岳遠憲 范朋杰 曹偉健 周曉
(山東煙臺鑫泰黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司 265147)
物探在金礦找礦中的應(yīng)用
岳遠憲范朋杰曹偉健周曉
(山東煙臺鑫泰黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司265147)
隨著我國國民經(jīng)濟高速發(fā)展,礦產(chǎn)資源需求與保障能力間的矛盾日益突出,金屬礦勘查已成為當前地質(zhì)工作重要任務(wù)。我國金礦物探工作主要以磁法和電法為主,本文介紹了幾種金礦找礦中的物探技術(shù),并以膠東金礦為例分析了其物探找礦技術(shù)。
物探;金礦;磁法;電法
礦床勘探中應(yīng)用較多的地球物理勘查技術(shù)主要有:各種地面磁法、布格重力、電阻率法、自電、激發(fā)極化法、電磁法、地震法和各種地下物探方法等。下面介紹幾種金礦找礦中的物探技術(shù):
1.1磁法勘探技術(shù)
磁法勘查具有很多優(yōu)點,磁法勘查可有效劃分地質(zhì)巖性,有效探測地質(zhì)構(gòu)造,快捷,經(jīng)濟等。綜合物探中的磁法勘探技術(shù)是理論最成熟和工作效率最高的技術(shù)之一,在多金礦中接替資源找礦勘查中是最普遍的方法。多金礦涉及到的礦種多,以有色金礦和磁鐵礦為主。在多金礦區(qū)直接尋找鐵礦中,高精度直升機航空磁測和地面磁測是兩種主要磁測方式。比如河北承德某多金礦區(qū),據(jù)其區(qū)域地質(zhì)特征中地層及構(gòu)造、區(qū)域地球物理與地球化學(xué)的有關(guān)特征,通過對激電中梯和可控源音頻大地電磁測深法綜合利用,為建立一種找尋隱伏多金礦床綜合物探模式提供依據(jù),且順利找出地下隱伏礦床分布范圍及分布規(guī)律,取得突出找礦效果。
1.2重磁法
重磁法勘查獲取數(shù)據(jù),利用重磁異常可劃分斷裂,且還能定量計算斷裂的有關(guān)要素。因為斷裂兩側(cè)常存在密度、磁性差異,會產(chǎn)生明顯重磁異常。利用重磁異常研究斷裂一般可分兩步:①定性解釋,即以平面資料為主,確定斷裂平面位置、走向長度及大致傾向;②定量解釋,以剖面為主,定量地計算斷裂延深、傾角、斷距等要素。然后再結(jié)合地質(zhì)對斷裂性質(zhì)、年代和類型作出地質(zhì)解釋,從而更好的為多金礦山勘查提供有效數(shù)據(jù)。
1.3電流法
勘探過程中不同巖石有著不同電阻率和含水量,通過電流法勘探,可很好測量出不同地理結(jié)構(gòu)中巖石電阻率。該種方法基于不同巖石電阻率和含水性而開展探測技術(shù)。通過對電阻率測量數(shù)據(jù),進行定量分析,可確定地理結(jié)構(gòu)中各巖石種類和含水情況,這樣可對地理結(jié)構(gòu)做到定性分析。對電流場數(shù)據(jù)圖形進行分析時,要特別注意巷道等空間對數(shù)據(jù)分析的影響。在采用電流法進行物質(zhì)探測時要特別注意巷道和深井對測量電場分布影響。
1.4放射性法
放射性物探全稱為“放射性地球物理勘探”。主要是以放射性物理性質(zhì),通過專門測試儀器去測量放射性射線強度和濃度以便于尋找放射性物質(zhì)的一種物探方法。而放射性物探方法常用兩種技術(shù)手段:射氣測量和伽馬能譜測量,過去由于其技術(shù)主要應(yīng)用于含有放射性物質(zhì)礦井中。放射性復(fù)合參數(shù)異常,即放射性測量比值參數(shù)、F參數(shù)[Ln(K·Th/U)]及H參數(shù)(Rn/γ)能較好地反映出構(gòu)造帶蝕變特征。為找礦靶區(qū)選擇提供依據(jù)。在找礦標志方面,物探異常地段,尤其是放射性復(fù)合參數(shù)異常部位,是我們找礦的間接標志。
①應(yīng)對工作地區(qū)研究程度進行系統(tǒng)地了解,充分認識工作地區(qū)待找礦床地質(zhì)、地球物理及地球化學(xué)特點,對收集資料進行分析、歸納、整理及成礦背景研究。②應(yīng)據(jù)現(xiàn)有物探技術(shù)水平及地質(zhì)找礦過程中要解決的實際問題,選擇經(jīng)濟有效的地球物理探查方法。應(yīng)據(jù)工作區(qū)具體地質(zhì)條件確定物探目標物-與欲尋找礦產(chǎn)有某種關(guān)系,從而確定物探調(diào)查的目標物。要保證現(xiàn)有地球物理方法技術(shù)能找到該目標物,且工作方法在經(jīng)濟上合理,同時還要注意獲取系統(tǒng)、完整的地球物理調(diào)查資料,這對全面認識礦區(qū)地質(zhì)體地球物理場特征和后續(xù)找礦工作十分重要。
物探方法技術(shù)選擇基本原則是:方法技術(shù)的選擇不僅要重視其先進性,更要重視其針對性、適用性和經(jīng)濟性;不僅要重視各種方法技術(shù)組合,更要重視其有效配置;不僅要重視方法技術(shù)實施時序,更要重視其時效。
3.1基本概況
膠東處于山東省鏡內(nèi),因處于膠萊河?xùn)|面而得名。膠萊河源出于山東半島西南部膠州市的膠山,北流于渤海。膠東金礦分布區(qū)主要涵蓋全部的煙臺市、威海市以及青島市北部地區(qū),總面積達到26333km2,約占全國總面積0.27%。膠東金礦集中分布在膠東隆起區(qū),面積約為16522km2,僅占全國面積0.17%,卻濃集全國近1/4黃金儲量。因此,膠東金礦區(qū)是我國重要黃金生產(chǎn)基地之一。這一金礦集中區(qū)存在著區(qū)域集中、規(guī)模大、儲量豐富和成礦期短暫等一系列特征。
3.2膠東金礦床地質(zhì)特征
3.2.1礦體產(chǎn)狀
礦體主要有兩種:蝕變巖型礦體和石英脈型礦體。其中蝕變巖型礦體延伸大于延長,長度一般為幾十米至幾百米間,延伸斷續(xù)可長達千余米,平均厚度3~9m,礦體受斷裂帶嚴格控制,主要產(chǎn)于斷裂帶下盤,與斷裂帶產(chǎn)狀基本一致,礦體大部分呈透鏡狀、似層狀和脈狀;而石英脈型礦體長度一般為幾百米,有的沿傾向斷續(xù)延伸幾百米。礦體形態(tài)較復(fù)雜,通常呈脈狀、透鏡狀和不規(guī)則狀,且產(chǎn)狀不穩(wěn)定,常見為呈群出現(xiàn)。
3.2.2圍巖蝕變
礦體圍巖主要是弱片麻狀細粒含石榴二長花崗巖,局部也有黑云斜長片麻巖、黑云透輝巖和煌斑巖等,巖石經(jīng)熱液交代作用后會造成不同程度蝕變。
礦體圍巖蝕變發(fā)育,尤其是斷裂帶膨脹部位發(fā)育程度最高,普通礦體頂板蝕變圍巖比底板弱。蝕變類型與原巖性質(zhì)有緊密關(guān)系,若原巖為二長花崗巖時,蝕變主要是以絹云母化、硅化和黃鐵礦化為主。若原巖為變質(zhì)地層殘留體時,則蝕變主要為綠泥石化、絹云母化、硅化即黃鐵礦化。蝕變圍巖大體是以礦脈為中心呈帶狀分布。
3.3物探方法
通過上面分析不難看出:巖體(重熔花崗巖)與膠東群內(nèi)外接觸帶是膠東破碎帶蝕變巖型金礦床。因此,如果要找金礦,第一步就要將巖體范圍圈定,此外巖體與膠東群接觸帶和周圍次級斷裂破碎帶也要進行確定。
據(jù)前人研究成果,膠東群屬于中深變質(zhì)片麻巖類。海底噴發(fā)的中基性火山巖是原巖主體,而膠東群一般會呈現(xiàn)出弱磁性,這主要是因為區(qū)域變質(zhì)的退磁作用。因此正異常會在區(qū)域平穩(wěn)弱磁場中局部出現(xiàn)。巖體磁性更弱但卻呈出低磁反映狀況,平穩(wěn)低磁或平穩(wěn)負磁是磁場的特征,這一點和巖相有著密切聯(lián)系;在斷裂破碎帶磁性會更加低,產(chǎn)生這種現(xiàn)象是由于巖石破碎的物理退磁作用,在該作用下,巖石原有剩磁就會減退。此外,斷裂破碎帶屬于熱液活動通道,含礦熱液礦化蝕變將會產(chǎn)生化學(xué)退磁作用,因而巖石原來感磁就會消退。這些特征在電性方面表現(xiàn)的尤為突出。體呈高阻,則視電阻率是n×103;膠東群變質(zhì)地層的視電阻率為n×102,呈中阻。因膠東地區(qū)氣候條件是溫?zé)岫嘤?,因大部分此斷裂破碎帶會被充填到裂縫水和斷層泥中。低阻是其電性特征。關(guān)于區(qū)內(nèi)粉子山群,磁性會比膠東群稍微強一些,這主要是因為長角閃巖的存在,這些巖體局部正磁異常較強烈,此外因其局部含碳量較高,因此電性條件會比膠東群優(yōu)越一些。
通過以上電、磁特性,可以得出結(jié)論:如果在該區(qū)使用單一磁場對巖體進行圈定,會有一定困難。使用單一電場特征對巖體進行圈定的話,較之直觀有效,但也存在一定弊端,比如:低阻層進行覆蓋時,會有一定難度??梢?,如開展電、磁綜合的測量以及實施綜合解釋,就可實現(xiàn)有效圈定巖體。
磁法、電法等物探方法在金礦具較好間接找礦效果,尤以磁法勘查為最佳,在異常解釋中要密切配合地質(zhì)和化探成果資料,并據(jù)實際地質(zhì)情況配以其它物探方法,以達最佳找礦效果。
[1]楊進輝,周新華.膠東地區(qū)玲瓏金礦礦石和載金礦物Rb-Sr等時線年齡與成礦時代[J].科學(xué)通報,2010(14).
[2]楊守渠,喬剛,李萍,袁文婷,張炳,順郭建.物探在豫西隱伏金礦找礦中的應(yīng)用[J].物探與化探,2011(4).
P618.51
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1673-0038(2015)26-0254-02
2015-6-15