頻率測深在金銅等多金屬找礦中的應用效果

【摘要】本文介紹了頻率測深法在找金、銅等多金屬礦中的作用、適用范圍,工作方法原理及技術優點。最后通過應用實例，說明了頻率測深法的有效性、實用性及認識體會。

【關健詞】頻率測深穿透深度低阻高極化構造破碎低阻異常

1引言

在礦山老礦區或資源危機礦山外圍的深入找礦，是對地質工作者長期以來不斷提出的新課題和一項重要任務。這項地質工作難度大，特別是厚層或外來堆積物覆蓋層廣泛的地區，這類地區甚低頻電磁法由于勘探深度小，難以發揮作用，直流電測深因受地形、供電條件等因素的限制難以開展大面積性工作。而頻率測深可在測區靈活選擇位置，保持收發距不變的情況下便可進行面積性測深工作 ，從而提高了效率，降低了成本，這種情況下顯現了它的優越性。

2方法原理及技術特點

頻率測深其裝置有水平電偶極子和垂直磁偶極子兩種形式。水平電偶極子裝置是在兩端接地的供電電纜中通以諧變電流作為場源，而垂直磁偶極子是在不接地的水平線圈中通以諧變電流作為場源，由于供電電極之間的距離遠小于它到測量電極之間的距離，因此場源可視為水平電偶極子和垂直磁偶極子。

頻率測深是在地面測點上，保持收、發距不變，觀測不同頻率的交變電磁場變化，進而研究不同深度的巖、礦石的電阻率分布規律，用以解決具有電阻率差異的各種地質問題。

由電磁理論基礎我們知道，電磁波在地下傳播的穿透深度與其波長有關，理論上可以證明，在均勻各向同性半空間中， m＝503 。若地層電阻率ρ不變，改變電測率的頻率，就可以改變其波長，從而改變電磁波的穿透深度。向地下發射高頻到低頻（n.10~100kHz）的電磁波時高頻電磁波衰減快，穿透深度小，只反映淺部地電斷面的特點。低頻波衰減慢，穿透深度大，可以反映深部地電斷面的特點。通過變頻的方法就可達到探測不同深度地電斷面的目的。

3應用實例

受廣西南丹丹泉集團有限公司委托，新疆匯達礦產資源開發咨詢有限責任公司在新疆若羌縣某地區開展金、銅礦頻率測深工作，其目的是通過本次工作，查明礦區內礦體基本形態、規模、分布等情況，為下一步礦山的開發提供物探依據。

新疆若羌縣某地區金、銅礦工作區位于與青海省交界的新疆若羌縣境內，,工作區地形平緩，溝壑縱橫，覆蓋較為廣泛。區出露的地層主要是一套海相碳酸巖-碎屑巖建造，下部是砂質、碳質板巖，中部是石大理巖。區內構造十分發育，一組近東西向，另一組是北西向，成群出現，平行排列。已知礦脈嚴格受構造控制，無一不在斷裂中產出。

地球物理特征是衡量一個地區是否具備地球物理勘查前提的重要條件，通過對工作區實測及收集的各類巖(礦)石的電性參數（η、ρ）進行整理、分析、其統計結果如下表（表3—1）：

結果表明礦區內致密塊狀礦體與圍巖有明顯的電阻率差異，礦體表現為低阻高極化，圍巖表現為高阻低極化。因此本工作區具備開展地球物理勘查的前提基礎。

本區用400m×100m的網度安排了88個點的頻率測探工作，控制面積為3km2，主要控制東西向構造體系的分布規律。同時，還投入了少量面積性激電測深工作，以便用綜合參數對成礦遠景做出預測。

表3—1 巖礦（石）電性參數統計表

巖礦（石）名稱 測定塊數 電阻率ρ(m.Ω) 極化率η(%)

（塊） 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值

致密塊狀礦體 10 80.6 41.9 61.3 12.22 8.84 10.41

灰巖 5 895.6 509.5 659.6 1.52 0.78 1.09

大理巖 10 193.5 95.9 133.8 3.16 1.94 2.62

炭質板巖 10 66.5 32.1 44.3 10.35 5 8.01

根據頻率測深結果，推斷了新疆若羌縣某地區的構造框架（斷裂構造破碎低阻異常帶）。已知的金、銅礦脈大部分受這一構造框架控制。

由于區內大面積存在碳質巖石，激電異常較多，但經過數據處理求剩余異常，則可基本上去掉碳質巖的影響。不但在已知的4號、5號礦脈上方獲得了正的激電剩余異常 s，在一些未知地段也獲得了激電剩余異常 s，表明了與金、銅礦化密切的金屬硫化物存在，在礦體上方表現為低阻高極化。

圖1-1是16線的綜合剖面圖，從圖中可以看出各種物探方法的相輔相成關系。頻率測深法在已知的4號和5號脈上方產生了低阻異常，激電測深有高極化現象，從4號和5號脈出發，沿垂直北西向構造體系的北東向打一條長穿脈，見到了近似等間距的含金、銅破碎帶和工業礦體。驗證結果與頻率測深反映的控礦構造框架相當吻合。證實了綜合物探方法的有效性。

4結束語

根據以上工程實例，結合以往在頻率測深應用方面的工作經驗，筆者對頻率測深方法有以下幾點認識體會：

1、對于已知金屬礦床外圍特別是后覆蓋區，要求勘探深度大時，可采用頻率測深法解決具有電阻率差異的各種地質問題。頻率測深法具有功效高、成本低、穿透深度大的優點，并在已知金屬礦區外圍的綜合方法勘探中取得了初步的應用效果。

2、由于金屬礦區地質構造及地質條件的復雜性，該方的技術成果尚需進一步分析總結。例如：如何區分由靜態效應產生的低阻“異?！迸c陡傾低阻斷裂破碎帶產生的低阻異常 ；如何消除由靜態效應產生的高阻“異?！睂Τ晒忉尩母蓴_。建議開展工作前選擇測區內地質情況較清楚的已知地段進行現場踏勘性的試驗工作，了解低阻異常特征，合理選取野外工作點距及收發距，以便確定頻率測深法在測區內的有效性。

3、頻率測深法在實際應用中應與其它少量物探方法結合，互為補充、驗證，發揮各種方法的優點，取得更好的地質效果和經濟效益。

劉少軍，生于1967年2月，1991年畢業于核工業天水地質學校物探專業.

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。