有色金屬礦山可持續(xù)發(fā)展找礦預(yù)測(cè)方法與應(yīng)用

■劉亮

（中國(guó)煤炭地質(zhì)總局普查隊(duì)　江蘇　徐州　221000）

有色金屬礦山可持續(xù)發(fā)展找礦預(yù)測(cè)方法與應(yīng)用

■劉亮

（中國(guó)煤炭地質(zhì)總局普查隊(duì)江蘇徐州221000）

礦產(chǎn)資源是人類的寶貴財(cái)富，它有限的存在，因此提高找礦勘查技術(shù)水平，是礦產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展的必然。在找礦技術(shù)以及礦產(chǎn)勘探方面，需要從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合地域地質(zhì)特點(diǎn)，提高勘探水平，完善找礦技術(shù)，從而提高找礦工作的效率與作用。本文就有色金屬礦山可持續(xù)發(fā)展找礦預(yù)測(cè)方法及思路展開了論述分析。

有色金屬礦山持續(xù)發(fā)展預(yù)測(cè)

礦產(chǎn)資源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求量也在不斷的遞增。新時(shí)期做好礦產(chǎn)資源的勘察工作時(shí)確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。我國(guó)的礦山由于長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)度開采，目前正處于資源嚴(yán)重匱乏的狀況，拓寬礦山找礦的思路及找礦技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)礦山可持續(xù)開采的有力保障。

1　我國(guó)有色金屬礦產(chǎn)資源的基本特點(diǎn)

我國(guó)有色金屬礦產(chǎn)資源的基本特點(diǎn)為:（1）由于我國(guó)國(guó)土資源面積廣闊，且地形地貌豐富，因此礦產(chǎn)資源總量豐富，但人均擁有量極低，在世界礦產(chǎn)資源人均擁有量中僅排名第53位。（2）在生產(chǎn)中用量較少的礦場(chǎng)資源儲(chǔ)備較為豐富，其他大部分礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)備量明顯不足。例如用于工業(yè)生產(chǎn)和加工的銅和鋁的儲(chǔ)備量在世界總量占優(yōu)比重中僅占4.92%和1.44%等。（3）我國(guó)的礦井當(dāng)中，多為貧礦，而富礦資源則較為短缺。例如銅礦的品位極低，僅有0.87%。（4）在礦床規(guī)模當(dāng)中，中小型礦床居多，大型礦床以及超大型礦床數(shù)量極少。（5）另外共生、伴生礦也是我國(guó)礦產(chǎn)資源發(fā)展中的一常見(jiàn)現(xiàn)象。

2　可持續(xù)發(fā)展找礦預(yù)測(cè)思路與方法

2.1找礦思路

金屬礦山深邊部找礦是一個(gè)開展難度大、搜索強(qiáng)度大以及風(fēng)險(xiǎn)較大的工作，在找礦預(yù)測(cè)時(shí)，需要解決一系列較為復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題。面對(duì)老礦區(qū)找礦的特殊性,在尋找礦山可接替資源時(shí),必須依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和地質(zhì)找礦理論為基礎(chǔ),探索一套適合礦山深邊部的綜合找礦新技術(shù)、新方法組合。即總的找礦思路為:（1）礦山深邊部找礦。成礦地質(zhì)條件分析→地下物探(配合地面物探)→化探方法組合(電吸附、有機(jī)氣體集成、吸附相態(tài)汞、坑道原生暈、構(gòu)造地球化學(xué)等)→工程驗(yàn)證；（2）礦山近外圍找礦。成礦地質(zhì)條件分析→遙感蝕變礦化信息提取→地質(zhì)踏查及剖面性化探 (原生暈或次生暈)→地面物探→化探新方法(電吸附、有機(jī)氣體集成、吸附相態(tài)汞等)→工程驗(yàn)證。

2.2找礦方法

2.2.1坑道(鉆井)物探方法

坑道(鉆井)物探方法在生產(chǎn)礦區(qū)的深邊部找礦中具有其它方法所無(wú)法達(dá)到的優(yōu)越性,因此能在新一輪找礦中發(fā)揮重要作用。其優(yōu)越性表現(xiàn)在:（1）由于觀測(cè)裝置是在坑道中,可以避免地面物探的低阻蓋層的影響,提高了物探的探測(cè)深度和精度；（2）將場(chǎng)源置于坑(井)周圍不同的方位,在坑(井)中測(cè)量,可以確定坑(井)周邊盲礦體,擴(kuò)大鉆孔反映地質(zhì)信息的立體空間范圍；（3）將場(chǎng)源置于坑(井)中已知礦體上測(cè)量,可追蹤礦體平面展布范圍和空間立體產(chǎn)狀,并獲取深部異常體信息；（4）在多個(gè)鉆孔中相互對(duì)測(cè),達(dá)到發(fā)現(xiàn)井間盲礦的目的。

2.2.2吸附烴、電吸附、吸附相態(tài)汞化探方法

該類型方法具有能捕捉到蓋層厚、礦化信息弱的隱伏礦致異常的優(yōu)勢(shì)。有色金屬礦體中的成礦元素、伴生元素在后生地球化學(xué)作用下可部分轉(zhuǎn)化成可溶性離子,并且這些可溶性離子更易于向上運(yùn)移富集于巖石土壤中,應(yīng)用常規(guī)方法難以捕捉到這些信息。電吸附是用化學(xué)試劑和通電對(duì)樣品的特殊處理,就能提取這些與礦體關(guān)系密切的化探信息；吸附烴法原理與電吸附法相似,金屬礦及包體中富含有機(jī)質(zhì)、干絡(luò)根、瀝青質(zhì)等,礦體中的硫化物氧化使大量的吸附烴類氣體垂直向上運(yùn)移,形成空間上與礦體密切相關(guān)的烴類異常,吸附烴化探新方法就是運(yùn)用特殊的熱釋方法和精密的測(cè)試技術(shù)提取這些信息。

吸附相態(tài)汞找礦法是利用測(cè)定土壤中的吸附相態(tài)汞異常來(lái)發(fā)現(xiàn)隱伏礦體的一種找礦新方法。自20世紀(jì)70年代引進(jìn)加拿大HG—3型測(cè)汞儀。首次在國(guó)內(nèi)矽卡巖型銅礦上發(fā)現(xiàn)了壤中汞氣異常，以后又在厚層覆蓋區(qū)尋找盲礦體取得良好的效果。吸附相態(tài)汞找礦方法在尋找隱伏盲礦體已經(jīng)取得一些成效，在地表厚層覆蓋區(qū)尋找隱伏金屬礦也具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和效果，因而其應(yīng)用前景非常廣闊。作為地球化學(xué)找礦的一種方法，它起著越來(lái)越重要的作用。

2.2.3坑道原生暈

根據(jù)金屬礦床成礦過(guò)程中元素的成礦成暈原理,詳細(xì)研究不同成礦期次的元素軸向分帶特征和元素組合、比值特點(diǎn)。在實(shí)際工作中,有效地分辨不同成礦期次的礦前暈、礦頭暈、礦中暈、礦尾暈,并把不同成礦期次的元素軸向分帶進(jìn)行組合、反演、模擬,建立不同類型礦床的空間地球化學(xué)分帶模型,并據(jù)此對(duì)未知地段進(jìn)行對(duì)比、判斷和推測(cè)。

3　某礦區(qū)深部成礦預(yù)測(cè)分析

通過(guò)對(duì)某礦區(qū)地質(zhì)條件分析可知：該礦區(qū)構(gòu)成了完整的銅鐵-鉛鋅-金銀成礦系列；地表及近地表出現(xiàn)鐵帽型和殘坡積型金礦床；平面上構(gòu)成三個(gè)近SN向的成礦帶,包括中部金、鉛鋅、銀、銅成礦帶,西部金、鉛鋅成礦帶,東部金、銅、鉛鋅成礦帶；垂向上具有淺部為金,中深部以鉛、鋅、硫鐵為主,深部有銅的“三層樓”式分布特點(diǎn)。

3.1坑道大功率充電物探方法的應(yīng)用

電法勘探是根據(jù)地殼中各類巖石或礦體的電磁學(xué)性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性）和電化學(xué)特性的差異，通過(guò)對(duì)人工或天然電場(chǎng)、電磁場(chǎng)或電化學(xué)場(chǎng)的空間分布規(guī)律和時(shí)間特性的觀測(cè)和研究，尋找不同類型有用礦床和查明地質(zhì)構(gòu)造及解決地質(zhì)問(wèn)題的地球物理勘探方法。主要用于尋找金屬、非金屬礦床、勘查地下水資源和能源、解決某些工程地質(zhì)及深部地質(zhì)問(wèn)題。

3.2化探新方法應(yīng)用

Pb、Zn含量在2～10號(hào)點(diǎn)之間(礦體范圍)出現(xiàn)較好的異常。另外在有小礦體出露的26～28號(hào)點(diǎn)也同樣出現(xiàn)異常,說(shuō)明異常與出露礦體吻合。根據(jù)異常展布形態(tài)特征,推測(cè)礦體向深部仍有較大延伸。通過(guò)有機(jī)烴和熱釋汞測(cè)量,兩者含量曲線均呈明顯的多峰形態(tài)特征。研究表明,頂部多峰式的兩邊部異常峰范圍正好對(duì)應(yīng)于礦體的兩邊外側(cè),內(nèi)部異常峰值則分布于礦體地表投影的正上方,這種模式多見(jiàn)于多層礦體疊加或多個(gè)礦體連續(xù)分布,反映多期礦化疊加特點(diǎn)。在測(cè)量剖面北部,目前已揭露出礦體不下三層,礦體往南傾斜,推測(cè)這些礦體向深部仍有較大延伸；從異常變化趨勢(shì)看,由北往南,有機(jī)烴含量和熱釋汞含量均存在由高到低逐步減少的趨勢(shì),預(yù)計(jì)鉛鋅礦化往南減弱,或者埋深更大；在剖面的中西部,仍有可能存在未發(fā)現(xiàn)的隱伏礦體。

[1]彭省臨,邵擁軍,張建東.金屬礦山隱伏礦找礦預(yù)測(cè)理論與方法 [J].地質(zhì)通報(bào),2011,v. 30;No.19104:538-543.

[2]馮路敏.淺談金屬礦山隱伏礦找礦策略 [J].科技與企業(yè),2016,No.30205:107.

[3]王春艷,牛麗賢.基于GIS的有色金屬勘查開發(fā)基地區(qū)劃方法研究 [J].礦產(chǎn)勘查, 2016,v.7;No.3701:191-197.

P612[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-244-1