(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 蘭州 730000)
目前礦產(chǎn)資源存在資源短缺及后備資源不足等問題,多數(shù)地表礦和半隱伏礦已被開采,該形勢下,對礦產(chǎn)資源勘探提出更高要求。針對隱性礦體和隱性巖體,高精度磁法勘查技術(shù)具有良好反映,通過野外測線布置,進行數(shù)據(jù)采集與處理,得到礦產(chǎn)的磁異常剖面圖,進而確定礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律[1]。磁法勘查具有操作輕便、成本低廉的特點,在20世紀59年代,地質(zhì)部門已經(jīng)利用地面磁法,進行了大規(guī)模的普查詳查工作,通過磁法尋找金屬礦,獲得了很大效益,例如航磁發(fā)現(xiàn)的鐵礦床,比例為磁鐵礦總數(shù)的80%。由于現(xiàn)階段勘查技術(shù)成果不夠突出,成礦區(qū)和勘查靶區(qū)的研究程度不夠,因此,對高精度磁法在礦產(chǎn)資源勘查中的效果,進行深入分析,說明磁法勘查在找礦中的實效性,提高磁法勘查的重要程度,為深度找礦提供新的發(fā)展思路,具有重要的現(xiàn)實意義。
利用高精度磁法尋找礦產(chǎn)資源,可以縮短找礦時耗,具備低成本和高成效的特點,提高礦山區(qū)域的地質(zhì)勘查程度??辈槿藛T在找礦過程中,可以對勘查區(qū)域進行劃分,在地質(zhì)范圍內(nèi)進行鉆井,尋找存在磁異常特征的礦區(qū),根據(jù)勘察區(qū)域的實際情況,設置磁等值線,判斷勘察區(qū)域的磁異常值,當磁異常強度大于等值線時,可以判斷該區(qū)域為見礦鉆井,當磁異常強度小于等值線時,判斷該區(qū)域為未見礦鉆井,從而判斷勘查區(qū)域是否有礦產(chǎn)資源,且勘查過程簡單高效[2]。高精度磁法不僅能夠判斷勘查區(qū)域是否為成礦區(qū),還可以評定區(qū)域內(nèi)的礦體埋深和規(guī)模品位,由于磁異常強弱與磁性地質(zhì)存在關(guān)聯(lián),兩者的展布情況呈正相關(guān),勘查人員只需要測試勘察區(qū)域的磁異常,通過磁異常的正負展布特征,進而判斷隱伏磁性礦體的展布特征,根據(jù)特征變化規(guī)律,獲取礦靶區(qū)的各個時期中,地質(zhì)構(gòu)造應力作用下的地質(zhì)現(xiàn)象。涉及的找礦因素如下圖:
圖1 高精度磁法找礦因素
由于金屬礦的形成是由于地殼變動,因此勘查人員可以根據(jù)地質(zhì)環(huán)境構(gòu)造,對勘查區(qū)域內(nèi)的地殼變動情況和地質(zhì)環(huán)境進行深入分析,全面掌握區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)變化,推算各個時間節(jié)點的地質(zhì)變化情況,對勘查區(qū)域的金屬礦產(chǎn)進行定位,大致估計其成礦規(guī)模,為礦區(qū)開采提供幫助。
找到礦產(chǎn)資源后,采用高精度磁法勘查技術(shù),還可以快速圈定礦山潛力靶區(qū),劃分礦產(chǎn)資源的圍巖界線。高精度磁法可以發(fā)現(xiàn)勘查區(qū)域的異常特征,幫助勘查人員進行進一步的物探和化探工作。
通過高精度磁測,對礦體資源的形態(tài)和規(guī)模進行反演,采取井中磁測措施,尋找礦靶區(qū)的礦產(chǎn)資源,區(qū)分出與礦體有明顯磁性差異的圍巖,通過大比例尺的磁測工作,直接尋找磁性礦產(chǎn)資源[3]。針對隱伏礦體和深部大礦,快速標定巖性的磁性變化,通過礦靶區(qū)剖面的反演,反映礦產(chǎn)資源的深部特征,得到礦產(chǎn)資源的異常特征,包括隱伏構(gòu)造和巖體形態(tài)等,進而確定磁性體的范圍和輪廓,劃分礦產(chǎn)資源場源位置的圍巖界線。通過高精度磁法,還可以確定礦靶區(qū)內(nèi)超基性巖體的分布范圍,勘查人員可以采用地面磁法,測試磁性地質(zhì)體的磁異常強度,探測儀器選用高精度磁力儀,探測礦靶區(qū)內(nèi)相關(guān)磁性地質(zhì)體的磁異常值,進而確定超基性巖體的空間位置。
高精度磁法具有物探靈敏度高的優(yōu)勢,勘查人員能夠提取勘查區(qū)域的海量信息,充分掌握深部礦體組成特征。磁法勘查信息的異常分辨率較強,能夠勘查到隱伏磁性地質(zhì)體的詳細數(shù)據(jù),通過磁異常值的信息數(shù)據(jù),可以得到勘察區(qū)域內(nèi),巖體延伸深度和巖體底部的礦體特征,使勘查人員能夠充分掌握深部礦層中,超基性巖體的特征,并了解巖體的分異性。勘察人員還可以對偏移幅度進行統(tǒng)計,根據(jù)磁異常值的偏移跡象,分析磁異常強度的減弱程度,進而勘查到不同深度斷面中,超基性巖體分布規(guī)模的大小,使深度礦區(qū)的勘查數(shù)據(jù)更加豐富。具體勘查特征如下圖:
圖2 高精度磁法勘查的礦體特征
當磁法勘查區(qū)域的探測深度較大時,對礦產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行提取,可以合理運用隱伏礦的介質(zhì),對礦靶區(qū)內(nèi)的金屬礦產(chǎn)勘查主體進行研究,深入分析選取介質(zhì),降低金屬礦產(chǎn)勘查過程中的工作量[4]。在進行不同種類的隱伏礦勘查時,將介質(zhì)的運用與分析作為關(guān)鍵技術(shù),能夠提高礦產(chǎn)資源種類的判斷準確度,當勘查尺度和景觀地質(zhì)條件不同時,勘查人員可以利用提供數(shù)據(jù),對隱伏礦產(chǎn)資源進行搜尋,將高精度磁法與地球化學填圖相結(jié)合,確定隱伏礦產(chǎn)的巖層特性,從而充分了解礦體和巖層的組成與變化,在深部礦山開采過程中,根據(jù)其礦體特征進行開采,能夠有效維持礦層的穩(wěn)定性。
高精度磁法可以提供高分辨率的深度信息,能夠適應不同環(huán)境的作業(yè),對不同埋深不同種類的礦體進行勘查。選取高精度磁法中的電磁法,將其作為磁異常成像的輔助工具,對不同種類的礦體進行地下結(jié)構(gòu)成像,應用范圍較廣,能夠嚴格控制礦體的資源消耗,在深部礦產(chǎn)勘探中發(fā)揮了重要作用。高精度磁法的種類較多,包括頻率域磁法和時間域磁法等,且磁法勘查的儀器種類也較多,能夠有效去除天然和工業(yè)噪聲的干擾,可以在地面、井中、海洋等多個地域,進行礦產(chǎn)資源勘查[5]。
盡管礦區(qū)環(huán)境不同,但勘察人員可以利用微型計算機上的磁法,對勘察數(shù)據(jù)進行三維反演,幫助其更好地理解磁數(shù)據(jù),確保磁法在深部找礦中的應用結(jié)果更為準確。針對地域特殊的探測目標,可以應用井中磁法和航空磁法,根據(jù)礦產(chǎn)資源的實際環(huán)境,將磁法勘查技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合,包括重力和電磁法等,使其能夠適應多種礦區(qū)環(huán)境,通過新的聯(lián)合分析方法,勘查礦區(qū)的控礦介質(zhì)與結(jié)構(gòu)深層,使高精度磁法的找礦空間得到進一步擴展,在深部找礦中獲得更深層次的應用。
高精度磁法具有靈敏度高、分辨率強、海量信息提取及探測深度大等特征,能夠確定礦產(chǎn)資源的礦靶區(qū)、分布埋深及組成特征,為深部礦產(chǎn)資源的勘查提供有效幫助。因此可直接采用高精度磁法,對深度隱伏礦體進行勘查,提高礦產(chǎn)勘查效率。