干旱荒漠地区地电化学法寻找隐伏矿床的预测研究

肖 壮，罗 彬，刘友明

（1.江苏省有色金属华东地质勘查局八一O队，江苏 南京 210000；2.江苏省有色金属华东地质勘查局八O九队，江苏 南京 210000）

1 地电化学法在寻找隐伏矿床的应用

（1）测线、测点布设和装置选取。本次研究采取桂林理工大学罗先熔教授及其科研团队所研发的隐伏矿床预测第三代地电提取设备，这套设备具备低电压、小额电流，携带便利且提取效果较多的优势，其主要是由离子搜集器与电源电压系统共同组成。采取地表剖面法设置36个采样点，点与点之间的距离一般情况下设置为15m～45m；选择甘肃南部预查区并设置了5条南北向的地电提取检测线，测线和测点的设置采取300m×15m的网格状布局，局部点距控制在10m～27m范围。

（2）元素接收器的埋设。矿床下的矿体元素在地壳岩石内具体有以下几种分布转移状态，即离子状态、络合物絮结状态、分子状态、原子状态、金属状态[2]。矿体的纯离子状态存在分布较为分散，其中的绝大部分是和适量的其他元素形态形成络合物絮结状态，换句话说就是络合离子。这些络合离子在人工电场或自然电场的影响下发生电解反应生成解离，地电提取法就是利用这种电场对络合离子集合体的影响，人为的让某项元素集合在元素接收器内部，通过分析接收器中元素的数目实现寻矿目的。离子搜集器是由一定尺寸的碳棒，加之经过特殊处理的对矿床金属离子具有较强吸附作用的活性高密聚酯型聚氨醚泡塑与滤纸构成的接收电极，其一端必须安装导线进行引出。电源电压系统主要是由8V干电池（一个点单独设置为一个电池工作组）和离子搜集器构成。每一个元素接收器就是衡量矿床剖面的一个检测点。在埋设的时候，必须在测点周围挖一个深为20cm～60cm的槽坑，之后将元素接收器小心埋入地下，并在其加入事先配制好的酸性接收液(酸性接收液按照所寻矿种的性质而配制)，然后盖上塑料盖，插进电极并预留引线。最后在接收器上方罩上一个塑料袋，以防室外的灰尘、雨水、杂物进入其中。

（3）地电化学数据处理。地电提取化学法所取得的深部矿体数据较为微弱，地电化学数据的操作主要是利用微观模型输出宏观性统计额，其模型选择的适宜性决定到微观信息提取的好坏。本文试图利用分形模型对Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Cr、Ni、Zr9种金属元素进行单独解析），大致过程见下：

借助粗视化的模糊程度以及在此时被检测到的个数N(c)定义公式：

式中：c代表元素的数目；N(c)代表元素数目大于c的样品数量；D代表分形维数值；K代表普通常量。在双对数图上把c与进行描绘，并使用最小二乘法对曲线进行模拟，求出线段的斜率，获取到D值，同时进一步获得寻矿值。

（4）综合信息找矿预测。干旱荒漠地区的矿床一般具备多种类型，不同类型的矿体之间电阻率的差别也有很大不同，比方说卡林型金矿体的电阻率是砾岩型金矿体的15倍，然而却远远小于远矿灰岩金矿体的电阻率，属于“低电阻体”。考虑到寻找隐伏矿床的目的性，普遍情况下会以评价金属电化学异常情况为主，联系电阻率与分带特征实现综合寻矿的预测。

2 实验与效果分析

为了更加清楚、具体的看出地电化学法寻找隐伏矿床的实际预测效果，特与传统寻找隐伏矿床方法进行对比，对其寻矿成功率进行比较。

（1）实验准备。为保证实验的准确性，将两种寻找隐伏矿床方法的设计置于相同的试验环境之中，进行寻矿能力的相关实验。本文以甘肃省白银银硐沟勘查区为例进行对比实验。按照之前的工作状况以及地质构造走向(NW 80°)，圈定了面积大致为2.5km的实验区，在该区内总共设置了8条测线。以120、220、350三级异常强度分带的区分办法，在测区一共圈出10个电导率异常区域。

（2）实验结果分析。实验过程中，通过两种不同的寻找隐伏矿床方法设计同时在相同环境中进行工作，分析其率寻找隐伏矿床能力的变化。按照异常规模和强度大小，对测区内出现的主要异常特征进行叙述：首先，Con——2号异常穿越2线、7线、8线，异常规模波动比较大，该异常区域一共出现了4个三带并全的聚集中心。其次，Con——4号异常穿越1线、4线、5线、6线，异常规模波动比较大，该异常区域一共出现了3个三带并全的聚集中心，其中位于测区西面的聚集中心规模比较大，长大约200m，宽120m。最后，Con一6号异常分布在2线～5线上，异常规模长达1200m，三级浓度分带齐全，而且其中分带发育比较成熟，异常高域区的规模也比较大，东西向延伸将近500m，异常最高值出现在5号线的测点上，高达1122μS/cm，衬度为30.2，成为该测区内最大的Con异常区域。实验效果对比如下所示。

表1 试验剖面地电提取异常参数

图1 实验结果对比图

从表1和图1的结果中证实，本文提出的地电化学法在寻找隐伏矿床的应用中，相比传统矿床预测方法而言，在地下干扰信号强度相同的情况下，具备较高的寻矿成功率。

3 结语

本文对干旱荒漠地区地电化学法寻找隐伏矿床的预测进行分析，根据地电化学法的数据反馈与分析，对实现本文设计。实验论证表明，本文设计的方法具备极高的有效性。希望本文的研究能够为干旱荒漠地区地电化学法寻找隐伏矿床的预测提供理论依据。