金屬礦產(chǎn)資源的深部找礦及其勘探技術(shù)

舒廣強

（中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院，山東 濟南 250014）

我國位于世界三大板塊的交界部位，礦場資源種類以及儲量相比于世界其他國家還是相當豐富的。但是由于地質(zhì)活動的不穩(wěn)定性，阻礙了我國開采深部礦藏的腳步，這些深部礦藏不僅有非常大的勘察難度，同時也為深部礦藏的開采提出了一個新的挑戰(zhàn)。因此，適用、有效的深部勘探方法技術(shù)組合尤為重要，利用金屬礦電法、地球物理方法、地球化學方法綜合進行深部成礦預測，具有經(jīng)濟、快速、科學有效的優(yōu)勢，是開展深部找礦的主要方法技術(shù)手段。

1 使用金屬礦電法進行勘探

深部找礦的重點是研究適用、有效的深部勘探方法技術(shù)組合，深部金屬礦主要是盲礦體，成礦預測與找礦勘查除了根據(jù)地質(zhì)因素推測、經(jīng)驗規(guī)律判斷外，重要的是研究行之有效的勘探方法技術(shù)，盡量減少深部找礦勘查的盲目性。

①金屬礦電法雖然從十九世紀初期就已經(jīng)被應用到了礦產(chǎn)開采中，但是我國直到二十世紀三十年代才開始正式接觸金屬礦電法對金屬礦藏進行開采。經(jīng)過多年的實踐應用和改進，雖然金屬礦電法已經(jīng)有了很大的進步，但是，有關(guān)部門根據(jù)這里面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，金屬礦電法勘探礦藏的成功率在逐漸降低。②電阻率法。電阻率法是一種通過不斷摸索實驗才能摸索出來的方法，它的主要應用原理是我們含礦巖石與它的圍巖之間在性質(zhì)上有著本質(zhì)的不同，所以他們之間的電導率也有很大區(qū)別，在勘探礦產(chǎn)資源的時候可以利用不同電導率下電場的分布規(guī)律來勘探石油、煤或者金屬礦產(chǎn)資源的具體分布位置。電阻率具體變化可以綜合反應出地下各種巖石之間的性質(zhì)差異，從而根據(jù)差異確定礦藏的具體位置。

2 金屬礦地球物理方法的勘探

在勘探深層的礦產(chǎn)資源的過程中，地球物理方法起著重要的作用，不僅可以將地下深部發(fā)生的礦藏總結(jié)在一起，還可以將勘探所得的消息統(tǒng)計出來。

（1）地面瞬變電磁法勘查技術(shù)。地面瞬變電磁法勘查技術(shù)的原理是首先將地線的連接斷開，然后向下發(fā)射一次脈沖電磁場。如果地下埋藏的是金屬礦產(chǎn)的話，那么金屬礦產(chǎn)會在一次脈沖電磁場的作用下彼此之間發(fā)生電磁感應，相互作用，最終形成渦流。而金屬礦體內(nèi)在電磁場作用下產(chǎn)生的渦流會繼續(xù)在不發(fā)生脈沖電磁場的時候形成一個具有交流變化的磁場，稱為二次場，由于金屬礦產(chǎn)產(chǎn)生的二次場并不會因為脈沖電磁場的突然停止而停止，它的消失是有一定的時間和過程的。這種金屬勘探方法與其它勘探方法相比有它的獨特優(yōu)點：首先這種方法是通過對二次場的觀察來確定金屬礦體的電場分布及其它性質(zhì)的，而二次場也屬于近場，不僅易于觀察測量，而且一般情況下測量所得的數(shù)據(jù)誤差都不會太大；其次，在不同的時間段對二次場進行反復的測量和實踐可以起到盡可能減少地質(zhì)噪音對二次場觀察測量影響；第三，這種勘探方法可以在一些地質(zhì)電阻比較小的情況下達到更深的勘探深度；最后，在地質(zhì)電阻比較高的情況下，地面瞬變電磁法勘查技術(shù)不會因為勘探地點地貌的差別而產(chǎn)生一些不正常的現(xiàn)象，為勘探結(jié)果造成一定的影響，在地質(zhì)阻值較低的地質(zhì)條件下，采用地面瞬變電磁法勘查技術(shù)可以非常輕松的區(qū)分一些特殊的地形地貌。

（2）金屬礦地震勘探法。金屬礦地震勘探法應用的主要原理是不同的物質(zhì)之間的性質(zhì)差異決定了它們對地震波反射也有一定的差異，通過分析了解地震波反射與深部礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系來查明礦產(chǎn)的具體位置金屬礦地震勘探法會隨著它的不斷進步和發(fā)展逐漸成為未來勘探金屬礦產(chǎn)的重要方法之一。

（3）可控源音頻大地電磁測深?？煽卦匆纛l大地電磁法（簡稱CSAMT）是利用接地水平電偶源為信號源的一種頻率域電磁測深法，主要是針對天然信號隨機性大，信號弱的特點，由大功率發(fā)射機向地下發(fā)送所需頻段范圍的電磁場來代替天然場，供電電流可達40A，在距發(fā)射場源足夠遠的地區(qū)觀測電場的水平分量Ex和磁場的水平分量Hy，并沿用大地電磁中的公式求得地下介質(zhì)電阻率和阻抗相位。測量過程中通過調(diào)整供電頻率的高低，可得到不同深度地電信息，從而達到垂向頻率測深的目的。

（4）頻譜激電測量（SIP）。頻譜激電法（簡稱SIP）是一種新激電方法。在超低頻段做多頻視復電阻率測量，通過研究復電阻率的頻譜特征，解決地質(zhì)問題。此方法能提供更豐富的信息，通過改變隔離系數(shù)可達到解決深部金屬硫化物賦存位置，達到間接找礦的目的。由于該方法工作效率低，勘探成本高，異常反演分離、推斷解釋較復雜，在國內(nèi)還沒得到廣泛應用。

3 金屬礦地球化學方法勘探

（1）土壤地球化學測量。通過土壤地球化學測量的方法去勘探深層礦產(chǎn)資源位置，主要是通過測量土壤之中的微量元素的含量和一些有代表性的物質(zhì)的化學特性，以此來發(fā)現(xiàn)礦場在某方面產(chǎn)生的異常，從而尋找到礦產(chǎn)的位置。通過對這種方法進行的各種分析以及實踐應用，可以得出一個結(jié)論，對殘積層中的土壤進行測量可以得出土壤化學測量中最準確的結(jié)論，從而更準確地判斷深層礦產(chǎn)的具體位置。另外，技術(shù)人員應該注意到，不同的地質(zhì)條件適用于不同的測量方法，可以根據(jù)不同地質(zhì)條件的特點對土壤地球化學測量方法進行相應的改進，使它更適合不同的地質(zhì)條件。

（2）巖石地球化學測量。巖石地球化學測量已經(jīng)有了幾十年的實踐應用經(jīng)驗，主要是針對勘探礦藏地區(qū)的巖石中所含有的微量元素的種類、含量多少進行全面的分析，找到其中的異常，并根據(jù)異常確定礦產(chǎn)的具體位置。由于這種方法在經(jīng)過長時間的實踐以后已經(jīng)變得相當成熟，所以它的應用范圍也比較廣泛，在測量時可以更快速、高效。

4 結(jié)語

我國的經(jīng)濟社會正處于不斷的建設和發(fā)展中，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天以及軍事方面等等，需要用到的金屬種類和數(shù)量都是非常龐大的，但是淺層金屬礦開采量已經(jīng)供不應求，成為了阻礙我國經(jīng)濟發(fā)展的因素之一，所以深層金屬礦藏的開采已經(jīng)是社會的大勢所趨。但是我國勘探深層礦藏的技術(shù)還不夠成熟完善，為了尋找到新礦區(qū)，增加金屬供給量，爭取在金屬供應方面做到自給自足，這就要求我們必須重視電法、地球物理方法、地球化學方法的應用，不斷提升、改進我們現(xiàn)有的深層金屬礦藏勘探技術(shù)。以新理論、新方法、新技術(shù)為指導，密切結(jié)合以往開展的深部金屬礦勘查及科研成果，在進行資料綜合整理研究的基礎上，結(jié)合區(qū)內(nèi)成礦規(guī)律，選取成礦靶區(qū)，選擇成礦有利部位，為后期深部鉆探定位提供科學依據(jù)。