EH-4电导率成像系统在铝土矿找矿中的应用研究(2)

　　经物性参数测试统计，矿区各岩石电阻率特征如表1所示：

　　表1 河南省渑池县雷沟铝土矿区岩石电阻率参数统计表

　　岩性奥陶系灰岩石炭系二叠系第四系

　　铝土矿上石炭统灰岩煤砂岩粘土岩粘土

　　电阻率(W·m)1200～430070～100300～50060～100100～20080～10020～40

　　电性特征最大较小较大小中等较小最小

　　从表1可知铝土矿与煤层、砂岩、粘土岩等电性特征相似，仅从视电阻率异常上较难区分。铝土矿是沉积在奥陶系灰岩的岩溶洼区，成为奥陶系灰岩的上盖层，而奥陶系灰岩与其它岩性电阻率差异较大，可达1-2个数量级，这一物性差异是用高频大地电磁测深的探测铝土矿底界面的物性条件，只需探测奥陶系灰岩的界面起伏状态及顶面深度，就可以根据铝土矿床的形成特点进行间接找矿。

　　3.2工作方法

　　试验区各岩石电阻率变化范围大约为20W·m～4300W·m。探测时取最低工作频率为4Hz，据公式(5)估算探测深度约800米,满足本区探测铝土矿的要求。因此频率范围确定为4Hz～100KHz。工作中使用相互垂直的两个电道和两个磁道，电、磁道布置如图1所示。

　　3.3试验效果

　　试验分单点试验和剖面探测两个方面进行，单点试验的目的是对比已知钻孔资料，研究EH-4电导率成像系统探测结果的稳定性及垂向电性分层能力，剖面探测的目的是全面反映系统对矿区典型电性结构的探测能力和复杂条件的适用能力。

　　3.3.1单点探测效果

　　单点试验选择在8号勘探线zk808孔的位置进行，该点地表为第四系黄土，厚度约100米，其下为二迭系地层，厚度约250米，再下是石炭系含矿地层厚约130米，基底是奥套系灰岩，厚度超过600米。

　　插图2是在试验点做相同点位的多次重复数据采集，共采集11次的二维反演结果，其视电阻率等值线为水平层状，反映多次重复观测的一致性良好，探测结果稳定;垂直方向上视电阻率曲线的变化反映出电性分层情况，与钻孔岩性对比有较好的对应关系。表明EH-4电导率成像系统对此类电性结构有较好的探测能力。

　　3.3.2剖面探测效果

　　矿区7号勘探线上有6个钻孔控制，地质情况清楚，容易评价EH-4电导率成像系统的探测效果。在该勘探线上布置了一条研究剖面：剖面长800m，点距20m，共41个测点，剖面二维反演结果及异常分析见图3。

　　分析图3可以得到以下认识：

　　(1)图中大于150W·m的视电阻率等值线间距变密，梯度增大，由此推测150W·m等值线附近为奥陶系灰岩界面。在180～320号测点间，视电阻率曲线向右倾斜，陡度很大，倾角约60°，而在320～620号测点间，视电阻率曲线向左倾斜，坡度较小。因而在180～620号测点之间形成洼地，洼地中心在320号测点，此处正是铝土矿富集地段。

　　(2)在320号测点处视电阻率较低，其左、由两侧均较高，推测该处有断层存在。

　　(3)在120～180测点中心标高350m处有一高阻体存在，此处是因断层原因奥陶系灰岩突然升高至近地表所致;在380～520测点的范围内，在近地表处有一高达数百W·m的高视电阻率异常，此处位于河滩卵石层，正值旱季，电阻率较大，由此所致。

　　4 结论

　　分析本次试验成果，可以认为EH-4电导率成像系统在雷沟铝土矿区开展的找矿研究工作取得了较好的地质效果，主要体现在以下几个方面：

　　(1)单点试验效果突出，二维反演视电阻率等直线平直，系统采集数据稳定性能较好，分层明显，有较高的垂向分辨率，显示了极佳的测深效果。

　　(2)在剖面试验中，7号勘探线二维反演的视电阻率剖面图上，显示出了深部高阻异常的存在，对奥套系灰岩界面有较好的探测能力。对比钻孔控制深度，有较好的一致性。能够查明基岩起伏形态，指出成矿有利部位，并对埋深作量化推算，指导隐伏铝土矿的找矿工作。

　　参考文献：

　　[1] 柳建新.刘小东.王昆.EH4电磁成像系统在水库大坝隐患探测中的应用。[期刊论文] -工程地球物理学报2011(1)

　　[2] 林家勇.汤井田.丁茂斌.任政勇.肖晓.面向对象技术在地球物理电磁成像可视化中的应用. [期刊论文]地球物理学进展2009(6)

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