1、1大功率激电在铀矿勘察中的应用罗强，金和海，龚育龄（东华理工大学,江西 抚州 344000）摘要：通过在福建省建宁县均口火山岩盆地某铀矿床区开展的大功率激电测量的资料分析，揭示了构造深部区域铀矿化密切相关的金属硫化物所形成的二维断面电性异常特征，圈定铀矿化赋存的有利部位。结果表明，铀矿化主要赋存于不同走向断裂构造交汇部位、主构造旁侧的次级构造、裂隙群或接触带部位，其电性特征表现为中低阻、高极化或中低阻、极化率梯级带。关键词：大功率激电；对称四极；铀矿 中图分类号： 文献标识码： 收稿日期：The application of high-power induced polarization in
2、 uranium prospectingLuo Qiang， Jin Hehai ，Gong Yuling ，( East China Institute of Technology, Fuzhou Jiangxi 344000,China.）Abstract: By means of analysising the date from high-power induced polarization measurement carried in a uranium deposit area of the volcanic basin in Fujian Jianning Junkou. Rev
3、eals the two-dimensional cross-section of anomalous electrical characteristics formed by the metal sulfide which is closely related to uranium mineralization of deep tectonic zone and delimitates favorable locations in uranium mineralization occurrence area. The results showed that uranium mineraliz
4、ation is principal occured in the different trend of fracture tectonic intersections, the secondary structure of the main structure flanking, fractured group, or parts of contact belt,and the electrical characteristics of performance for the low resistivity, high polarization or low resistance polar
5、ization rate of the gradient zone.Keywords: high-power induced polarization, symmetric quadrupole, uranium deposit1 引言随着找矿深度的日益加大，探寻深部隐伏构造、控矿与赋矿地质体的“三肓”工作受到高度重视。但应测量区的地形、地貌条件复杂，干扰因素等。传统的功率小，弱信号的激发极化法，探查深度有限，难以满足探测要求。大功率激电测量系统，是一种探测金属矿的有效方法之一。它具有功率大，供电电流强的特点，能有效的压制干扰信号，提高信噪比。其在供电极距（AB/2）相当大的情况下也能观测有效
6、数据，显示其具有较大的勘探深度。通过对大功率激电测量的数据分析与已知钻孔资料的验证。探查深部与铀矿化密切相2关的金属硫化物所形成的二维断面电性异常特征，推断、圈定铀矿化赋存的有利部位。2 工作区地质概况及地球物理特征2.1 地质概况工作区位于福建省建宁县均口火山岩盆地西北翼的修竹矿床区。出露地层为下白垩统石帽山组上段的凝灰熔岩、凝灰质砂岩及粉砂岩。地层呈西高东低单斜展布。河源邵武断裂由火山盆地的东侧通过，控制了火山盆地东界。受其影响，区内断裂构造发育，以 NE向断裂为主，其次为 NW、近 EW 向，呈隐伏或断续出露。不同走向的断裂构造交汇部位是铀矿化赋存的有利部位。区内铀矿化主要赋存于主构造旁
7、侧的次级构造、裂隙群或上白垩统石帽山组上段凝灰熔岩（k 2sh2b2）与凝灰质砂岩（k 2sh2b3-k2sh2b5）的接触带部位。接触带表现为构造破碎带或硅化破碎带，其显示的电性特征有别于两侧的凝灰熔岩的凝灰质砂岩。这为大功率激电测量探测铀矿化富集部位提供了电性条件。2.2 地球物理特征为了了解不同岩性的电性特征，为大功率激电测量的资料分析和解释提供依据。针对工作区内出露岩层、分布，在不同地段采用对称小四极法，测试了岩（矿）石参数，统计结果见表 1。表 1 工作区岩( 矿) 石电阻率参数测定统计表Table 1 The determination statistics table of ro
8、ck(ore) in the workspace 地 层 代 号 岩 性 电阻率（m）备注凝灰熔岩 17884376第二层 K1sh2b2赤铁矿化、绿泥石化的凝灰熔岩 205271第三层 K1sh2b3 凝灰质砂岩 902920第四层 K1sh2b4 凝灰质粉砂岩 278568第五层 K1sh2b5 含砾凝灰岩 258678下白垩统石帽山组上段第二段第六层 K1sh2b6 泥质粉砂岩 4860上侏罗统林山组 J11 砂岩、粉砂岩 8071384从工作区岩（矿）石的电阻率可以看出，凝灰熔岩电阻率最高，为区内的高阻体；其次为凝灰质砂岩和出露于火山盆地东侧的林山组砂岩、粉砂岩；凝灰质粉砂岩和含砾凝灰
9、岩表现为低阻；赋矿围岩赤铁矿化、绿泥石化蚀变的凝灰熔岩，形成局部低阻。另外，凝灰熔岩与凝灰质砂岩、凝灰质粉砂岩的构造接触带，一般呈中-低阻、高极化地电特征。上述岩层的电性差异为大功率激电提供了地球物理前提。33 野外工作方法3.1 大功率激电测量系统本次测量采用的是重庆地质厂生产的大功率激电系统（WDFZ 10-2 型，10kv，WDJS-8A 微机激电仪器，以及电法配套的数据导出软件） ，供电时间 2S，断电延时 200ms，取样宽度 20ms，测量次数 2 次；测量参数为一次性场点位 Vp 及视极化率 S。3.2 测线布设根据工作目的任务，结合地质资料，本次工作共布置测量剖面 5 条，测线
10、长度为12002100m 不等。线距不一，大多数为 300m 左右，点距 100m，测量方向 118o，测量时以测点为中心延测线两端展开，供电极距布置（1/30AB10mv，视极化率呈递减（M 1M2M3M4） ，我们视为有效的数据，如果达不到，即相应的采取一些措施：供电电极打深点，电极打开（4 个电极成最大面积） ，往电极处浇盐水。提高供电电压。选择导电性比较好的地方打电极。两台仪器同时测量时，当两台读数比较一致时才保存数据，记录本记录数据。4 数据处理与解释4.1 数据采集与处理在大功率激电对称四极测量的数据采集中，是通过先同步大功率发送机和接受机时间，再采集其输出电流值 IAB 和测量时
11、接收机一次场的点位 VP 及 4 个极化率4M1、M 2、M 3、 M4（其中常采用 M1，其余只做参考价值） 。按公式： ABpsIVK求得视电阻率。其中，装置系数 K 的计算公式为： N1M124.2 资料解释共进行了 5 条测线的大功率激电测量工作。图 1A 和图 1B 分别为 1 号测线上视电阻率二维断面图和视极化率二维断面图，图中横坐标为点号（每个点号之间距离 100m） ，纵坐标为 AB/2 极距（对数坐标） 。从 1 号测线视电阻率二维断面图（图 1A）可以看出， ，由浅到深，地层电阻率大致呈现由低到高的变化趋势，从西向东电阻率减小。大致推测该剖面 36 号到 4 号点之间，上面
12、为凝灰质粉砂岩及凝灰质砂岩，下面为凝灰岩，凝灰熔岩。4 号到 47 号点之间，浅部为泥质粉砂岩，中间为粉砂岩，深部为凝灰岩。同时位于测线 24 号点附近出现一条向下延伸的中低阻变异带，向深部未封闭，倾角约为 85；在测线 8 号至 4 号点之间出现一条向下延伸，且近乎直立的电阻率变化梯级带。从 1 号测线视极化率二维断面图（图 1B）可以看出，在测线 24 号点附近，对应部位出现向下延伸的高极化异常带；而在 8 号到 4 号点之间也出现一条明显的向下延伸的极化率变化梯级带，均与视电阻率中低组带或梯级带位子相对应。纵观视电阻率、视极化率二维断面特征，在 8 号至 4 号点之间，展现的电阻率梯级带
13、和高极化效应，推断其为不整合接触构造带所引起的岩层错位，致使地电环境复杂变化，等值线较密集分布；同样，在 28 号点处也具有一条向下延伸的断裂构造所引起低阻异常的地电环境；同时在构造破碎带下盘，凝灰熔岩层内存在一条向下延伸、开口、条带状，局部圈闭的高极化率，推断其与富含金属矿物，该类地段是铀成矿有利部位。5图 1 1 号测线视电阻率二维断面图（ A）和视极化率二维断面图（ B）Fig. 1 The apparent resistivity 2D Section（A）and The apparent Polarizability 2DSection（B）1凝灰熔岩；2凝灰质砂岩；3凝灰质粉砂岩；
14、4砂岩；5泥质粉砂岩；6推测的岩层界线；7推测的构造带；8钻孔；9钻孔见矿部位；10推测的成矿有利部位。6图 2 钻孔 CK2-2 简单示意图Fig. 2 the simple schematic of drilling1凝灰质粉砂岩；2凝灰就熔岩；3地质界线；4钻孔；5赤铁矿化；6黄铁矿化；7长石发红；8铀矿段24 号点处钻孔资料显示（图 2） ，孔深 23m25m ，见厚 1.75m、0.055%eu 的矿段，该铀矿段受构造破碎带控制。电性特征表现为中低阻、极化率梯级带。其他四条视电阻率、极化率二维断面反映，该断裂构造也表现为中低阻、极化率梯级带或中低阻、高极化地电异常环境，地表矿化与深部
15、（钻孔揭露）均见铀矿化（体） 。大功率激电测量成果（图 1A）和（图 2B）显示，剖面中存在多处中低阻、高极化或中低阻、极化率梯级带的地电异常环境。如 24 号点、AB/2=600m 测段附近展现的中低阻、极化率梯级带地电异常环境；0 号点、AB/2= 1500m 测段周边表现的低阻、高极化地电异7常环境；11 号点至 39 号点、AB/2=1400m 以上测段、向深部未封闭呈现中低阻高极化地电异常环境。这些都是铀成矿有利地段。 5 结语1） 综合福建省建宁县均口火山岩盆地某铀矿床区地质及物探成果显示，盆地内存在区域性断裂及次级断裂，这些断裂不仅控制了盆地的形成，而且也可成为矿液通道和沉淀场所
16、。2） 铀成矿有利地段处于凝灰熔岩与凝灰质砂岩之间的接触构造带附近，呈中低阻、高极化或中低阻、极化率梯级带的地电异常环境。3） 大功率激电测深二维断面图能较好的展示地层结构、断裂构造的电性特征。4） 纵观大功率激电测深二维断面成果解释图，深部多处出现低阻、高极化异常区，向深部未封闭。其显示地电异常环境，是铀成矿有利部位。参考文献：1 祁晓雨,张胜业,石砚斌. 大功率激电测深在内蒙古某铅锌矿的应用 J. 工程地球物理学报. 2008(06)2 孙晓昔. 大功率激电测深在寻找有色金属矿方面的应用J. 地质装备 . 2007(06).3 刘国辉,王天意,徐国志,吕继东 .大功率激电在内蒙古扎鲁特旗某
17、多金属矿勘查中的应用 J. 工程地球物理学报. 2009(05)4 李帝铨,王光杰,底青云,付长民,石昆法,李英贤.大功率激发极化法在额尔古纳成矿带中段找矿中的应用 J.地球物理学进展. 2007(05)5 李荣光 ,赵希正 ,徐新学. 常规物探方法在内蒙莫若格钦多金属矿调查中的应用J. 中国煤炭地质. 2009(12)6 苑守成,陈达,罗先中.激电测深法勘查效果的对比分析J. 物探与化探 . 2006(06)7 王慧明,刘慧香,崔秀利.激电测深法在吉东南某金矿上的应用J. 吉林地质. 2006(04)8 张峰.多功能电法数据解释系统研究 D.西安科技大学,2010.9 张旭.多多种电法组合在危机矿山成矿预测中的适应性及关键技术研究D. 长安大学,2008.10 严振合,高金铖,王贵良,时志兴.大功率激电法在河北槽碾沟地区深部找矿中的应用J. 铀矿地质.2009(01)
