高密度电法在重晶石采空区上的应用杨玉田

高密度电法在重晶石采空区上的应用杨玉田

杨玉田1焦永鑫2

1.临沭县国土资源局山东临沂276700；2.山东省第七地质矿产勘查院山东临沂276006

摘要；部分脉状矿产在开采过程中形成的采空区具有宽度狭窄的特点，在探测的过程中其他物探方法由于采集数据慢，数据量小，耗时费力。高密度电法具有一次铺设可采集整个剖面数据的特点，数据量大，精度高，在岩溶勘察等领域被使用较多，本次我们将此方法用在重晶石采空区勘查方面。

关键词；高密度电法；采空区勘探

Abstract；Partoftheveinmineralsformedintheprocessofmininggoafhasthecharacteristicsofnarrowwidth，intheprocessofdetectingothergeophysicalmethodsduetoslowdataacquisition，datavolumeissmall，time-consumingtohighdensityelectricalmethodwithalaidthecharacteristicsoftheentireprofiledata，thedataquantityisbig，highprecisionandisusedintheareasofkarstprospectingismore，thiswewillusethismethodintheaspectsofbaritegoafexploration。

Keyword；close-gridelectricalmethod；goafareaexploration

临沭县大哨村重晶石矿区经过多年的开采，形成了大片采空区；随着时间的推移，在各种致灾因素的作用下，该地区已经出现地面塌陷等地质灾害。为查明刘坞重晶石矿山地下采空区的分布范围、位置、深度、形态，采用高密度电法垂直布设勘查剖面，较好地解决了上述问题。

一、勘查区地质情况

1、地层

主要为中生界白垩系下统大盛群及新生界第四系（Q）

2、构造

区内构造发育，主要有北北东和近东西向两组。近东西向（285º—300º）断裂构造：即刘坞—大岱断裂。该组断裂横贯全区，是区内的主干与控矿构造。断裂沿走向及倾向均呈不规则的波状。局部呈锯齿状，总体走向285º~300º，局部250º或330º，倾向北，倾角75º左右。个别地段近直立，断裂内破碎带发育，破碎带宽1m—20m，在破碎带内充填着以片麻岩和闪长岩为主的角砾岩、碎裂岩、重晶石化角砾岩以及呈透镜状或不规则脉状的重晶石矿体。断面局部平直光滑。镜面擦痕明显。局部参差不齐，次棱角状角砾发育，角砾略具定向性排列，显示断裂活动的多期性。

北北东向（15°—30°）断裂：主要分布在昌邑～大店断裂东侧。为它的派生构造。区内发育两组北北东向断裂，断面被覆盖，该两组组断裂与重晶石矿的关系不明显，但是其中位于矿体南侧的北北东向断裂对矿体围岩的完整性有破坏作用，使得围岩更为破碎。

3、岩浆岩

调查区内主要出露的岩浆岩为新元古代南华纪荣成序列甄家沟单元（NhηγRz），调查区东侧甄家沟单元东部出露中生代燕山晚期郭家岭序列圈杨家单元（K1ηδGq），主要岩性为斑状中粒角闪二长花岗岩。

二、地球物理特征

地下矿体被采出后，在岩体内形成的冒落带、断裂带、变形弯曲带影响范围比原采空区要大。理论与实践证明当矿体被采空后，对应地层的导电性随采空区的塌陷程度及赋水情况不同，表现为相对较高的电阻率或较低的电阻率值（采空区充水）。明显的视电阻率差异为地电断面的划分提供了依据。

三、工作装置

本次工作结合现场条件与工作目的，共布置了5条高密度电法测线，测线近南北向展开，由西往东命名为1测线至5测线。每条测线使用120根电极，采用5米点距，温纳装置，测量最大层数为20层。

根据以上两条剖面的等值线断面图可发现，两条剖面形态相似，在20-60米深度内有多个低阻异常反应，图中圈定的两个采空区位置与地质推断的采空区位置吻合较好，但不排除其他低阻异常是隐伏采空区的可能。在1剖面150点、310点及5剖面380点分别进行钻探验证，钻探结果显示，1剖面310点30米为采空区，其他两个钻孔均为破碎带，且在钻孔中未发现重晶石及开采痕迹，否定了开采后塌落填充造成破碎带的假象。

五、结论

总体来说本次工作达到了预期目的，重晶石采空区由于充水呈现低阻特性，能够被有效探测，但是由于以破碎带为主的干扰异常，高密度电法低阻异常不具备单一指向性，应通过地质、钻探等工作排除干扰异常，分析研究采空区的分布规律及异常细节特征，进行资料的再解释，才能更好的为后期工作提供物探支撑。

参考文献：

[1]杨玉田焦永鑫临沭县石门镇刘坞村重晶石矿老采空区调查评价报告2016