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[摘要]实践结果证明,采用外间梯度测深资料作为地电断面图,能够较好的对同一标高处的电性平面图进行定量解释,并清楚的掌握矿体的赋存状态。本文通过分析外间梯度测深设备的应用方法,对其理论进行了详细介绍,并以某深部找矿实例为例,论述此方法在寻找金属矿体中参与定量解释的有效性。
[关键词]外间梯度测深 深部找矿 定量解释
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-150-2
采用激发极化法探测不同种类的矿体或者地下水源,为我国国民经济的发展做出了重要贡献。不过由于常规电法的异常解释水平比较落后,对于同样一种激电方法,采取同样的装置形式及同一个激电异常,不同工作人员的解释结果都会有较大区别。究其原因,主要是常规电法的勘测深度没有固定值,属于待定系数,受电性差异、装置形式以及地形等多种因素的影响。而采用外间梯度测深法掌握矿体的赋存状态,是一种较为有效的方法。
1外间梯度测深法
1.1概念
外间梯度测深法是由单极梯度测深法逐渐演变得到的。以往在实践中,经常会采用单极梯度测深法,此方法的装置物探异常和推断地质体时存在较大误差,采用电阻率异常对较浅位置的地质体进行判断时也会存在很大误差。有学者对此方法出现的解释误差进行了分析与研究,李金铭计算了供电点到ηs曲线极值点距离Rm,相对应供应点A到球心距离d的比值Rm/d在不同供电点(ФA)情况下,h0/r0的关系。通过计算分析,当h0是r0的3倍左右时,可以获得最好的解释效果,当球体埋藏太深或者太浅时,都有可能出现一定程度的误差。对于此种情况,可以清楚的知道,误差出现的主要原因是测量电极垂直于供电方向,并且忽视了无穷远极引起的。在某物探工作中,主要采用将测量电极和供电电极放在同一个直线上的测深装置,此装置也就是外间梯度测深装置。在此项装置中,MN测量电极距离比较远,因此,MN电极的测量信号也比较好,非常接近点电源信号。从理论知识方面而言,激电异常现象和地形、近地表电阻率、不均匀体等,均没有直接关系,对此,充分采用外间梯度法激电异常实施定量解释,可以更加方便、直观、有效。除此之外,计算电阻率时也要充分考虑B极的影响因素。
1.2与三级测深法的区别
外间梯度测深法主要是将电源正极A和电源负极B固定住,然后在A、B线上电极A的外侧不断移动测量电极M和N。因此可以说,外间梯度测深法主要反映了供电电极A下方各个深度之间的电阻率和极化率的变化情况,常规三极测深装置主要反映了沿剖面某个深度的电阻率和极化率的变化情况。
1.3理论依据
外间梯度测深法的主要依据是将供电电极A当做点电源,然后在供电电极下方的任何位置埋深h处的电位,并确保其和以供电电极A为圆心、h为半径的半球处具备一样的电位,在此情况下,如果电极A下方h处有异常现象发生,地面和A处距离相等的MN处也有类似的异常现象,则需要根据此方法获得的资料做地电断面图,并定量解释同一标高位置的电阻率、极化率的平面图,从而在根本上反映平面或者剖面的地质体情况。
2外间梯度测深法应用案例
2.1某铁矿区岩石岩性赋存情况
根据岩石的结构、矿物成分以及组合情况等,可以将其分为五组,分别是:一是铁铝榴更长片麻岩组,本组的主要特点大理岩、铁铝榴更长片麻岩,间夹石英片麻岩;二是长片麻岩组,此组主要以中粒芝麻点状或者条痕状角的更长片麻岩为主,偶尔夹杂磁铁角闪岩或者金云母片岩;三是B矿组,主要由古铜辉石岩、磷灰石磁铁矿以及硅镁石组成,间夹角闪更长片麻岩、金云母片岩等;四是透辉更长片麻岩组,主要是灰绿色中粒透辉更长片麻岩或者更长角闪片麻岩;五是花岗质条带状混合岩组,以混合岩为主,间夹角闪片麻岩。
2.2工作布置情况
根据具体要求,在此矿山布置了8条南北测线,线距均为50m,点距为20m,如果出现异常区域,则要将测线距离加密到25m,具体加密距离应结合实际情况。
2.3物探异常情况
物探工作结束后,主要制作了八张激电梯度测深断面等值线图,八张地质解释断面图,七张深度平面等值线图,七张地质解释平面图,举例如下:
首先是断面对应情况,图1是某铁矿12线外间梯度测深ηa等值线的解释断面图,从此图可以清楚的看到,CK77孔、CK74孔极化率异常边界吻合情况较好,经开采证实与物探异常推测矿体边界情况十分吻合。
其次是平面对应情况。图2是-285米极化率等值线平面图,结合ηa平面等值线的分布情况,通过圈定铁矿体的边界,否定原有报告中5号矿体的存在,之后在钻探验证之后,结果显示,根本不存在5号矿体。此矿山经过长期的开采,结果证明,采用物探外间梯度测深法异常圈定矿体边界的做法和实际情况比较一致,获得了令人满意的地质成果。
3结语
通过在此铁矿中采用外间梯度测深法,有力证明了外间梯度测深法的实用性、准确性,可以简单、直观的反映矿体概况,具有较高的解释精确度,特别适合用在面积测量环节,若和少量钻孔控制解释成果结合在一起,会更符合实际情况。
不论哪一种物探方法,都会有一定的适用范围,也会受到外界因素的干扰,此铁矿地面平坦,或许是此方法成功的因素之一,若山区地区的矿体近地表有出露现象,也要适当考虑MN位置的地电因素。
因外间梯度测深法还处于初步应用阶段,此文章中出现误差是难以避免的,还有望物探工作者进一步完善。
参考文献
[1]谢鸿荣.三极梯度测深新方法的应用[J].中国核学会2009年学术年会.2009.
[2]沈恒丽,李玉芹.三极梯度测深在内蒙古哈达特陶勒盖铅锌矿上的应用效果[J].西部探矿工程.2010(05).
[3]陈传奇.球体上单极梯度测深视电阻率异常特征及应用[J].现代矿业.2011(08).
[关键词]外间梯度测深 深部找矿 定量解释
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-6-150-2
采用激发极化法探测不同种类的矿体或者地下水源,为我国国民经济的发展做出了重要贡献。不过由于常规电法的异常解释水平比较落后,对于同样一种激电方法,采取同样的装置形式及同一个激电异常,不同工作人员的解释结果都会有较大区别。究其原因,主要是常规电法的勘测深度没有固定值,属于待定系数,受电性差异、装置形式以及地形等多种因素的影响。而采用外间梯度测深法掌握矿体的赋存状态,是一种较为有效的方法。
1外间梯度测深法
1.1概念
外间梯度测深法是由单极梯度测深法逐渐演变得到的。以往在实践中,经常会采用单极梯度测深法,此方法的装置物探异常和推断地质体时存在较大误差,采用电阻率异常对较浅位置的地质体进行判断时也会存在很大误差。有学者对此方法出现的解释误差进行了分析与研究,李金铭计算了供电点到ηs曲线极值点距离Rm,相对应供应点A到球心距离d的比值Rm/d在不同供电点(ФA)情况下,h0/r0的关系。通过计算分析,当h0是r0的3倍左右时,可以获得最好的解释效果,当球体埋藏太深或者太浅时,都有可能出现一定程度的误差。对于此种情况,可以清楚的知道,误差出现的主要原因是测量电极垂直于供电方向,并且忽视了无穷远极引起的。在某物探工作中,主要采用将测量电极和供电电极放在同一个直线上的测深装置,此装置也就是外间梯度测深装置。在此项装置中,MN测量电极距离比较远,因此,MN电极的测量信号也比较好,非常接近点电源信号。从理论知识方面而言,激电异常现象和地形、近地表电阻率、不均匀体等,均没有直接关系,对此,充分采用外间梯度法激电异常实施定量解释,可以更加方便、直观、有效。除此之外,计算电阻率时也要充分考虑B极的影响因素。
1.2与三级测深法的区别
外间梯度测深法主要是将电源正极A和电源负极B固定住,然后在A、B线上电极A的外侧不断移动测量电极M和N。因此可以说,外间梯度测深法主要反映了供电电极A下方各个深度之间的电阻率和极化率的变化情况,常规三极测深装置主要反映了沿剖面某个深度的电阻率和极化率的变化情况。
1.3理论依据
外间梯度测深法的主要依据是将供电电极A当做点电源,然后在供电电极下方的任何位置埋深h处的电位,并确保其和以供电电极A为圆心、h为半径的半球处具备一样的电位,在此情况下,如果电极A下方h处有异常现象发生,地面和A处距离相等的MN处也有类似的异常现象,则需要根据此方法获得的资料做地电断面图,并定量解释同一标高位置的电阻率、极化率的平面图,从而在根本上反映平面或者剖面的地质体情况。
2外间梯度测深法应用案例
2.1某铁矿区岩石岩性赋存情况
根据岩石的结构、矿物成分以及组合情况等,可以将其分为五组,分别是:一是铁铝榴更长片麻岩组,本组的主要特点大理岩、铁铝榴更长片麻岩,间夹石英片麻岩;二是长片麻岩组,此组主要以中粒芝麻点状或者条痕状角的更长片麻岩为主,偶尔夹杂磁铁角闪岩或者金云母片岩;三是B矿组,主要由古铜辉石岩、磷灰石磁铁矿以及硅镁石组成,间夹角闪更长片麻岩、金云母片岩等;四是透辉更长片麻岩组,主要是灰绿色中粒透辉更长片麻岩或者更长角闪片麻岩;五是花岗质条带状混合岩组,以混合岩为主,间夹角闪片麻岩。
2.2工作布置情况
根据具体要求,在此矿山布置了8条南北测线,线距均为50m,点距为20m,如果出现异常区域,则要将测线距离加密到25m,具体加密距离应结合实际情况。
2.3物探异常情况
物探工作结束后,主要制作了八张激电梯度测深断面等值线图,八张地质解释断面图,七张深度平面等值线图,七张地质解释平面图,举例如下:
首先是断面对应情况,图1是某铁矿12线外间梯度测深ηa等值线的解释断面图,从此图可以清楚的看到,CK77孔、CK74孔极化率异常边界吻合情况较好,经开采证实与物探异常推测矿体边界情况十分吻合。
其次是平面对应情况。图2是-285米极化率等值线平面图,结合ηa平面等值线的分布情况,通过圈定铁矿体的边界,否定原有报告中5号矿体的存在,之后在钻探验证之后,结果显示,根本不存在5号矿体。此矿山经过长期的开采,结果证明,采用物探外间梯度测深法异常圈定矿体边界的做法和实际情况比较一致,获得了令人满意的地质成果。
3结语
通过在此铁矿中采用外间梯度测深法,有力证明了外间梯度测深法的实用性、准确性,可以简单、直观的反映矿体概况,具有较高的解释精确度,特别适合用在面积测量环节,若和少量钻孔控制解释成果结合在一起,会更符合实际情况。
不论哪一种物探方法,都会有一定的适用范围,也会受到外界因素的干扰,此铁矿地面平坦,或许是此方法成功的因素之一,若山区地区的矿体近地表有出露现象,也要适当考虑MN位置的地电因素。
因外间梯度测深法还处于初步应用阶段,此文章中出现误差是难以避免的,还有望物探工作者进一步完善。
参考文献
[1]谢鸿荣.三极梯度测深新方法的应用[J].中国核学会2009年学术年会.2009.
[2]沈恒丽,李玉芹.三极梯度测深在内蒙古哈达特陶勒盖铅锌矿上的应用效果[J].西部探矿工程.2010(05).
[3]陈传奇.球体上单极梯度测深视电阻率异常特征及应用[J].现代矿业.2011(08).