礦產(chǎn)資源勘查物探技術(shù)的應(yīng)用研究

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摘要：物探測井有著悠久的歷史，廣泛應(yīng)用煤田、石油、金屬等礦種勘查，取得了較好的地質(zhì)效果，越來越受到重視。本文以萊州紗嶺ZK776孔開展物探測井研究，確定含水層位置及深度、了解地?zé)嵩鰷芈?、劃分巖性界線、確定斷裂帶位置、圈定礦（化）體位置等，為礦床水文及找礦提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：物探技術(shù)；測井；研究方法；推斷解釋

工區(qū)位于萊州紗嶺礦區(qū)，交通方便。測試鉆孔ZK776結(jié)構(gòu)0~49.00m，Φ127mm；49.00m~51.87m，Φ110mm；51.87m~730.76m，Φ95mm；730.76m~1423.25m，Φ77mm。工區(qū)處于華北板塊膠遼地塊之膠北凸起西北部，著名沂沭斷裂帶東側(cè)。地層以新生代第三紀(jì)五圖群朱壁店組呈小范圍分布于區(qū)域北部[1]。構(gòu)造以斷裂構(gòu)造發(fā)育為明顯特征，按照其分布方向的差異將其大致分為北東向和近南北向兩組。北東向斷裂構(gòu)造最發(fā)育，是區(qū)內(nèi)最重要的金礦控礦構(gòu)造。巖漿巖廣布，以新元古代震旦期玲瓏超單元為主體，派生脈巖不發(fā)育。

1研究方法

平整場地絞車發(fā)電機(jī)主機(jī)和計(jì)算機(jī)等放好，絞車地線手動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤居中，接好電源信號等各連線無誤。主機(jī)參數(shù)設(shè)置包括測井方向、起始深度、終止深度、采樣間隔、零長等。探管系數(shù)標(biāo)定探管系數(shù)由廠家進(jìn)行標(biāo)定，測試及計(jì)算前均對標(biāo)定值進(jìn)行核實(shí)，以此來確保計(jì)算結(jié)果正確[2]。記錄點(diǎn)對齊參數(shù)，測量以馬龍頭為起始參照點(diǎn)，為精確地反映測試點(diǎn)位置，記錄點(diǎn)進(jìn)行對齊校正。測井采用A12.5M5N→30°→200B裝置形式進(jìn)行底部梯度測量，點(diǎn)距5m，用JGS—2綜合數(shù)字測井系統(tǒng)主機(jī)及絞車控制電極系的深度，用WDJD多功能數(shù)字直流激電儀數(shù)據(jù)采集。K值用下列公式計(jì)算：數(shù)據(jù)處理用重慶地質(zhì)儀器廠提供VER3.0數(shù)據(jù)預(yù)處理，倒序—對齊—計(jì)算，取9個(gè)種參數(shù)，用MPGS軟件成圖。質(zhì)量檢查用探管在井中作往返觀測，視其數(shù)據(jù)擬合情況評定。ZK776往返觀測對比曲線，各參數(shù)擬合都比較好。

2設(shè)備儀器

井上設(shè)備JGS—2綜合數(shù)字測井系統(tǒng)，主要技術(shù)指標(biāo)12位A/D轉(zhuǎn)換，程控放大倍數(shù)K=0.5~128，計(jì)數(shù)通道f≤500KHz，數(shù)字信號傳輸頻率9600bit/s，深度誤差≤0.4‰，測井速度0.5m/min~30m/min可調(diào)，功耗＜1.5KW。絞車采用變頻調(diào)速技術(shù)，自動調(diào)速及手動調(diào)速，超負(fù)荷自動保護(hù)，自動加減計(jì)數(shù)深度，深度誤差自動補(bǔ)償。井溫流體電阻率探管，范圍-10℃~100℃，測量靈敏度≤0.05℃，感溫時(shí)間≤1s，測溫相對誤差≤5%。流體電阻率測量范圍0~200Ωm，電阻率靈敏度0.2Ωm，刻度精度誤差≤5%。磁測三分量探管，傾角測量范圍0~45°誤差≤0.2°，三個(gè)分量X、Y、Z的相互垂直度≤1°，磁場分辨率＜5nT，測量范圍≤99999nT，轉(zhuǎn)向差X、Y≤400nT，Z≤200nT，適用井深≤2000m，工作溫度0~70°。三側(cè)向電阻率測量范圍0~2KΩm，刻度精度誤差＜5%，穩(wěn)定性輸出變化不大于5%，主電極長25mm，電極全長455mm。電極系，電阻率測量范圍0~10KΩm，測量靈敏度0.04Ωm，刻度精度＜5%，電極規(guī)格A12.5M5N12.5B。

3水位及出水位置確定

水位參數(shù)孔深59m異常，主要有井溫、流體電阻率、三側(cè)向電阻率、自然電位，井溫在探管進(jìn)入水面前后溫度有一個(gè)躍變，其幅度與季節(jié)和水位深度有關(guān)。水位越低環(huán)境溫度對其影響越小異常幅度也會越小[3]。流體電阻率，水面之上探管在空氣中運(yùn)行，其電阻率大于探管在水中運(yùn)行，差距大分界位置必然引起跳躍式異常。自然電位，當(dāng)探管進(jìn)入水面時(shí)，相當(dāng)于由貧水區(qū)進(jìn)入含水區(qū)，自然電位明顯升高。出水位置確定采取擴(kuò)散法，液體礦化度越高流體電阻率越低，反之則高。測完清水孔后下鉆至孔底溶解好食鹽水一次性快速注入井中，井中清水返上地面，提鉆下探管進(jìn)行測量。測試高阻位置即為出水部位，根據(jù)往返觀測高阻位置變化情況可大致判別水流動方向。ZK766出水部位735m、885m、1270m，依加鹽后流體電阻率反映高值異常確定，均為淡水；加鹽前流體電阻率沒有低值異常，即尚未發(fā)現(xiàn)咸水含水層，加鹽后往返觀測，根據(jù)兩次觀測流體電阻率高值異常位置變化判定水的流向。由735m出水部位流體電阻率往返觀測異常位置不變，因該出水部位由于套管阻隔的結(jié)果，885m和1270m兩出水部位后測曲線異常位置有下移現(xiàn)象，說明從巖層中出來的淡水逐漸擴(kuò)散，并且以向下擴(kuò)散為主，因此推測水是自上而下進(jìn)行補(bǔ)給。

4巖層位置確定

斜長角閃巖和二長花崗巖界線以自然伽瑪、磁測三分量反映最明顯，斜長角閃巖放射性強(qiáng)度較低，磁性不均勻起伏較大；二長花崗巖放射性強(qiáng)度較高，磁性相對均勻平穩(wěn)，兩者分界處自然伽瑪臺階狀異常，垂直分量△Z無明顯分界點(diǎn)，但總體上頻繁出現(xiàn)跳躍為斜長角閃巖，平穩(wěn)為二長花崗巖。自然伽瑪曲線自上而下，淺部平穩(wěn)低緩為砂質(zhì)土，放射性較弱，平均值6γ。向下進(jìn)入斜長角閃巖區(qū)，平均值15γ，起伏大至12650m。在473m~486m、505m~522m、732m~775m、867m~890m、1000m~1060m等多處出現(xiàn)單峰或多峰形波動，峰值最大60γ，為鉀長石化花崗巖反映；在主裂面上方1168m~1260m高頻等幅振蕩型異常，平均值17γ，為絹英巖化斜長角閃巖反映。

5礦（化）體異常特征

視電阻率ρa(bǔ)和視極化率ηa對礦（化）體反映最佳，異常幅度大具穩(wěn)定對應(yīng)關(guān)系，異常特征是低阻高極化。視電阻率曲線波動大100Ωm~4600Ωm，平均1750Ωm。視電阻率高值區(qū)巖石完整，發(fā)育石英脈等高阻巖脈，如孔深1000m~1150m，孔底視電阻率明顯抬高二長花崗巖反映。視極化率曲線平穩(wěn)，變化范圍1.99%~13.06%，平均4.85%?？傮w極化率場背景較高，異常值偏高，說明金屬硫化物除富集礦（化）體位置外，其它部位廣泛分布。研究區(qū)基本符合激電測井底部梯度裝置對于礦（化）體的反映特征，即礦（化）體頂部取極小值，底部取極大值，中間段表現(xiàn)為高值平臺狀異常。

6推斷解釋

深度增加溫度呈線性遞增，每百米增溫1.9℃，淺部70m溫度13℃，深部1400m溫度38℃，未發(fā)現(xiàn)異常。自然伽瑪測試表明，巖石放射性排序由大到小：閃長玢巖＞鉀長石化花崗巖＞二長花崗巖＞斜長角閃巖＞覆土，其中閃長玢巖自然伽瑪平均值30γ，放射性正常范圍內(nèi)。巖石分界異常明顯，斜長角閃巖與二長花崗巖前者磁場起伏跳躍、后者低緩平靜；前者自然伽瑪?shù)陀诤笳?，兩者交界處形成臺階。閃長玢巖自然伽瑪呈高值反映界線清楚。鉀長石化花崗巖自然伽瑪異常高但波動大，界線相對模糊。利用食鹽擴(kuò)散法確定井中出水位置是行之有效的，328ZK776出水部位735m、885m、1270m，水自上而下進(jìn)行補(bǔ)給。低阻高極化是本區(qū)礦（化）體主要異常特征。激電異常主要反映區(qū)段在孔深1260m~1350m，是該孔主要含礦部位。

參考文獻(xiàn)：

[1]李士先,劉長春,安郁宏,王為聰,黃太嶺等，《膠東金礦地質(zhì)》，北京：地質(zhì)出版社，2005.

[2]傅良魁.激發(fā)極化法[M].北京：地質(zhì)出版社，1982.

[3]宋明春,王沛成主編.2003.山東省區(qū)域地質(zhì)[M].濟(jì)南:山東省地質(zhì)出版社.

作者：解英芳 董小濤 單位：山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院