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简议直流电阻率法找矿——MT-VCT找矿谈

郑州地象科技有限公司寇伟直流电法物探设备已经发明并应用一百多年了，属于地球物理勘探行业的元老级物探方法。直流电法包括直流电阻率法、直流激发极化法、高密度电阻率法等，都是需要直流电源正负电极拉开超过两倍于探测深度的距离对大地馈电，通过另一对（或更多个）接地电极采集充电时及断电后的电位值，来反映地下岩层电性结构及岩性。由于直流电法中直流电阻率法属于最基础、在找水找矿中应用最广的物探方法，所以就先单独探讨采用直流电阻率法找矿问题。

1、直流电阻率法的物性参数

电阻率是说明物质电阻性质的一个物理量。通常给出电阻率ρ的条件是：在+20℃时，长度为1米，截面积为1平方毫米导线的电阻值。导体的电阻率越大，则导电性能越差。

直流电阻率法以地壳中岩矿石的导电性差异为物质基础，通过观测和研究地下人工稳定电流场的空间分布规律，达到找水找矿和解决其他地质问题的方法。由于地下岩石电性分布不均匀性或存在地表起伏不平的情况，用电阻率法测得的并不是某一种岩石的真电阻率，而是释放直流电在所测体积效应范围内各种岩石电阻率的综合值，故称之为视电阻率（ρs）。

视电阻率计算公式：ρs=K﹡ΔU/I

K为电极装置系数；I为测电流；ΔU为电位差。

因K固定、I为对地人工放电的电流，实际上直流电阻率法所测参数是MN电极间的电位差ΔU，在K、I一定时，MN电极间视电阻率ρs与所测电位差ΔU成正比。由此可知，直流电阻率法实际采集地下岩层的物性参数是MN电极间的电位差ΔU。

2、判定是否有矿物质的物性参数值

应用直流电阻率法找矿时，是通过视电阻率参数值的大小来判定是否有异常的。资料显示：多金属矿体一般具有低阻高极化异常的特征；当矿体受黄铁矿化、黄铜矿化、褐铁矿化等影响，也会呈现低阻高极化特点；若矿体硅化程度较高，则呈现高阻高极化特点，石英脉岩及硅化较强的岩石视电阻率最高可达数万Ωm。因岩石和矿石的导电性不同，测得勘查目标矿物与围岩存在着视电阻率差异，再结合激发极化法所测极化率高低，即可判断是否有矿。一般是在视电阻率平均值为低值（1--500Ω）、视极化率为高值（2--10%）时可判定有矿，矿种不同、构造不同、勘探条件不同等，导致物性参数具体的测值范围变化较大，难以划定一个较为精准的测值区间。

3、与低阻高极化有矿特征相同的非矿介质及不同特征的矿体

资料显示，与低阻高极化有矿特征相同的非矿介质包括：（1）水、炭质地层、黄铁矿化等，其所测视电阻率值都显示为低值，同时也能产生明显的激电异常；（2）虽然硫化物石英脉的视电阻率较低，但灰色变质细砂岩顺层极化时电阻率与其相近，难以区分；（3）铅锌矿石所测得的视电阻率值相对较低，但是鉴别出含在低电阻率的千枚岩中的矿体就非常不易；（4）在极化率或视电阻率数值接近的一些共生及伴生的矿产（如炭质灰岩、黄铁矿和褐铁矿共生）中，很难根据所测物性参数值辨识是否含矿。

而与低阻高极化有矿特征不同的多金属矿体包括：氧化矿为低阻弱极化特征；以铜、金为主的蚀变矿（化）岩石主要表现为中高阻、高极化的物性特征，特性参数幅值与岩石硅化、黄铁矿化等蚀变程度呈正相关关系；金主要赋存在强硅化构造角砾岩中，硅化的岩石具有非常高的视电阻率；侵染状黄铁矿化石英斑岩也呈高阻高极化特征；含少量黄铁矿化的碳质绿泥片岩的极化效应也很强。

4、应用直流电阻率法找矿存在的主要问题

（1）馈地电流浅层短路问题。水的视电阻率值显示为低值，同时也能产生明显的激电异常；第四系含水亚砂土、黏土、水砂、卵石、砾石层等覆盖层的视电阻率，一般都是小于100Ωm，基本上显示为低阻或中低阻特征。它们都很容易对AB电极馈入电流形成短路或亚短路通道，使得大部分馈地电荷通过浅层通道流通，而很少或不再流向深层，即常说的低阻层效应。

（2）馈地电流遇高阻层断路问题。大部分侵入岩、大理岩、石英岩、盐岩、硬石膏等岩层的视电阻率值显示为明显的高值，基本上与含多金属矿脉的高视电阻率在同一数量级上，很难区分。同时，这些高阻层对AB电极馈入电流形成断路或使下行通路变窄，使得大部分馈地电荷通过其上的易行岩层通道流向负极，而很少或不再继续流向深层，即常说的高阻层效应。

（3）断裂构造内含水裂隙影响问题。大部分的多金属矿都是由热液沿断裂构造上侵、在构造内遇水发生淬火、水合作用固结后生成的，矿体基本上都是在断裂构造的两侧（或某一侧）形成层状分布。虽然在成矿时热液已经填充裂隙生成矿脉，但在矿脉与围岩的结合部很容易在后期地质活动或微动时，使这些在断裂构造内矿脉与围岩的接触带产生破碎分离，在分层处再次形成大