淺談勘查隱伏礦床的理論和方法

摘 要：近年來(lái)，尋找隱伏礦床和深部找礦是找礦工作的重要方向之一。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)礦產(chǎn)資源的消耗量不斷增長(zhǎng)，地質(zhì)勘探工作的不斷深入，目前露頭礦和近地表礦已越來(lái)越少，地表找礦難度也越來(lái)越大。當(dāng)前我國(guó)礦產(chǎn)勘查工作遇到的現(xiàn)狀是很多礦產(chǎn)資源越來(lái)越緊缺和很多老的礦山都將面臨資源危機(jī)，這些都深刻地說(shuō)明了一點(diǎn)，勘查和挖掘隱伏礦和難以識(shí)別的礦顯得日益重要，這些礦產(chǎn)的找尋，不僅需要技術(shù)裝備，而且需要理論指導(dǎo)。本文將主要闡述各種隱伏礦床的預(yù)測(cè)方法，并把地質(zhì)、地球物理與地球化學(xué)互相結(jié)合進(jìn)行找礦分析。

關(guān)鍵詞：勘查；隱伏礦床；方法

中圖分類號(hào)：P632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）29-0246-02

1 隱伏礦床預(yù)測(cè)的概述

過(guò)去對(duì)金屬礦床的探礦勘查，多數(shù)缺乏地球物理方法，特別缺乏地震勘探，以地質(zhì)勘查為主，地球化學(xué)方法為輔，導(dǎo)致勘探深度不夠大。尋找隱伏礦產(chǎn)需要通過(guò)對(duì)礦床的形成與周圍環(huán)境的相互關(guān)系，礦化機(jī)制隨空間和時(shí)間變化而產(chǎn)生的各種特征（包括地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等方面）和成礦物質(zhì)來(lái)源、遷移及富集機(jī)理等礦床要素進(jìn)行分析研究，并且需建立地質(zhì)—地球物理一地球化學(xué)綜合地學(xué)找礦模型。

隱伏礦床預(yù)測(cè)需要地質(zhì)學(xué)家們?cè)谶@一領(lǐng)域進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，從系統(tǒng)的角度研究礦床和控礦因素的相互關(guān)系，把多種學(xué)科不同的理論和不同的方法相互結(jié)合運(yùn)用到隱伏礦床勘查中，而且需要不斷的引入新方法和新技術(shù)。

2 隱伏礦床預(yù)測(cè)方法

2.1 地球物理勘查方法

主要的物探方法為：電法、磁法、地震勘探、重力勘探、放射性勘探、遙感測(cè)量等方法，根據(jù)巖石、構(gòu)造、礦產(chǎn)所引起的各種異常進(jìn)行測(cè)量分析。目前效果較好、應(yīng)用較廣的是電法、磁法、地震法等物探方法。各類電法，主要用于找尋金屬硫化物礦床，大量應(yīng)用于確定覆蓋層厚度，礦體，巖體及控礦構(gòu)造產(chǎn)狀等；磁法主要用于勘探鐵礦、磁鐵礦、鉛鋅礦、銅鎳礦等；地震法主要用于勘探石油、煤田、地殼分層等。

（1）電法勘探

電法勘探主要使用電阻率法和自然電場(chǎng)法。電阻率法是以巖石和礦石的導(dǎo)電性差異為物性基礎(chǔ)，通過(guò)觀測(cè)、分析地底下電流場(chǎng)的分布規(guī)律來(lái)解決相關(guān)地質(zhì)難題。在隱伏礦床預(yù)測(cè)中，主要利用電阻率法進(jìn)行地質(zhì)填圖、尋找低阻或高阻異常地質(zhì)體、查明地質(zhì)體的產(chǎn)狀、勘測(cè)基巖的深度。自然電場(chǎng)法是根據(jù)任意兩點(diǎn)天然電場(chǎng)所形成的電位差來(lái)測(cè)量的，由于礦體導(dǎo)電的電化學(xué)特征、地下水中的導(dǎo)電離子過(guò)濾作用或擴(kuò)散作用而導(dǎo)致產(chǎn)生天然電場(chǎng)，測(cè)量并研究這些電場(chǎng)可以幫助尋找隱伏礦產(chǎn)。

（2）磁法勘探

磁法勘探是根據(jù)天然地磁場(chǎng)的空間分布規(guī)律和變化來(lái)解釋地質(zhì)相關(guān)問(wèn)題的，由于巖石、礦石和地質(zhì)構(gòu)造的磁性是不均勻的，在地磁場(chǎng)的作用下，磁性不均勻就會(huì)產(chǎn)生地磁場(chǎng)的，該方法找礦應(yīng)綜合應(yīng)用磁法和激發(fā)極化法這兩種物探方法組合。這樣，基本可以將礦體異常與地層異常區(qū)別開(kāi)來(lái)。

（3）地震法勘探

地震法勘探參數(shù)是根據(jù)巖土的縱波速、橫波速、面波速不同測(cè)量的，以礦石、巖石、土之間的彈性差異為基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)量和研究地震波在巖石、礦石的分界面上所呈現(xiàn)的不同物理數(shù)據(jù)來(lái)解譯地層構(gòu)造形態(tài)和礦產(chǎn)的方法。

（4）重力勘探

重力勘探通過(guò)測(cè)定地球表面重力場(chǎng)的變化來(lái)解釋相關(guān)問(wèn)題。在隱伏礦床勘探中重力方法主要解決地質(zhì)構(gòu)造和尋找密度異常的礦體。地下構(gòu)造或礦體與圍巖有密度差異的存在，會(huì)引起重力場(chǎng)發(fā)生變化，如在密度大的地質(zhì)體上觀測(cè)到重力局部升高，在密度小的地質(zhì)體上觀測(cè)到重力局部降低的現(xiàn)象。

（5）放射性勘探

放射性測(cè)量法是根據(jù)測(cè)定巖土的天然或人工放射性活度及氡、釷衰變物的異常來(lái)尋找礦床，主要用來(lái)尋找鈾礦床。

（6）遙感勘探

遙感技術(shù)已經(jīng)在地質(zhì)勘查中得到了較好的應(yīng)用，隨著光譜和空間分辨率的不斷提高，越來(lái)越好的為地質(zhì)工作提供了便利。遙感主要利用巖石的波譜信息、色調(diào)異常和熱輻射異常識(shí)別線環(huán)形構(gòu)造，構(gòu)造相交部位、蝕變帶等有關(guān)的地質(zhì)地貌信息，最后圈定找礦靶區(qū)。

前人在這些方面做過(guò)很多研究，在好力寶銅礦床區(qū)采用EH4電磁測(cè)深、甚低頻電磁儀掃面和激發(fā)測(cè)深技術(shù)方法，都找到了和成礦相關(guān)的地球物理異常，并且經(jīng)過(guò)鉆孔驗(yàn)證，證明了這些方法在隱伏礦床勘查中有著高效、快速和實(shí)用的特點(diǎn)，在赤峰柴胡欄子金礦區(qū)利用EH4、VLF和CSAMT方法進(jìn)行綜合地球物理勘查，在勘查覆蓋層之下的隱伏礦床也取得了較好的成果。在龍橋鐵礦北部用地震法指示巖體的空間分布信息，可能暗示埋藏較深的隆起處有礦床的存在。在冷水北溝礦區(qū)使用磁法和電法發(fā)現(xiàn)了含礦地體磁力低、電阻低、極化率高的地球物理異常，這種地球物理異常帶為最好的找礦地區(qū)。在河南嵩縣西北部勘查金礦時(shí)利用航片線性構(gòu)造解譯，利用遙感技術(shù)判別崤山隱伏花崗巖體并對(duì)金礦化進(jìn)行預(yù)測(cè)。

因此，“攻深探盲，尋找好礦、大礦”時(shí)少不了地球物理方法，因?yàn)榈厍蛭锢矸椒▽?duì)深部勘查具有很高的精度水準(zhǔn)。地球物理方法對(duì)盲礦的找尋，發(fā)揮了重大作用，大大提高了找礦工作的速度與效果。

2.2 地球化學(xué)勘查方法

巖石地球化學(xué)測(cè)量實(shí)行較早的地方在前蘇聯(lián)，他們總結(jié)闡述了熱液礦床原生暈元素組合分帶的綜合序列，對(duì)元素分帶的指數(shù)、累加暈與累乘暈的比值等指標(biāo)做了定量的分析計(jì)算，使用此方法已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了成百上千的金屬礦床。

中國(guó)地質(zhì)學(xué)家提出超低密度地球化學(xué)填圖法，對(duì)勘查找礦有很大的幫助，在對(duì)蝕變帶元素地球化學(xué)分析測(cè)量的基礎(chǔ)上，開(kāi)創(chuàng)了蝕變帶元素地球化學(xué)勘查找礦法。前人運(yùn)用巖石化學(xué)勘測(cè)方法在湖北大冶鐵礦的深部發(fā)現(xiàn)了一個(gè)較大的矽卡巖型鐵銅礦體，而風(fēng)化淋濾型礦床或隱伏礦床使用土壤地球化學(xué)測(cè)量方法對(duì)找礦效果較好。

對(duì)于深部隱伏礦床，尤其是隱伏區(qū)找礦條件，水系沉積物、巖石和土壤地球化學(xué)測(cè)量等傳統(tǒng)化探方式已無(wú)法完全適應(yīng)，需要有新的技術(shù)方法給以補(bǔ)充。以同位素地球化學(xué)、金屬活動(dòng)法、地氣法、電化學(xué)法、活動(dòng)金屬離子法等一系列提取技術(shù)為代表的深穿透地球化學(xué)方法，結(jié)合應(yīng)用地質(zhì)、地球物理、遙感等多種信息來(lái)勘查的信息找礦方法，在找礦勘查中取得了明顯的效果。為克服厚層覆蓋區(qū)常規(guī)化探找礦效果不好的困難，試驗(yàn)中研究土壤中汞氣測(cè)量方法，依據(jù)此方法在老鴉嶺矽卡巖型銅礦床、金口嶺和白家山矽卡巖型銅礦床得到了相關(guān)驗(yàn)證。由此說(shuō)明新的方法對(duì)隱伏礦床預(yù)測(cè)越來(lái)越重要。

2.3 地質(zhì)勘查方法

地質(zhì)勘查是對(duì)某地區(qū)內(nèi)的地層、巖石、構(gòu)造、礦產(chǎn)、地下水、地貌等地質(zhì)概況實(shí)行重點(diǎn)有所不同的勘探研究。地質(zhì)工作者對(duì)礦區(qū)需要進(jìn)行野外地質(zhì)踏勘，調(diào)查該礦區(qū)的巖漿巖、構(gòu)造和地層，分析各種控礦的因素，這些對(duì)礦床形成起著非常重要的作用，它們分別控制了礦體、礦床以及礦田的產(chǎn)出狀態(tài)。

地層是指不同時(shí)代具有不同巖相特征的沉積物，各種外生礦床形成在不同時(shí)間的地層沉積物中。地層能夠提供足夠的物質(zhì)來(lái)源，有利于成礦物質(zhì)聚積和保存等。在地層中經(jīng)?？梢哉业揭恍┑V化信息。巖漿巖可以為礦床提供成礦熱液，礦物質(zhì)來(lái)源，許多種類的礦床都和巖漿巖有著密切的關(guān)系。構(gòu)造既可以是導(dǎo)礦構(gòu)造，也可以是儲(chǔ)礦構(gòu)造，對(duì)不同控礦構(gòu)造的分析對(duì)礦床探討起著很重要的作用。

3 總 結(jié)

隱伏礦床勘查和深部找礦是一項(xiàng)實(shí)踐性、探索性和綜合性極強(qiáng)的系統(tǒng)工程，把這項(xiàng)工作做好并要取得較好的深部找礦效果，不僅需要先進(jìn)的地質(zhì)學(xué)理論作為指導(dǎo)，而且需要綜合的、扎實(shí)的地質(zhì)研究基礎(chǔ)。因此隱伏礦床勘查需要地球物理勘查、地球化學(xué)勘查和地質(zhì)勘查技術(shù)方法、手段的密切配合，三者需要相輔相成，缺一不可。

參考文獻(xiàn)

[1]曹令敏.隱伏礦床定位預(yù)測(cè)理論和技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].2010，25（3）：1037～1045.

[2]孫 劍，陳岳龍，李大鵬.隱伏礦床勘查地球化學(xué)新進(jìn)展[J].2011，26（8）：822～836.

[3]欒繼琛，趙友方.壤中吸附相態(tài)汞測(cè)量方法及其找礦效果[J].地質(zhì)與勘探，1984（1）：48～56.

收稿日期：2018-9-1

作者簡(jiǎn)介：廖佳卿（1987-），男，助理工程師，?？疲瑥氖戮C合物探的研究與應(yīng)用工作。

歐陽(yáng)學(xué)財(cái)（1989-），男，助理工程師，碩士，從事地質(zhì)找礦工作。