金礦勘查中地球物理探礦方法的應(yīng)用

吳仁柱

摘 要：針對(duì)目前金礦勘查技術(shù)中存在的問題，結(jié)合工程實(shí)際情況分析了地球物理探礦方法的應(yīng)用過程及其優(yōu)勢(shì)，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：金礦勘查；物理探礦方法；激電測(cè)深；地面磁測(cè)

中圖分類號(hào)：P631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.115

在確定找礦價(jià)值的過程中，運(yùn)用地球物理勘查技術(shù)能夠確保區(qū)域巖石性能推測(cè)的準(zhǔn)確性。在此之前，需要先明確金礦成礦條件，運(yùn)用相關(guān)技術(shù)找出金礦的具體位置。在實(shí)際勘查工作中，運(yùn)用地面高精度磁測(cè)方法和二維激電測(cè)深方法勘查出的結(jié)果中都推測(cè)出了與實(shí)際情況基本吻合的數(shù)據(jù)信息。因此，相關(guān)研究人員應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)展這一技術(shù)內(nèi)容，從提高勘查效率的角度出發(fā)強(qiáng)化其應(yīng)用價(jià)值。

1 工程概況

某金礦的勘查區(qū)位于我國貴州省西部，該地區(qū)屬于從北向東走向的強(qiáng)變形區(qū)域。由于金礦勘查區(qū)域所處的地形結(jié)構(gòu)是大斷裂帶的結(jié)合部位，所以，存在重力異常的問題。該區(qū)域處在地殼厚度與地殼結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換位置，這就意味著其是金礦成礦的有利位置。為了提高金礦資源勘查的準(zhǔn)確性，相關(guān)技術(shù)人員采用了地球物理探礦技術(shù)。

2 金礦成礦條件

在自然界中，地殼與地幔中富集著較多的金礦成礦物質(zhì)。相關(guān)研究表明，地幔中的金礦成礦物質(zhì)要比地殼中的豐度高。其中，地殼金礦成礦物質(zhì)的豐度為0.5×10-9.在工業(yè)品位為3×10-6的條件下，在開采時(shí)，地殼中金的濃集系數(shù)大于6×103才能形成金礦。此外，在地質(zhì)條件的作用下，成礦物質(zhì)經(jīng)過不少的回富集才能形成金礦。同時(shí)，由于金具有親疏性，其在自然界中是以硫化物與硫化礦物共生的方式存在的。大量研究表明，造巖的成礦物質(zhì)很難活化，不利于金硫化物的形成。由此可以看出，硫化物是決定金富集程度的決定性因素。金礦成礦的重要條件就是，在巖漿的構(gòu)造作用下富集金屬硫化物。在開采金礦的過程中，可以把硫化物的碎裂狀和強(qiáng)度結(jié)構(gòu)作為勘查的依據(jù)。此外，還可以通過勘查巖石被角礫化的程度來確定金礦的具體位置。

3 地球物理探礦方法的應(yīng)用

金礦的地球物理探礦方法充分利用了其優(yōu)勢(shì)，將巖石的硫化物特性勘查作為依據(jù)，把獨(dú)立存在的地球物理方法集合起來，極大地提高了金礦勘查的精確性。該工程在勘查一塊延長區(qū)域時(shí)，是通過設(shè)置勘探線進(jìn)行高精度勘測(cè)的，即利用設(shè)備儀器進(jìn)行二維激電測(cè)深和地面高精度的磁測(cè)。因?yàn)檫@兩種勘查線是一樣的，所以，在完成勘查工作后，可以對(duì)比結(jié)果，以提高地球物理探礦方法的精確性。

3.1 二維激電測(cè)深

應(yīng)用二維激電測(cè)深時(shí)，要注意以下3點(diǎn)：①明確勘查區(qū)域的測(cè)量網(wǎng)度。②利用相關(guān)設(shè)備放樣和測(cè)量勘查線。其中，最常使用的設(shè)備有VIP4000發(fā)射機(jī)、ELREC PRO接收器和RES2DINV反演軟件等。③在實(shí)際勘查過程中，要對(duì)比地質(zhì)剖面與激電測(cè)深的反演剖面，進(jìn)而得出所測(cè)區(qū)域巖石結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)參數(shù)。這些工作內(nèi)容是二維激電測(cè)深發(fā)揮其作用的前提。

在分析激電測(cè)深的平面特征時(shí)，要從所測(cè)區(qū)域二維反演的成果入手。不同高程切片充電率的顯示結(jié)果是不同的。該地區(qū)充電率異常的位置主要集中在碎屑巖和地殼中淺部的玄武巖中，而且顯示異常形態(tài)沒有一致性，分布規(guī)律也不同。但是，從1 500 m處的標(biāo)高開始，勘查區(qū)域的中部出現(xiàn)了一條帶狀的異常充電率。這就意味著，在該區(qū)域的中深部位置開采金礦將會(huì)有很大的收獲。

從激電測(cè)深的泡面特征來看，該地區(qū)各個(gè)剖面都顯示出了強(qiáng)度不等的反演充電率異常情況。但是，反演充電率異常的形式主要有兩類，分別是位于含煤碎屑巖和玄武巖組中。含煤碎屑巖的顯示范圍是中深部和近地表，且強(qiáng)度變化在16～40 mv/v之間。對(duì)比這一結(jié)果、實(shí)地踏勘結(jié)果和該地的地質(zhì)資料得出，含炭物質(zhì)和煤層分布較多的巖石也可能是導(dǎo)致充電率異常的原因。但是，由于充電率異常的位置大多集中在中淺部和近地表，所以，也很有可能是因?yàn)樵摰貐^(qū)具有含炭質(zhì)巖層和黃鐵礦化物質(zhì)引起的。從結(jié)果來看，該地區(qū)具有金礦的成礦可能。

3.2 地面高精度磁測(cè)

在對(duì)地區(qū)地面進(jìn)行高精度的磁測(cè)后，先要分析其結(jié)果數(shù)據(jù)信息的平面特征。結(jié)果顯示，產(chǎn)生強(qiáng)磁正異常的地理位置處于已經(jīng)發(fā)展的金礦附近，所以，分析是凝灰質(zhì)玄武巖、凝灰?guī)r出露所致。利用軟件對(duì)其進(jìn)行三維成像處理，得出磁異常與金礦點(diǎn)、巖性和構(gòu)造的分布出露位置較為一致。此外，隨著延拓深度的不斷加大，顯示出的強(qiáng)磁正異常形式是發(fā)散而急劇的。隨著延拓深度的增加，強(qiáng)磁正異常的極值差越來越大。但是，當(dāng)延拓增加到地下40 m時(shí)，就沒有顯示出具有價(jià)值的異常變化信息了。當(dāng)延拓距離地面越近，強(qiáng)磁異常最大值與最小值的差則在減小。這就意味著有價(jià)值的找礦位置距離地面比較近。

在分析地面高精度磁測(cè)結(jié)構(gòu)剖面特征時(shí)發(fā)現(xiàn)，從8000勘查線開始，地質(zhì)磁性體的理論曲線與實(shí)測(cè)曲線擬合成度比較好。這就意味著，成規(guī)模的硫化物巖石處在2500勘查線的下方。這一位置的磁性巖石呈厚度為50～90 m不等平板狀，所以，確定海拔高度在1 600 m左右的巖石具有找礦價(jià)值。

3.3 勘查結(jié)果的對(duì)比

經(jīng)過實(shí)際鉆孔的驗(yàn)證，7000勘查線的鉆孔結(jié)果顯示，在104.58 m深的礦圍巖發(fā)現(xiàn)了凝質(zhì)玄武巖。經(jīng)檢測(cè)，其具有強(qiáng)黃鐵礦化、強(qiáng)硅化和局部毒砂的結(jié)構(gòu)特征，與地球物理探礦技術(shù)所推測(cè)的位置基本一致。至此，該地區(qū)的巖性界面主要是由灰?guī)r、玄武巖、玄武巖蝕變體和其他斷層結(jié)構(gòu)組成的。其中，玄武巖蝕變體是指通過硅化蝕變和褐鐵礦化，使玄武巖具備高電阻率和高極化率。事實(shí)證明，無論是利用地面高精度磁測(cè)，還是二維激電測(cè)深，都具有極高的勘查準(zhǔn)確性。分析、對(duì)比平面特征和剖面特征時(shí)可以看出，其所推測(cè)的巖石結(jié)構(gòu)中所含的物質(zhì)與實(shí)際區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)基本吻合。該工作的具體流程就是先對(duì)勘查區(qū)域進(jìn)行深部地質(zhì)填圖，從而劃分出地質(zhì)的巖性，并根據(jù)巖性分布特征進(jìn)行最終的推測(cè)。換句話說，通過充電率、強(qiáng)磁變化的異?？梢酝茢辔g變帶、斷層和硫化物金屬的空間分布狀態(tài)，進(jìn)而確定找礦價(jià)值。由此可知，地面高精度磁測(cè)方法和二維激電測(cè)深方法能夠準(zhǔn)確勘查地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)中所含的物質(zhì)。

4 結(jié)束語

綜上所述，地球物理方法不但可以應(yīng)用于金礦資源的尋找工作中，還可以應(yīng)用于礦田的找礦評(píng)價(jià)。用此方法勘查金礦環(huán)境能夠提高實(shí)際鉆孔的準(zhǔn)確性。同時(shí)，地球物理方法還可以與其他找礦方法實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，這在一定程度上縮短了金礦資源的確定開采周期。相信在科學(xué)技術(shù)的支持下，相關(guān)企業(yè)的人員能夠創(chuàng)造出更好的經(jīng)濟(jì)效益。事實(shí)證明，抓住科學(xué)時(shí)代的社會(huì)發(fā)展契機(jī)是穩(wěn)定我國各方面基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要發(fā)展方向。

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〔編輯：白潔〕