高密度电阻率法在山坑石墨矿中的应用

张泽元 徐雨平 赵树勇

摘 要：本文介绍应用高密度电阻率法，利用石墨矿化体与围岩的电性差异特征、低阻高极化异常能够寻找石墨矿，掌握矿化带的产状及埋深情况。

关键词：高密度电阻率法；构造；产状；矿体

本次高密度电阻率勘查是在山坑矿区进行的，在以往的地质工作基础上，通过对前人地质资料的综合整理，根据区域成矿地质条件，找矿潜力和成矿规律的综合分析，在该地区开展高密度电阻率法剖面测量，大致查明区内矿体特征及矿化带的分布情况。

1 区域地质背景概况

山坑矿区大地构造位于华南板块与扬子板块拼接带的萍乡—广丰深大断裂带东端、信江中生代断陷盆地南缘，塘湾花岗岩体的北部边缘，是著名的北武夷铜铅锌金多金属成矿带。

矿区内的构造主要表现为褶皱及规模较大的断裂。矿区处于东乡—广丰深断裂南侧的华厦地块北武夷构造单元中（如图1所示），地层总体呈现为走向北东、倾向南东、倾角70°的单斜构造。基底构造层为新元古代震旦纪洪山组一套浅—中变质岩系。在区域构造作用下，发育较多的小型片褶或揉皱。矿区内断裂构造主要发育有北东向及近东西向二组。

矿区岩浆活动较为频繁，可分为印支期和燕山期。

1.1 印支期岩浆岩

为一套浅色岩浆岩，蒲坑单元（T3M）：大面积出露在矿区西北部。岩石类型为细粒斑状二云二长花岗岩，细粒花岗结构。

1.2 燕山期岩浆岩

活动规模较大、极为频繁和强烈。火山喷发溢流形成大面积酸性火山熔岩—火山碎屑岩。老鸦尖单元（J3L）：出露在矿区南部，老鸦尖一带，岩石类型为石英二长斑岩。

1.3 矿区变质作用

主要为区域变质作用。新元古代晚期本区处于地槽消亡阶段，形成了一套类复理石泥砂质地层，经加里东运动褶皱迥返变质，岩石普遍发生重结晶、褶皱变形和结晶片理，成分及结构发生改变，出现绿泥石、绢云母等残余变质矿物，形成具有变余或鳞片变晶结构的各种千枚岩、片岩。强烈的构造活动和加里东—燕山期诸多岩浆岩的侵位和分异，而产生的热水溶液和气体对围岩发生水热蚀变作用，形成了较大范围的热变质和热液蚀变圈。蚀变种类主要有硅化、绢云母化、碳酸盐化、角岩化、黄铁矿化等。就矿区所见，石墨片岩硅化程度弱地方对形成石墨矿有利。

2 主要方法布置

高密度電阻率法是以地下岩（矿）石电性差异为基础，人工建立稳定直流或脉动电场，按某种极距的装置形式沿测线逐点观测，研究某一深度范围内岩（矿）沿水平方向的空间电阻率（极化率）变化，以查明矿产资源和研究有关地质问题的一组直流电法勘探方法。本次使用重庆地质仪器厂生产的DUK-2A高密度电法测量系统。采用对称四极测深（温纳装置）作连续断面扫描测量，测量点距5m，隔离系数为19，最大AB/2为300m。矿区施工了二条高密度电阻率剖面分别为Ⅰ号剖面和Ⅱ号剖面，测线长度共900m，测线方向垂直主要岩层、构造走向。Ⅰ号测线方位为125°，长度为600m，共120道电极；Ⅱ号测线的方位为130°，长度为300m，共60道电极。目的主要是掌握矿化带的产状及埋深情况。

3 高密度电阻率法资料处理及综合解释

高密度电阻率法野外采集的数据传入计算机后，在计算机中对原始数据进行必要的一些编辑，对个别畸变点进行剔除。用专业软件（Geogiga RImager）进行二维反演，二维反演前必须进行地形改正，本次计算选用Schwarz-Christoffel变换法作地形改正计算。然后使用有限差分法进行反演，根据反演结果所得的数据绘制成所需的视电阻率剖面图，以供解释使用。

根据Ⅰ号线剖面数据反演后得到图2。结合地质资料，分析得出该剖面经过处，有F4构造，与地面地质资料吻合。该构造往南东向倾斜，地面比较陡，从图中可以看出，地表电阻率较高，因地表硅化较强，由此推测下部硅化较弱，为石墨矿形成提供了良好的物质条件。

4 结语

高密度电阻率剖面测量分析对石墨矿查明构造和矿体分布、规模及产状具有可靠的指引作用，对比物探成果资料能够很好的查明矿区深部问题。

参考文献：

[1]傅良魁.应用地球物理教程—电法勘探[M]北京：北京地质出版社，1991.

[2]杨发杰，巨妙兰，刘全德.高密度电阻率探测方法及其应用[J].矿产与地质，2004（04）：356-360.

[3]姜平，吴文忠，严维建.江西省贵溪市山坑地区石墨矿成矿地质特征分析[J].民营科技，2018（06）：3-6.

作者简介：

张泽元（1985- ），男，甘肃武威人，汉族物探中级工程师，本科，工作于江西省核工业地质局二六五大队，长期从事地质找矿物探和工程物探工作。