曹毅 罗小文 吴李季

摘 要：自然电场作为一种地球物理勘探手段， 已经在找矿方面得到了广泛的应用。本文介绍自然电场法在大别山西段石墨矿区找矿的工作方法及效果， 为自然电场法找矿提供了一个可供参考的实例。

关键词：自然电场法;电位差;石墨矿

Abstract： as a geophysical exploration method， natural electric field has been widely used in ore prospecting. This paper introduces the working method and effect of the natural electric field method in the graphite mining area of the western part of dabie mountain.

Keywords： natural electric field method; Potential difference; Graphite mine

1、概述

湖北省大别山西段石墨矿资源调查评价项目是中国建筑材料工业地质勘查中心下达的中西部地区晶质石墨等特种非金属矿产调查的子项目，物探工作具体任务是：在充分收集工作区以往地质及物探成果资料基础上，结合工区石墨矿成矿地质条件及成矿规律，利用物探中的自然电场勘探技术方法，对该矿区成矿远景区开展普查找矿工作，圈定异常区段，投入异常查证工作，提交可供进一步地质工作的石墨找矿靶区并提出找矿工作建议。

自电普查具有准确性高，操作简便，敷设面积大，效率高等优点，因此此次工作选用自电为主，联合剖面及测深为异常检查手段方法合理高效。

2、石墨矿物探工作

2.1自电扫面测量

此次自电测量采用100×40m网度，该网度具有较高的精度且经济高效特点，为石墨矿自电找矿工作中最常用精度，全区共布置测线157条，面积约27Km2。

2.2基点及总基点设置

电位观测方式的电位总基点一般选择在工区自然电场平稳的背景地段，且接地良好，同时兼顾联测作业的方便。电位分基点应选于自然电场稳定、交通方便处，并且可用最少导线测完欲控面积的地点。

2.3异常分类

①甲类-矿致异常：已验证见到石墨矿（化）的异常，表明自电异常由石墨矿引起者。经工程验证查实为石墨矿引起者，或为已知石墨矿体引起者。

②乙类-推断矿异常：与已见矿异常具有良好的可比性的异常，推断为石墨矿（化）引起者。经综合研究推断异常为石墨矿（含石墨矿化富集体）引起者。

2.4自电异常半定量解释

在初步自电资料整理基础上圈定两处（ZD-1和ZD-2）局部自电异常，在此两处自电异常区开展异常检查工作。

①安乐寺异常区（ZD-1）

场值约在-500mv～-200mv之间，负异常最大达到-600mV以下，异常长约2200m，宽约450m，局部地段未完全封闭。该负异常最小为-600mv以下。该区自电异常自电异常（半）定量解释：对该异常的主剖面63线实测曲线，利用q值法（即半极值法）和m法分别求取石墨矿体顶深h0，

两种方法计算结果如下：q值法（即半极值法）求得：石墨矿体顶深91.0m;

m法求得：石墨矿体顶深104.1m。据经验，一般用自然电场曲线进行定量计算所得到的深度比实际深度偏大，故最终定量解释结果可取h10作为石墨矿体顶深，即h0=91.0m。

静居庵异常区（ZD-2）

场值以负值为主，约-80mv～-400mv，负异常最大达到-400mV以下，该异常长约1800m，面积约1.3Km2。用上述同样的方法进行自电异常自电异常（半）定量解释得两种方法计算结果如下：q值法（即半极值法）求得：石墨矿体顶深139.2m;m法求得：石墨矿体顶深166.0m据经验，一般用自然电场曲线进行定量计算所得到的深度比实际深度偏大，故最终定量解释结果可取h10作为石墨矿体顶深，即h0=139.2m。

2.5异常检查

异检工作集中布置在ZD-1异常的中心区域，共施测了6条剖面，6条条剖面都沿测线方向布置。异常检查投入方法为联合剖面和电测深测量。两种方法既客观印证了自电异常效果，也较好的反映了矿体的埋深、倾向及走向。

3、自电异常解释原则

物探资料推断解释的基本原则是地质-物性原则，这是正确进行异常解释的基本前提，石墨具有良好的导电性和活跃的电化学特性;与围岩电性差异十分明显。因此在本区用自电法普查石墨矿是具备地球物理前提的;而依据自电和异检工作中所获得的视电阻率异常的形态、赋存深度、延伸展布等特征，可进一步推断地下石墨地质體的赋存特征，为矿区石墨矿勘查提供依据。

自电工区在已知石墨矿体上开展过剖面性的方法试验，具体方法是：自电和中梯;两种极距的联合电剖面法。试验工作取得了如下认识：

①自然电场电位曲线反映为强度大，梯度大，最大异常值在-500mV以上，曲线圆滑。②自然电场梯度异常反映为正负相伴的正弦曲线。③两种极距的联合电剖面曲线均在矿体上呈明显的低阻异常反映，并在中心部位形成正交点。

石墨矿具有良好的导电性特性，视电阻率值约102～105欧姆？米，与非矿围岩间存在明显的地电化学差异，从而形成自然极化电场，在地面可观测得到清晰的自电异常为人们识别。

4、方法技术

4.1异常找矿意义

本次石墨矿自电普查取得了良好的找矿地质成果，全区发现了2处自电（负）异常，其找矿意义如下：

甲类异常1处，即安乐寺异常区（ZD-1），推断它们在深部能找到含石墨矿（化）体。乙类异常1处，推断它们在深部位有可能找到含石墨矿（化）体。

4.2技术方法

本次物探找矿工作成果充分证明，“运用自电法扫面发现异常，然后运用直流电法进行异常检查，作出评价后及时开展地面工程查证”的工作流程经济合理，其探寻石墨矿地质效果良好，工作周期快速高效。

4.3找矿效果

根据异常分类的基本原则，ZD-1异常具有强度较高，规模较大的特点;异检工作联剖曲线清晰地指示了矿体的倾向、形态及位置，测深得到清晰的低阻异常;地面槽探又发现石墨矿化，推断该异常由石墨矿化体（含石墨片岩）引起，属甲类异常（推断矿化异常），推断矿化体产状较陡。由于ZD-1异常清晰，范围较大，所处地质部位于成矿有利，推断认为ZD-1异常尚有一定的找矿潜力。ZD-2异常自电异常清晰可见，范围较大，地面探槽又发现石墨矿化，所处地质部位于成矿有利，推断认为ZD-2异常为石墨矿化引起，属乙类异常。

5、结语

本次石墨矿电法勘探工作由于地球物理前提具备，方法运用合理，技术措施得当，取得了质量合格的观测数据：

关于下一步加强地质工作的建议，可按以下2个层面考虑：

1、在乙类异常分布区，结合异常查证工作，提高矿调地质工作程度，进一步查证1处乙类异常（ZD-2）的地质属性，评价其含矿特征，寻找具工业价值的石墨矿体，可结合商业地质工作同时进行。

2、对1处甲类异常（ZD-1）则可以在加深地面地质找矿工作基础上，安排钻探验证工作，以圈定工业价值的石墨矿体，取得资源量。

参考文献：

[1] 傅良魁，李金铭，何继善等. 《电法勘探教程》[M]. 北京： 地质出版社，1983.