勘查地球物理及化學(xué)技術(shù)在有色金屬Au勘查中的應(yīng)用

張 明

(長江大學(xué) 地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢 430100)

近些年來，隨著社會各行業(yè)對有色金屬礦產(chǎn)資源需求量的不斷提升，礦產(chǎn)資源量逐漸下降，地表露頭礦逐漸減少，勘查難度逐漸加大。將各勘查技術(shù)應(yīng)用到有色金屬找礦過程中，是降低找礦難度及成本、提高找礦效率的主要途徑，對礦產(chǎn)資源勘查的技術(shù)類型及應(yīng)用方法加以研究，對各領(lǐng)域的進(jìn)步，均具有較高的價值。

1 礦區(qū)概況

礦區(qū)位于國內(nèi)，地層包括太古界太華群、中生界白堊系及第四系等。前者巖石多為斜長片的麻巖，包括Au、Ag、Mo、Cu等多種金屬元素，以Au居多。Au主要分布于區(qū)域的東部，找礦難度相對較大。為提高找礦效率，決定將高精度磁測量、大功率激電及VLF等勘查技術(shù)應(yīng)用到找礦過程中，以降低找礦成本[1]。

2 有色金屬礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)的應(yīng)用方法

2.1 高精度磁測量技術(shù)的應(yīng)用

測量礦區(qū)的水平總梯度以△T表示。根據(jù)礦區(qū)的垂直梯度值等，計算磁異常總梯度。判斷△T的極大值，與磁性體邊緣是否能夠滿足對應(yīng)關(guān)系，確定Au礦產(chǎn)的邊界區(qū)域，初步劃定礦產(chǎn)資源邊界線。公式如下[2]：

△T=(△Tx+△Ty+△Tz)1/2

勘查得到結(jié)果如下：1)礦區(qū)東部水平梯度存在異常區(qū)域，為西北走向，判斷該異常區(qū)域為Au礦產(chǎn)存在區(qū)域；2)礦區(qū)西部水平梯度存在異常區(qū)域，為東西走向，判斷該異常區(qū)域為Au礦產(chǎn)存在區(qū)域；3)礦區(qū)各區(qū)域的磁異常情況，均存在著向下延伸的特點，且深度較大。表明本區(qū)域礦產(chǎn)除Au外，可能還存在其他礦產(chǎn)。

2.2 大功率激電技術(shù)的應(yīng)用

采用大功率激電技術(shù)，以剖面測量的方法測量礦區(qū)所含的礦產(chǎn)情況。極線距離1 600 m，長度10 m，功率10 kW。使主測線與旁測線保持平行，由南部向北部測量，得到視極化率等相應(yīng)參數(shù)[3]。

勘查得到結(jié)果(圖1)如下：主剖面的極化率無明顯變化，較為平穩(wěn)，判斷該區(qū)域無異常。主剖面北側(cè)，極化率明顯提升，電阻率明顯降低。進(jìn)一步勘查發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域無礦產(chǎn)，磁化率的變化由地下掩埋的廢棄鐵管所導(dǎo)致。主剖面南側(cè)，極化率同樣存在異常，電阻率降低。進(jìn)一步勘查發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域為斷裂帶[4]。

圖1 大功率激電技術(shù)勘查結(jié)果

2.3 VLF技術(shù)的應(yīng)用

將儀器的工作頻率設(shè)置為17.4 kHz及22.3 kHz，磁場控制在1～30 Gs的范圍內(nèi)[5]。測量電源電壓9 V，采用磁傾角法測量。觀察測量所得到的濾波值，判斷區(qū)域內(nèi)電磁波情況是否存在異常區(qū)域。

勘查得到結(jié)果(圖2)如下：區(qū)域內(nèi)部分地段存在低阻帶發(fā)育，低阻帶呈群體性分布，判斷該區(qū)域內(nèi)有色金屬礦產(chǎn)資源的聚集量較大。區(qū)域南部、北部及東部，可見異常體多、寬帶大的現(xiàn)象。判斷該區(qū)域同樣存在礦產(chǎn)資源。

圖2 VLF技術(shù)勘查結(jié)果

2.4 氣體地球化學(xué)測量技術(shù)的應(yīng)用

與其他氣體相比，汞氣具有穿透力強(qiáng)的優(yōu)勢，將其應(yīng)用到有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查中，氣體能夠有效突破各干擾屏障達(dá)到地面，進(jìn)而判斷區(qū)域地下是否存在礦產(chǎn)資源。本研究經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，該礦區(qū)部分區(qū)域的土壤中，存在Hg2及Hg3異?，F(xiàn)象，長度在80 m左右，呈帶狀分布，深度較深，品位為2～5 g/t，判斷該區(qū)域地下可能存在Au金屬。

Ru在巖漿中廣泛存在，將其應(yīng)用到有色金屬礦產(chǎn)資源勘查中，可穿透地面，至地下10 m甚至以上的深度，勘查效率較高，勘探得到結(jié)果如下：Hg2及Hg3異常區(qū)域，存在含金石英礦產(chǎn)，證實了汞氣在有色金屬礦產(chǎn)資源勘查中的應(yīng)用價值。采用Ru勘查發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)部分區(qū)域，存在帶狀異常區(qū)，最終確定的Au分布帶，與汞氣勘查所得到的結(jié)果一致，表明采用Ru勘查有色金屬礦產(chǎn)，同樣具有較高的精確度。采用CO2勘查發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)的金石英礦產(chǎn)分布帶，存在CO2異常現(xiàn)象。表明采用CO2勘查，效果值得肯定。

2.5 金屬活動測量技術(shù)的應(yīng)用

金屬活動測量技術(shù)，要求在不破壞載體的條件下，使釋放出的金屬，溶解于溶液中。通過對金屬活動狀態(tài)的觀察，判斷礦區(qū)是否存在礦產(chǎn)資源。表生條件下，有色金屬多以水溶性鹽類、膠體、有機(jī)絡(luò)合物及有利自然金的形式存在。將金屬活動量技術(shù)應(yīng)用到有色金屬的勘查中，可使金屬活動態(tài)異常帶得以體現(xiàn)。通過對異常帶分布情況的觀察，即可確定有色金屬的分布區(qū)域。

將采樣間距確定為40 m，異常點點距確定為20 m后，得到勘查結(jié)果見表1。

表1 金屬活動測量結(jié)果

勘查得到金屬活動態(tài)測量1線及2線剖面圖見圖3及圖4。

圖3 勘查得到金屬活動態(tài)測量1線剖面圖

礦區(qū)南部存在異常斷裂帶，活動異常的金屬為Cu與Bi。斷裂帶頭部可見Au活動態(tài)異?，F(xiàn)象，但強(qiáng)度相對較弱。進(jìn)一步勘查發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域Au以帶狀形式分布。采用金屬活動態(tài)測量技術(shù)勘查，結(jié)果顯示區(qū)域北部同樣存在Au異常帶，勘查結(jié)果與氣體地球化學(xué)勘查及其他勘查技術(shù)的結(jié)果基本一致。表明采用金屬活動測量技術(shù)找礦，應(yīng)用價值顯著。

圖4 金屬活動測量2線技術(shù)勘查結(jié)果

3 結(jié) 論

有色金屬礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)包括較多種類。本文研究發(fā)現(xiàn)，以高精度磁測量技術(shù)、大功率激電技術(shù)及VLF技術(shù)為代表的勘查地球物理技術(shù)，以及以氣

體地球化學(xué)測量技術(shù)、金屬活動測量技術(shù)為代表的化學(xué)地球物理技術(shù)，在有色金屬勘查方面，應(yīng)用效果基本一致。有關(guān)領(lǐng)域可根據(jù)礦區(qū)的特點及自身的需求，對各技術(shù)進(jìn)行合理的選擇，以提高有色金屬礦產(chǎn)資源的勘查效率，提高勘查結(jié)果的精確度。

[1] 常艷. 成礦區(qū)帶深部有色金屬礦產(chǎn)資源勘查評價方法技術(shù)研究[J]. 世界有色金屬,2016(10):68-69.

[2] 黃強(qiáng). 讓有色金屬之鄉(xiāng)更璀璨——廣西地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局成立60周年巡禮[J]. 南方國土資源,2016(2):45-48.

[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,2016,7(1):191-197.

[4] 張嬌. 金屬露天礦山邊坡治理安全技術(shù)對策措施探析[J]. 中國錳業(yè),2017,35(1):189-190+194.

[5] 羅聰. 冶金機(jī)械的綠色設(shè)計與制造關(guān)鍵技術(shù)之研究[J]. 中國錳業(yè),2017,35(1):185-188.