五极纵轴测深的应用效果
作者：jnscsh 时间：2022-02-11 08:42:00 浏览次数：次
摘要:测区历经多期次构造～岩浆活动,具有良好的成矿地质条件,本区投入五极纵轴测深方法,形成了重要的断面异常,取得了较好的应用效果。
关键词:五极纵轴装置;激电测深;探测深度
0 前 言
在常规电阻率测深法中,有一种“五极纵轴测深[1]”装置(以下简称五极),该装置在实际应用中现己很少被采用。作者在“危矿”勘查应用中,在考虑各种干扰因素后选用了五极方法,有较好的效果,在此供同行们参考以及批评指正。
1 五极纵轴装置简介
五极装置适用于变断面连续滚动扫描测量,装置符号及示意图如图1:
[特点] 测量断面为矩形。
[描述] 测量时,A、B1、B2供电点不动,M、N 逐点向AB1B2的一侧同时移动,得到一条滚动线;接着A、B1、B2、M、N同时移动到下一个测深点后,A、B1、B2供电点不动,M、N 逐点向AB1B2的一侧同时移动,得到另一条滚动线;这样不断滚动测量下去,得到矩形断面,见下图2。
装置系数K值计算公式,设AB1=AB2=L,AM=Y1,AN=Y2,则
五极装置属于常规直流电阻率测深法中的一种装置,因此按中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T 0072-93 [1]执行,如果投入激电测深,则同时执行DZ/T 0070-93 [2]标准。
2 工作区地球物理电性参数特征
工作区有关岩(矿)石的电阻率和极化率等参数统计结果列于下表1中,并就它们在本工作区所反映的基本特点归纳如下:
在D2q地层中一些浸染状金属硫化物矿石虽然在导电性上与围岩的差别不够大,但在激发极化效应上它们都具有较高的极化率,η达10%以上。在这些矿石上一般会有高阻、高极化异常的特征反映。这种干扰异常通过高阻特征易于识别。
在矽卡岩中不同类型的钨、锡矿(化)绝大多数属于低阻、中低极化体,η3%左右,个别达4～6%,它们与围岩间的极化率差异不大,但电阻率差异较大。但不同地质时代的含炭岩石(如含炭灰岩及含炭泥灰岩)和某些蚀变矿化的岩石(如黄铁矿化灰岩、矽卡岩化灰岩等),同样具有较强的极化率,致使与正常岩石之间有一定差异,常可形成不同强度的激电异常。
上述特征表明,本区目标体矽卡岩(带)具有低阻、中低极化特征,围岩具有高阻、低极化特征,仍具有地球物理应用前提。
3 工作区地质概况
工作区位于南岭构造带中段北缘,处于郴州—蓝山北东向基底构造岩浆岩带与郴州—邵阳北西基底构造岩浆岩带的交汇部位。
出露的地层主要为泥盆系中、上统,震旦系下统,其次有极少量石炭系下统岩关阶地层,而第四系不甚发育。棋梓桥组(D2q)是铅锌矿床的主要赋矿围岩。
区内断裂构造高度发育,以南北向和北东向断裂为主。
区内岩体形成于燕山早期,由于构造运动的多期性,致使岩浆活动具有多期性、多阶段侵入特点,形成了复式酸性岩体。
区内围岩蚀变强烈,且主要见于岩体接触带及断裂破碎带中。矽卡岩化、硅化、萤石化、黄铁矿化等与矿化关系密切。
4 工作区异常概述及成果分析
工作区投入了四条激电测深剖面,共做了105个测深点,激电异常表现为低阻、中等极化率特征。视极化率背景值多在1-2%之间,异常部位达4-6%,个别部位最高达10%以上。有视化率异常地段,视电阻率基本上呈相对低阻出现,值约在500-1500欧姆米之间。
4、5、6、7四条激电测深剖面的拟断面推断图(见图3)[5][6]显示:燕山早期细中粒斑状黑云母花岗岩上部的矽卡岩(化)在断面形状上呈一向斜构造的“U”字形,这一矽卡岩(化)呈“U”字形的断面由北至南(即由7号剖面到4号剖面)在埋深上由深变浅,花岗岩界面在4号激电测深剖面南200多米处(地质勘探0号线附近)仰起闭合。也就是说花岗岩体在测区内的水平方向上(由北至南)呈一“V”字形(开口方向北)由深部向浅地表侵入。在岩体接触面上部形成了矽卡岩。
岩浆热液沿断裂构造带侵入,带来的金属硫化物和金属氧化物在冷却结晶成岩过程中逐渐熔离出来,与岩浆热液一起形成复杂的含矿流体。这些含矿流体在高温高压作用下上升到岩体顶部后沿接触带冷却收缩空间向岩体的两侧运移,在接触带以及下凹部位,形成矽卡岩多金属矿床。
岩浆热液在冷却结晶后具有不同程度的磁性(剩磁与感磁),沿着花岗岩体周围接触带和断裂构造带上(充填磁性矿物的),有强弱不同的磁异常分布。同时,在矿化作用较强的断裂破碎带或岩体接触带上,一方面因矿化、硫化物的存在而表现为高极化率异常,另一方面,因破碎充填物中含水、金属物质等成份时而具有低电阻率异常现象,因而这类地质体总体上表现出磁异常与激电异常特征。
可以说磁异常反应了岩浆热液活动的踪迹,激电异常反应了矿化活动的存在。磁异常与激电异常同时存在,反应热液活动、矿化作用同时存在,这类组合异常对地质找矿具有较强的指导意义。
5 五极纵轴激电测深在工作区的探测深度系数
在工作区投入五极纵轴激电测深法后,施钻了6个孔。其中ZK0803孔作为己知孔施测了五极装置与三极装置激电测深的对比试验。经比对试验结果后认为在该测区投入五极装置的效果优于三极装置的效果,初步估算五极装置勘探深度是记录AO距的0.6倍,三极装置勘探深度是记录AB距的0.2倍。
现还有三个钻孔位置与激电测深剖面比较接近,从下三个孔中总结出该区投入五极纵轴装置的勘探深度系数。
下图4[5][6]是妹子垄8号地质剖面施工的ZK0802、ZK0801钻孔资料与五极纵轴装置5号激电测深剖面对应的激电测深点112号、130号的测深曲线以及5号激电剖面拟断面(部份)图的比对图,8号地质剖面在5号激电测深剖面南90米。
ZK0802(110/5～114/5):钻孔资料在170米处见SK(W2化),多层W2,直到300米处。320米处见花岗岩界面。112/5激电测深曲线数据是110/5-114/5两点的几何平均值,出现激电异常部位的记录点在300-460号。
ZK0801(130/5):钻孔资料在220米开始见SK,W2多层,互层,直到360米。360米后进入岩体。130/5出现激电异常部位的记录点在220-260号,420-500号。
下图5[5][6]是妹子垄16号地质剖面施工的ZK1601钻孔资料与五极纵轴装置6号激电测深剖面对应的激电测深点144号的测深曲线以及6号激电剖面拟断面(部份)图的比对图,16号地质剖面在6号激电测深剖面南60米。
ZK1601:钻孔资料在170米与230米处见SK,厚8米,420米处见花岗岩界面。144/6出现激电异常部位的记录点在380-500号。
从以上三个验证孔可知:记录点号乘以0.6后的深度基本与钻孔揭示位置相符,统计结果也在0.5到0.7之间,几何平均值为0.6,与原对比试验的结论基本吻合。从图4、5可知:在考虑勘探深度系数后,拟断面推断图推断的极化体位置基本与钻孔揭示的地质情况相近,误差相对较小。
6 结 语
本次工作成果表明,测深方法采用五极纵轴测深装置,能有效地解决地质目的,寻找目标体的效果是好的。结合地质资料,可起到很好的找矿指示作用。
绘制断面图件时,一般采用矩形方法,算术坐标绘图。
观测方向MN垂直供电线,抗干扰能力有所增强,但MN只在一侧观测,具有一定的片面性。
从具有同样的探测深度来看,在同一剖面上连续施工多个测深点时,五极装置工效高于对称四极和三极装置。
参考文件献:
[1] 中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0072-93电阻率测深法技术规程。北京:中国标准出版社 1993。
[2] 中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0070-93 时间域激发极化法技术规定。北京:中国标准出版社 1993。
[3]傅良魁。电法勘探教程。北京:地质出版社 1983。
[4]李金铭。地电场与电法勘探。北京:地质出版社 2005。
[5]武汉中地信息工程有限公司。Mapgis地理信息系统实用教程,武汉:武汉中地信息工程有限公司 2002。
[6]中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0069 地球物理勘查图图式图例及用色标准。北京:中国标准出版社 1993。