物探在深部金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用分析

楊建嶺

（華北地質(zhì)勘查局第四地質(zhì)大隊(duì)，河北 秦皇島 066000）

物探作為當(dāng)前階段比較新型的地質(zhì)勘探技術(shù)，具有探測(cè)深度大，而且精確度高，工作效率也比較理想，這也使得其能夠廣泛運(yùn)用在相關(guān)行業(yè)之中。

當(dāng)前階段，在礦產(chǎn)資源勘探和開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，因部分礦產(chǎn)資源已經(jīng)處于枯竭的邊緣，這也使得深部礦產(chǎn)資源勘查工作越來(lái)越被重視[1]。

在近幾年的能源開(kāi)采行業(yè)發(fā)展中物探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也在不斷被擴(kuò)大，且被廣泛的運(yùn)用在深部金屬礦產(chǎn)之中。但目前我國(guó)所應(yīng)用的物探技術(shù)還處于初級(jí)階段，也自身暴露較多的問(wèn)題，還需要進(jìn)行進(jìn)一步研究與改善，從而有效推動(dòng)我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)采工作的全面發(fā)展。

1 深部金屬礦產(chǎn)勘查及物探概述

1.1 深部金屬礦產(chǎn)勘查概述

我國(guó)作為一個(gè)資源儲(chǔ)量大國(guó)，擁有較為豐富的礦產(chǎn)資源，但是目前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)于礦產(chǎn)資源消耗量比較大，特別是地表淺層的礦產(chǎn)資源已經(jīng)開(kāi)采所剩無(wú)幾。隨著當(dāng)前我國(guó)社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)資源開(kāi)采量在不斷增加?，F(xiàn)階段對(duì)于礦產(chǎn)資源的勘查工作，需要逐步向深部轉(zhuǎn)變[2]。我國(guó)將開(kāi)采深度大于500m的金屬礦產(chǎn)資源為深部找礦，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的深度做好了劃分，一般在地下500m左右的稱之為“第一找礦空間”，而深度達(dá)到500m～2000m稱之為“第二找礦空間”，深度超過(guò)2000m則被稱之為“第三找礦空間”。由于深部勘查工作具有一定的特殊性，同時(shí)還會(huì)受到外界因素的干擾。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查方法很難適應(yīng)現(xiàn)階段的深部礦產(chǎn)資源的勘查工作。

1.2 物探簡(jiǎn)述

物探技術(shù)是當(dāng)前一種新型的礦產(chǎn)勘查技術(shù)，相比較于傳統(tǒng)的勘查方法，其自身具有一定的優(yōu)勢(shì)，勘查更深地層，而且精確度比較高，在工作效率也比較理想。

另外，在勘查造價(jià)等方面，其自身也具備一定的優(yōu)勢(shì)，因此，在當(dāng)前階段的深度金屬礦產(chǎn)勘查之中，其大多都是以物探為主[3]。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，物探方法被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)地質(zhì)勘查工作之中，而且也取得較為理想的效果。下圖1為深部金屬礦體勘查過(guò)程以及開(kāi)采過(guò)程中圈定的礦體對(duì)比圖，以供參考。

圖1 深部金屬礦體勘查過(guò)程以及開(kāi)采過(guò)程中圈定的礦體對(duì)比圖

2 深部金屬礦產(chǎn)勘查工作中的常用的物探方法

2.1 地表高精度磁力勘查法

地表高精度磁力勘查法是深部金屬礦產(chǎn)資源勘查工作中比較常見(jiàn)的一種方法，進(jìn)行操作更加便捷，同時(shí)還能夠通過(guò)對(duì)地質(zhì)磁力反應(yīng)磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，以便實(shí)現(xiàn)合理的勘查目標(biāo)。但在不同的區(qū)域及地質(zhì)勘查工作環(huán)境中，采用地表下高精度磁力勘探法仍存在一定的技術(shù)難題，同時(shí)還需要根據(jù)不同的地磁場(chǎng)特性進(jìn)行物探勘查。在使用相應(yīng)的技術(shù)手段時(shí)，還必須搭配其他綜合物探方法進(jìn)行工作，這樣才能保證勘探數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2 大地電磁勘查法

大地電磁勘探法是深部金屬礦藏勘查工作中比較普遍的應(yīng)用方式，此種勘探方式同時(shí)具備了橫向辨別的效果，由于勘查深度相對(duì)較大，在實(shí)際操作的過(guò)程中展現(xiàn)出了一定的優(yōu)越性[4]。實(shí)際應(yīng)用大地電磁勘查方法的過(guò)程中，人們運(yùn)用了其本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，判斷深部金屬礦產(chǎn)資源電磁性。但是由于無(wú)法有效定量，也是導(dǎo)致了它本身就存在一定的技術(shù)問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中有關(guān)技術(shù)人員就必須了解地質(zhì)勘查工作的基礎(chǔ)，必須明確各地層之間存在的較大物性差異，以便大地電磁勘查方法合理地使用，在具體的工作開(kāi)展中還必須注意礦石間的電阻效率及其受影響程度，以便進(jìn)行觀察與測(cè)量，這樣能夠明確高阻位置，了解深部金礦資源的具體情況。

2.3 甚低頻VLF勘查法

該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際的操作過(guò)程中更加方便快捷，可以短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)電磁法掃描，在具體的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)深部金屬礦產(chǎn)資源勘查可以敏捷勘測(cè)出極化現(xiàn)象，更利于深部金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采。另外，在固定區(qū)域內(nèi)，通過(guò)對(duì)于極化傾角快速勘查可以在短時(shí)間內(nèi)勘查可開(kāi)采資源賦存的一場(chǎng)地點(diǎn)和方向，然后再依據(jù)實(shí)際勘查情況結(jié)合其他勘查方式，并進(jìn)行后續(xù)的勘查工作，這樣就可以更精確的確定出深部金屬礦產(chǎn)資源的分布情況[5]。

3 物探方法在深部金屬礦產(chǎn)勘查中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 物探方法在鐵礦勘查中的應(yīng)用

鐵礦礦產(chǎn)資源具備表面無(wú)表露、深藏深度較大的特征中，這類礦石普遍自身的特征也較為鮮明，并且通常處于相對(duì)獨(dú)特的層位狀態(tài)[6]。對(duì)鐵礦等礦產(chǎn)資源進(jìn)行實(shí)地勘查中，要充分了解礦產(chǎn)資源的整體特征，以及對(duì)周?chē)鷰r層面是否存在電磁性進(jìn)行研究，從而選擇出正確的地球物理探礦勘查方法。但是，由于大地電磁勘探法在對(duì)地鐵礦等礦產(chǎn)資源的研究中，能夠更有效對(duì)地礦產(chǎn)資源整體狀況及其周?chē)碾姶盘卣鬟M(jìn)行了定量，并且還可以實(shí)現(xiàn)更為合理的勘查，因此這樣就可以更好地確定當(dāng)前礦產(chǎn)資源分布具體情況，更利于相關(guān)人員對(duì)其作出評(píng)價(jià)。

3.2 物探方法在金銅礦勘查中的應(yīng)用

縱觀我國(guó)當(dāng)前金銅礦產(chǎn)資源的整體分布情況，其總體分布狀況相對(duì)比較分散，許多地方的礦產(chǎn)資源勘查工作還未落實(shí)到位，而且因?yàn)槠渥陨淼那闆r也較為特殊，這就導(dǎo)致了金銅資源的暴露于地面長(zhǎng)度一般大約1m～5m，地面直徑一般為約500m，總體的傾斜角度約為80°，且多朝西北向傾斜，在這一情況下對(duì)金銅資源進(jìn)行勘查過(guò)程中，很難保證礦產(chǎn)資源開(kāi)采程序合理開(kāi)展，要求必須按照金銅礦侵蝕邊帶位置和結(jié)構(gòu)分布的綜合狀況進(jìn)行地質(zhì)勘查作業(yè)，同時(shí)也要從腐蝕區(qū)的綜合狀況上進(jìn)行分析，以明確電磁勘查法和甚低頻VLF勘查法的應(yīng)用流程，在實(shí)際勘查數(shù)據(jù)顯示的過(guò)程中由于其自身屬低阻帶，低頻VLF剖面反映出極化橢圓的角度，這樣礦場(chǎng)資源勘查區(qū)域與電磁勘探區(qū)相互重合，這樣才能確認(rèn)侵蝕邊帶位置是真實(shí)存在的，從而能夠保證深部金銅礦的正常開(kāi)采，并保證后續(xù)工作的有效性[7]。

3.3 物探方法在鉬礦勘查中的應(yīng)用

花崗巖體與大理石巖層面的交換位置，由于地表面含有鉬礦化轉(zhuǎn)石，必須通過(guò)地表高精度磁力勘查，而勘查成果只要證明具有東西向的磁力位置，就可以正確判定鉬礦的整體結(jié)構(gòu)，同時(shí)還可以通過(guò)礦石腐蝕情況了解礦產(chǎn)資源賦存情況。此外，自然交變地電磁通過(guò)對(duì)實(shí)際的交變地電磁磁性勘查，也可以判斷其處于低阻異常位置，與當(dāng)前磁異位置比較一致，這樣才能確認(rèn)鉬礦處于低阻異常位置，此時(shí)磁異位置也比較一致，而地質(zhì)勘探工作人員要注意的是鉬礦資源也會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)現(xiàn)象，整體的寬度變化也比較大，在使用大地電磁勘探法的勘查中通常會(huì)向下80m左右，并接近直立低阻位，所以還必須要考慮金屬架構(gòu)腐蝕的問(wèn)題，這樣才可以比較準(zhǔn)確的評(píng)估鉬礦的資源所在位置。

3.4 物探方法在硼礦勘查中的應(yīng)用

硼礦資源在實(shí)地勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中，有很多時(shí)候都在存在于山谷的地底，并且一直處在開(kāi)發(fā)利用的狀況，所以，為了準(zhǔn)確找到鉆探硼礦資源空余地方，在實(shí)際的勘探工作中往往采用了地表下高精度磁力勘探法，當(dāng)在實(shí)地勘探結(jié)果中，表明區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了地磁異常的狀況，同時(shí)利用土壤底部硼礦磁性，表面貼上非磁性硼鐵而使之形成了更高的磁力效應(yīng)后，在通過(guò)觀察時(shí)也發(fā)現(xiàn)了不同的異常情況，其第一處往往是正在勘探開(kāi)發(fā)中的硼礦，磁力特性也就相對(duì)較強(qiáng)。第二處在硼礦主要開(kāi)采的背面，在磁場(chǎng)特性上也與第一處相對(duì)地較為接近，因此盡管通過(guò)推測(cè)，可以判斷前期硼礦主要開(kāi)采的勘探地點(diǎn)，不過(guò)在進(jìn)行探索之后還是可以發(fā)現(xiàn)了硼礦物質(zhì)化現(xiàn)象，并且由于第三處也在硼礦地質(zhì)層冬眠范圍之內(nèi)，這一情況也使得礦物特性超出了第一處。

3.5 綜合物探深部金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

綜合物探方法作為深部隱伏礦產(chǎn)勘探的主要技術(shù)手段，具備了快捷、經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也在世界深部礦產(chǎn)勘查中占有一定的重要地位。

在礦區(qū)使用二個(gè)或多個(gè)物探方法就能夠進(jìn)行相互佐證，而采用聯(lián)合分析則能夠更好的保證所獲取數(shù)據(jù)的可靠性。經(jīng)過(guò)相關(guān)工作人員研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)反射地震剖面和重力測(cè)量，完成了對(duì)區(qū)域礦區(qū)深部結(jié)構(gòu)的基本認(rèn)識(shí)，進(jìn)而規(guī)劃出了礦體賦存的有利部位。在此基礎(chǔ)上，還實(shí)現(xiàn)了在鉆孔中進(jìn)行瞬變電磁閥檢查的最有效方式，并利用綜合技術(shù)手段進(jìn)行了對(duì)深部情況的評(píng)價(jià)。綜合物探結(jié)果，表明了在1000m～1500m圈定的低阻異常存在二道題，尤其有利于賦礦部位。為了檢驗(yàn)物探推斷結(jié)果的真實(shí)性，經(jīng)過(guò)布置鉆孔實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示了位于地下約600m～1280m處具有較高質(zhì)量的礦體，進(jìn)而有效地找到了相應(yīng)的目標(biāo)位置，并利用了相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，在較高精度、磁測(cè)法相結(jié)合情況下實(shí)現(xiàn)了對(duì)深部礦產(chǎn)資源的有效檢測(cè)。相關(guān)人員用激發(fā)極化法等綜合勘查技術(shù)對(duì)復(fù)雜構(gòu)造的巖性區(qū)域進(jìn)行深入勘探，以便找到地質(zhì)勘探區(qū)域的一些找礦問(wèn)題，并找到相應(yīng)的可行性和有效性解決方案，并通過(guò)兩種不同的技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而對(duì)近況布置的情況進(jìn)行探測(cè)，并找到對(duì)應(yīng)的礦體信息，充分說(shuō)明了該項(xiàng)技術(shù)在深部找礦中的應(yīng)用效果[8,9]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，物探作為當(dāng)前一種新型的礦產(chǎn)資源勘探方法，其自身具有較好的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還包含多種優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)前深部金屬礦產(chǎn)勘查的工作中，它能夠充分發(fā)揮自身的作用，通過(guò)利用該項(xiàng)技術(shù)可以推動(dòng)我國(guó)能源開(kāi)采行業(yè)的整體發(fā)展。