一种激电异常圈定方法研究——以承德某矿区为例

白雪山，解 鹏

（河北省地矿局第四地质大队，河北 承德 067000）

在常规激电异常分析中，一般是将视极化率与视电阻率分别分析，圈定异常范围，在根据视极化率特征对异常进行异常编号及异常特征描述。在这个条件下，对视极化率特征的描述一般较为清晰明确，但这种异常圈定方法，往往不能很好的将视电阻率与视极化率特征结合在一起。本文在常规异常圈定方法的基础上，对激电异常圈定方法进行改进，通过综合视极化率与视电阻率异常特征，重新圈定异常范围，更好的了解测区内的电性特征。

1 异常圈定方法介绍

首先，根据激电测量结果，运用传统异常下限计算方法计算视极化率异常下限Ms，然后计算新的统计量F，F的计算公式如下：

其中：ηS——实测视极化率数值；

ρS——实测视电阻率数值；

MS——计算出的视极化率异常下限；

新的统计量F代表了区内视极化率与视电阻率变化趋势的相对关系。通过用lnF等值线曲线作图，可以明显的区分区内的相对低阻高极化带和相对高阻低极化带，并对区内的明显梯度异常变化带反映明显。

2 研究区概况

2.1 工作概况

研究对象为承德某钼矿区激电异常。工作目的是通过对比常规方法圈定的激电异常与通过新方法圈定的激电异常，在进行定性解释时的优劣，来研究新异常圈定方法的有效性及实用性。

2.2 研究区物性特征

研究区物探激电工作共测量了4种岩性的电阻率和极化率，共采集测量了120块岩（矿）石标本。物性测量成果见表1。

表1 某钼多金属研究区物性测量统计表

由表1可见，研究区内这四种岩性的视电阻率均较低，均在几百欧姆米以内。钼矿化角砾岩和其它几种岩性的视电阻率差别不大，但其视极化率的差异较为明显，相比其它岩性反应为高极化特征，视极化率可以作为本研究区寻找矿化异常的主要参数。此外，燧石条带白云岩在激电中梯中反应为高阻，视电阻率在几百到几千欧姆米之间，这可能是地表所采岩样风程度化较高，在浸泡后所测视电阻率相比深部新鲜岩石要低很多。

2.3 研究区地质特征

研究区内出露地层主要为中上元古界蓟县系和青白口系、古生界寒武系和奥陶系、中生界侏罗系和新生界第四系。区内暂未发现岩浆岩出露。

研究区位于燕山弧型断裂带兴隆段，受构造运动影响，北东东向断层发育区内见有断层5条，编号F1～F5，本次物探激电工作主要围绕F2、F3、F4断层进行（图1），这三条断裂的特征简介如下：

F2正断层：位于研究区中部，长度约4200m，走向85°，倾向北西，倾角70°。钼矿化普遍存在于该构造中及构造上下盘围岩裂隙中。F2断层东段断层宽度5m～20m，构造带内以断层角砾岩为主。角砾多为硅质条带白云岩，角砾之间多以硅质胶结。构造带中见有黄色粉末状氧化钼，极少量黄铁矿化。F2断层西段位于侏罗系张家口组流纹岩中，产状与东段基本一致，宽度约30m～40m，长约3000m。断层内裂隙较发育，钼矿化产于侏罗系流纹岩张性裂隙中。

F3正断层：位于研究区中部，断层走向10°，倾向南东，倾角46°。断层宽度5m～8m，长度约80m。该断层位于F2正断层与F4正断层交叉位置附近，上下盘均为雾迷山组白云岩。构造带内以角砾岩为主，角砾岩中见有褐铁矿化风化空洞，少量锰矿化，部分氧化钼呈黄色粉末状。

F4正断层：位于研究区中南部，在研究区范围内长约3000m，向南西延出研究区以外。该断层走向43°，倾向北西，倾角60°。断层构造带内以角砾岩为主，角砾多为硅质条带白云岩，角砾之间以硅质胶结为主。构造带中见有褐铁矿化风化空洞，黄色粉末状氧化钼，见少量锰矿化、极少量黄铁矿化。

2.4 研究区激电异常划分依据及异常下限的确定

根据研究区物性标本测量统计结果（见表1），区内露头矿化点取样的钼矿化角砾岩反应为中低阻、高极化率电性特征。相比于研究区内的其它几种主要岩性，钼矿化角砾岩的视电阻率比凝灰岩要高，但与白云岩及硅质白云岩的电阻率差别不大；钼矿化角砾岩的视极化率却是明显高于其它岩性。故此，以高极化、中低阻的电性特征区域为主要目标，结合区内主要控矿构造为近东西向断裂的地质，以视极化率为划分异常的主要参数来划定激电异常体。

应用Excel软件对研究区全区的视极化率进行数理统计，然后计算异常下限，计算公式如下[1]：

式中：ηs下限为视极化率异常下限值；ηsb背景为视极化率背景值；为背景地段的视极化率ηs的平均值。

式中系数（1.5～2.5）取决于异常的置信度。

在剔除原始数据中备注有明显人文干扰引起的高极化与负极化点后，求取视极化率的算术平均值为1.40%，以此作为的视极化率背景值ηsb背景；统计视极化率大于背景值1.4%的“异常点”约占总测点数的36.3%，异常点数相对较多，故公式4中的系数（1.5～2.5）取较小值1.5；本区背景值相对较为稳定，故N值取观测视极化率的绝对均方误差，计算得到N值为1.12%。由公式4计算得到全区视极化率异常下限Ms下限为3.08%，以此下限勾绘出本区激电中梯测量视极化率异常的范围。

图1 物探综合剖面图

图2 激电中梯视极化率平面等值线图

图3 激电中梯视电阻率平面等值线图

图4 lnF平面等值线图

2.5 研究区激电平面等值线异常特征

本次激电中梯工作区域的岩性组相对简单，其中研究区中部和北部主要为第四系覆盖，西南和东南部主要为雾迷山组白云质灰岩及灰质白云岩，西北大部和东北局部为张家口组流纹质角砾岩及凝灰岩。近东西向F2断裂横贯研究区，位于研究区中部偏南位置；F3、F4断裂位于研究区东部，在32、36测线附近与F2断裂交汇。由激电中梯视极化率平面等值线图（图2）可见，工作区内的视极化率呈现中部高极化、南北及东西边部低极化的分布特征。总体上看，区内视极化率大于2%的中高极化区域为不规则状异常，极化体呈北西向展布，各极化体排列呈近东西向，和研究区内F2控矿断裂构造走向相吻合。激电中梯视电阻率平面等值线图（图3）显示，研究区内视电阻率呈现南高北低的分布特征，其中视电阻率在1200Ω·m以上的中高阻区整体呈“V”字型，自研究区东南角向西延伸至研究区西边界，开口朝向北西。总体来说，区内中高极化异常带对应为中低阻区。根据计算得到的视极化率异常下限值3.08%，以此勾绘出视极化率等值线平面图中的激电异常，研究区范围内共勾绘出3处激电异常，编号自西向东依次为IP1、IP2、IP3。

3 重新圈定后的异常研究

3.1 重新圈定的异常特征

首先，根据实测视极化率数据ηs，计算所得视极化率异常下限Ms（3.08%），实测视电阻率数据ρs，及视电阻率的算数平均值。计算全区的统计单位F，然后绘制lnF的等值线曲线图（图4）。

3.2 新圈定异常的异常解译

以lnF=1.5和lnF=-1.5为两组异常边界重新圈定区内的激电异常范围。

其中，lnF大于1.5的范围为相对低阻高极化异常区域。结合异常形态，对星点状分布的异常区，认为是由局部的黄铁矿化富集所引起，而对于形态较为规则，范围较大的异常区，则认为是由金属硫化物引起，具有较好的找矿意义。

对lnF小于-1.5的范围，则是相对高阻低极化异常区，对应的是由F2断层以南的雾迷山组白云岩引起的高阻异常。

4 结论

通过对研究区采用新的异常圈定方法划定异常，能够更加迅速和直观的了解区内的激电异常分布特征，对于快速划定与成矿有关的相对低阻高极化异常带成效显著。为物探工作与地质工作的套合分析提供了一组新的依据。同时，对于单一等值线图中的视电阻率与视极化率相对关系能够更加直观的了解，并在此基础上，进行各种分析研究。

研究过程中还发现，该方法对相对高阻高极化异常的识别能力较差，在实际应用时还存在一定局限性，适宜与其他常规异常圈定分析方法相结合，才能达到更好的异常解释效果。