黔西北垭都铅锌矿区岩矿石电性特征与激电找矿实践

研究区位于北西向垭都—蟒洞构造带中部,区内铜矿山、海坝和篾匠冲3个矿段发现零星铅锌氧化矿、硫化矿、硫铁矿和多个褐铁矿体,其中海贝矿段曾通过物探TEM发现较大铅锌氧化矿体,其成矿条件与临区猪拱塘超大型铅锌矿床相似,分析深部找矿潜力巨大,因地形、信号干扰和物探方法勘探深度的局限性,后期找矿进展缓慢。本文总结分析了该区以往找矿勘查存在的难点,结合研究区地质背景特征,系统对岩(矿)石进行物性测量和分析发现,硫化矿石在频率0.1~10 Hz表现为高相位高极化率异常,异常强度大,与地层差异凸显,能有效压制地层带来干扰异常;在此基础上设计长周期大极距激电扫面探测,引入η/ρ绘制等值线平面异常进行异常划分,有效压制了高阻高极化异常,发现了不同强度的低阻高极化异常13个,对其中条带状(6)号中高极化低阻异常进行扩频激电法双边三极测深验证显示,深部YC74-1板状高极化率异常明显,异常位于高低电阻率密集接触带,极化率异常强度大,与围岩差异明显,推断该异常由深部硫化矿引起。钻孔验证发现深部隐伏硫铁矿体,矿体直接产出F_(0)断层破碎带中,赋矿围岩为二叠系栖霞组灰岩—泥盆系高坡场组白云质灰岩,矿体真厚3.33~12.47 m,平均厚7.65 m,Ts:17.32%~42.57%,Ts平均:28.54%,矿体埋深310.50~472.18 m。其中ZK74-2钻孔深度692.38 m见细脉状铅锌硫化矿,矿体真厚4.00 m。找矿实践证明,根据系统的电性测试结果,合理设计激电不同装置组合探测,可以在该区硫化矿的勘查中获得较好找矿效果。

扩频激电法(SSIP)找矿效果分析——以湖南省永州市零陵区东湘桥锰矿床勘查为例

本文在充分研究勘查区地质背景的基础上,首次采用扩频激电法在祁零盆地开展锰矿资源的探测。通过双边三极测深反演结果分析,发现了一条较连续的相对高极化异常带,异常带强度与围岩相差10倍,突出而稳定;电阻率反演结果则表现为“U”型盆状高阻基底包裹低阻的特征,推测其高极化异常带由地下矿床引起;而高阻盆底包裹低阻则指示地层受向斜构造控制,与已知的向斜构造一致。经钻探勘探,发现2条较为连续的锰矿矿脉,厚0.9~2.8 m,品位9.3%~15.2%,与黄铁矿成伴生关系,一同赋存于灰岩中。通过SSIP实验成果以及钻探验证情况,得出视极化率异常与矿脉揭露深度、形态轮廓十分吻合,视电阻率异常较好地反应矿区地层展布信息,扩频激电法在碳酸锰矿产资源勘查方面的有效性得到验证。

基于Android平台的192道自然电位监测仪测控软件开发

为了满足192道自然电位监测仪便携性、智能化、长时间自动监测的要求,解决现阶段电法勘探仪器的采集控制设备在人机交互性、续航能力、便携性等方面存在的不足。本文通过将蓝牙、Wifi等物联网技术与地球物理仪器相结合,设计了基于Android平台的采集控制软件。经过测试,该软件功能高效,数据传输质量好、运行稳定。在地质微生物自然电场信号检测实际应用中表现稳定,可以不间断监测超过36 h,数据采集准确度高、可视化效果好,有较强的实际应用价值。

宽带岩矿石标本频谱激电测试仪采集系统研制

采集系统对于岩矿石标本频谱激电测试仪来说至关重要,其性能好坏直接决定了仪器的精度、功耗、采样率、信噪比等,因此,设计出高输入阻抗、高采样率、高精度、低噪音、低功耗的采集系统是整个仪器研制的重点和难点。本文依据四极法测量原理,针对宽频带岩矿石标本频谱激电测试,设计出一款集成了4个采集通道的采集系统。采集系统采用24位ADC芯片AD7760实现A/D转换,采用AD9837芯片产生正弦波形,实现仪器自检,使用型号为XC6SLX25的FPGA芯片实现对采集系统的控制。系统测试结果表明,本采集系统的输入阻抗大于1 TΩ,实现了0.4%的测量精度,最高2.5 MHz的采样速率,1 Hz~200 kHz的仪器带宽,各采样通道短路噪声均低于1 mV,支持1/5/25/125倍可调增益,信号源支持恒压恒流模式切换,恒压有1 mV、10 mV、100 mV、1 V、10 V共5档可选,恒流有1μA、10μA、100μA、1 mA、10 mA共5档可选。本研究开发的硬件系统可以满足岩矿石标本宽频带频谱激电测试需要。

基于NB-IoT的宽频带岩矿石标本频谱激电响应测试仪测控软件研发

岩矿石标本频谱激电响应测试仪通过测量岩矿石标本的频谱激电特性,了解矿体与围岩的频谱激电响应差异,为找矿提供基础依据,在地球物理勘探中应用广泛。然而现有的岩矿石标本频谱激电响应测试仪在带宽、智能化、便携性、低功耗等方面存在不足,为解决这些问题,本文结合NB-IoT、蓝牙、Wifi等物联网技术设计出一款宽频带岩矿石标本频谱激电响应测控软件,实现了近程通讯、云端通讯、数据可视化、数据处理等功能。经过测试,该软件操作简单、运行稳定、人机交互友好、达到预期效果。

便携式岩矿石样本电性测量仪信号发生器研制

对岩矿石样本进行电性测量,能够进一步约束地球物理探测数据的解释结果,进而提升矿产勘探的精度和准确度.为能对极低(10Ω级)还是极高阻抗(10 MΩ级)的岩矿石样本都能进行精确和有效测量,本团队自主设计了CannySIP测量系统.但该系统存在仪器较为笨重、功耗高、且测量过程较为繁琐的问题.为解决这些问题,本文以CannySIP测量系统小型化和便携化为驱动,设计一种小尺寸,低功耗的板卡级信号发生器.该信号发生器支持通过SPI总线发送频率控制字的方式来配置频率的输出,因此频率控制高效简单.本信号发生器设计了恒压和恒流两种工作模式.这两种工作模式都支持频率可任意配置,幅值可五档配置,其中恒压五档为10 V、1 V、100 mV、10 mV和1 mV,恒流五档为10 mA、1 mA、100μA、10μA和1μA.不管是恒压还是恒流,五个档位跨度均较宽,因此能很好地实现对极低或极高阻抗的岩矿石样本进行非失真激励.此外,本信号发生器的尺寸较小,接口标准统一,功耗较低,所以适合便携式岩矿石样本电性测量仪内部集成,以提供激励信号.