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常规电法在江西大南磷矿区的找水应用及电法异常的指导意义

常规电法在江西大南磷矿区的找水应用及电法异常的指导意义
江西大南磷矿区电法异常虽然简单,但在空间分布上有规律,联剖低阻正交点与对称四极低阻点的位置较为吻合,平面分布上与寒武系地层(从上至下为)白云质灰岩、硅质泥岩、白云岩与硅质页岩夹灰岩、石灰岩和炭质页岩相对应,通过对矿区电法低阻(正交)点特征的辨识,进而解释推断,经布孔验证,在大南磷矿矿区成功地找到了有开采价值的岩溶(洞)水,满足了甲方要求。

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用物探方法找矿,关键是对异常特征的认识,从而使异常的形态简单,清晰明了,突出矿异常,滤去非矿异常,进而解释推断,指导找矿。

近来,我们在赣东北地区依据区内水文资料,开展地面电法剖面测量,发现了好几个电法异常(低阻点),通过对电法异常特征的辨识,进而解释与推断,为矿区找水布孔发挥了决策性的指导作用。

1矿区地质与地球物理特征
区内主要出露寒武系(C)与震旦系(Z)地层。

寒武系中上统(C2+3)的中下部为中薄层石灰岩和炭质页岩夹灰岩薄层,下统荷塘组(C1h)中上部为硅质页岩夹灰岩,下部石煤层。

震旦系上统灯影组主要是白云质灰岩、硅质泥岩,陡山沱组为白云岩。

见附图(江西省广丰县大南磷矿电阻率法找水成果—地质平面略图与地质剖面图A-A/部分)。

地表被稻田所覆盖,观测到的视电阻率ρs≈n.1000Ω.Μ,推测覆盖层下覆盖岩石以灰岩为主。

相对灰岩而言,泥质页岩、含水破碎带、炭质页岩都能引起低电阻率异常。

在本区用电法找水是有效果的,但是泥页岩、含炭页岩成为电测水的干扰。

2野外工作方法和质量评述
工作采用电阻率联合剖面法,选择装置AO为150m,MN20m,(A极为小号点,B极为大号点),剖面方位1300,剖面长度300m,线距125m,点距为20m,采取逐点观测逐点移动的方法进行测量。

装置形式具体见附图(江西省广丰县大南磷矿电阻率法找水成果—电法装置部分)。

主要依据水文人员提供的水文资料而定的,水文人员原计划在观测剖面的15/1、30/-1号点布孔,故两条剖面分别通过水文人员的两个原计划布孔位置布置。

铺设剖面采用GPS定位、森林罗盘仪与GPS的线导航及罗盘相结合定向、测绳测距之方法进行定点,点距误差<4%,利、符合规范要求。

电法测量在+1线进行了100%的检查,两条曲线形态一致,低阻交点位置不变。

在-1线质量检查低阻交点位置,重现性好。

电测质量可信,可供使用。

3異常特征与异常解释
(1)异常特征:见附图电阻率剖面曲线。

联合剖面ρs A和ρs B呈现了两个低阻正交点。

对称四极曲线ρs AB=1/2(ρs A+ρs B ),有七个低阻交点。

联剖的低阻正交点与对称四极低阻点位置分别列于表2。

这些低阻点反映了地下低阻体,其可信程度从好到差顺序为13/-1,27/1,20/1,6/1,23/-1,0/-1,13/1。

(2)异常解释:列出的七个低阻点(其中包括两个联合剖面低阻正交点),反映灰岩中的砂页岩、含炭页岩、含水破碎带,具体分开它们单纯依靠电阻率法还是困难的(可以用激发极化法,多用几个参数来帮助区分,由于时间的关系,这次未用)。

低阻体的平面位置可以用联剖法(ρs A和ρs B )的低阻正交点和对称四极(ρs AB )低阻点的位置来确定。

测量装置AO为150m,按经验:在灰岩地区探测深度在30-70m之间,即低阻体上顶面的深度一般在此区间(也就是钻孔应钻的深度)。

4电法异常找矿的指导意义
(1)工作成果:通过电测工作发现七个地电阻率点,按异常特征优劣,其顺序为13/-1、27/1 、20/1、6/1、23/-1、0/-1、13/1,这些点反映灰岩之中可能存在含水破碎带或者含水岩溶的位置。

(2)工作建议:工程施工建议放在1号剖面上,优先检查27/1、20/1点,孔深设计各80米,以便创出较好的效益。

(3)找矿的指导意义:在27/1点布孔(ZK001)还不到70米(68米)就见水,经抽水试验:日出水量达300-400吨/天,结果完全满足甲方的200-300吨/日要求,根据电法异常指导布孔,创造了良好的经济效益与社会效益。

参考文献
[1] 西安地质学院与长春地质学校合编. 《电法勘探》.地质出版社,1979.
[2] 武汉地质学院金属物探教研室.《电法勘探教程》.地质出版社,1981.
[3] 中华人民共和国地矿部.《直流电法工作规范》. 地质出版社,1984.
[4] 傅良魁.应用地球物理学《电学原理》.地质出版社.1989.。

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