關(guān)于地球物理方法在金屬礦深部找礦中的應用分析

■李曉紅李祖義陳建軍，2

（1云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學勘查院云南昆明650216；2昆明理工大學云南昆明650093）

關(guān)于地球物理方法在金屬礦深部找礦中的應用分析

■李曉紅1李祖義1陳建軍1，2

（1云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學勘查院云南昆明650216；2昆明理工大學云南昆明650093）

隨著我國經(jīng)濟建設對資源需求量迅速增加，礦產(chǎn)資源保障能力與資源需求的矛盾日益突出，為地質(zhì)找礦工作提出了更高的要求。物探技術(shù)作為極具深部找礦潛力的技術(shù)手段，在深部金屬礦勘查中將發(fā)揮越來越重要的作用。本文結(jié)合具體工程實例詳細闡述了地球物理方法在金屬礦深部找礦中的應用。

地球物理金屬礦深部找礦地震電法

1 深部找礦中存在的局限

深部找礦并不是勘探深度的簡單增加，隨著找礦目標體埋藏深度的不斷變深，地下地質(zhì)環(huán)境、構(gòu)造復雜程度都要根據(jù)間接資料進行預測，傳統(tǒng)的地質(zhì)方法在深部找礦方面已經(jīng)失去直接進行勘查的能力。

此外，深部找礦問題是探索性很強的實踐問題，具體礦區(qū)的深部找礦具有很強的實例性、個案性，必須緊密結(jié)合找礦實踐，不斷修正對成礦特征的認識，才可能獲得良好的找礦效果。

第三，深部找礦問題又具有高度的綜合性，是多學科的高度綜合，其中包括地質(zhì)、礦產(chǎn)、勘查技術(shù)等相關(guān)學科的全部內(nèi)容，必須實現(xiàn)多專業(yè)知識的有機結(jié)合，地質(zhì)、物探、化探技術(shù)應用相結(jié)合，最后進行鉆探驗證。

2 金屬礦深部找礦常用物探技術(shù)

2.1 地震層析成像（CT）

地震層析成像（ComputerizedTomography，簡稱CT）起源于20世紀30年代，80年代以后才將其應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，借助地震波數(shù)據(jù)來反演地下結(jié)構(gòu)的物性屬性，并逐層剖析繪制其圖像的技術(shù)。其主要目的是確定地球內(nèi)部的精細結(jié)構(gòu)和局部不均勻性。技術(shù)理論成熟、分辨率高、探測深度大，尤其在深部探測方面具有明顯的優(yōu)勢。因此，主要應用于能源礦產(chǎn)的勘探以及地球內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)及地球動力學研究。

2.2 大地電磁測深（MT）

大地電磁測深（Magnetotelluric sounding，簡稱MT）是以天然交變電磁場為場源的被動場源電磁測深法。它是通過被動場源引起在地表觀測到的電、磁場強度的變化來研究地下巖（礦）石電性及分布特征的一種方法。具有探測深度大（可探測至上地幔）、不受高阻層屏蔽、分辨能力強（尤其是對良導介質(zhì)）、工作成本低（相對于地震勘探）和野外裝備輕便等特點。

2.3 瞬變電磁法（TEM）

瞬變電磁法（Transient Electromagnetic Methods，簡稱TEM）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主動場源時間域電磁勘探技術(shù)。TEM以電磁感應理論為基礎，通過研究探測目標物感生出的渦流場在其周圍空間形成的二次電磁場隨時間變化的相應特征，推測目標物的空間形態(tài)，從而達到探測目的?；诖耍琓EM對于尋找高導電性的較大礦體的效能突出。另外，TEM還具有探測深度較大、受地形影響較小、施工環(huán)境寬松、作業(yè)方便等優(yōu)點，這使得該方法在一些地理景觀復雜的礦區(qū)得到了廣泛的應用，找礦效果明顯。

3 地球物理方法在金屬礦深部找礦中的具體應用及效果

以TEM、IP在云南勐興鉛鋅礦深部找礦中的應用進行分析，具體如下：

云南勐興鉛鋅礦經(jīng)大規(guī)模開采后，由于礦石品位低、埋深大、上覆低阻層覆蓋等不利因素，其它方法難以奏效，礦山面臨資源枯竭。該區(qū)硫化鉛鋅礦與圍巖具有明顯的電性差異，加上條帶狀、塊狀、脈狀礦石構(gòu)造，使硫化物連通，形成良好的低電阻層，具備使用TEM、IP方法找礦的物性前提。只要有硫化礦體局部富集，就會引起TEM及IP異常。先布置TEM剖面，在TEM異常地段開展IP方法測量，反復印證。在得到多個物探組合異常后，設計驗證鉆孔二十八個，十三個見礦，獲得相當于原保有儲量三倍的新儲量，實現(xiàn)了找礦效果重大突破。

4 金屬礦深部找礦地球物理方法的發(fā)展趨勢

4.1 地震勘探方面

在地震勘探中，震源是產(chǎn)生地震信號的源頭，是地震勘查技術(shù)的重要組成部分。震源所產(chǎn)生的信號質(zhì)量將直接影響到地震勘查的效果?？煽卣鹪词且环N地震勘探信號激發(fā)設備，在地震勘探中具有施工成本低、安全環(huán)保、施工組織靈活等優(yōu)點。因此，可控震源作業(yè)將成為高密度地震勘探的首選。為了配合金屬礦區(qū)地形復雜、山地起伏和車輛難到達等特點，體積小、重量輕、便攜式的電磁驅(qū)動的高頻可控震源在金屬礦勘探中是一項非常有實用前景的發(fā)展目標。?

4.2 數(shù)據(jù)采集方面

在數(shù)據(jù)采集方面，主要發(fā)展的是高靈敏度、大容量、大功率、多功能、多取樣的采樣（包括記錄與儲存）自動化技術(shù)。在野外施工時，大線的搬運與布設就要消耗掉大量的人力和財力，因此，大線的取締將會給金屬礦區(qū)野外施工工作帶來極大的方便，大大提高工作效率?？梢試L試借鑒天然地震采集站的機制，研制復雜山地無纜三分量檢波器，將采集到的信號保存在檢波器內(nèi)的存儲設備中，取消大線傳輸信號到中心站的過程。

4.3 數(shù)據(jù)處理方面

數(shù)據(jù)處理方面，主要是應用計算機技術(shù)、信息數(shù)字化、成像（包括三維）和模擬等技術(shù)，使數(shù)據(jù)處理、資料解釋以及視圖方式實現(xiàn)圖形可視化及自動化。山區(qū)重力資料曲化平、小波分析及高階統(tǒng)計量等現(xiàn)代信號處理方法，重磁、重震、電震的聯(lián)合反演與交互反演、三維可視化反演、BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法等在綜合地球物理處理解釋中也將得到更廣泛的應用。

5 結(jié)語

綜上，在金屬礦勘探中，地球物理技術(shù)正向著輕便化、快速化、定量化、系統(tǒng)化、準確化、智能化的方向發(fā)展，同時高分辨率、高精度、多學科、多方位技術(shù)的集成應用將成為物探發(fā)展的必然趨勢。?

[1]高延光.危機礦山接替資源勘查中方法技術(shù)戰(zhàn)略思考 [J].中國礦業(yè)，2012.15.?

[2]柳建新，胡厚繼，劉春明，等.綜合物探方法在深部接替資源勘探中的應用 [J].地質(zhì)與勘探，2013.42.?

[3]劉國棟.李文博，黃志龍，王銀喜，陳進，韓潤生，許成，管濤，尹牡丹.會澤超礦產(chǎn)資源調(diào)查的物探方法和儀器設備 [J].物探與化探，2012.31.?

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-196-1