曹毅 羅小文 吳李季

摘 要：自然電場(chǎng)作為一種地球物理勘探手段， 已經(jīng)在找礦方面得到了廣泛的應(yīng)用。本文介紹自然電場(chǎng)法在大別山西段石墨礦區(qū)找礦的工作方法及效果， 為自然電場(chǎng)法找礦提供了一個(gè)可供參考的實(shí)例。

關(guān)鍵詞：自然電場(chǎng)法;電位差;石墨礦

Abstract： as a geophysical exploration method， natural electric field has been widely used in ore prospecting. This paper introduces the working method and effect of the natural electric field method in the graphite mining area of the western part of dabie mountain.

Keywords： natural electric field method; Potential difference; Graphite mine

1、概述

湖北省大別山西段石墨礦資源調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目是中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心下達(dá)的中西部地區(qū)晶質(zhì)石墨等特種非金屬礦產(chǎn)調(diào)查的子項(xiàng)目，物探工作具體任務(wù)是：在充分收集工作區(qū)以往地質(zhì)及物探成果資料基礎(chǔ)上，結(jié)合工區(qū)石墨礦成礦地質(zhì)條件及成礦規(guī)律，利用物探中的自然電場(chǎng)勘探技術(shù)方法，對(duì)該礦區(qū)成礦遠(yuǎn)景區(qū)開(kāi)展普查找礦工作，圈定異常區(qū)段，投入異常查證工作，提交可供進(jìn)一步地質(zhì)工作的石墨找礦靶區(qū)并提出找礦工作建議。

自電普查具有準(zhǔn)確性高，操作簡(jiǎn)便，敷設(shè)面積大，效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此此次工作選用自電為主，聯(lián)合剖面及測(cè)深為異常檢查手段方法合理高效。

2、石墨礦物探工作

2.1自電掃面測(cè)量

此次自電測(cè)量采用100×40m網(wǎng)度，該網(wǎng)度具有較高的精度且經(jīng)濟(jì)高效特點(diǎn)，為石墨礦自電找礦工作中最常用精度，全區(qū)共布置測(cè)線157條，面積約27Km2。

2.2基點(diǎn)及總基點(diǎn)設(shè)置

電位觀測(cè)方式的電位總基點(diǎn)一般選擇在工區(qū)自然電場(chǎng)平穩(wěn)的背景地段，且接地良好，同時(shí)兼顧聯(lián)測(cè)作業(yè)的方便。電位分基點(diǎn)應(yīng)選于自然電場(chǎng)穩(wěn)定、交通方便處，并且可用最少導(dǎo)線測(cè)完欲控面積的地點(diǎn)。

2.3異常分類

①甲類-礦致異常：已驗(yàn)證見(jiàn)到石墨礦（化）的異常，表明自電異常由石墨礦引起者。經(jīng)工程驗(yàn)證查實(shí)為石墨礦引起者，或?yàn)橐阎V體引起者。

②乙類-推斷礦異常：與已見(jiàn)礦異常具有良好的可比性的異常，推斷為石墨礦（化）引起者。經(jīng)綜合研究推斷異常為石墨礦（含石墨礦化富集體）引起者。

2.4自電異常半定量解釋

在初步自電資料整理基礎(chǔ)上圈定兩處（ZD-1和ZD-2）局部自電異常，在此兩處自電異常區(qū)開(kāi)展異常檢查工作。

①安樂(lè)寺異常區(qū)（ZD-1）

場(chǎng)值約在-500mv～-200mv之間，負(fù)異常最大達(dá)到-600mV以下，異常長(zhǎng)約2200m，寬約450m，局部地段未完全封閉。該負(fù)異常最小為-600mv以下。該區(qū)自電異常自電異常（半）定量解釋：對(duì)該異常的主剖面63線實(shí)測(cè)曲線，利用q值法（即半極值法）和m法分別求取石墨礦體頂深h0，

兩種方法計(jì)算結(jié)果如下：q值法（即半極值法）求得：石墨礦體頂深91.0m;

m法求得：石墨礦體頂深104.1m。據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般用自然電場(chǎng)曲線進(jìn)行定量計(jì)算所得到的深度比實(shí)際深度偏大，故最終定量解釋結(jié)果可取h10作為石墨礦體頂深，即h0=91.0m。

靜居庵異常區(qū)（ZD-2）

場(chǎng)值以負(fù)值為主，約-80mv～-400mv，負(fù)異常最大達(dá)到-400mV以下，該異常長(zhǎng)約1800m，面積約1.3Km2。用上述同樣的方法進(jìn)行自電異常自電異常（半）定量解釋得兩種方法計(jì)算結(jié)果如下：q值法（即半極值法）求得：石墨礦體頂深139.2m;m法求得：石墨礦體頂深166.0m據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般用自然電場(chǎng)曲線進(jìn)行定量計(jì)算所得到的深度比實(shí)際深度偏大，故最終定量解釋結(jié)果可取h10作為石墨礦體頂深，即h0=139.2m。

2.5異常檢查

異檢工作集中布置在ZD-1異常的中心區(qū)域，共施測(cè)了6條剖面，6條條剖面都沿測(cè)線方向布置。異常檢查投入方法為聯(lián)合剖面和電測(cè)深測(cè)量。兩種方法既客觀印證了自電異常效果，也較好的反映了礦體的埋深、傾向及走向。

3、自電異常解釋原則

物探資料推斷解釋的基本原則是地質(zhì)-物性原則，這是正確進(jìn)行異常解釋的基本前提，石墨具有良好的導(dǎo)電性和活躍的電化學(xué)特性;與圍巖電性差異十分明顯。因此在本區(qū)用自電法普查石墨礦是具備地球物理前提的;而依據(jù)自電和異檢工作中所獲得的視電阻率異常的形態(tài)、賦存深度、延伸展布等特征，可進(jìn)一步推斷地下石墨地質(zhì)體的賦存特征，為礦區(qū)石墨礦勘查提供依據(jù)。

自電工區(qū)在已知石墨礦體上開(kāi)展過(guò)剖面性的方法試驗(yàn)，具體方法是：自電和中梯;兩種極距的聯(lián)合電剖面法。試驗(yàn)工作取得了如下認(rèn)識(shí)：

①自然電場(chǎng)電位曲線反映為強(qiáng)度大，梯度大，最大異常值在-500mV以上，曲線圓滑。②自然電場(chǎng)梯度異常反映為正負(fù)相伴的正弦曲線。③兩種極距的聯(lián)合電剖面曲線均在礦體上呈明顯的低阻異常反映，并在中心部位形成正交點(diǎn)。

石墨礦具有良好的導(dǎo)電性特性，視電阻率值約102～105歐姆？米，與非礦圍巖間存在明顯的地電化學(xué)差異，從而形成自然極化電場(chǎng)，在地面可觀測(cè)得到清晰的自電異常為人們識(shí)別。

4、方法技術(shù)

4.1異常找礦意義

本次石墨礦自電普查取得了良好的找礦地質(zhì)成果，全區(qū)發(fā)現(xiàn)了2處自電（負(fù)）異常，其找礦意義如下：

甲類異常1處，即安樂(lè)寺異常區(qū)（ZD-1），推斷它們?cè)谏畈磕苷业胶V（化）體。乙類異常1處，推斷它們?cè)谏畈课挥锌赡苷业胶V（化）體。

4.2技術(shù)方法

本次物探找礦工作成果充分證明，“運(yùn)用自電法掃面發(fā)現(xiàn)異常，然后運(yùn)用直流電法進(jìn)行異常檢查，作出評(píng)價(jià)后及時(shí)開(kāi)展地面工程查證”的工作流程經(jīng)濟(jì)合理，其探尋石墨礦地質(zhì)效果良好，工作周期快速高效。

4.3找礦效果

根據(jù)異常分類的基本原則，ZD-1異常具有強(qiáng)度較高，規(guī)模較大的特點(diǎn);異檢工作聯(lián)剖曲線清晰地指示了礦體的傾向、形態(tài)及位置，測(cè)深得到清晰的低阻異常;地面槽探又發(fā)現(xiàn)石墨礦化，推斷該異常由石墨礦化體（含石墨片巖）引起，屬甲類異常（推斷礦化異常），推斷礦化體產(chǎn)狀較陡。由于ZD-1異常清晰，范圍較大，所處地質(zhì)部位于成礦有利，推斷認(rèn)為ZD-1異常尚有一定的找礦潛力。ZD-2異常自電異常清晰可見(jiàn)，范圍較大，地面探槽又發(fā)現(xiàn)石墨礦化，所處地質(zhì)部位于成礦有利，推斷認(rèn)為ZD-2異常為石墨礦化引起，屬乙類異常。

5、結(jié)語(yǔ)

本次石墨礦電法勘探工作由于地球物理前提具備，方法運(yùn)用合理，技術(shù)措施得當(dāng)，取得了質(zhì)量合格的觀測(cè)數(shù)據(jù)：

關(guān)于下一步加強(qiáng)地質(zhì)工作的建議，可按以下2個(gè)層面考慮：

1、在乙類異常分布區(qū)，結(jié)合異常查證工作，提高礦調(diào)地質(zhì)工作程度，進(jìn)一步查證1處乙類異常（ZD-2）的地質(zhì)屬性，評(píng)價(jià)其含礦特征，尋找具工業(yè)價(jià)值的石墨礦體，可結(jié)合商業(yè)地質(zhì)工作同時(shí)進(jìn)行。

2、對(duì)1處甲類異常（ZD-1）則可以在加深地面地質(zhì)找礦工作基礎(chǔ)上，安排鉆探驗(yàn)證工作，以圈定工業(yè)價(jià)值的石墨礦體，取得資源量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 傅良魁，李金銘，何繼善等. 《電法勘探教程》[M]. 北京： 地質(zhì)出版社，1983.