地球物理探礦方法在金礦勘查中的應(yīng)用研究

張井峰

【摘 要】本文主要根據(jù)成礦環(huán)境、控礦條件對金礦勘查中物理探礦方法戶進行論述。分析了構(gòu)造巖漿和在構(gòu)造巖漿作用及背景上的金屬硫化物富集作用、各個階段探礦方法。并通過各個實驗提出的相關(guān)有效的球物理探礦方法。

【關(guān)鍵詞】地球物理；探礦；金礦；勘查；應(yīng)用

一、金礦成礦的必要條件

據(jù)了解，地殼中金的豐度為0.5×10-9，與地幔中的豐度比較，地殼中的豐度更低，地幔和地殼中富集著許多的金礦的成礦藏質(zhì)。從當下的挖掘和收回水平來看，從3×10-6的工業(yè)檔次出發(fā)，當金在地殼中的濃集系數(shù)到達≥6×103時才能夠成礦。所以，經(jīng)過了地質(zhì)效果的不少回富集以后才能夠構(gòu)成金礦；又由于金具有親硫性，自然界中的金一般都是金的硫化物，與硫化礦藏共生，相關(guān)資料顯示，造巖金難被活化，而金的硫化物不難被活化。所以，關(guān)于金的富集有決定效果的要害取決于硫化物效果。結(jié)構(gòu)巖漿效果和在結(jié)構(gòu)巖漿效果布景上的金屬硫化物富集效果是概括金礦成礦的兩個主要條件操控。所以，咱們能夠從硫化物的強度、碎裂狀來看，也能夠從其被角礫化的巖石及其在巖石中的賦存特征來分析原生金礦存在的方位。

二、物探勘查技術(shù)常用方法

（一）航空及地上甚低頻電磁法（VLF）

甚低頻電磁法于20世紀80時代從國外引入。其基本原理：利用頻率為15～30kHz的甚低頻軍事或廣播電臺發(fā)射的電磁波作為場源，在地表、空中或地下丈量其電磁場的空間散布，然后取得淺層地質(zhì)體的電性部分反常，其勘探深度較小（通常在50m左右）。具有儀器設(shè)備簡便，戶外觀測辦法簡單，材料處理速度快等長處。該辦法在圈定良導(dǎo)開裂破碎帶、蝕變帶，追尋含礦結(jié)構(gòu)，尋覓低電阻率的巖（礦）脈，圈定礦化規(guī)模等方面具有明顯的長處。通常用于淺覆蓋區(qū)及外圍的剖面或掃面作業(yè)。

（二）地震層析成像（CT）

地震層析成像起源于20世紀30時代，80時代今后才將其應(yīng)用于金屬礦的地球物理勘查工作中。其原理是用醫(yī)學X射線CT的理論，憑借地震波數(shù)據(jù)來反演地下構(gòu)造的物性特點，并逐層分析制作其圖畫的技術(shù)。其首要意圖是斷定地球內(nèi)部的精細構(gòu)造和部分不均勻性。技術(shù)理論老練、分辨率高、勘探深度大，尤其在深部勘探方面具有顯著的優(yōu)勢。因而，首要應(yīng)用于動力礦產(chǎn)的勘探以及地球內(nèi)部物理構(gòu)造及地球動力學研討。

（三）大地電磁測深（MT）

大地電磁測深是以天然交變電磁場為場源的被迫場源電磁測深法。中國于20世紀60時代對其進行研討，并于1980年前后應(yīng)用于礦藏勘查作業(yè)中。它是經(jīng)過被迫場源致使在地表觀測到的電、磁場強度的變化來研討地下巖（礦）石電性及散布特征的一種辦法。具有勘探深度大（可勘探至上地幔）、不受高阻層屏蔽、分辯能力強（尤其是對良導(dǎo)介質(zhì)）、作業(yè)成本低（相對于地震勘探）和野外裝備輕便等特色。就金屬礦床而言，礦體與圍巖、蝕變圍巖與未蝕變巖石之間，通常均存在較大的電性區(qū)別，礦體中金屬硫化物的富集會使其電阻率顯著下降，而控礦脆性斷裂、耐性剪切帶、蝕變破碎帶的呈現(xiàn)，均可致使礦體與周圍巖層（體）間顯著的電性區(qū)別。這使大地電磁測深辦法成為處理此類疑問的有用手段。

（四）瞬變電磁法（TEM）

瞬變電磁法是電磁測深法的一種，但它是有別于大地電磁測深（MT法）以脈沖電流訊號為場源的自動場源時刻域電磁勘探技能。TEM以電磁感應(yīng)理論為基礎(chǔ)，經(jīng)過研討勘探方針物感生出的渦流場在其周圍空間構(gòu)成的二次電磁場隨時刻改變的相應(yīng)特征，估測方針物的空間形狀，從而到達勘探目的。

基于此，TEM關(guān)于尋覓高導(dǎo)電性的較大礦體的效能杰出。別的，TEM還具有勘探深度較大、受地勢影響較小、施工環(huán)境寬松、工作便利等長處。這使得該辦法在一些地理景觀復(fù)雜的礦區(qū)得到了廣泛的使用，找礦作用顯著。

（五）可控源音頻大地電磁法（CSAMT）

可控源音頻大地電磁法是20世紀80時代鼓起的根據(jù)大地電磁法和音頻大地電磁法而發(fā)展起來一種自動場源頻率域電磁勘探技能。它用一個發(fā)射偶極AB供電，電極間隔為1～2km，丈量作業(yè)布置在供電偶極中垂線30的扇形面積內(nèi)，測線與供電AB極連線平行。這時的場源能夠認為是平面波，經(jīng)過不斷改換供電頻率便可到達電阻率測深的意圖。

在山區(qū)，可根據(jù)地勢靈敏挑選發(fā)射機方位。丈量時只移動接收機便可進行面積性測深作業(yè)，從而提高了效率，降低了本錢。CSAMT法勘探深度大（可達2km以上），因為它能夠經(jīng)過變頻改變勘探深度的不一樣，而兼有測深和剖面研討的兩層特色，是研討深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)和探尋隱伏礦的有用勘查手段。

（六）連續(xù)電導(dǎo)率剖面測量系統(tǒng)（EH4）

EH4接連電導(dǎo)率成像系統(tǒng)是由美國Geometri公司和EMI公司于20世紀90時代聯(lián)合出產(chǎn)的一種混合源頻率域電磁測深系統(tǒng)。聯(lián)系了CSAMT和MT的有些優(yōu)點，利用人工發(fā)射信號抵償天然信號某些頻段的缺乏，以取得高分辨率的電阻率成像。其中心仍是被迫源電磁法，自動發(fā)射的人工信號源勘探深度很淺，用來勘探淺部結(jié)構(gòu)；深部結(jié)構(gòu)經(jīng)過天然布景場源成像（MT）。EH4接連電導(dǎo)率成像成果能夠直觀地反映礦化異常在剖面的形狀、規(guī)劃、礦化強度等，是隱伏礦定位猜測的方法之一。

（七）淺層地震技術(shù)

淺層地震技能是地震勘探辦法的一種，它是運用人工激起的彈性波在巖石中的傳達來研討地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖性信息的一種辦法。該辦法開始用于油氣勘查，當時仍是這一領(lǐng)域的主導(dǎo)辦法。

該辦法比通常辦法勘探深度大（可達地表以下3km左右），經(jīng)圖畫處理后能對地下結(jié)構(gòu)的形態(tài)和散布做出精密的地質(zhì)評估。此辦法在我國金屬礦地震勘查技能仍處在試驗階段。需求指出的是在運用上述物探辦法進行地球物理勘查作業(yè)之前，首要要對測區(qū)內(nèi)的地層、巖體、礦石等收集滿足數(shù)量的標本進行電性參數(shù)的測定，然后斷定是不是具備開展地球物理勘探的物性條件。一起應(yīng)留意各種辦法的歸納運用以對反常進行相互印證，僅用單一的辦法對隱伏礦進行成礦猜測是很艱難的，也不符合當時隱伏礦藏勘查的發(fā)展趨勢。

三、地球物理探礦方法

（一）成礦預(yù)測

這一期間首要對于探索深大斷裂、板塊縫合帶、地體聯(lián)接帶、斷陷裂谷等及其次級結(jié)構(gòu)的研討和了解研討區(qū)帶成礦環(huán)境。

在此期間地球物理的首要要完成的是勘探和研討隱伏結(jié)構(gòu)，這可使用1∶20萬或1∶50萬區(qū)域航磁、重力和遙感材料聯(lián)系展開CSAMT剖面作業(yè)。這些隱伏結(jié)構(gòu)的物理場特征首要包含：重磁梯級帶、正負相間的線性磁反常帶、臺階式或不接連的卡尼亞電阻率斷面。依據(jù)其有利的結(jié)構(gòu)，在通過仔細剖析航電材料以后，進行1∶2萬或1∶5萬的磁法、電法和放射性丈量等作業(yè)，進而做好熱液活動狀況的剖析，找出金礦化分布特征，總結(jié)其規(guī)則，對有利于成礦的區(qū)域帶進行圈定。

之前的幾年時間，國內(nèi)以1∶20萬或1∶50萬小比例尺的高精度C能譜丈量應(yīng)用于區(qū)域金成礦地質(zhì)環(huán)境的研討。首要使用參數(shù)散布及其u、Th、k含量以及對于金源體散布規(guī)模，咱們能夠根據(jù)其與地質(zhì)結(jié)構(gòu)活動頻頻程度有有關(guān)的Rk/k參數(shù)對與K活動有關(guān)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)活動帶進行研討；要想非常好的對火成活動區(qū)帶進行研討，咱們能夠以其與地質(zhì)體遭受熱液活動效果強度、頻頻程度有關(guān)的Rth/Th參數(shù)為根據(jù)；咱們?nèi)粝雽^(qū)域地質(zhì)體中K增高的蝕變帶、混合巖化等的散布規(guī)模進行研討，能夠以其與區(qū)域地質(zhì)體同外來鉀源參加有關(guān)的K21/Vi參數(shù)為根據(jù)；咱們能夠通過對其與地質(zhì)體的鉀遷移有關(guān)的（Ki-Ko）參數(shù)的研討，進而剖析區(qū)域地質(zhì)體中改變非常大的K的結(jié)構(gòu)開裂蝕變帶。

（二）探礦預(yù)測

這一期間主要是處理的是勘探和研討這些空間內(nèi)的硫化物散布規(guī)律及特征，尋找有利賦礦空間，在有利的成礦區(qū)帶進行普查找礦。因為也許變成含礦靶位的條件是既有利的賦礦空間，又有硫化物富集。因而咱們在展開此期間的作業(yè)時，運用1∶5萬或1∶1千磁法、1∶5千或更大比例尺電法、放射性丈量等。咱們能夠從磁場改變、電性改變、高極化不正常和C能譜不正常來判別賦礦部位的物理場。此期間對于作業(yè)區(qū)內(nèi)已知礦化點或礦點地球物理特征的剖析是一項重要作業(yè)，經(jīng)過這一作業(yè)的展開來修正和準確選擇地球物理勘探方針。

（三）考查與評價

一般金礦地質(zhì)依據(jù)勘探方針體的規(guī)劃、分布規(guī)則體等挑選適宜物探辦法，勘探金礦地質(zhì)體的物理反常直接評估金礦是能夠的。一起可依據(jù)不一樣的礦化類型均有其特別的地球物理反常特征，經(jīng)濟而有效地挑選辦法、合理裝備和挑選恰當?shù)淖鳂I(yè)比例尺。

咱們在挑選勘探方針時，主要依據(jù)的即是研討礦化的規(guī)則和特征等地質(zhì)要素與地球物理特征聯(lián)系，經(jīng)過運用有關(guān)的地質(zhì)研討成果，聯(lián)系有關(guān)的數(shù)學辦法，選出最優(yōu)的勘探方針。選準方針是非常重要的一點，挑選方針的時分要做到：首先，不管是直接的，還是直接的，與金礦體的聯(lián)系需求是清晰的。其次，可充分運用地球物理辦法進行找礦作業(yè)。最終，挑選的作業(yè)辦法不得超出經(jīng)濟上的需求。一起，咱們需求注意的是，要充分考慮到物探辦法的才能。這樣依據(jù)上述的三個條件聯(lián)系詳細地質(zhì)狀況精確的斷定方針。所以礦體的賦存部位及形狀、產(chǎn)狀、規(guī)劃以致儲量的問題在一階段得到了處理。

四、結(jié)束語

根據(jù)上述能夠得知，地球物理辦法不但可用于礦田普查找礦和礦區(qū)找礦評價，并且能夠用此辦法來剖析金礦成礦環(huán)境。在金礦勘查中物探辦法能夠?qū)崿F(xiàn)與其它找礦辦法的互補，這一辦法正在不斷的得到推廣，它能夠削減找礦周期，發(fā)明更高的金礦勘查經(jīng)濟效益?？墒?，咱們要清楚，物探辦法在金礦勘查中的使用仍然會處于開始期間期間。為此咱們需求做到：首先，加強使用基礎(chǔ)理論的研討。其次，在各種不同類型礦床上進行試驗，然后總結(jié)經(jīng)驗。咱們深信地球物理辦法的運用將會給找礦工作帶來新的生機和生機。

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