双频激电法在地质勘查工作中的两个实例
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2012年第30期(总第45期)科技视界Science &Technology VisionSCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界双频激电法是由中国工程院院士、中南大学何继善院士研究提出的一种频率域激发极化法,主要用来寻找铜、多金属等硫化矿床以及相应的伴生有色金属、稀有金属和其他矿床,也可以寻找磁铁矿、有极化效应的赤铁矿、镜铁矿和锰矿等黑色金属矿床。
1地质概况矿区属秦岭山系外方山余脉,地势总体北高南低,属中山区。
矿区中部最高地形标高525.1m,西北部河床最低标高305m,相对高差220.1m,属浅切割地形。
区内植被一般,通视条件较好。
水系属淮河流域,为沙河的支流,属于季节性河流,往东注入昭平台水库。
矿区内出露地层,自老至新为:中太古界太华岩群雪花沟组上段(Ar 2x 1)、中段(Ar 2x 2)、下段(Ar 2x 3)、中太古界太华岩群水底沟组(Ar 2s)、中元古界熊耳群鸡蛋坪组(Pt 2j 1)、第四系(Q)。
矿区内断裂构造发育,褶皱构造不明显。
断裂构造带主要呈北西~南东向延伸,大多数与岩层产状基本一致,产状为200°-240°∠50°-70°;其断裂带内角砾成分因其围岩不同而不同,主要有黑云斜长片麻岩角砾、斜长角闪片麻岩角砾。
矿区出露的主要为燕山晚期第一次侵入花岗岩和第二次侵入花岗岩,主要由黑云母角闪石英二长岩、巨斑状花岗岩组成。
岩石多呈肉红色,具半自形中细粒粒状、似斑状结构,块状构造。
斑晶多为斜长石,含量20-25%,晶粒粒度一般5-20mm,基质由钾长石、斜长石、石英及少量黑云母组成,微量矿物有磷灰石、榍石等。
矿区内共发现含矿构造带2条:F1及F2含矿构造带。
含矿构造带宽度在0.4-3.00m 不等,一般1-1.5m 左右,地表走向长度在数十米至百余米不等,倾角较陡,一般为50°-80°,普遍含矿,铜品位在0.13-0.79%之间,普遍伴生金,多数金品位较低。
双频道激电法在西藏吉如铜矿勘查中的应用[摘要]主要介绍双频激电法在西藏吉如地区铜矿的应用情况,分析研究区内双频道激发极化法所测量的视幅频率和视电阻率的特征,研究结果表明:双频激点法完全能适应西藏的气候寒冷、海拔高、地形起伏很大的地区,铜矿勘查中效果良好,是一种比较理想的地球物理勘探方法。
[关键字]双频道激电法激电测深吉如铜矿众所周知,电法勘探中的激发极化法是寻找有色金属矿产资源有效的一种勘探方法,对含电子导体的金属矿石反应效果较好。
双频道激电法是在克服变频法的一些缺点而发展起来的,使其具有高效率、抗干扰强等优点,在寻找有色金属、稀有金属和黑色金属等矿床资源勘查方面具有良好的找矿效果。
下面将从双频道激电法的工作原理出发来论述其野外工作及在找铜矿上的应用效果。
1双频激电法的原理在频率域研究激发极化,至少要测定两个频率的激发极化响应。
为了获得明显的激发极化效应,其中一个电流的频率充分低(以FL表示),这时地下介质得到充分的激发,测得的低频电位ΔV(FL)中含有足够的IP 电位;另一个电流的频率充分高,使得地下的介质来不及产生激发极化,测得的高频电位ΔV (FH)接近ΔV1。
在频率域中用视幅频率(以Fs表示)来表征激发极化,计算公式为:Fs(%)=ΔV(FL)-ΔV(FH)/ΔV(FL)*100%其含义为:激发极化总场电位差的振幅因频率不同而引起变化的百分率。
大家知道,在早期频率域激电中,采用两次供电的方法来实现向地下供两种频率的电流,但两次供电、两次测量即增加了观测时间,同时增加了供电、测量之间的联系,降低了生产效率,并且两次测量是在不同时间进行的,受各种偶然因素影响大,观测精度不易提高。
而双频道激电法的核心是同时供双频电流把两种频率的矩形波电流叠加起来供入地下,接收来自地下含有两个主频率的激电总场的电位差信息。
双频道激电不需要变频,也不需要在断电后测量二次电位,要求的供电电流比时间域小几十倍,不但轻便、效率高,同时又因为同时供电测量,从而提高了精度。
浅谈双频激电法在新疆塔什库尔干县瓦恰铜铅锌矿勘查中的应用在新疆塔什库尔干县瓦恰铜铅锌矿区采用双频激电法进行勘探,应用大比例尺中梯扫面快速圈定异常分布特征,采用激电测深装置了解极化体空间赋存状态,并结合矿区地质条件,取得了很好的找矿效果。
标签:中梯扫面激电测深异常带1前言随着地质勘查工作程度越来越高,地表矿、易发现的矿床越来越少,找矿难度日益增大,寻找深部隐伏矿床将成为地质工作者紧迫的课题。
双频激电法以其仪器轻便、快速、精度高、抗干扰能力强等特点,在多金属硫化矿床勘探中取得了显著的成效。
利用其进行大比例尺的中间梯度面积测量,可以圈定激电异常的分布范围及形态特征,采用激电测深可以了解埋藏深度和空间赋存状态。
作者参与了瓦恰铜铅锌矿的勘查,利用此方法取得了很好的找矿效果。
2区域地质按2009年9月新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局划分的新疆构造单元图,调查区大地构造位置处于莫什塔拉岛弧与康西瓦—苏巴什蛇绿混杂岩带的结合带上。
区内区域性构造主要有康西瓦—瓦恰结合带和西昆仑构造带,呈北西-南东向展布,为矿区成矿创造了必备的条件。
区域性构造控制了本区构造单元和成矿带的分布格局,而这些构造的次级构造,直接为成矿提供了通道和成矿场所。
3矿区地质调查区地层位于秦祁昆地层区-西昆仑地层分区。
该小区西缘为塔阿西结合带,东缘为康西瓦结合带。
区域上出露地层主要有:古元古界布伦阔勒群(JtB)和库浪那古岩群(JtK)、蓟县系桑株塔格群(JxS)、中、下奥陶统玛列兹肯群(O1-2M)、未分奥陶-志留系(O-S)、下志留统温泉沟群(S1W)、未分石炭系(C)及下白垩统下拉夫底群(K1X)等。
矿区内目前发现1条铜矿化体。
矿化体呈脉状产出,硅化强烈,矿(化)体的围岩主要为花岗片麻岩,蚀变较发育。
区内围岩蚀变主要为绿泥石化、高岭土化、褐铁矿化及黄铁矿化、少量黄铜矿化。
在矿石品位较高的地段,以高岭土化、黄铁矿化、黄铜矿化、褐铁矿化为主。
双频激电法在西澳矿产勘查中的应用王宏宇;李涛【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2016(040)005【摘要】This paper briefly describes the principle and characteristics of the dual frequency induced polarization method on the basis of the application in typical overburden area ( savanna area coverage) of Western Australia, and discusses such aspects as to how to solve the problems met in work plan design, array selection, selection of working frequency, and conductivity improvement, and how to overcome inductively coupled problems under the special geological landscape condition. What is more, the authors give the solutions of these problems and make a summary of some work principles of universal value. In conclusion, the dual frequency induced polarization method has good application effect in the special environment of a gold mine in Australia, the delineation of the IP anomalies is consist⁃ent with the expectation of geologists, and engineering verification is necessary for further work. It is held that the dual⁃frequency IP method in the process of design and field construction in overseas mineral exploration work should be based on the comprehensive analy⁃sis of the influencing factors in various aspects as well as scientific decision⁃making, and effective measures should be adopted to elimi⁃nate the possible factors affecting the accuracy of themeasurement data. Only in this way can we enjoy the full play of the technical ad⁃vantages of the dua⁃frequency IP method and obtain satisfactory results.%结合双频激电法在西澳大利亚典型覆盖区(热带稀树草原覆盖区)的应用实践,讨论了在特殊地质景观条件下,双频激电法在工作设计中装置选择、工作频率选择、接地电阻改善、电磁耦合克服等方面遇到的问题以及解决这些问题所提出的技术方法,总结整理了一些具有代表性的工作准则和野外工作经验。
双频激电法在河南某铜矿勘查中地应用【摘要】在河南某铜矿勘查中采用双频激电法 , 应用大比例尺中梯扫面快速圈定异常分布特征 ,发现三块双频激电异常区 , 并在主要异常部位进行了工程验证 , 取得了良好地效果 .【关键词】双频激电;视幅频率;视电阻率双频激电法是由中国工程院院士、中南大学何继善院士研究提出地一种频率域激发极化法 , 主要用来寻找铜、多金属等硫化矿床以及相应地伴生有色金属、稀有金属和其他矿床 , 也可以寻找磁铁矿、有极化效应地赤铁矿、镜铁矿和锰矿等黑色金属矿床 .1地质简况矿区属秦岭山系外方山余脉 ,地势总体北高南低 , 属中山区.矿区中部最高地形标高525.1m,西北部河床最低标高305m,相对高差220.1m,属浅切割地形.区内植被一般,通视条件较好.水系属淮河流域,为沙河地支流,属于季节性河流,往东注入昭平台水库.矿区内出露地层 ,自老至新为:中太古界太华岩群雪花沟组上段<ar2x1 )、中段<ar2x2)、下段<ar2x3)、中太古界太华岩群水底沟组<ar2s )、中元古界熊耳群鸡蛋坪组 vpt2j1 )、第四系<q)矿区内断裂构造发育 ,褶皱构造不明显 . 断裂构造带主要呈北西〜南东向延伸,大多数与岩层产状基本一致,产状为200° -240 ° / 50° -70 °;其断裂带内角砾成分因其围岩不同而不同,主要有黑云斜长片麻岩角砾、斜长角闪片麻岩角砾 .矿区出露地主要为燕山晚期第一次侵入花岗岩和第二次侵入花岗岩,主要由黑云母角闪石英二长岩、巨斑状花岗岩组成 . 岩石多呈肉红色 , 具半自形中细粒粒状、似斑状结构 , 块状构造 . 斑晶多为斜长石,含量20-25%,晶粒粒度一般5-20mm基质由钾长石、斜长石、石英及少量黑云母组成,微量矿物有磷灰石、榍石等.矿区内共发现含矿构造带2条:fl及f2含矿构造带.含矿构造带宽度在 0.4-3.00m 不等, 一般 1-1.5m 左右, 地表走向长度在数十 M至百余M不等,倾角较陡,一般为50° -80 ° ,普遍含矿,铜品位在0.13-0.79% 之间, 普遍伴生金 , 多数金品位较低 .2地球物理特征表 1 矿区标本测试结果对矿区内主要成矿地区采集地 78块标本进行物性测试 <表1), 得到了以下物性资料: <1)岩石电性特征:未明显矿化岩石标本地视幅频率较高 , 其平均值为 1.66%.矿化岩石标本地极化率较高,fs为2.93%,其中成矿构造岩石地fs为3.14%•岩矿石标本和含矿性及极化率也具有正相关关系 . 不同地段矿化岩石地 fs 值因其硫化物含量和结构构造不同而呈现较大地变化 . 矿化地区电阻率较小, 非矿化地区电阻率较高 , 但电阻率差异不大 . 本区矿化地质体与围岩有较大地极化率差异 , 可形成明显地激电异常 .<2 )极化场特征:本区地区域背景值中等 ,第四系地背景值为 1.42%.3原理及工作方法双频道激发极化法是中国工程院院士、中南大学何继善院士根据我国有色金属矿产资源多分布在山区 , 其交通不便、地形复杂、工业电干扰严重地特点 ,而常规地双频激电法由于其装备笨重 , 工作效率低 ,难以面积性推广应用地情况下而首次提出地一种新型频率域激发极化法 , 其核心是发送机将高低两种频率地电流合成为特殊波形地双频电流同时发送到大地 .一般高频电流地频率为 4hz, 低频电流地频率为 4/13hz, 即高、低两种频率电流地频比为 13. 接收机同时接收双频电流经过大地介质传导后 , 在介质中产生地高频电位差<3 ug),低频电位差<8 ud),并根据公式fs= ■x 100%和p s=k■ k分别计算视幅频率fs和视电阻率p s.本次工作采用 sq-3c 型双频道轻便型激电仪<一发双收配置) , 以中间梯度装置类型进行测量.其中ab供电极距1400M,mn40M线距100M点距20M供电电源选用36个12v4a地蓄电池串联.根据实地野外实验后 , 确定采用 4hz、4/13hz 发射频率组进行发射 , 测量地物理参数为视幅频率fs、视电阻率p s、高频电位差8 ug、低频电位差8 ud及供电电流i.在野外施工中常常需要避免或者减小接地电阻和电磁耦合对测量中地影响 . 对于接地电阻地改善 , 其关键点在于增加电极与土壤地接触面积 , 常用地方法为使用多根电极并联或者使用锡箔纸代替电极 , 这样可以大大增加接触面积 , 同时在接地电极附近浇上盐水效果会更佳 . 在野外测量过程中常出现负值情况 , 多数情况下与电磁耦合现象分不开 . 在野外施工中 , 采用导线尽量铺设在干燥处 , 供电导线与测量导线之间需间隔一定距离尽量减少供电电极地接地电阻等方法来减小电磁耦合对测量过程地干扰.4应用效果为了了解该区土壤地球化学测量中主要异常元素 cu 地赋存状态及规模,在该区采用双频道激电法 ,开展了 1:1万地面积性测量工作,并且在异常部位进行了质量检查重复测量 , 以保证工作精度和施工质量.图 1为 90号测线质量检查对比曲线 .图 1 90 号测线质量检查对比曲线图 2 矿区双频激电视福频率 fs 等值线平面图图3矿区双频激电视电阻率p s等值线平面图在视福频率 fs 等值线平面图<图 2)上,以不同背景 ,不同异常下限圈定激电异常 3 处,编号为 jd1 、jd2 、jd3.jd1 异常:位于矿区西北角 , 以2.34%等值线圈定地异常为南北走向地拉长椭圆状异常;向北未封闭 , 异常规模中等 . 视福频率 fs 值在2.34%-3.24%之间,宽度范围100-400M,长度600M,但在视电阻率p s等值线平面图<图3)上,有一个长度300M,宽80M地极低阻区, 视电阻率p s 在 72-258 之间, 属于高极化低阻区 , 而两边是高阻区, 视电阻率p s 在 885-2962 之间, 差距非常明显 , 因此存在矿化带地可能性非常大 .jd2 异常:位于矿区北部中间 , 以 2.10%等值线圈定地异常为南北向地拉长椭圆状异常 .视福频率 fs 值在 2.34%-3.32%之间, 面积较小,长度为400M,宽度在100-200M,电阻率值在127-509之间,属高极化中阻区 .jd3 异常:位于矿区东北角 , 以2 .86%等值线圈定地异常 , 向东北未封闭,规模比较大 .视福频率 fs 值在 2.86%-5.59%之间,面积比较大,长度800M,宽度在250-550M,电阻率值中等,存在两块低阻区,第一块在北边,长300M,宽度200M,结合地质资料认为,是由fl含矿构造带引起;第二块在南边,长200M,宽度200M,结合地质资料认为 , 是由 f2 含矿构造带引起 .08 横勘探线与 90 号物探测线基本重合 , 根据物探剖面并结合地质剖面 <图4)和钻孔资料,圈出矿体一个vii -1 ),矿体长约100m, 宽约65.3m,标高220m,cu品位在0.33〜0.898%之间,平均品位为 0.51%,同时看出物探剖面有很明显地低阻、高极化异常 , 该位置与地质剖面地铜矿脉对应较好 , 且倾向与推测倾向吻合 .5结论通过对本区进行双频激电扫面工作及综合研究 , 发现 3块双频激电异常区 , 并在主要异常部位进行了工程验证 , 取得了良好地效果 , 证明了双频激电法在查明隐伏或深部金属硫化物矿体地规模、赋存状态、矿体空间定位预测 ,指导山地工程 , 加快找矿进程 ,节约勘探成本中发挥了极其重要地作用 .【参考文献】[1]何继善.双频激电法[m].北京:高等教育出版社,2006 : iii —ix .[2]柳建新 , 刘春明, 等. 双频激电法在西藏某铜多金属矿带地应用[j].地质与勘探,2004,40<2 ) : 59-61.[3]李生路, 关承英, 李军锋, 等.双频激电法在小秦岭下蒿坪金矿勘查中地应用 [j]. 武汉大学学报:工学版 ,2008,41<5 ): 129-132.[4]王昌勇, 严鸿,严永帮, 等.双频激电法在西藏楚多曲地区地应用效果[j].物探与化探,2009,33<5 ) : 541-544.[ 责任编辑:尹雪梅 ]。
㊀第39卷第5期物㊀探㊀与㊀化㊀探Vol.39,No.5㊀㊀2015年10月GEOPHYSICAL&GEOCHEMICALEXPLORATIONOct.,2015㊀doi:10.11720/wtyht.2015.5.11麻昌英,柳建新,孙娅,等.高频大地电磁测深法与双频激电法在水文地质调查中的应用[J].物探与化探,2015,39(5):944-947.http://doi.org/10.11720/wtyht.2015.5.11MaCY,LiuJX,SunY,etal.TheapplicationofhighfrequencyMTsoundingmethodanddualfrequencyIPmethodtohydrogeologicalsurvey[J].Geo⁃physicalandGeochemicalExploration,2015,39(5):944-947.http://doi.org/10.11720/wtyht.2015.5.11高频大地电磁测深法与双频激电法在水文地质调查中的应用麻昌英1,柳建新1,2,孙娅1,2,3,刘海飞1,2(1.中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙㊀410083;2.有色金属成矿预测教育部重点实验室,湖南长沙㊀410083;3.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙㊀410083)㊀㊀收稿日期:2014⁃05⁃24㊀㊀基金项目:国家自然科学基金资助项目(41174102㊁41174103);有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验项目(2010TP4012⁃6)摘要:以在新疆某金矿展开的水文地质调查为例,研究和分析高频大地电磁测深法与双频激电法相结合的方法在受人文干扰较大的矿区内找水的可行性与应用效果㊂研究和分析结果表明:在人文干扰较大的区域使用双频激电法对高频大地电磁测深法进行补充,可避免因人文干扰对高频大地电磁测深法观测影响而错误推断断层位置,能显著提高断层位置推断的精度;两种方法相结合,能有效地解决在受人文干扰较大的矿区内找水的问题㊂关键词:找水;高频大地电磁测深法;双频激电法;人文干扰中图分类号:P631.3㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1000-8918(2015)05-0944-04㊀㊀双频激电法[1]是由中国工程院院士何继善率先研究实现的新的频率域激发极化法,具有观测速度快㊁测量精度高㊁受电流变化影响小㊁抗干扰能力强㊁装备轻便等优点,是金属矿普查中一种十分有效的方法[28],在工程物探中也发挥了重要作用[9-10];其弱点是施工成本较高,效率也较低㊂高频大地电磁测深法[11-13]利用的是1 105Hz的天然场源的大地电磁波,主要用于浅部地质构造的勘查,对地层㊁断层㊁基岩的划分具有较好的效果,野外施工轻便,测量速度快,成本较低;但其利用天然场源,抗干扰能力较弱,在一些人文干扰较大的工区数据可靠性大大降低㊂目前,一些矿山的开采与选矿需要大量的水,对水资源需求迫切[14],而矿山上具有一定的人文干扰,因此,寻找一种即方便快捷又精确便宜的找水方法具有实际意义㊂笔者从高频大地电磁测深法与双频激电测深法相结合的角度,研究两种方法在受人文干扰的矿区找水的应用㊂1㊀测区地质及地球物理特征测区位于东准噶尔地区中蒙边境附近,所在地区为大陆性干旱荒漠气候,干燥㊁多风㊁少雨,昼夜温差大;地形较为平坦,主要由丘陵和戈壁滩组成,属中低山区,海拔一般在1000 1300m,相对高差一般在50 150m,丘陵基岩多裸露,植被稀少㊂戈壁及沟谷大部分被第四系覆盖,多长红柳㊁灌木㊁草丛㊂测区内出露地层主要为中泥盆统托让格库都克组(D2t),其下部为凝灰质砂岩㊁砾岩㊁粗砂岩㊁砂岩等,中部主要为钙质页岩㊁细砂岩㊁粉砂岩,上部为凝灰岩㊁沉凝灰岩,夹有凝灰质砾岩㊁含砾粗砂岩㊁粉砂岩等㊂测区东南部花岗岩体侵入,在紧靠岩体的外接触带上普遍发生角岩化㊂工区断裂十分发育,主要有深大断裂F1以及4个次级断裂F2 F5(图1)㊂其中,F1分布于中部位置,走向北西约300ʎ,挤压破碎带宽40余米,岩石挤压破碎,石英脉发育,为一高角度逆冲断层;F2㊁F3㊁F5皆与F1复合,破碎带宽均约10m㊂F4位于F1东边,断裂走向约5ʎ,向北延伸走向角度逐渐增大,断裂面陡立,倾向约85ʎ㊂对测区中出露的中泥盆统砂岩和花岗岩分别采集了10块标本进行物性测量,结果显示花岗岩相对砂岩呈高阻(表1)㊂㊀5期麻昌英等:高频大地电磁测深法与双频激电法在水文地质调查中的应用1 第四系;2 中泥盆统砂岩;3 花岗岩;4 断层;5 高压输电线;6 物探测线图1㊀区域地质概况及物探测线布置表1㊀测区中泥盆统砂岩和花岗岩物性测量结果序号中泥盆统砂岩ρ/(Ω㊃m)η/%花岗岩ρ/(Ω㊃m)η/%115641.535631.2224452.226671.5316771.457562.1436761.156451.6525521.164450.9623382.475451.7714922.134591.589431.845641.1922781.349981.11018751.734231.3均值20841.664806.51.4㊀㊀此次物探工作的主要目的是查明断裂位置㊁产状以及第四系洪冲积含水层厚度,确定条件好的富水区域㊂2㊀工作方法根据地质情况布置高频大地电磁测深测线(图1),长2700m,测点距20m,测线覆盖了测区内的5条断裂㊂使用美国EMI公司和Geometrics公司联合推出的EH⁃4型StrataGem电磁系统,工作中布置4个电极,每两个电极组成一个电偶极子,分别与测线方向一致(X-Dipole)和垂直(Y⁃Dipole);为便于对比监视电场信号,其长度都为20m㊂为了保证两个电偶极子相互垂直,要用罗盘仪定向,误差<ʃ2ʎ;电偶极子的长度用测绳测量,误差<ʃ0.5m㊂磁棒距离前置放大器>5m;为了消除人文因素干扰,两个磁棒要埋在地下,保证其平稳;用罗盘仪定向使Hx㊁Hy两磁棒相互垂直,误差<ʃ2ʎ,且水平;所有的工作人员离开磁棒至少5m,尽量选择远离房屋㊁电缆㊁大树的地方布置磁棒㊂采用EH⁃4自带数据处理软件作数据预处理,再进行一维BOSTICK反演;以此反演结果作为初始模型参数,进行二维反演;最后进行二维地形校正,绘制电阻率二维断面图㊂由于高频大地电磁测深测线的右端穿过高压输电线,对电磁数据采集形成了强干扰,因此在高压输电线下方,以其为中心,对称布置双频激电测线㊂测线长280m,测点距10m,与高频大地电磁测深测线2410 2690m段重合㊂使用双频道SQ⁃3C型激电仪,野外工作中高频频率为4Hz,低频频率为4/13Hz㊂采用三极测深装置进行测深,在测量电极M㊁N不动的情况下,最大极距AO=600m㊂采用中南大学自主研发的直流激电反演解释系统IPInv进行二维反演成像㊂3㊀推断解释图2为工区高频大地电磁测深二维电阻率反演断面,图3为推断解释成果㊂由图2可以看出,上覆地层的电阻率普遍较低,约在10 200Ω㊃m,推断可能为风化钙质砂岩㊁花岗岩,厚度约5 55m,含少量风化裂隙水㊂640 670号点电阻率等值线在横向上梯度变化较大,并向下呈漏斗状,为断层破碎带的反映,断层产状较陡立,倾角约75ʎ,结合区域地质资料,推断对应次级断裂F2,在100 220m深度范图2㊀高频大地电磁测深电阻率反演断面㊃549㊃物㊀探㊀与㊀化㊀探39卷㊀图3㊀高频大地电磁测深地质推断解释断面围内岩石破碎,裂隙较发育,含构造裂隙水㊂15401570号点电阻率等值线在横向上梯度变化较大,并且等值线在纵向上有一定程度延伸,为构造破碎带的反映,倾角约70ʎ,结合区域地质资料,推断对应次级断裂F3,在80 250m深度范围内岩石破碎,裂隙较发育,含构造裂隙水㊂1840 1910号点电阻率等值线在横向上梯度变化较大,并且在纵向上有一定程度延伸,为构造破碎带的反映,倾角约78ʎ,破碎带较宽,向下延伸大,属深大断裂构造,结合区域地质资料,推断对应次级断裂F1(图3)㊂2600 2700号点电阻率等值线在横向上梯度变化较大,并且在纵向上有一定程度延伸,为构造破碎带的反映,倾角约83ʎ,结合区域地质资料,推断对应次级断裂F4㊂由于受高压线的影响,导致该段低阻异常在横向有偏移,进而在2410 2690号点开展双频激电测深,采用对称四级测深方法,最大AB/2为500m,以便两种方法进行相互补充和验证㊂结合2410 2690点激电测深二维反演结果(图4a),电阻率等值线在2510 2530号点呈现出密集带,说明断层带岩石与围岩的激电性差异较大,断层异常特征较为明显,推断断层带附近岩石破碎程度较高,破碎带宽约20m,富含构造裂隙水㊂双频激电测量可同时测得视电阻率与视幅频率,在不增加成本的情况下提高了野外观测效率㊂图4b为幅频率二维反演结果,断层或破碎带与围岩极化率具有一定的差异,由于断层岩石破碎和充水,大多呈低阻低极化表现,可用于辅助电阻率拟断面图对断层或破碎带的推断解释㊂在图4b中对应于图4a中推断的F4位置,幅频率呈低极化表现,两边围岩相对呈高极化表现;2幅图中的推断F4位置相对应,提高了F4位置推断的可靠度㊂该结果与高频大地电磁测深结果(图2㊁图3)显示的F4位置在横向上相差了近100m,后期的钻探工作证实了通过双频激电测深法确定的F4位置是正确的,避免了对异常位置因高压线干扰而做出错误判断㊂图4㊀2410 2690点双频激电法测深结果4㊀钻孔验证在前期对资料进行初步推断解释的基础上,,在2522点对构造破碎带F4开展了钻探工作(钻孔编号ZK4⁃1,见图3),在深130m处打到构造破碎带,含水量较大㊂由于水压过大,导致冲击钻探方法难于施工,并于135m深度处终孔,未打穿断层破碎带,终孔孔径110mm㊂采用32m3/h水泵进行抽水试验,静水位2.1m,动水位28m,水位降深25.9m,经计算,ZK4⁃1出水量为46.3m3/h(1111.2m3/日)㊂在2526号点开展钻探工作(编号ZK4⁃2,距㊃649㊃㊀5期麻昌英等:高频大地电磁测深法与双频激电法在水文地质调查中的应用ZK4⁃1孔4m,见图3),孔径315mm,在深度165 180m范围内见断层破碎带㊂采用32m3/h水泵进行抽水试验,静水位3.5m,动水位160m,水位降深156.5m,经计算,ZK4⁃2出水量为16.05m3/h(385.2m3/日)㊂针对构造破碎带F3,在1890点设计了探水钻孔,编号ZK7(见图3)㊂钻孔出水量不大,补给缓慢㊂可能由于围岩为钙质砂岩及断层较陡立等因素,断层带易于被泥质充填物堵塞,导致断层的导通性差,影响地下水补给速度㊂5㊀结论在人文干扰较小的情况下,高频大地电磁测深法很好地反映了构造断裂带的位置以及产状,对于探明大断裂构造是有效的㊂双频激电法在有人文干扰的情况下,补充了高频大地电磁测深法易受干扰的不足,正确反映了构造断裂带相关信息㊂在查明断层的含赋水性方面,通过电阻率与激电性的表现,具有一定的分析作用㊂两种方法相结合,具有效率高㊁成本低㊁效果显著的特点,有效地解决了矿山找水的问题,具有一定的研究和应用意义㊂参考文献:[1]㊀何继善.双频激电法[M].北京:高等教育出版社,2006.[2]㊀陈蜀雁,刘永明.双频激电法在阿勒泰山区快速找矿评价中的应用[J].中南大学学报:自然科学版,2006,37(3):588592.[3]㊀柳建新.西部特殊地貌景观区双频激电方法及应用与研究[D].长沙:中南大学,2006.[4]㊀李生路,关承英,李军锋,等.双频激电法在小秦岭下蒿坪金矿勘查重点应用[J].武汉大学学报:工学版,2008,41(5):128132.[5]㊀张宪润,席振铢.双频激电系统在干旱花岗岩地区探测地下水的应用效果[J].物探与化探,1996,20(5):369-373.[6]㊀王昌勇,严鸿,严永帮,等.双频激电法在西藏楚多曲地区的应用效果[J].物探与化探,2009,33(5):541-544.[7]㊀余传涛,刘鸿福,张新军.双频激电法在圈定煤矿火区中的应用[J].物探与化探,2011,35(2):223-225.[8]㊀余传涛,刘鸿福,张新军.物化探方法在青海某多金属矿区的找矿效果[J].物探与化探,2012,36(5):706-711.[9]㊀陈敏.双频激电法在水文物探中的应用[D].成都:成都理工大学,2012.[10]余传涛,刘鸿福,高建平.双频激电法在探测煤矿采空区的尝试[J].地球物理学进展,2008,23(5):16031608.[11]纳比吉安米萨克N.电磁法[M].赵经祥,王艳君,译.北京:地质出版社,1992.[12]李金铭.地电场与电法勘探[M].北京:地质出版社,2005.[13]柳建新,童孝忠,郭荣文,等.大地电磁测深法勘探 资料处理㊁反演与解释[M].北京:科学出版社,2012.[14]柳建新,龚露,刘海飞,等.双频激电法在新疆戈壁滩找水中的应用[J].工程地球物理学报,2013,10(6):745751.TheapplicationofhighfrequencyMTsoundingmethodanddualfrequencyIPmethodtohydrogeologicalsurveyMAChang⁃Ying1,LIUJian⁃Xin1,2,SUNYa1,2,3,LIUHai⁃Fei1,2(1.SchoolofGeosciencesandInfo⁃Physics,CentralSouthUniversity,Changsha㊀410083,China;2.KeyLaboratoryofMetallogenicPredictionofNonfer⁃rousMetals,MinistryofEducation,Changsha㊀410083,China;3.SchoolofResoucesandSafetyEnginerring,CentralSouthUniversity,Changsha㊀410083,China)Abstract:WiththehydrogeologicalsurveyinagoldmineinXinjiangasanexample,theauthorsspecificallystudiedandanalyzedthefeasibilityandapplicationeffectofthetechniquethatcombineshighfrequencyMTsoundingmethodwithdualfrequencyIPmethod.TheresultsshowthatusingthedualfrequencyIPmethodintheareaaffectedbyhumaninterferencecanavoidthemistakeninferenceofthelocationoffaultbyhighfrequencyMTsoundingmethod,andenhancetheprecisionofinterpretationofthelocationoffault.Thetwomethodsmakecomplementstoeachotherandhencecansolvetheproblemofwaterexplorationinthemineaffectedbyhumaninterfer⁃enceeffectively.Keywords:waterexploration;highfrequencyMTsoundingmethod;dualfrequencyIPmethod;humaninterference作者简介:麻昌英(1988-),男,汉族,广西横县人,在读硕士研究生,主要从事电磁法正反演与应用的学习和研究工作㊂通讯作者:柳建新(1962-),男,汉族,湖南岳阳人,博士,教授,主要从事电磁法勘探理论与应用研究工作㊂㊃749㊃。