大功率激电测深法寻找焦家式深部金矿床的应用研究

摘要 ： 大功率的激电测深法在寻找焦家式深部金矿中 取 得 了 大 量 的 资 料 ， 由多次去除极化单元场的原理对导出大 功率激电测深资料进行消除浅部强激电干扰异常 ， 从而 突 出 了 深 部 矿 床 的 激 电 异 常， 并利用处理后的激电测深曲 定量求取了深部金矿蚀变矿化带的顶界面埋深 。 认为当供电极距达到一定 值 时 ， 极化电场仍然会反映到地表， 线， 因此该方法可以寻找焦家式破碎带蚀变岩型的深部金矿床 。 关键词 ： 大功率激电测深法 ； 焦家式金矿床 ； 深部找矿 ； 试验应用研究 ； 胶东 中图分类号 ： Ｐ ６ １ ８． ５ １ 文献标识码 ： Ａ
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第２ ８ 卷第 １ ０ 期 山 东 国 土 资 源 ２ ０ １ ２年１ ０月
地质体引起的干扰 异 常 ， 尝试对激电测深资料进行 电算处理 ， 经处理后的资料获得了两种明显效果 ： 一 是η 异 常曲 线 犪 等值线断面图中深部异常更加 明 显 ，
焦家式” 金矿在浅部矿床 胶东地区 大 而 富 的 “ 愈来愈少的情况下 ， 向深部找矿已成为不争的事实 。 而向深部找矿就需要研究和开发出一套有效的且费 用低廉的找矿技术和方法 。 物探激发极化法在过去 传统 寻找焦家式中浅部 金 矿 中 发 挥 过 重 要 的 作 用 ， 的激发极化法能 否 用 于 “ 焦 家 式” 深 部 找 矿。 为 此， 通过在已知焦家式深部金矿床上进行了大极距的大 功率激电测深法试验应用研究 。 对取得的资料进行 并用数理推 导 的 方 法 建 立 了 多 层 极 化 体 数 理 分析 ， 模型 ， 由此理论对 激 电 测 深 曲 线 进 行 消 除 浅 部 强 极 化体异常干扰 ， 突出深部矿化体异常 ， 并由经电算处 理后的激电测深曲线定量地求取了深部构造矿化蚀 为验证矿（ 化） 体提 变带或深部矿化体顶 界 的 埋 深 ， 供了依据 。
犻＝１
∑犽η
犻犻
（ １）
其中 ： 体） 的 电 阻 率、 围岩介 犓 为系数 ， 犓 与极 化 层 （ 质电阻率 、 极化层（ 体） 到 地 表 的 垂 直 距 离 等 有 关。 可以把极化层 （ 体） 的 电 阻 率、 围岩介质电阻率等看 作是相当或相同不变的条件下 ， 犓 值只 与 极化体 到
］ ５ 地表的垂直距离的平方成反比 ［ 。
犮 图 ２ 后η Ｉ线激电测深η ２ ０ ０次） 犪 曲线断面图 犪 经处理 （
金铭等用等效电阻率法代替极化率断面后的研究认 该曲线不仅与η ／ 而 且还与ρ ／ 为， ２ １ 有关 ， ２ １ 有关。 η ρ 通过该区大量电性 参 数 和 电 阻 率 测 深 资 料 可 知 （ 表 ） ， ／ ／ 通 过 绘 制 的 列 线 图 上， 可 １ ０． ５， ４， ２ １≈ ２ １≈ ρ ρ η η 犃 犅 ／ 高极化率电性层顶 以查出 （ 拐 ＝１． 犺 ８。 那 么 ， １） ２
图 ４ Ｉ线激电测深η ２ ０ ０ ０次） 犪 经处理 （
犮 后η 犪 曲线断面图
东岩群变质岩为一 低 极 化 率 电 性 层 ， 矿化带下盘的 花岗岩类为一中低极化率电性层 。 从上述的 ３ 条激 电测深曲线上看出 ， 由于电极距不大的原因及中低 在激电测深曲线上无反映 ， 极化率电性层埋深较大 ， 故这里只研究二层 激 电 断 面 的 问 题 ， 从曲线上定量 求出高极化率电性层 （ 矿化带 ） 的顶界面埋深 。 二层极化 率断面 测深 曲线与 η 李 犺 １， ２， １ 有 关， η
犖
）＝犓 犪（ 犻 １ １ ＋犓 ２ ２ ＋ … ＋ 犓犖 η η η η犖 ＝
犖－ 犼
） 犪（ 犻 η （ ） ）－ ３ 犪（ 犻 η ＝η ∑ 犃 犅） ２ 犼 ＝犻（ 犻 ２ 极化单元” 场， 应把“ 极 化 单 元” 经过多次去除 “
犮 ） 犪（ 犻
数量少的浅部极化体强干扰去除 ， 而保留了 “ 极化单 元” 数量 多 、 体 积 大 的 深 部 极 化 体 异 常。 去 除 的 次 数， 可以根据工作需要灵活掌握 。 １． １． ３ 消除浅部极化体异常的方法与效果 由推出的公式 （ ） ， 经过对激电测深曲线 ２ ３ ０ ０次
备注 正常岩石 矿化微弱 含金量小于 ２×１ ０－６ 含金量小于 ２×１ ０－６ 含金量小于 ２×１ ０－６ 矿石 含金量Байду номын сангаас于 ２×１ ０－６ 矿化微弱 正常岩石
１． １ 对激电测深资料进行消除浅部异常处理 １． １． １ 问题的提出 由地表向地下深 处 的 垂 向 带 上 ， 会有多层（ 个） 极化体存在 。 深部和浅部的极化体产生的电场都会 在介质相同的地电条件下 ， 浅部极 反映到地表上来 ， 化体产生的极化电场比深部极化体产生的极化电场 要大很多倍 ， 地表 测 得 的 极 化 电 场 是 深 部 和 浅 部 的 若干层 （ 个） 极化电场的叠加 。 为了达到找深部矿的 则必须消除掉浅部强极化场的干扰 ， 突出深部 目的 ， 弱化异常 。 为此给 出 极 化 体 的 数 理 模 型 ， 进而求出 能突出深部矿化异常的 对激电测深资料经 处 理 后 ， 公式 。 层） 极化体数理模型 ① １． １． ２ 多个 （
每个 （ 层） 极化体 分 解 成 若 干 个 “ 极 化 单 元” ， 即每个 极化体有若干个 “ 极化单元 ” 组成 。 系 数 犓 为 １ 时 ， 就是一个 “ 极化单 元 ” ， 把各极化体单元极化率在地 表产生的视极化率 从 某 一 视 极 化 率 中 减 去 ， 就是去
ｃ 除 １ 个“ 极化单元 ” 后的视极化率 （ 。 ａ） η
浅 部 异 常 全 部 消 除； 二是利用处理后的 更加圆滑 ， 与已知 犪 测深曲线进行了 矿 化 带 埋 深 的 定 量 计 算 ， η 地质资料对比 ， 吻合较好 。
犮
表 １ 焦家矿区岩矿石电性参数统计
岩 性 黑云母花岗岩 绢英岩化碎裂状花岗岩 绢英岩化花岗质碎裂岩 黄铁绢英岩化糜棱岩 黄铁矿化蚀变岩 黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩 黄铁绢英岩化碎裂状花岗岩 斜长角闪岩 花岗闪长岩 采集地点 焦家金矿 焦家金矿 焦家金矿 焦家金矿 马塘金矿 焦家金矿 焦家金矿 焦家金矿 河东金矿 块数 ２ ３ ３ ８ ７ ４ ３ ０ ９ ２ ４ ８ ５ １ １ ８ ８ １ ０ ８
］ ２， ３ 造带 ［ 。为 了 确 定 高 极 化 率 矿 化 带 的 埋 深， 进行
以看出激电异常明显 ， 与已知金矿体对比 ， 异常特征 与矿体位置 、 产状 吻 合 较 好 ， 规 律 性 较 明 显， 但异常 值跳跃 ， 变化较大 ， 与 浅 部 干 扰 有 直 接 关 系， 甚至浅 部的强极化异常掩盖了深部的弱极化异常 。 为了突 出深部的弱极化异 常 ， 就需要去除或削弱浅部极化
犃 犅 ［ ］ １ 界埋深 犺 ／ ） 。 拐 １． ８ １＝ （ ２ 对２ ／Ⅰ 点的 激 电 测 深 曲 线 （ 图 ５） ， 求取矿化 ５ ０
犅 了最大犃 最大供电电 ＝１５ ０ ０ｍ 的 激 电 测 深 探 测 ， ２
修订日期 ： 编辑 ： 陶卫卫 ２ ０ １ ２ ０ ２ １ ４； ２ ０ １ ２ ０ ３ ２ ０； 收稿日期 ： 作者简介 ： 王洪军 （ ， 男， 山东齐河人 ， 工程师 ， 主要从事物化探 、 地质工作 ； ： １ ９ ７ ２—） Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ｈ ｏ ｎ ｕ ｎ ２ ６． ｃ ｏ ｍ。 ＠１ ｇ ｊ
犅极 距 ， 犅 激电测 深 装 置 有 多 个犃 设 想 每 一 个犃 ２ ２ 极距都对 应 有 一 个 （ 层） 极 化 体， 其 真 极 化 率 为η 犻。 犅 极 距 观 测 时， 若共有 犖 个极化体 ， 则 用 第犻 个犃 在 ２ 犃 犅）。 地表所测得的视极化率为 η ）值 是 η 犪（ 犻 η 犪（ 犻 １～ ２ 即 狀 个极化体在地表的综合反映 ， η
珔 η ４． ３ ８
２． ２ ９ ６． ８ ９ １ ０． ６ ４ ７． ７ ２ ２ ３． ６ ７． ４ ９ ３． ９ ３ ５． ２ ３
％） η（ 变化范围 １． ５ ５～６． ５ ８ １． ９ ０～５． ９ ６ ０． ３ ６～１ ３． ２ ３． ３～４ １． １ ４． １ ８～４ ０． １ １ ２． ２～７ ０． ３ ４． ８ ８～１ ０． ９ ０． ９ ４～８． ６ ９ ３． １ １～６． ７ ３
犃 犅极 距 ｃ 处理后 ， 得出 的 η 图 ２） 可以看出 ， ａ 断 面图 （ ２
山东省物化探勘查 院 ， 胶东地区金矿物探深部找矿技术方 法研究与应用成果报告 ， ２ ０ ０ ３年。
①
式（ ） 中， 层） 的真极化 １ １ 到η Ｎ 是各极化体（ η
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第２ ８ 卷第 １ ０ 期 地 质 与 矿 产 ２ ０ １ ２年１ ０月
第２ ８ 卷第 １ ０ 期 山
东 国 土 资 源 ２ ０ １ ２年１ ０月
大功率激电测深法寻找焦家式 深部金矿床的应用研究

王洪军１， 牛如宝１， 王秋兰２
（ 山东省物化探勘查院 ， 山东 济南 ２ 山东金信新型建材有限公司 ， 山东 平邑 ２ ） １． ５ ０ ０ １ ３； ２． ７ ３ ３ ０ ５
［ ］ １ 由焦家金 矿 电 性 参 数 （ 表 １） 可 知， 矿化蚀变
图 １ Ｉ 线激电测深η 犪 曲线拟断面图
］ ４ 图（ 图１ ） 与实际钻孔控制的Ｉ线地质剖面 ［ 对比 ， 可
构造带与上 、 下盘 围 岩 有 较 明 显 的 电 阻 率 和 极 化 率 差异 ， 因而通过激 电 测 深 测 量 可 以 确 定 矿 化 蚀 变 构
犮 小于 ２ ０ｍ 的 浅 部 极 化 异 常 已 全 部 清 除 ， 犪 已达零 η
值 。 为了更进一步 观 察 消 除 浅 部 异 常 后 的 效 果 ， 又 进行了 １０ 图 ３， 图 ４） 。经处 ０ ０ 次 和 ２０ ０ ０次处理（ 理后 ， 浅部异常随处 理 次 数 （ 消除“ 极 化 单 元” 个 数） 的增加 ， 去除的效果愈明显 ， 深部异常更突出 ， 同时 ， 深部异常曲线 也 更 加 圆 滑 ， 起 到 了 滤 波 作 用。 经 处 理后的单条激电 测 深 曲 线 由 于 极 化 层 数 大 大 减 少 ， 消除了跳跃点 ， 使得定性和定量解释也更加简单化 了。