Geophysics and Geophysical Exploration (지구물리와물리탐사)

Korean Society of Earth and Exploration Geophysicists (한국지구물리·물리탐사학회)
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Geophysical Logging of Frequency-domain Induced Polarization for Mineral Exploration

광물탐사를 위한 진동수영역 유도분극 물리검층

  • Shin, Seungwook (Mineral resources development research center, Mineral resources division, Korea institute of geoscience and mineral resources (KIGAM))
  • 신승욱 (한국지질자원연구원 광물자원연구본부 자원탐사개발연구센터)
  • Received : 2021.04.29
  • Accepted : 2021.07.01
  • Published : 2021.08.31
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Abstract

Induced polarization (IP) is useful for mineral exploration and hydrogeological studies by visualizing the electrochemical reactions at the interface between polarized minerals and groundwater. Frequency-domain IP (FDIP) is not actively applied to field surveys because it takes longer to acquire data, despite its higher data quality than conventional time-domain IP. However, data quality is more important in current mineral exploration as the targets gradually shift to deep or low-grade ore bodies. In addition, the measurement time reduced by automated instrumentation increases the potential for FDIP field applications. Therefore, we demonstrate that FDIP can detect mineral exploration targets by performing geophysical logging in the boreholes of a skarn deposit, in South Korea. Alternating current (AC) resistivity, percent frequency effect (PFE) and metal factor (MF) were calculated from impedance values obtained at two different frequencies. Skarn zones containing magnetite or pyrite showed relatively low AC resistivity, high PFE, and high MF compared to other zones. Therefore, FDIP surveys are considered to be useful for mineral exploration.

유도분극법은 분극된 광물 입자와 공극을 채우는 지하수의 계면에서의 전기화학적 반응 차이를 영상화시키는 기술로서 광물탐사와 수리지질학적 조사에서 유용하다. 진동수영역 유도분극법은 시간영역 유도분극탐사법보다 더 나은 품질의 자료를 얻을 수 있지만 긴 자료취득 시간 때문에 현장 탐사에서 활발하게 적용되지 않았다. 하지만 현재 광물탐사 프로젝트는 과거와 비교하여 심부에 있거나 품위가 낮은 광체로 탐사 대상이 바뀜에 따라 고품질의 탐사법을 사용하는 것이 중요하다. 또한 자동 계측에 의해 단축된 탐사 시간은 진동수영역 유도분극탐사법의 현장 적용 가능성을 높였다. 따라서 이 연구는 광물탐사에서 광체 탐지 적합성을 파악하기 위하여 국내 스카른 광상의 탐사 시추공을 대상으로 진동수영역 유도분극 물리검층을 수행했다. 심도별 서로 다른 두 진동수에서 측정된 임피던스 자료로부터 교류 전기비저항, 백분율 진동수 효과, 금속계수를 계산했다. 자철석과 황철석을 포함하는 구간은 다른 구간과 비교하면 상대적으로 낮은 교류 전기비저항, 높은 백분율 진동수 효과, 큰 금속계수를 보였다. 따라서 진동수영역 유도분극법은 앞으로의 광물탐사에서 유용할 것으로 여겨진다.

Keywords

Acknowledgement

논문의 완성도를 높일 수 있도록 충실하게 검토해주시고 건설적인 조언을 해주신 익명의 심사위원님들께 진심으로 감사한 마음을 전합니다. 본 연구는 한국지질자원연구원의 재원으로 '국내 바나듐(V) 등 에너지 저장광물 정밀탐사기술개발 및 부존량 예측(GP2020-007)' 기본사업의 일환으로 수행되었습니다.

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