李 超

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250000）

伴隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于礦產(chǎn)資源的勘探與采集方式都出現(xiàn)了質(zhì)的轉(zhuǎn)變，利用現(xiàn)代設(shè)備對(duì)地質(zhì)特征及礦區(qū)資源分布情況進(jìn)行研究已經(jīng)成為一種主流趨勢(shì)[1]。與傳統(tǒng)方法對(duì)比，這樣的方式不僅可以在極大程度上降低成本開(kāi)銷，同時(shí)，也可以提高對(duì)礦產(chǎn)勘探的效率和準(zhǔn)確性?，F(xiàn)階段，物探是在找礦初期一種較為常用的方法，在實(shí)施過(guò)程中，物探不受地質(zhì)環(huán)境變化的影響，可以以最直觀的方式展示探測(cè)地區(qū)的地質(zhì)特征[2]。其探測(cè)結(jié)果也是進(jìn)一步實(shí)施深入的探測(cè)工作的重要依據(jù)。鋁土礦中蘊(yùn)含的金屬資源對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展具有十分重要的作用，因此，對(duì)其的開(kāi)采需求也相對(duì)較大。以隱伏鋁土礦形式存在的礦產(chǎn)資源在鋁土礦中具有相當(dāng)高的占比，對(duì)該類型礦產(chǎn)的探測(cè)也備受關(guān)注[3]。在對(duì)隱伏鋁土礦進(jìn)行物探的過(guò)程中，由于鋁元素對(duì)磁力作用的響應(yīng)強(qiáng)度較小，同時(shí)自身密度較低，因此，重力勘探和磁力勘探的效果并不理想，在此背景下，電法勘探成為了一種最為主要的應(yīng)用方式。電法勘探主要是根據(jù)勘探區(qū)域內(nèi)巖石和礦石的導(dǎo)電性、電化學(xué)活動(dòng)性、介電性等情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造判斷，作為一種以礦產(chǎn)本身特性為基礎(chǔ)開(kāi)展的探測(cè)手段，其具有較高的可靠性，對(duì)于隱伏鋁土礦的找礦工作具有十分重要的指導(dǎo)價(jià)值。

在此基礎(chǔ)上，本文研究了隱伏鋁土礦物探電性異常特征，通過(guò)分析隱伏鋁土礦在電性方面具有的特性，以期為實(shí)際的物探工作提供一定的參考。

1 視電阻率異常特征

在實(shí)際的地質(zhì)物探過(guò)程中，對(duì)于隱伏鋁土礦的物探主要是以中梯剖面為基準(zhǔn)進(jìn)行的，這樣做的目的可以提高電性異常的輸出結(jié)果，同時(shí)也可以以更快的速度實(shí)現(xiàn)對(duì)礦體位置、走向及范圍的確定，使鉆探設(shè)計(jì)階段的工作能夠獲得可靠。因此本文在分析隱伏鋁土礦的物探定性異常特征時(shí)，以中梯探測(cè)為基礎(chǔ)進(jìn)行，在供電電極的兩端垂直于礦體走向?yàn)榍疤釛l件，開(kāi)展相應(yīng)的分析。

對(duì)于脈狀隱伏鋁土礦體而言，中梯視電阻率異常情況與礦體所在地層深度和礦產(chǎn)的分布直接相關(guān)。對(duì)于大多數(shù)隱伏鋁土礦體，其礦體產(chǎn)狀一般都以近似傾斜板狀體的形式存在。通過(guò)對(duì)比地質(zhì)剖面和中梯異常剖面不難發(fā)現(xiàn)，傾斜礦體在投影段會(huì)出現(xiàn)一段較為明顯電性異常，具體表現(xiàn)為電阻急劇下降到極低值。這種異常會(huì)隨著礦體的深度加深而逐漸減小，最終的電阻極小值會(huì)出現(xiàn)在較淺部位。在礦體的反傾斜方向上，視電阻率的變化趨勢(shì)與上述相反，會(huì)出現(xiàn)升高現(xiàn)象，隨著反傾斜的角度逐漸增加，距離逐漸增大，視電阻率會(huì)出現(xiàn)明顯的波峰，但在波峰出現(xiàn)后，會(huì)伴隨有小范圍的波谷連續(xù)出現(xiàn)，這是因?yàn)樵诘V體的正上方反傾斜會(huì)使礦體的分布出現(xiàn)小規(guī)模的離散，這種連續(xù)出現(xiàn)的波谷會(huì)導(dǎo)致低阻情況出現(xiàn)的時(shí)間有所延長(zhǎng)。在后期，隨著離散程度的逐漸縮小，視電阻率也會(huì)逐漸升高。圖1為較為經(jīng)典的隱伏鋁土礦視電阻率分布方式。

圖1 經(jīng)典隱伏鋁土礦視電阻率分布圖

根據(jù)電法理論，在隱伏鋁土礦的板狀體上，反傾斜方向的中梯視電阻率會(huì)有所升高，但并非以線性形式變化的，而是呈現(xiàn)出明顯的不對(duì)稱性，當(dāng)視電阻率出現(xiàn)極小值時(shí)，對(duì)應(yīng)位置的礦體延伸方向信息就表明了隱伏鋁土礦的傾向信息。這是因?yàn)樵谖锾竭^(guò)程中，電流場(chǎng)的變化趨勢(shì)會(huì)隨著礦體的傾斜而出現(xiàn)斜交的情況，隱伏鋁土礦對(duì)于電流的吸引能力明顯高于其他周圍的其他地質(zhì)環(huán)境，致使近地表的傾斜處，電流的密度會(huì)小于其他位置，引起低阻極小值的出現(xiàn)。但在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程匯總，也會(huì)出現(xiàn)較為特殊的情況，當(dāng)?shù)V體的深度達(dá)到一定程度時(shí)，在礦體周圍的一定范圍內(nèi)，高阻圍巖的含量也會(huì)增加，同樣也會(huì)引起視電阻率極小值出現(xiàn)位置的變化。同時(shí)這一特征也在側(cè)面證明了礦體深度與中梯剖面視電阻率異常之間存在一定關(guān)系。當(dāng)物探的供電功率保持不變的條件下，礦體所在位置的深度越深，視電阻率異常的表現(xiàn)就越不明顯。

基于此，在對(duì)深度較大的隱伏鋁土礦進(jìn)行電法勘探時(shí)，單一的視電阻率異常受高圍巖影響，容易出現(xiàn)被壓制或掩沒(méi)的情況，這時(shí)需要結(jié)合激電異常特征，對(duì)其進(jìn)行更加深入的判別，通過(guò)這樣的方式在確保礦體探出率的前提下，確定礦體范圍。

2 激電異常特征

在上文中已經(jīng)對(duì)隱伏鋁土礦的視電阻率異常特征做出了分析，并且得出結(jié)論，在深層的礦體中，需要結(jié)合激電異常特征對(duì)礦體進(jìn)行判斷，因此，本文分別從視極化率異常特征和半衰時(shí)異常特征兩個(gè)方面，對(duì)隱伏鋁土礦的激電異常特征進(jìn)行分析。

2.1 視極化率異常特征

與地質(zhì)剖面與激電異常對(duì)比，隱伏鋁土礦的視極化率異常峰值多出現(xiàn)在礦體頂部。在到達(dá)極值的過(guò)程中，礦體中部位置會(huì)出現(xiàn)一段連續(xù)的下降趨勢(shì)，之后再逐漸升高到峰值。其中，由單一礦體引起的視極化率變化規(guī)律較為明顯；由兩層或更多層礦體引起的視極化率變化則會(huì)呈現(xiàn)出一定的階段化特征。異常值在變化過(guò)程中的疊加作用更加突出，當(dāng)作用的礦體層數(shù)為兩層時(shí)，視極化率在達(dá)到極值之前會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)峰值。伴隨著作用的礦體層數(shù)逐漸增加，出現(xiàn)的峰值也會(huì)隨之增加，并且峰值的會(huì)隨之逐漸減小。這也與上文所說(shuō)的異常值是通過(guò)疊加的方式體現(xiàn)的理論相契合。圖2為不同巖體的視極化率。

圖2 常見(jiàn)巖體的視極化率

極化率異常特征的出現(xiàn)是判別隱伏鋁土礦的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)構(gòu)建電阻率曲線，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某地段，甚至是某一固定位置礦藏信息的精準(zhǔn)識(shí)別。當(dāng)視極化率出現(xiàn)低阻高極化的情況時(shí)，則可認(rèn)為對(duì)應(yīng)位置的隱伏鋁土礦可定性的存在。

除此之外，也會(huì)有部分及特殊的地區(qū)，出現(xiàn)視極化率出現(xiàn)低阻高極化，但開(kāi)采后未見(jiàn)鋁土礦的情況。這主要是因?yàn)榧る姰惓５陌胨r(shí)參數(shù)與背景值之間的接近程度較高，影響了最終的判斷結(jié)果。考慮此，本文分析了激電異常的半衰時(shí)異常特征。

2.2 半衰時(shí)異常特征

半衰時(shí)異常特征是識(shí)別地下水對(duì)隱伏鋁土礦干擾的重要指標(biāo)，并且具有良好的效果，特別是對(duì)于存在礦化現(xiàn)象，但無(wú)法準(zhǔn)確判斷是否為礦體的地段，通過(guò)對(duì)比半衰時(shí)，可以消除假象的干擾。

隱伏鋁土礦的半衰時(shí)曲線最明顯的特征就是其具有雙峰。在物探過(guò)程中，兩次峰值分別出現(xiàn)在礦體頂端和達(dá)到頂端之前，這也是單一鋁土礦體引最為明顯的特征之一。一般情況下，第一個(gè)峰值的出現(xiàn)主要是由于礦體所在地層的巖性影響，因此表現(xiàn)強(qiáng)度相對(duì)較弱，而第二個(gè)峰值的出現(xiàn)主要是受礦體的傾斜作用影響，地下水會(huì)導(dǎo)致礦體的傾斜角度加劇，使隱伏鋁土礦的半衰時(shí)增加?？梢岳斫鉃?，在中梯剖面異常特征在特定環(huán)境影響下，發(fā)展趨勢(shì)會(huì)發(fā)生一定程度變化，在不同的區(qū)域，受背景值附加曲線特征的作用，隱伏鋁土礦的激電異常特征需要結(jié)合視極化率和半衰時(shí)兩個(gè)方面綜合進(jìn)行分析。

3 礦體電性參數(shù)特征

由上文的分析可知，隱伏鋁土礦的電性會(huì)受到地層的影響，隨著處出位置的深淺表現(xiàn)出不同的高低值，但總體來(lái)說(shuō)，鋁土礦區(qū)范圍內(nèi)的地層巖性在整體上是保持一致的，因此，不同電性特征參數(shù)也基本穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。其中，礦體視電阻率常見(jiàn)值在[2264~3157]Ω·m范圍內(nèi)，近地表區(qū)域的視電阻率會(huì)出現(xiàn)明顯的下降情況，視電阻率基本在[750~1460]Ω·m范圍內(nèi)；視極化率常見(jiàn)值在[2.05~3.57]范圍內(nèi)，在近地表區(qū)域可上升至多1倍，受深度影響，至多可降低正常值的1/3。半衰時(shí)基本在[750~1650]ms之間。根據(jù)隱伏鋁土礦的電性參數(shù)范圍，利用中梯電性異常特征，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于隱伏鋁土礦礦體的快速定位。

4 結(jié)語(yǔ)

不同的金屬礦資源受其本身的特殊屬性影響，在物探過(guò)程中顯示出的電性也不同，對(duì)其特征進(jìn)行研究對(duì)于提高探測(cè)準(zhǔn)確性具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文提出隱伏鋁土礦物探電性異常特征分析，明確了視電阻率異常特征的變化趨勢(shì)，以及激電異常與礦體之間的關(guān)系。通過(guò)該研究，以期為隱伏鋁土礦的探測(cè)工作提供有價(jià)值的幫助，提高勘探效率和準(zhǔn)確性。