浅谈激电法在百顺矿田中的应用及非矿异常干扰的剔除

[摘要]本文通过在百顺矿田几个典型矿床上的激电工作实践，阐述了激电方法探测热液型铀矿的应用条件和基本效果。同时，对某些非矿激电异常，如充水构造破碎带、山体浮土湿度等引起的异常机理，显示特征，作了概略说明，并利用模型实验加以验证。

[关键词]热液型铀矿 激电异常 构造破碎带 异常机理

[中图分类号] P619.14 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-240-2

百顺矿田是诸广山岩体南部花岗岩型重大的铀矿田之一，经过多年的工作在该区提交了一批铀矿床，其中有大型的361矿床，中型的201矿床和小型的235、233、231矿床等。在该区铀矿勘查过程中应用了不少的普通物化探找矿方法以达到间接找矿的目的，其中激发激化法是其中最有效的方法之一。

激发极化法是寻找侵染状导电体的较为有效的间接找铀矿方法，基于它具有相对探深能力强，不受纯地形因素干扰等优点，在粤北山区铀矿攻深找盲工作中得到了相对广泛的应用，特别是在寻找含侵染状黄铁矿等硫化物铀矿床效果更明显，有些地区已取得了可喜的成果。我单位从六十年代末开始，在百顺矿田沿牛澜、烟筒岭等含矿构造带，较系统地做过面积性的激电工作，对该方法的应用条件、作用、效果，以及异常解释中的某些问题，取得了一些认识和体会。下面就激发激化法在本地区找铀中的应用做简单的分析与探讨。

1激电方法在野外的工作情况

1.1开展该方法的物性前提

在百顺地区对十三种不同的岩性进行物性参数测定工作，共测物性点516个，每种岩性的样品数不少于30个，各种岩性极化率统计结果见表1。

从统计结果得出：①粗中粒斑状黑云母花岗岩、花岗正长岩以及正长岩极化率较低，通常在3%以下；②有矿化的各类岩石极化率场较高，一般在5～7%，最高达到22%；③各种蚀变岩石，极化率介于上述两类岩石之间，其值变化范围亦较大；④同类岩石中，一般岩石和矿化岩石之间，在极化率方面具有较大的差异性，电阻率差异较少。从各类岩石的物性统计结果可以得出，在百顺地区有了开展激电方法的物性前提。

1.2野外工作方法及非矿异常处理方法

1.2.1工作方法

激电工作中，采用全站仪布基线，以手持GPS和罗盘定测线方位，皮尺量距。基本达到了1：1万～1：5千电测测地工作的质量要求。

在激电测量中，采用中梯装置，一线供电，三线或多线测量。供电极距的大小，视各测区测线之长短和接地条件而有所不同，但每个测区则大致确定某一个供电极距范围。观测点距为10米，测量极距（MN）在10米～40米，供电电流均大于500mA，最大供电电流5A，测量电压精度≤±1%。视极化率测量精度≤±0.2。供电使用大功率交流发电机，最大输出功率5kW。工作中仪器直接测出视极化率η和视电阻率ρ，通过室内数据处理，计算平均值（X）和均方差（δ），然后按X +3δ的数值圈出异常场。

1.2.2用模拟模型剔除非矿激电异常的处理方法

在激电解译过程中，会出现一些地表介质不均引起的非矿化异常，这给我们正确判断矿化异常带来了一定程度的干扰，因此必须得把这些异常给剔除掉。

（1）用模拟模型正确判别破碎带产生的激电异常

断裂构造或破碎带，常常存在不同程度的热液蚀变或充水现象。纯净的水可视为不具激发极化特性的介质。充填于破碎带中的水，一般都具一定的矿化度，即为离子导电体，从而存在一定的极性化。

实践证明，在构造破碎带上部，较多出现幅值不高，规则带状分布的激电异常。这种异常严格与破碎带走向一致。

图1为石溪水西侧烟筒岭硅化带上的激电实测结果。此处构造带中充填有白色块状石英和5米左右的碎裂岩（上盘）。在紧靠构造带的上部，出现一个带状异常，反应强度不是很高ηs〈 3%，宽约20米左右，长度达200余米，异常长轴方向与构造带平行。

为验证上述现象，在室外制作了模拟破碎带的模型（图2），这个模型是以黄土当作围岩，用砂与亚粘土混合物且充水模拟破碎带。在破碎带上方出现ηs的增高，且随着破碎带延伸加大，ηs值有逐渐增大的趋势，与野外实测的激电异常十分相似。

（2）用模型正确判别山体浮土湿度不同引起的激电异常

纯地形不产生激电异常，这是共知的，但在实际工作中，常常发现存在一些规则的、低值的激电异常完全与山体展布形态一致。这些异常多数由不具找矿意义的地质因素所产生，是由山体本身浮土湿度特殊分布造成的。这些山体，多为山顶（或山梁）部位植被发育、树林茂密，浮土较厚，土壤湿度较大，山坡以下部位，植被相对稀疏，浮土湿度相对变小。在激电工作中，对于一次场来说，山顶处为极小值，山沟处为极大值，而对于二次场，由于山顶湿度大，场值相对要强。根据极化率定义ηs=V2/V1得知，山顶处ηs相对增量要大过山坡和山沟处，这样就会形成与山体形态基本一样的弱激电异常。

图3是两个模拟山体湿度影响的模型实验。在观测前向山体顶部少许淋些水使之下渗，人为地造成顶部与下部湿度差异。由图中看出，无论是单顶山还是双峰山，都在山顶部出现不同程度ηs的增高。这个实验与野外实测结果基本是吻合的。

另外，南方水田多，有时在水田两侧也会出现ηs的增高。其实这也是因湿度不同所造成的。图4是两个模拟在山顶和山坡处存在水田情况时的模型实验。同样得到在水田两侧出现ηs增高的结果。

对于由浮土湿度不同所产生的ηs增高或异常，通常其幅值不高，形态规则，产出位置仅对应于某些特定的地貌或地物，而与构造、岩性等地质现象毫不相干。因此，通过野外实地观察完全可以与有意义的ηs异常区分开来。

2在百顺矿田应用激电方法探测隐伏矿体取得良好效果

激发极化法在探测具电子导电性的多金属矿方面，有着独特的功效。通常的铀矿物虽也属于电子导电性矿物，但由于在铀矿石中，相对含量低，分散，一般极化效应较弱（不含其他电子导电性矿物），不足以产生可探测的激电异常。然而，对于某些类型的铀矿床，如部分热液成因的或含炭的铀矿床来说，在铀元素富集成矿的同时，往往伴生有其他良电子导电矿物，如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、石墨等，这些伴生矿物则具有较强的激发极化性能，而且它的含量、分布范围远比铀矿化要高、要大，因此，通过探测这个极化体的分布范围或空间，达到间接找铀矿的目的。

2.1激电工作在硅化带型矿床（361矿床）取得的效果

361矿床位于百顺矿田，受硅化构造带（烟筒岭硅化断裂）控制，为沥青铀矿、黄铁矿、紫黑色萤石矿物组合类型的中低温热液铀矿床，是典型的硅化带型铀矿床。该矿床产于北东向烟筒岭硅化断裂中，矿体成厚大的透镜状，沿走向和倾向延伸数百米，厚一般为数米至十余米，最大可达40米，图5为横跨361矿床10号矿体的激电剖面。10号矿体，浅部是表外矿化，深部是表内主盲矿体，埋深100米以上。实测结果表明，不仅在浅部矿体上有明显的异常，而且在深部盲矿体上方也出现激电增高峰值。

361矿床含矿岩性为萤石化黄铁矿化构造角砾岩、黄铁矿化细晶石英岩、粉末状胶状黄铁矿化微晶石英岩和黄铁矿化硅化粗粒斑状黑云母花岗岩等，铀含量与黄铁矿含量有显著的正相关性。铀矿石的极化率η一般为4～6%，ηmax=22%，围岩（黑云母花岗岩）η=1～2%，两者之间存在着较大的极化特性差异。通过激电测量在361矿床上有很好的异常显示，能清晰地反映铀矿化的大体范围和形态。

3结论与建议

通过在百顺矿田的几个矿床中应用激电法进行找矿普查取得了很好的效果，异常地段经钻探工程揭露也发现了矿体存在。由此可见，激电法在具备良好的地质和物性前提下，是可以发现和圈出铀成矿有利地段的，从而为探测隐伏铀矿提供重要依据，达到间接找铀的效果。但是由于地质现象的复杂性和物探方法多解性的存在，还有仪器最大供电电压不足以至部分测点一次场电压过小导致出现假异常等干扰因素，建议在今后的找矿当中，可通过多种物化探方法共同进行，相互验证，以达到消除假异常的效果，让激电异常能更好地反应真实的地质现象，为地质找矿提供更为有利的线索。

参考文献

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