危機(jī)礦山三維一體化勘查技術(shù)應(yīng)用研究

鄭嬌嬌 門三貴 薛園園

【摘 要】目前，我國礦產(chǎn)勘查工作已進(jìn)入“攻深找盲查新”的階段，找礦工作已從過去直接觀察礦化標(biāo)志的直接找礦途徑轉(zhuǎn)變?yōu)榈刭|(zhì)、物探、化探、遙感等間接途徑為主的信息綜合和多種方法有機(jī)組合識別隱、盲、新類型礦床的找礦階段。本項目是以云南省個舊超大型錫銅多金屬礦床深部及外圍為研究區(qū)，在現(xiàn)有的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、地理、遙感、礦產(chǎn)地勘查數(shù)據(jù)庫、礦山探采工程等基本勘查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用三維一體化（航空—地面—地下）資料處理分析新技術(shù)，結(jié)合一定的地面和坑道深探測技術(shù)，建立區(qū)域成礦模式和礦區(qū)三維綜合信息模型，開展研究區(qū)三維立體預(yù)測和評價，初步建立可滿足礦產(chǎn)資源快速勘查評價和深部隱伏礦床有效勘查評價要求的方法技術(shù)體系，為本地區(qū)進(jìn)一步工作提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】危機(jī)礦山;礦產(chǎn)勘查;三維一體化

中圖分類號：P62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1引言

隨著資源勘查程度的不斷深入，找礦難度不斷增大，某些礦產(chǎn)資源的供給短缺，已成為制約我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。危機(jī)礦山問題涉及社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和國家資源安全，許多老礦山面臨著資源枯竭、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的局面，這對礦業(yè)城市的發(fā)展和穩(wěn)定起到很大的沖擊，所以對危機(jī)礦山及外圍尋找接替資源迫在眉睫。

2.云南個舊地區(qū)勘查技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展史

從1953年開始，先后有原中國有色金屬工業(yè)總公司下屬西南地質(zhì)局224隊、西南冶金地質(zhì)勘探公司308隊在個舊礦區(qū)開展砂錫礦同時兼顧脈礦的綜合普查找礦、地質(zhì)勘探評價工作。在20世紀(jì)80年代以來，隨著我國改革開放的實行和深入，在礦產(chǎn)勘技術(shù)方面與國際交流迅速增加，尤其是物探、化探以及遙感等新方法新技術(shù)的引進(jìn)，有效地提取深部多種找礦信息，成為尋找隱伏礦的主要手段。在引進(jìn)新方法、新技術(shù)的同時，也自主研發(fā)了一些適合固體礦產(chǎn)資源勘查的新方法及儀器等。該時期隨著個舊大規(guī)模的開采，勘查技術(shù)主要勘查技術(shù)方法多樣，代表性方法包括大規(guī)模的坑道鉆孔工程以及各種物化探方法，物探包括SAMT、瞬變電磁法（TEM法），高頻大地電磁測深方法（EH-4）以及地震方法;化探方法區(qū)域水系化探測量、構(gòu)造地球化學(xué)勘查，能譜測量，土壤次生暈地球化學(xué)勘查;除此之外，還包括各種遙感方法以及三維立體勘查技術(shù)等等。

3 高空勘查

高空勘查（遙感、衛(wèi)重、航磁、航空放射性）識別隱伏巖體、控礦構(gòu)造的途徑，揭示區(qū)域重要賦礦地層、構(gòu)造（區(qū)域深大斷裂、主要地學(xué)界面）、巖體的隱伏狀況，推斷隱伏地質(zhì)體和深部地質(zhì)體的分布，編制對成礦地質(zhì)背景分析和成礦區(qū)帶劃分具有重要意義的三維推斷綜合信息地質(zhì)圖，進(jìn)行成礦遠(yuǎn)景區(qū)及深部找礦潛力評價研究的技術(shù)路線示范;

3.1航空地球物理勘查技術(shù)

航空地球物理勘查具有快速、高效、經(jīng)濟(jì)、受地形影響小的特點，可以在沙漠、沼澤、湖泊、海洋、森林和地形切割嚴(yán)重，人員無法到達(dá)的地區(qū)實施資源勘查。實現(xiàn)資源的快速高效、多尺度、大深度的立體探測。

云南個舊地區(qū)的航空重磁勘探工作主要進(jìn)行過區(qū)域性的勘探，包括1：50萬、1：20萬區(qū)域重磁測量、1：10萬航磁測量等。

3.2巖石物性特征

巖石密度特征：火成巖的密度，一般而言，從酸性巖向基性巖過渡時，其密度值是隨著巖石中的鐵鎂暗色礦物的百分含量的逐漸增加而變大，此外巖體邊緣相的密度要比過渡相和內(nèi)相的密度大些。沉積巖的密度最容易受到孔隙度的影響，而其礦物成分對密度的影響沒有像火成巖那樣明顯，第三系、第四系由于孔隙度較大，密度較小，甚至低于1.5g/cm3，時代較老的沉積巖要比時代新的同類巖石的密度要大些。對變質(zhì)巖來說，其密度與礦物成分、含量和孔隙度均有密切聯(lián)系，一般來講，區(qū)域變質(zhì)作用的結(jié)果，將使變質(zhì)巖的密度比原巖的要大些。

4重磁場與礦產(chǎn)分布

研究區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)與侵入巖的關(guān)系密切（圖4-1），巖體與圍巖的接觸帶是成礦有利部位，且礦體受到侵入巖的形態(tài)控制。例如，個舊東礦區(qū)的原生錫礦床受燕山期隱伏花崗巖控制，在巖株突起、巖株凹陷等部位是接觸帶礦體賦存的有利部位。接觸帶在重力異常等值線圖上一般表現(xiàn)為等值線分布密集、異常值向某個方向單調(diào)上升或下降的梯級帶，故礦產(chǎn)一般分布在這些重力梯級帶上。個舊東區(qū)的錫銅多金屬礦集區(qū)、普雄一帶的鉛鋅礦床、老君山鎢砂礦等都分布在這些重力梯級帶上。

5 利用航空重磁數(shù)據(jù)礦產(chǎn)勘查-隱伏巖體推斷

酸性侵入巖為低密度地質(zhì)體，個舊重力低是由酸性巖漿侵入所致，近似呈橢圓狀，整體向SE方向展布，存在2個極小值點，西側(cè)的極小值推測是由個舊西區(qū)巖體引起的，東側(cè)的極小值可能是由個舊東區(qū)隱伏巖體引起的。該重力低的北面、西面、南面被密集的等值線環(huán)繞，形成了強度較大的梯級帶，推測這些梯級帶是巖體與圍巖的接觸帶，梯度達(dá)到20g.u/Km，為成礦有利區(qū)域。

通過延拓處理，深部低頻異常衰減慢，淺部高頻異常衰減快，從而向上延拓可以突出深部異常、壓制淺部異常;相反，向下延拓可以相對突出淺部異常（圖5-1）。通常，可以近似把向上延拓到一定高度后的異常看作是區(qū)域異常，代表深部異常特征，而近似將原始異常與向上延拓后異常的差值看作是剩余異常，也就是代表淺部的異常特征。該重力低的東面等值線一直向東延伸到了大屯鎮(zhèn)、西北勒等地區(qū)，表明了隱伏巖體的延伸分布情況。

研究區(qū)內(nèi)巖體引起的磁異常特征不盡相同。個舊西區(qū)巖體磁化率較強，引起了范圍較大的正異常，近似橢圓狀，長軸方向西偏北，極大值對應(yīng)的位置大致與巖體的中心位置吻合，除東部外，該異常區(qū)的外圍有正負(fù)相間的異常帶分布，這是由巖體向圍巖的轉(zhuǎn)變引起的異常跳躍變化。

6 結(jié)論

對云南省個舊地區(qū)進(jìn)行金屬礦產(chǎn)資源深部找礦有效勘查方法研究。在總結(jié)前人深探測找礦成果的基礎(chǔ)上，優(yōu)化選擇典型剖面地球物理、地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯，大致確定巖體、主要地層的產(chǎn)狀及空間分布概況，為有效探測含礦地質(zhì)體的三維空間分布提供有效勘查方法組合與技術(shù)優(yōu)化方案。

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（作者單位：保定理工學(xué)院）