梁小龍,楊一軍,夏強,廖思睿
(青海省有色第三地質勘查院,青海 西寧 810012)
隨著有色金屬礦勘探技術的進步,采用高密度電法在找熱液型有色金屬礦得到廣泛應用,采用高密度法進行熱液型有色金屬礦勘探過程中,就是使用電極轉換開關控制的方法,建立熱液型有色金屬礦的定位和電極分析模型,根據(jù)電極定位和電位測量結果[1],實現(xiàn)找熱液型有色金屬礦的優(yōu)化定位識別,提高熱液型有色金屬礦中的勘探和開采效率。而今,高密度電法已經廣泛應用在礦產勘查、工程勘察與檢測中,本文采用高密度法實現(xiàn)熱液型有色金屬礦勘探,結合工程勘查和檢測的方法,根據(jù)航磁、重力、CSAMT等參數(shù)的特征檢測結果,建立熱液型有色金屬礦的位置定位模型,采用高密度電法實現(xiàn)對找熱液型有色金屬礦剖面測量數(shù)據(jù)檢測,并通過實驗測試方法,實現(xiàn)高密度電法在找熱液型有色金屬礦中的應用。
在采用高密度法進行找熱液型有色金屬礦研究中,結合GD1剖面分析的方法,建立礦區(qū)參數(shù)定位模型,通過礦區(qū)地質、地球物理、地球化學等方法,結合重磁數(shù)據(jù)解釋的方法,進行電磁測深(MT)數(shù)據(jù)分析,建立熱液型有色金屬礦的電磁測量參數(shù)分析模型,通過金屬礦床的地磁探測信息分布,確定熱液型有色金屬礦所在區(qū)域地殼斷裂或斷層信息[2]。以5°~10°沿斷裂為熱液型有色金屬礦的分布巖層,構建熱液型有色金屬礦的礦區(qū)地質圖如圖1所示。
根據(jù)熱液型有色金屬礦的密度分布特征和測線剖面圖分布,按密度、磁性及電阻率等特征參數(shù)進行異常特征檢測,構建有色金屬礦的磁密分布曲線,得到熱液型有色金屬礦呈現(xiàn)北東陡、南西緩的分布[3],得到熱液型有色金屬礦的地質坐標系分布見表1。
根據(jù)表1的地質勘探線剖面坐標分析,結合對不同勘測點的異常密度特征分布情況,計算深部高密度、高磁密特性,采用勘探線剖面及巖礦石特征分析方法,結合場源效應,有平面波效應分布,進行高密度電找礦,得到人工直流電場或交流電場分布下的二次電位差見表2。
表2 人工直流電場或交流電場分布下的二次電位差
根據(jù)表2的人工直流電場或交流電場分布下的二次電位差分布特性,建立熱液型有色金屬礦的位置定位模型,采用高密度電法實現(xiàn)對熱液型有色金屬礦剖面測量數(shù)據(jù)檢測,在激發(fā)極化效應下,進行熱液型有色金屬礦的異常體特征分析。
通過對熱液型有色金屬礦的銅礦床分布規(guī)律特性,結合有色金屬礦中千枚狀板巖與含礫砂質板巖的分布,計算航磁、重力、CSAMT分布,得到CSAMT法電場特征公式如下:
式中:Ex、Ey和Ez是銅鎳硫化物礦床的三坐標軸電場強度;I為過渡帶向深部由陡變緩的高密度電流;dab為物礦床深部進行高密度電位找礦的偶極長度;ρ為場源效應分布率;θ為R與x軸夾角;μ0為總電場電位磁導率。
結合CSAMT法計算找熱液型有色金屬礦的電斷面參數(shù),計算公式如下:
式中:Hx、Hy和Hz是熱液型有色金屬礦在三坐標軸下的分布磁場強度。
當?shù)叵陆橘|存在異常,通過CSAMT法進行熱液型有色金屬礦的橫向斷層分布特征解算,采用1:10000激發(fā)極化法,得到熱液型有色金屬礦勘探的直流激電輸出計算公式如下:
式中:ρω為直流激電的卡尼亞電阻率;D為金屬探礦區(qū)域的電性參數(shù);f為聯(lián)合電極分布頻率。結合熱液型有色金屬礦的物性參數(shù)特征,分析熱液型有色金屬礦在金屬礦中的分布概率特征,結合金屬礦體受斷裂面的分布特性,得到高極化率和中低電阻率,由此進行金屬礦的找礦定位。根據(jù)上述分析,建立高密度電法在找熱液型有色金屬礦中的電極和負荷參數(shù)分析模型。
為了驗證本文方法在實現(xiàn)熱液型有色金屬礦定位找礦的性能,進行實驗測試,取14個勘測點,得到熱液型有色金屬礦的磁極和電位極分布見表3。
表3 熱液型有色金屬礦的磁極和電位極分布
分析上述測試結果得知,本文方法在熱液型有色金屬礦勘探效果可靠,定位精度更高。
根據(jù)電極定位和電位測量結果,實現(xiàn)找熱液型有色金屬礦的優(yōu)化定位識別,提高熱液型有色金屬礦中的勘探和開采效率結合GD1剖面分析的方法,建立礦區(qū)參數(shù)定位模型,有平面波效應分布,進行高密度電找礦。分析得知,本文方法進行熱液型有色金屬找礦的可靠性和準確性較高。