高密度電阻率方法在地下空洞探測和銅鎳礦勘察中的應(yīng)用效果

1、<p>　　高密度電阻率方法在地下空洞探測和銅鎳礦勘察中的應(yīng)用效果</p><p>　　梁光河 張寶林 蔡新平 徐興旺</p><p>　　中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所 </p><p>　　010-62007331 liangguanghe@sohu.com</p><p><b>　　摘要</b><

2、/p><p>　　高密度電法具有小點距、數(shù)據(jù)采集密度大、施工效率高和分辨率高的特點，在工程地質(zhì)、管線探測、物探找水、巖溶及地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查等工程物探中已逐漸成為常用的方法。本文首先介紹了高密度電法的基本原理，并對常用的、比較穩(wěn)健的溫納裝置的跑極方式進行詳細的剖析，然后從兩個剝露的已知小剖面的洞穴和采空區(qū)的探測入手，驗證了高密度電法的有效性，同時給出了三個實際的隱伏剖面的高密度電法探測結(jié)果，并對該剖面的異常部位進行了鉆探驗

3、證。接著介紹了高密度電法在新疆哈密的一個與超基性巖有關(guān)的銅鎳礦中的應(yīng)用實例，最后從野外采集到資料的處理解釋給出了一些可以借鑒的經(jīng)驗。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高密度電法；空洞；采空區(qū)；超基性巖；銅鎳礦；電阻率</p><p><b>　　一、前言</b></p><p>　　探測地下空洞或采空區(qū)的方法很多，常用的主要是探地雷達（或地質(zhì)雷達）

4、、高密度電法和人工地震方法。探地雷達對極淺部（通常小于10米）具有較好的效果，對較深的空洞（大于20米）難以勝任。人工地震勘探方法是根據(jù)地震波的振幅變化和繞射情況對空洞進行推斷，難以對洞體的規(guī)模進行很準確的推斷。高密度電法是從80年代中期開始發(fā)展起來的一種電阻率陣列探測方法，與常規(guī)電阻率法相比，其特點是設(shè)置了較高的測點密度，儀器利用多路電極轉(zhuǎn)換裝置，自動實現(xiàn)多種電極排列和多參數(shù)測量，可快速準確地測量地下二維或三維地質(zhì)體在橫向和縱向的電阻

5、率變化。該方法由于能夠獲取豐富詳實的地下地質(zhì)信息，且探測精度高，因此在管線調(diào)查、物探找水、考古、采空區(qū)、巖溶、滑坡等災(zāi)害物探調(diào)查等方面得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　高密度電法在我國應(yīng)用的比較多，領(lǐng)域也很廣[1-21]，比如劉曉東等(2001)在管線探測、物探找水、巖溶及地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查等工程物探中使用了高密度電法，取得了良好的效果。林厚龍等（2001）用高密度電阻率法在阿聯(lián)酋進行了地下溶洞的勘察，效果顯著。

6、王玉清等(2001)在高層建筑選址中應(yīng)用高密度電法，對區(qū)內(nèi)淺層溶洞的平面分布情況和空間展布形態(tài)，對工程選址及地基處理提出了合理的建議。楊湘生(2001)在湘西北巖溶石山區(qū)找水中應(yīng)用高密度電法，在確定最佳井位方面發(fā)揮了重要作用等。</p><p>　　在國外，從美國AGI公司公布的資料來看，高密度電法在國外也被廣泛應(yīng)用，如進行堤壩隱患探測、地下水探測、堤壩探測、隧道開挖方案確定、巖溶探測等等方面。</p>

7、;<p>　　國外生產(chǎn)高密度電法儀的主要有日本的OYO公司、瑞典的ABEM公司、法國的IRIS公司、美國的AGI公司。國內(nèi)也已有幾個單位研制生產(chǎn)，如重慶地質(zhì)儀器廠、中國地質(zhì)大學(xué)、吉林大學(xué)等，他們的儀器各有特色。高密度電法軟件的研制方面，在國外有著名的M.H.Loke開發(fā)起來的RES2DINV反演軟件，在國內(nèi)主要有吉林大學(xué)李曉芹開發(fā)的高密度電阻率成像系統(tǒng)（RT）和圖示系統(tǒng)（RTMAPPER）。這些儀器和軟件的開發(fā)，為高密度電

8、法的廣泛應(yīng)用鋪平了道路。</p><p>　　總的看來，高密度電法在我國的主要應(yīng)用領(lǐng)域是工程地質(zhì)勘察和水文地質(zhì)勘察。但在對已知剝露區(qū)或采空區(qū)進行實際驗證的機會還不是很多。而且在礦床勘察中，它的應(yīng)用極其有限，公開發(fā)表的資料也很少[22-23]。分析其原因，我們認為高密度電法主要是針對工程勘察發(fā)展起來的，因此在過去，其儀器的設(shè)計主要考慮淺部（如50米之內(nèi)）的勘察，在供電功率、電極距的大小等方面都設(shè)計的比較小，而在礦床

9、勘察中往往要求有較大的勘察深度（一般不小于200米），這限制了其在礦產(chǎn)資源勘察中的應(yīng)用。但最近幾年，無論從儀器設(shè)計和反演軟件等方面，已經(jīng)做了很大的改進，我們利用高密度電法在多個金屬礦區(qū)都進行非常有效的勘察。</p><p>　　二、高密度電法的基本原理</p><p>　　高密度電法是相對與傳統(tǒng)電法而言的，其特點是它反映的地電信息量大。但它更為關(guān)鍵的一點是利用程控高密度電極轉(zhuǎn)換器，由微機控

10、制選擇供電電極和測量電極，實現(xiàn)了電法高效率的數(shù)據(jù)采集，可以說這是電法勘探的一次飛躍，該方法拋棄了傳統(tǒng)電法的人工跑極，其測量方式達到了高效率和自動化。</p><p>　　高密度電法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由主機、多路電極轉(zhuǎn)換器、電極系三部分組成。多路電極轉(zhuǎn)換器通過電纜控制電極系各電極的供電與測量狀態(tài)；主機通過通訊電纜、供電電纜向多路電極轉(zhuǎn)換器發(fā)出工作指令、向電極供電并接收、存貯測量數(shù)據(jù)。高密度電法野外工作裝置形式較多，總電極

11、數(shù)與點距可根據(jù)場地條件與勘察深度任意選擇（如圖1），這些種類眾多的排列方式雖然達到十幾種（如溫納法、斯貝法、偶極法等），但所有的排列都是從對稱四極發(fā)展變化而來。經(jīng)過大量的實踐證明，抗干擾能力比較強的、比較穩(wěn)健的觀測方式是對稱四極測深裝置，也稱溫納(WENNER)裝置。這種裝置的特點是兩個供電電極（AB極）在兩個測量電極（MN極）兩側(cè)對稱地隨著測量深度的增加逐漸等比加大。高密度電法數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集結(jié)果自動存入主機，然后通過通訊軟件把原始數(shù)

12、據(jù)傳輸給計算機，計算機將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成處理軟件要求的數(shù)據(jù)格式，經(jīng)相應(yīng)的反演處理模塊進行畸變點剔除、地形校正等預(yù)處理后進行反演計算，最終成圖，得到地下電阻率剖面。</p><p>　　圖1 高密度電法勘察原理流程圖（據(jù)劉曉東，張虎生，2001）</p><p>　　三、溫納(WENNER)裝置跑極方法介紹</p><p>　　在對多種裝置觀測方式試驗的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)只有溫

13、納裝置最為穩(wěn)定可靠，所得到的結(jié)果和實際情況吻合較好。為此我們首先對溫納裝置的跑極方法做一簡單介紹：</p><p>　　設(shè)電極總數(shù)60，供電電極為AB極，測量電極為MN極。n（MIN）=1，n（MAX）=16，每步電極轉(zhuǎn)換的規(guī)律 (如圖2所示) 如下所述：</p><p>　　首先，n=n（MIN）=1，測量數(shù)據(jù)為57個：</p><p>　　第一步： A=1#

14、，M=2#，N=3#，B=4#；</p><p>　　第二步： … A=2#，M=3#，N=4#，B=5#；</p><p><b>　　…</b></p><p>　　第五十七步：… … … A=57#，M=58#，N=59#，B=60#；</p><p>　　接著，n=n+1=2，測

15、量數(shù)據(jù)為54個：</p><p>　　第一步： A=1#，M=3#，N=5#，B=7#；</p><p>　　第二步： … A=2#，M=4#，N=6#，B=8#；</p><p><b>　　……</b></p><p>　　第五十四步: … … … A=54#，M=56#，N=58#，B

16、=60#；</p><p>　　最后，n=n（MAX）=16，測量數(shù)據(jù)為12個：</p><p>　　第一步： A=1#，M=17#，N=33#，B=49#；</p><p>　　第二步： … A=2#，M=18#，N=34#，B=50#；</p><p><b>　　……</b></p>&l

17、t;p>　　第十二步： … … … A=12#，M=28#，N=44#，B=60#；</p><p>　　顯然，對應(yīng)每一層位（n）的測量數(shù)據(jù)個數(shù)=（60-n×3），如果n=1~16，16個層位全部測量得到的完整的一個剖面，數(shù)據(jù)總數(shù)應(yīng)該是552個。</p><p>　　當實接電極數(shù)給定時，每層剖面上的測點數(shù)和斷面上的總測點數(shù)由下式確定：</p>

18、;<p>　　Dn＝Psum－（Pa－1）·n</p><p>　　其中 n—剖面層數(shù)；</p><p>　　Psum—實接電極數(shù)（測線上電極總數(shù)）；</p><p>　　Pa—裝置電極數(shù)（裝置α、β、γ排列Pa=4）；</p><p>　　Dn—剖面n上的測點數(shù)。</p><p>　　圖2

19、高密度電法溫納(WENNER)裝置跑極方式</p><p>　　四、高密度電法在已知剖面上的試驗</p><p>　　在2004年10月，我們在山西陽泉的一個已知小剖面上做了試驗。目的是考察高密度電法的探測精度。觀測使用重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DUK-2 高密度電法測量系統(tǒng)。已知的剖面如圖3所示，它是一個梯田上的剖面，該剖面當時發(fā)現(xiàn)有兩個洞穴，是當?shù)叵热说哪寡ǎ鐖D中的綠色箭頭所指。在該剖面上

20、部沿地邊我們布置了一條高密度電法測線，共布設(shè)了30個電極，按1米的間距布設(shè)。以溫納方式進行測量，共測量8層，得到的結(jié)果如圖4所示。在該圖中，d是總剖面的照片，e是所得到的電阻率反演結(jié)果，從電阻率反演結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)了3個電阻率明顯異常的區(qū)域，它們的電阻率都大于140歐姆·米。與剖面對應(yīng)，b和c（放大圖）兩個區(qū)域是我們先前發(fā)現(xiàn)的墓穴，其對應(yīng)的位置非常好，但反演深度和真實的深度稍有偏差（真實深度比反演深度大約40公分）。而另一個區(qū)域，

21、所對應(yīng)的位置a（放大圖）是我們先前沒有注意到的另一個墓穴，它被草叢覆蓋，洞口還堆了一些干草。從我們對這個新發(fā)現(xiàn)墓穴的角度來看，它印證了高密度電法的有效性。分析圖中e下部總體電阻率低的原因，我們認為是由于高密度電法在這個剖面的下部是真正的無限半空間（符合高密度電法勘察的物理條件），而在這個剖面上是</p><p>　　圖3 山西陽泉一個梯田上的剖面，圖中的綠色箭頭所指的是兩個已發(fā)現(xiàn)的墓穴</p>&l

22、t;p>　　圖4 d是總剖面的照片，e是電阻率反演結(jié)果，與剖面對應(yīng)的b和c（放大圖）是先前發(fā)現(xiàn)的墓穴，位置a（放大圖）是先前沒有注意到的另一個墓穴。采用溫納裝置，電極距為1米。</p><p>　　緊接著，我們在該區(qū)域的一個已知斷面上進行了針對更深異常區(qū)的測試，如圖5所示，該斷面存在若干個已知采空的洞口，離上面的地面高度大致為5-8米，在該斷面上布置了一條長測線，按溫納裝置，電極距為4米。測量結(jié)果電阻率的異

23、常高區(qū)域與已知的空洞對應(yīng)良好，圖中箭頭給出了對應(yīng)的照片。同時在該圖的左側(cè)9號電極和20號電極處的下部都顯示出了高阻，推測為隱伏的采空區(qū)。</p><p>　　圖5 山西陽泉一個已知采空區(qū)剖面，圖中的黑色箭頭所指的是已知的采空區(qū)。采用溫納裝置，電極距為4米。</p><p>　　五、高密度電法在陽煤集團規(guī)劃水泥廠地基勘察中的應(yīng)用</p><p><b>　　

24、1、測區(qū)基本情況</b></p><p>　　測區(qū)總體上呈北部高、南部低的地貌，區(qū)內(nèi)最高點海拔標高778米，最低點標高717米，最大高差可達60米，到處是梯田和人工堆積物，屬于復(fù)雜地形區(qū)。</p><p>　　測區(qū)內(nèi)主要出露石炭系本溪組地層、Q2－Q4以及采礦人工堆積物。Q3厚度2～8米、Q2厚度0.5～5.5米（最大10米）、Q4厚度2～8米。人工堆積物幾乎隨處可見，主要為開

25、采鋁礬土和鐵礦的廢棄物。本溪組C2b最大厚度60米，下伏O2m灰?guī)r，二者之間為平行不整合關(guān)系。C2b底部為層狀、似層狀山西式鐵礦（透鏡狀，厚1－3米）和G層鋁土礦（厚層、塊狀，厚度2－6米），其厚度、層數(shù)及品位與地層沉積厚度、奧灰侵蝕面發(fā)育情況有關(guān)。鐵礦和鋁土礦之上為砂質(zhì)泥巖夾砂巖、灰?guī)r及煤線。場區(qū)出露基巖大部分為含鐵粘土巖及高鋁粘土巖。</p><p>　　根據(jù)前人調(diào)查資料，測區(qū)地表已發(fā)現(xiàn)斜井4個，立井8個，平

26、硐14個，塌陷坑3個。其中，XY－1～XY－10為小窯，開采硫鐵礦，其余小窯主要開采粘土礦，開采厚度平均2.5米，開采深度16～47米，手工作業(yè)，房柱式。采空巷道一般寬約4米，呈網(wǎng)狀不規(guī)則分布于井下。</p><p><b>　　2、野外測量情況</b></p><p>　　根據(jù)實際野外情況，我們布置的17條測線，大致覆蓋了所要求勘察的工區(qū)。并根據(jù)測量結(jié)果初步圈出的物

27、探異常數(shù)量及大致的分布規(guī)律。根據(jù)物探異常和實地調(diào)查結(jié)果，擬建廠區(qū)內(nèi)各類黃土的視電阻率一般低于30～50歐姆·米，本溪組的視電阻率一般為50～400歐姆·米，奧陶系灰?guī)r的視電阻率一般應(yīng)在800－1000歐姆·米以上。</p><p>　　本次大致以視電阻率160歐姆·米為下限圈定淺部物探異常區(qū)，同時結(jié)合異常形態(tài)、采空區(qū)及不良地質(zhì)構(gòu)造可能處于不同環(huán)境（即是否充水）的特點圈定深部

28、的物探異常區(qū)。如果異常明顯具有向淺部延長的特點，則推斷其可能為采空區(qū)巷道。</p><p>　　3、測量異常鉆探驗證</p><p>　　圖6為測線2的電阻率剖面及鉆井驗證結(jié)果。圖中很明顯，分別在69，79，88，98號電極的下部出現(xiàn)了明顯的與背景電阻率明顯偏高的異常區(qū)域。推測為空洞或采空區(qū)，實際上，在該測線離90號電極大約20米的地方為一個古豎井，推測這些異常都是該豎井在下部向不同方向打

29、的空洞或采礦運輸通道。為了驗證這些異常，在69號電極處進行了鉆探，結(jié)果在15米左右漏漿。說明對這些異常的推斷是正確的。圖7為測線5的電阻率剖面及鉆井驗證結(jié)果。同樣在異常部位36號進行了鉆探驗證，結(jié)果是鉆孔進尺17米處掉鉆0.8米；48號鉆孔進尺25米處掉鉆1.2米；63號鉆孔進尺21米處掉鉆1.6米。以上裝置都采用溫納裝置，電極距為4米。</p><p>　　圖8為測線11電阻率剖面及鉆井驗證結(jié)果。在該剖面，選擇

30、異常低阻區(qū)域的32號電極處進行了鉆探驗證，結(jié)果鉆孔進尺16米處掉鉆1.35米。推測該異常是采空區(qū)后期垮塌并充水或含水所造成。這說明，不能完全用同一種推斷來進行解釋，要考慮到地下空洞的實際存在狀態(tài)。</p><p>　　圖6測線2電阻率剖面及鉆井驗證結(jié)果。在69號孔15米左右漏漿。采用溫納裝置，電極距為4米。</p><p>　　圖7測線5電阻率剖面及鉆井驗證結(jié)果。36號鉆孔進尺17米處掉鉆

31、0.8米；48號鉆孔進尺25米處掉鉆1.2米；63號鉆孔進尺21米處掉鉆1.6米。采用溫納裝置，電極距為4米。</p><p>　　圖8測線11電阻率剖面及鉆井驗證結(jié)果。32號鉆孔進尺16米處掉鉆1.35米。采用溫納裝置，電極距為4米。</p><p>　　六、高密度電法在天宇銅鎳礦勘察中的應(yīng)用</p><p><b>　　1．礦區(qū)地質(zhì)背景</b&g

32、t;</p><p>　　新疆地礦局地質(zhì)六隊莫新華等人于2003年底－2004年初在新疆哈密白石泉礦區(qū)外圍地質(zhì)調(diào)查過程新發(fā)現(xiàn)了一些基性－超基性巖體。其中白石泉礦區(qū)東南的20號巖體含礦性好（銅鎳礦）、為全巖礦化巖體（以角閃橄欖巖為主），并將20號巖體及其附近的19號巖體和21號隱伏巖體合稱為天宇銅鎳礦區(qū)（圖9）。地表地質(zhì)工程揭露及少量的物探剖面工作顯示了良好的找礦前景。進一步查明該含礦巖體深部的延伸、形態(tài)與分布是研

33、究與評價該含礦巖體／礦床成礦規(guī)律和成礦遠景及開展隱伏礦床定位預(yù)測的關(guān)鍵。</p><p>　　就天宇銅鎳礦的目前勘察程度分析，其經(jīng)一步地質(zhì)找礦需解決如下一些地質(zhì)問題：①20號含礦超基性巖體的產(chǎn)狀；②21號隱伏超基性巖體的含礦性及其產(chǎn)狀；③20號含礦超基性巖體與21號隱伏巖體間關(guān)系</p><p>　　為解決以上天宇礦區(qū)下一步找礦所面臨的地質(zhì)問題，我們在天宇礦區(qū)布置了2條高密度電法剖面240

34、個測點和MT測點。2條高密度電法剖面沿地質(zhì)2線和10線布置（圖9），2線高密度電法剖面的中心點設(shè)置在重力異常高值中心點，10線高密度電法剖面的中心點設(shè)置在探槽TC12附近。</p><p><b>　　2．礦區(qū)電性特征</b></p><p>　　了解礦區(qū)的電性場特征是在該區(qū)進行電法勘察的基礎(chǔ)。該區(qū)超基性巖體（或稱雜巖體）的圍巖是花崗巖，而花崗巖的電阻率通常很高（5&

35、#215;103-106Ω·m）。莫新華等人（2002）的激電工作表明，該區(qū)附近的另一個超基性巖體（相距2公里），其巖體內(nèi)部以偏基性的閃長巖為主，整個巖體表現(xiàn)出高極化的特征，電阻率表現(xiàn)為中低阻的特點，視電阻率一般為200Ω·m ～500Ω·m。整個雜巖體所表現(xiàn)出的高極化、中、低阻特征，顯示雜巖體較圍巖含有明顯富集的金屬硫化物(排除炭質(zhì)干擾)，雜巖體內(nèi)存在局部高值異常則表示了雜巖體內(nèi)金屬硫化物分布的不均勻性。

36、</p><p>　　該區(qū)的銅鎳礦屬于硫化物富集型，我們知道硫化物有明顯的低電阻率特點，因此該區(qū)非常適合用高密度電法進行勘察。找出低電阻率異常區(qū)域基本上就可大致判斷其富礦的部位和礦體的富集程度。</p><p>　　3．高密度電法野外采集</p><p>　　由于受地表地形的影響，在實際觀測時測線無法做到完全是直線。觀測中我們使用了重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DUK-2 高

37、密度電法測量系統(tǒng)，使用120道電極，8米電極距，采用溫納裝置進行觀測記錄。該工區(qū)由于地表屬于戈壁，因此電極的接地電阻很大，一般可達到上千歐姆·米，為了減小接地電阻，我們在實際工作中首先挖小坑（約30公分），將電極用軟沙土埋植，然后澆適量的鹽水，最終接地電阻可減至數(shù)百歐姆·米。達到了高密度電法測量的理想條件。</p><p>　　4．高密度電法資料處理</p><p>　

38、　資料處理使用了吉林大學(xué)李曉芹開發(fā)的高密度電阻率成像系統(tǒng)（RT），首先對采集到的原始資料傳輸?shù)接嬎銠C上。第二步，進行原始資料的野值點去除，這些野值點通常是在測量過程中，儀器開關(guān)偶爾接觸不良或其他系統(tǒng)干擾造成的。如果不去除這些明顯的野值，會對后續(xù)的反演造成很大的影響。第三步，進行地形校正，在地形有起伏比較大時，這項校正很重要。最后進行反演處理，得到電阻率反演剖面。</p><p>　　圖9 天宇銅鎳礦區(qū)高密度電法剖

39、面和大地電磁測深測點位置圖（底圖據(jù)新疆地質(zhì)六隊）</p><p>　　5．該區(qū)高密度電法的地質(zhì)解釋</p><p>　　圖10為天宇礦區(qū)高密度電法測量的兩條基于地形校正的反演處理結(jié)果。從中可以清楚看出：1）兩條電阻率剖面地結(jié)構(gòu)相似，可以對比，剖面中低阻體總體表現(xiàn)出北傾的特征；2）在200米以上區(qū)段兩條剖面中都發(fā)育有A、B和C3個相對獨立的不規(guī)則囊狀低阻體；3）其中低阻體A巖石的電阻率較低、

40、小于50歐姆·米，往北陡傾，中間厚大處厚約80米，其頂部指狀上延體所出露的位置正好對應(yīng)于20號含礦巖體；低阻體B位于低阻體A的北下側(cè)，其往南傾、傾角約45°，若以小于50歐姆·米作為含礦巖體的邊界電阻、則低阻體B中可能的含礦巖體的分布范圍較低阻體A要小；低阻體B位于低阻體A的南下側(cè)，呈條帶狀北傾分布。根據(jù)磁法推斷低的21號巖體所在位置在距地表約15－20米處有一很?。ㄖ睆郊s20米）的小異常。從總體來看，A、

41、B、C三個異常區(qū)似應(yīng)該是同源， 20號含礦巖體往下有局部膨大的部位，值得進一步探查其礦化情況。</p><p>　　圖10 天宇銅鎳礦區(qū)10線（A）和2線（B）高密度電法測量二維反演結(jié)果</p><p><b>　　6、鉆探驗證</b></p><p>　　2004年11月地質(zhì)六隊針對我們高密度電法看查發(fā)現(xiàn)的異常并結(jié)合其它物探結(jié)果與資料進行了鉆

42、探驗證。其中10線剖面布置驗證鉆孔2個（圖11），zk+10-1和zk+10-2孔分別針對低阻體A與B，驗證結(jié)果如下。</p><p>　　圖11 天宇銅鎳礦區(qū)10線高密度電法測量結(jié)果與驗證鉆孔位置</p><p>　　圖12 20號巖體深部具海綿隕鐵結(jié)構(gòu)的橄輝巖（A）和塊狀硫化物礦體貫入于花崗巖中（B）</p><p>　　10線zk+10-1孔在預(yù)定位置見到80

43、多米厚的富礦和3米多塊礦。其中在47.76至69.36米，見低品位鎳礦體視厚21.60米，含礦巖石為橄輝巖，金屬硫化物以磁黃鐵礦為主，呈稀疏浸染狀產(chǎn)出（圖12.A），平均品位鎳：0.23%、銅：0.07%、鈷0.018%；在77.16至130.98米見鎳貧礦體視厚度53.832米，含礦巖石有橄欖巖、橄輝巖及輝石巖，金屬硫化物以磁黃鐵礦為主，鎳黃鐵礦、黃銅礦次之，品位鎳：0.53%、銅：0.22%、鈷0.031%；140.2至144米礦體

44、視厚度3.8米，為塊狀富-特富礦石，呈脈狀貫入于花崗中（圖12.B），其金屬硫化物以磁黃鐵礦(91%)為主，鎳黃鐵礦(2%)、黃銅礦(3%)，其平均品位鎳：2.97%、銅：0.69%、鈷0.151%，鎳最高品位為3.33%。貫入于地層中塊狀礦體的發(fā)現(xiàn)進一步說明天宇銅鎳礦也屬于深部熔離淺部貫入型礦床。</p><p>　　zk+10-2孔在預(yù)計的B異常處未見超基性巖，但在相應(yīng)位置的地層中發(fā)育有較多的黃鐵礦體，異常的

45、形成可能與其有關(guān)。</p><p><b>　　七、結(jié)論</b></p><p>　　1、高密度電阻率測量與常規(guī)電法測量相比較具有信息豐富、數(shù)據(jù)量大、野外施工簡捷快速等優(yōu)點，同時還具有較高的橫向分辨率和縱向分辨率，因此利用該方法在查明地下空洞和采空區(qū)是可行的和有效的。只要電極距設(shè)計合理，它特別適合對淺部金屬礦（特別是與硫化物有關(guān)的金屬礦）的勘察，勘察深度可以達到200

46、-300米。</p><p>　　2、在野外采集中，特別要注意對銅電極要做到與地面偶合良好，保證所有電極的接地電阻大致處于一個數(shù)量級，如果出現(xiàn)過大的情況，要采取澆水或澆鹽水處理。絕不能出現(xiàn)一個電極因野外布置的原因而影響整個測量結(jié)果。曾有人認為西北干旱區(qū)是高密度電法勘探的禁區(qū)，我們通過在新疆哈密戈壁上的一個與超基性巖有關(guān)的銅鎳礦區(qū)中的應(yīng)用表明，只要該方法應(yīng)用得當，從野外采集到資料的處理及地質(zhì)解釋做到有條不紊，這個禁

47、區(qū)是完全可以突破的。</p><p>　　3、在資料處理中，須針對原始數(shù)據(jù)進行檢查，因為高密度電法儀器雖然通過計算機控制電極之間的轉(zhuǎn)換，但最終還是由繼電器這種機械的方式來完成實際的操作，有時候會出現(xiàn)繼電器接觸不良，從而造成明顯的異常點。這在原始數(shù)據(jù)中通常要采取取其周圍點中值的辦法進行處理。在對資料的反演方面，經(jīng)大量對比試驗研究，發(fā)現(xiàn)RES2DINV反演軟件對表層為低阻土壤等環(huán)境下效果較好，而李曉芹開發(fā)RT反演軟件

48、比較適用于地表電阻率較高的環(huán)境下。</p><p>　　4、在資料的解釋階段，在可能的情況下，須結(jié)合已知斷面或已知鉆井結(jié)果進行解釋，然后結(jié)合地下的實際地質(zhì)情況，分別考慮地下空洞或采空區(qū)是干燥或充水或垮塌情況分別針對所得到的異常做出判斷。在金屬礦勘察中，須首先了解礦體與圍巖的電性差異特征。</p><p>　　5、建議更多的金屬礦區(qū)開展高密度電法的找礦應(yīng)用，相互交流，積累更多的實用和解釋經(jīng)驗

49、，同時建議高密度電法儀器能夠設(shè)計成更綜合的儀器，可以在測量電阻率的同時測量激化率參數(shù)，這樣該方法在金屬礦中的應(yīng)用就更有潛力和優(yōu)勢。</p><p><b>　　八、致謝</b></p><p>　　本文是在國家“305”項目 (項目號：2001BA609A-07-07)的資助下完成的，在野外施工中得到了新疆地質(zhì)局地質(zhì)六大隊、山西陽煤集團水泥項目籌備處的大力配合，在此表

50、示真誠的感謝！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　董浩斌，王傳雷，高密度電法的發(fā)展與應(yīng)用，地學(xué)前緣，2003（1），171-176</p><p>　　劉曉東.高密度電法在宜春市巖溶地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[Ｊ].中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報，2002，13(1):72-75</p><p>　　郭鐵柱

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