談影響深部找礦的原因及物探方法

■趙瑞坤

（遼寧省物測勘查院遼寧沈陽110121）

談影響深部找礦的原因及物探方法

■趙瑞坤

（遼寧省物測勘查院遼寧沈陽110121）

隨著國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,礦石資源形勢也越來越嚴(yán)峻,同時面對礦產(chǎn)資源"走出去"模式的舉步維艱,在本土上進行新一輪的深部地質(zhì)找礦,尤其是對那些資源銳減、經(jīng)濟效益差、深部資源潛力大的礦山進行發(fā)掘更為迫切。

物探深部 找礦原因

隨著我國礦產(chǎn)勘查工作水平的逐年提高，地表礦和淺部礦的儲量已經(jīng)愈來愈少并且隨著我國國民經(jīng)濟發(fā)展速度加快對礦產(chǎn)資源的需求必將進一步增加，因此現(xiàn)階段探明礦產(chǎn)資源儲量已經(jīng)很難滿足社會經(jīng)濟日益增長的需求，尤其是對銅、金、銀等一些金屬礦物的需求。面對現(xiàn)如今金屬礦物大量短缺的情況，各種勘察礦物的技術(shù)各不相同，例如物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)等都在實踐中得到了廣泛的運用。然而，不同的地區(qū)其地質(zhì)情況差異相同，例如山區(qū)丘陵的崎嶇陡峭，盆地山谷的高低不平等都給勘察帶來了極大的麻煩，而物理技術(shù)勘察分辨率高，探查深度大，在實際中的應(yīng)用必將愈加深入。隨著世界上其他工業(yè)化國家應(yīng)用地球物理學(xué)發(fā)展，我國的物探事業(yè)也逐漸形成并發(fā)展起來。

1 物探方法及其特點

1.1 磁法

該種方法的應(yīng)用前提是礦巖內(nèi)存在磁性差異,并且其深部磁性體引起的磁異常能被所用儀器捕捉到,并且能夠與已知的礦巖異常相區(qū)別,該類方法的技術(shù)難點即為數(shù)據(jù)處理的多解性,因此其對軟件的要求很高,最新的磁法包括瞬變電磁法等。瞬變電磁法與傳統(tǒng)的直流電法、激電方法比較,其探測深度明顯加大,其豎向分辨率也高,因此易于探測到覆蓋層下的良導(dǎo)電體,該中方法的探測深度可達300～400m,自上世紀(jì)該方法被應(yīng)用以來已經(jīng)相繼發(fā)現(xiàn)了一批隱伏的、埋藏較深的金屬礦藏,目前該種方法在國內(nèi)已處于普及階段。

1.2 電法

可控源音頻大地電磁法是一種主動源大地電磁測量方法,其通過在一定范圍內(nèi)逐步改變發(fā)射機與接收機的頻率來對不同深度礦藏進行取樣,其針對大地電磁測探法中場源的隨機性及其微弱信號難以直接感應(yīng)觀測到的信息,因而改用人工控制的場源的一種方法,其應(yīng)用前提是深部礦藏存在著明顯的電阻率差異以便于研究解決接觸帶的位置、形態(tài)及向下的變化趨勢,該種方法探測深度可達1000m左右,國內(nèi)招金集團在多處礦山應(yīng)用該種方法預(yù)測靶區(qū),其中有6處在800～1000m深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)礦體,該種方法目前在國內(nèi)處于推廣階段。

1.3 井中物探法

該種方法可獲取井壁四周和鉆孔底部的信息,對發(fā)現(xiàn)井旁或井底的盲礦非常重要,該類方法包括井中磁測、井中瞬變電磁法、井中激發(fā)極化法以及井中充電法等,該種方法目前在西方發(fā)達國家應(yīng)用較為普遍,其工作深度可達2500～3000m,探測范圍為井周半徑為200～300m范圍內(nèi)的良導(dǎo)體,該種探測技術(shù)目前在國內(nèi)處于普及和推廣的階段。

1.4 大比例尺航空物探法

該種方法具有遠距離快速獲取地質(zhì)信息的特點,其也被廣泛應(yīng)用于區(qū)域地質(zhì)填圖工作,在深部找礦應(yīng)用中是利用航空物探資料結(jié)合區(qū)域地球化學(xué)和地質(zhì)理論用來研究區(qū)域控礦因素,確定隱伏礦可能存在的靶區(qū),隨著該系統(tǒng)本身的精度以及綜合配套能力的不斷提高而逐步形成由航測、電磁、放射性等方法構(gòu)成的綜合系統(tǒng),然后與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行配合以在區(qū)域普查及礦區(qū)深部找礦中發(fā)揮作用。

1.5 地震勘察技術(shù)

其主要原理是基于地震反射技術(shù),現(xiàn)已經(jīng)成為油氣勘探中使用的主要工具手段,但其在一段實踐內(nèi)該種方法在金屬找礦中受到制約,直至上世紀(jì)90年代隨著人們對巖石和礦物的物理性質(zhì)的深入研究才為其在找礦中應(yīng)用創(chuàng)造了條件。其基本原理是利用地震反射技術(shù)來探測到潛在反射體并對其加以成像,其形成取決于礦床或反射界面與周圍介質(zhì)間存在的聲阻抗差異和該反射體的幾何特征,二者綜合為巖石的聲阻抗并將其作為反射技術(shù)能否成功利用的先決條件。

2 物探找礦中地質(zhì)勘探應(yīng)用

（1）電磁法。電磁法是物探勘查技術(shù)中的一種最常用的方法，將電磁法細化分類可以分為航空及地面甚低頻電磁法、大地電磁測深、瞬變電磁法等，能通過電磁法進行勘查，是因為自然界的巖石和礦石具有不同磁性，其附近的磁場也各不相同，局部地區(qū)的地球磁場會因為它而產(chǎn)生變化，出現(xiàn)地磁異常。通過儀器尋找出這些磁異常并對其進行研究，進而尋找出磁性礦體和并研究地質(zhì)構(gòu)造的方法稱為磁法勘探。當(dāng)然，電磁法的探測對象應(yīng)略具磁性或顯著的磁性差異。電磁測深法則在火成巖或碳酸鹽巖覆蓋區(qū)勘探下伏沉積巖方面表現(xiàn)出獨特的優(yōu)越性。它的應(yīng)用極為廣泛，實際顯示，這種方法效率高、成本低、效果好。其中的航空磁測更是能在短期內(nèi)能進行大面積測量。

（2）物化探方法的運用必須以工作區(qū)的成礦地質(zhì)背景為基礎(chǔ)，物化探信息必須結(jié)合工作區(qū)的成礦地質(zhì)條件來解釋。在進行物化探勘查過程中始終堅持地質(zhì)—物化探（結(jié)合地質(zhì)理論進行合理分析、解釋）—地質(zhì)的思路，而不能脫離成礦地質(zhì)條件，孤立使用某種方法，只有這樣才能解決地質(zhì)與找礦的實際問題。

（3）重力測量。重力勘探的依據(jù)是礦石中含有大量黃鐵礦等密度比圍巖的大礦石所引起的重力異，實際中是在測地質(zhì)體與圍巖間存在密度差才可用此法，實際測量中可用此法直接找富鐵礦、含銅黃鐵礦；配合磁法找鉻鐵礦、磁鐵礦；確定基巖頂面的構(gòu)造起伏以及斷層位置及其分布、規(guī)模，借此尋找到金屬礦床；用于區(qū)域地質(zhì)研究，普查石油、天然氣有關(guān)的局部構(gòu)造；此外，還可應(yīng)用它找密度小的礦體。如找鹽類礦床取得顯著地質(zhì)效果。不過他受地形影響大，干擾因素多，但在深部構(gòu)造研究上，是電法、磁法不可比擬的，而且重磁方法適用于大面積區(qū)域。

3 結(jié)語

深部找礦中的關(guān)鍵技術(shù)問題，歸根結(jié)底是新深度、新要求與研發(fā)新技術(shù)、新設(shè)備器具間的矛盾、已有技術(shù)成果與推廣應(yīng)用間的矛盾、先進技術(shù)與舊有觀念之間的矛盾、技術(shù)的先進性與經(jīng)濟的可行性之間的矛盾，技術(shù)需求與信息滯后之間的矛盾。

[1]熊先孝，姚超美.安徽向山鐵硫礦區(qū)硅質(zhì)巖特征及成因意義.地質(zhì)論評.1999.45（5）：543-546.

[2]彭軍，伊海生，夏文杰.揚子板塊東南大陸邊緣上震旦統(tǒng)熱水成因硅質(zhì)巖的地球化學(xué)標(biāo)志.成都理工學(xué)院學(xué)報.2000.27（1）：8-14.

[3]鄭文驍.論加強探礦管理和控制 [J].平頂山工學(xué)院學(xué)報,2009(2).

[4]宋秀紅.物探技術(shù)管理的意義及強化措施 [J].財政監(jiān)督,2008(16).

P612[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-248-1