三维激电测深在某金矿区外围勘察中的应用

高 勇，唐 伟，张玉鹏

（黑龙江省地质调查研究总院，黑龙江 哈尔滨 150036）

本次勘察工作因矿区经过多年开发利用，主矿体资源枯竭，急需向外围及深部勘探寻找可供矿山继续开采所需资源矿体。随着找矿方向向地壳深部空间推进，传统的电测深数据处理方法多以测线(断面)进行，成果输出也仅限于平面二维，难以形象地刻画地质异常的三维分布形态，如何有效获得深部地质体与构造的三维信息变得尤为重要[1-3]。三维激电测深测量深度更大、分辨率更高、结果更精确、观测效率高，对深部的找矿勘查工作具有十分重要的指示意义和应用价值。

1 矿区地质概况、特征

矿区大地构造位置属于大兴安岭早古生代陆缘增生构造带内，多宝山奥陶纪岛弧型活动带东南缘，大兴安岭湖盆系之扎兰屯-多宝山岛弧带与黑河蛇绿混杂岩带的交汇部位。矿区位置属大兴安岭中段海西期、燕山期铜（钼）、铁（锡）、铅、锌、金、银成矿带的东部[4]。矿区出露地层有上志留统-中泥盆统泥鳅河组（S3D2n）、下白垩统龙江组龙江组(K1l)、下白垩统光华组光华组(K1gn)、渐-上新统孙吴组（E3N2s）及第四系(Qh)。主要岩性为粗安岩、安山岩、英安岩、火山角砾岩等。

侵入岩出露有早侏罗世石英闪长岩和二长花岗岩。区域上受东西方向的构造控制，形成于大陆抬升时期的晚造山阶段，属陆内拗陷型，为I向A过渡型花岗岩，系岩金矿化成矿前岩体。

2 矿区岩石电性特征

本矿区岩石标本花岗闪长岩电阻率平均值最高为4776Ω·m，蚀变安山岩电阻率最低为313Ω·m，其余岩石标本电阻率整体偏低[5]。岩矿石的极化率平均值均不高，其中，蚀变安山岩的极化率变化范围较大，最高值达到15.13%，是受蚀变程度不同出现的情况。

本矿区矿体主要赋存于蚀变安山岩中，蚀变安山岩的电性特征为低阻中等极化强度，所以本次三维激电的工作目标为寻找低阻中等极化强度的地质体[6]。

表1 岩石标本电性参数测定结果表

3 三维激电布设方式

3.1 仪器设备

野外数据采集采用加拿大GDD instrumentation公司的GDD大功率直流激电系统：2台Tx4/5000W-2400V-20A大功率电流发射机、3台8通道GRx8mini接收机、3台Allegllo 2 PDA手持机。供电电源采用15kW汽油发电机。通讯设备采用摩托罗拉对讲机。辅助器材有耐高压绝缘多股铜导线、钢制钎状电极（或铝板）、Pb-PbCl2固态不极化电极、手持兆欧表、万用表等。

3.2 装置及工作方式

图1 三维激电测深布极图

本次野外生产工作拟采用双边三极测深装置，多道接收机布设于多条测深剖面上，将勘查目标放在多道单极-偶极测深拟断面窗口的中上部，“无穷远”A极布在垂直面元主测深剖面的中垂线上，在多道接收电极MN全部布设完毕后，逐点移动供电电极B，获取不同位置的多道数据，同一工区所有测深剖面共用一个“无穷远”极。三维激电测深布极方式如图1所示。

4 三维激电应用效果

图2 视极化率和视电阻率三维分布图

经过数据分析预处理后，利用geosoft软件反演成图，得到三维空间上相对高阻和高极化体的空间分布形态如图2所示。其中粉色、黄色区域为视电阻率值大于700Ω·m的高阻异常体，蓝色区域为视极化率值大于3.8%的视极化率异常体。从图2可以看出高阻和高极化率异常主要分布在测区东、北部，西南部只有在地表有少量高阻高极化体呈不规则团块状分布。东北部在标高-100m左右形成一个近水平的层状高阻异常体，在层状高阻体的东北部有一个近直立的沙漏状高阻异常体，直达地表[7]。大于3.8%的中高视极化率异常体呈北东向条带状分布，在北东方向发散，南西方向收敛，产状较陡，倾向北西向，围绕沙漏状高阻体分布。

通过对已知矿体和岩矿石标本物性分析，本矿区矿体主要赋存于蚀变安山岩中，而蚀变安山岩的电性特征为低电阻率中高极化率，本次三维激电工作圈定的中高极化体位于低阻区域，是成矿的有利部位。

5 结语

本次工作使用高效率的三极双边测深法，能极大节省测量时间，测得的数据量却比较大，并能提供多种排列方式的测量结果，后期数据处理可以做二维反演，可做地形校正，消除地形的影响，增加反演结果的可靠性。

通过对采集的数据建立三维激电反演模型，在三维空间从地表至地下近750m深度范围内，反映出地下地质体在三维空间的电性分布特征；根据不同强度的电性形态，直观清晰地反映出异常体的三维形态，结合以往矿体和岩矿石电性特征，推断出矿体有利成矿部位，为下一步钻探工程提供了可靠的深部依据。