长周期大功率电法勘探技术在内蒙古自治区额济纳旗铜多金属矿普查中的应用

曹文明，李 恒，张风祥

（河南省航空物探遥感中心，河南 郑州 450053）

近年来，大功率电法勘探技术已经被广泛应用铜多金属矿普查中。目前，先进技术已经被广泛应用到各领域中。就铜多金属矿普查来说，过去主要采用地球化学测量方式，普查铜多金属矿产资源，对矿产资源的探测效果较好。然而，在矿产普查技术日益发展的新形势下，原有的测量和普查方式，已经无法满足当前铜多金属矿普查工作的要求。不少技术人员在铜多金属矿普查中，开始加强对长周期大功率电法勘探技术的重视。该技术具有提高数据采集质量和提高分辨率的作用，所以本文展开了关于长周期大功率电法勘探技术的相关探究。

1 长周期大功率电法勘探技术概括

在铜多金属矿普查中，激发极化的长周期大功率电法勘探技术，是比较重要的技术之一。通过对激发极化法的分析，明确该技术主要是借助矿石和岩石的电化学性质之间存在的差异，深入观察激电效应，通过对激电效应的观察总结出矿产及地质问题。目前，激发极化电法勘探技术在应用中，不同的工作类型采用不同的装置[1]。比如，在较大区域的铜多金属矿普查面积性工作中，采用的是多种装置，借助中间梯度装置能够及时、有效的发现矿产地质中存在的异常现象。在较大区域的铜多金属矿普查剖面性工作中，采用的是四级测深装置，能够及时掌握异常场源的位置。从某种角度来说，激发极化电法勘探技术的观测量较多，金属矿产普查期间，极化率和电阻率是普查中常用的观测量[2]。长周期大功率勘探技术的应用，主要是从长周期的角度出发，对矿产进行有效的普查和检测，可以实现对矿产资源的大范围有效的检测。

2 内蒙古自治区额济纳旗的矿区地质特征及地球物理特征

2.1 内蒙古自治区额济纳旗的矿区地质特征

近年来，以激发极化法为主的长周期大功率电法勘探技术，逐渐被广泛应用到铜多金属矿普查中。额济纳旗位于内蒙古自治区的最西端，该铜多金属矿区则在额济纳旗的东北段[3]。区域内不仅分布有侏罗统陆相火山岩、火山碎屑沉积岩，也涵盖流纹岩、凝灰质砂岩等。如图1所示为内蒙古自治区额济纳旗的矿区构造示意图根据该图中相关信息显示，该区域内火山岩遍布较为广泛，主要是火山活动强烈，逐渐形成该区域构造形式之一。该区域内火山机构，多分布在火山岩盆底下地基隆起的侧。具体矿区地质特征，如图1所示。

2.2 内蒙古自治区额济纳旗地球物理特征

图1 内蒙古自治区额济纳旗的矿区构造示意图

通过对内蒙古自治区额济纳旗区域内野外标本的采集，测得区域内岩石和矿石的物性参数不尽相同。综合分析区域内岩石的特征，其多体现为高阻低极化的特点[4]。相对于其他类型的岩石而言，凝灰岩与其他岩石特点恰好相反，呈现出的是高阻高极化的特点。而该矿区内的铅锌矿产，呈现的是低阻高极化特点。由此可以分析出，岩体矿石的极化性变化，主要是受多金属含量的影响，多金属含量越高，其极化率就越大。同时，电阻率的大小，也与金属含量和金属结构具有密切的关系。针对内蒙古自治区额济纳旗矿产区域内的岩石和矿产的特性，可以明确多金属矿化体的电性差异，是导致矿化体异常的重要因素。

3 长周期大功率电法勘探技术在铜多金属矿普查中的应用

在内蒙古自治区额济纳旗铜多金属矿普查过程中，应用的长周期大功率电法勘探技术，主要是激发极化法。该技术在内蒙古自治区额济纳旗矿区中的应用，主要是通过不同介质间的激发极化效应的差异性，借助对人工激电厂分布规律的观测与分析，掌握所观测矿产区域内的情况，从而解决矿产普查问题。一般情况下，在内蒙古自治区额济纳旗铜多金属矿普查过程中，采用的是中间梯度装置进行测量[5]。测量仪器为型号WDFZ-10的发射机，及同型号的整流电源和数字直流激电接收机，均由重庆奔腾生产。在对内蒙古自治区额济纳旗矿产区域野外测量中，设置的供电极距为1500m左右，接收的距离为40m左右。同时，中梯观测的范围应在装置中心的2/3范围内。本次扫描普查中，每次扫描的供电最多测量线为5条，测量主线为1条。供电采用的是8根测线并联的方式，最大供电电压不能够超过1000V，供电周期控制在32s[6]。在测网布置中，本次的中梯扫面测量面积，大概在5.8km2左右，结合内蒙古自治区额济纳旗区域内的构造和异常极化体走向，将测向的方向调整为330°，测线距为100m，测线点为40m。

如图2所示，为远景区激电中梯视极化率等值线平面图。根据图中相关信息能够了解到，激电中梯扫面工作在远景区开展，DJ-2013-1、DJ-2013-2、DJ-2013-3等编号，范围较大，且被圈定出规模较大的异常3处。其中以DJ-2013-1异常为主，该异的极化率下限为1.35%，背景值为0.5%左右，是背景值的至少2倍。对应视电阻率为中高阻梯级带（60-120Ω·m），对应断裂构造矿化蚀变带，分析显示，异常主要是因中浅部黄铁矿化及低品位黄铜矿化引起，此异常区是找矿的最有利的靶区。

图2 远景区激电中梯视极化率等值线平面图

如图3所示为远景区激电测深0勘探线综合解释断面图，从该极化率的断面能够了解到，该剖面相对高极化率异常主要集中在AB/2≤300m的区域。ηs最高达2.6%以上，自上而下强度逐渐减弱。3号点、8号点有中低阻梯级带显示。其余测点以中低阻为主。同时，图中的3号点部位产状较陡，推测为闪长岩体内部构造裂隙带较为发育地带，与激电中梯构造F1关系密切。4-7号点的中高阻中高极化异常，推测与闪长岩体内部侵入的斑岩体关系密切，根据ZK001钻探结果及取样结果可知该异常主要由含零星黄铁矿化、黄铜矿化的闪长斑岩脉引起。

如图4所示为激电中梯和激电测深的勘探线综合解释断面图，激电中梯勘探线综合解释断面图显示，高极化率集中在3-5号点，且呈先出陡直条带状的现象，30≤AB/2≤150m时极化率值较大。以ηs≥2.4%圈定了异常区域，编号J-2013-4，极值达到3%。此外，30≤AB/2≤300m时主要表现为中低阻异常，4号点局部出现中阻区。当300＜AB/2≤750m以中等电阻率为主，局部出现等值线不均匀现象。

图3 远景区激电测深0勘探线综合解释断面图

图4 激电中梯和激电测深的勘探线综合解释断面图

激电测深的勘探线综合解释断面图显示，当3≤AB/2≤90m时，总体为相对低的极化率。当90＜AB/2≤750m时,高极化异常出现在3-13号。以ηs≥6.6%圈定了异常区域，编号J-2013-5，极值达到9%以上，异常大致呈2条陡立条带状形态。由于高极化异常较深，地表未见明显矿化，不排除深部有较好的成矿可能。

通过对长周期大功率电法勘探技术的应用，从根本上提升了额济纳旗铜多金属矿普查水平，掌握了矿产资源的分布区域，有效实现了对矿产资源的勘查。可见，长周期大功率电法勘探技术的应用效果较为显著，因此在日后对铜多金属矿进行普查时，可以广泛采用长周期大功率电法勘探技术。

4 结语

在经济繁荣发展的信息时代下，我国科学技术得以创新。从某种角度而言，长周期大功率电法勘探技术具有比较显著的优势，不仅能够有效提高铜多金属矿区域内数据采集的准确性和数据采集的质量；同时也能够进一步增加探测深度。

在本次研究中，通过对当前铜多金属矿普查中的大功率电法勘探技术的分析，以内蒙古具体的铜多金属矿区为例，借助长周期大功率电法勘探技术，获取更加精准的数据，实现对金属矿产区域的深度探测。希望在本次相关研究下，能够为日后提升长周期大功率电法勘探技术在铜多金属矿普查中的应用效果，奠定基础。