地質(zhì)礦產(chǎn)勘查深部找礦方法的探討

李新年

摘 要：礦產(chǎn)資源對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步有著重要的推動(dòng)作用，如今我國(guó)的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量減低，淺部礦產(chǎn)已經(jīng)基本開(kāi)發(fā)完，為了獲取更多的礦產(chǎn)資源，需要對(duì)深部礦產(chǎn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。我國(guó)大多數(shù)礦區(qū)在西部山區(qū)、荒漠等地帶，要想獲取地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)非常困難，尤其是深部礦區(qū)，對(duì)找礦工作提出了更高的要求。所以文章將主要研究地質(zhì)礦產(chǎn)勘查深部找礦方法，目的在于提高深部找礦效率，提高我國(guó)的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備。首先對(duì)深部找礦的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，然后提出了三種隱伏礦的尋找方法，分別為地球化學(xué)測(cè)量找礦、深穿透地球化學(xué)找礦和地電化學(xué)找礦。最后使用了重磁方法在實(shí)際找礦中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，推斷出了五條斷裂構(gòu)造，從而有助于找礦工作的深入進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)礦產(chǎn);深部找礦;方法

中圖分類(lèi)號(hào)：P624 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2021）05-0133-04

Discussion on Deep Prospecting Methods for Geological and Mineral Exploration

Li Xinnian

（Shandong Zhengyuan Geological Resources Exploration Co.， Ltd.，Ji nan 250101， China ）

Abstract：Mineral resources have an important role in promoting my countrys economic development and social progress. Now my countrys mineral resource reserves are reduced， and shallow minerals have been basically developed. In order to obtain more mineral resources， deep minerals need to be developed. Most mining areas in my country are located in the western mountainous areas， deserts and other areas. It is very difficult to obtain geological and mineral exploration data， especially in deep mining areas， which put forward higher requirements for prospecting work. Therefore， the paper will mainly study the deep prospecting methods of geological and mineral exploration， the purpose is to improve the efficiency of deep prospecting and improve my countrys mineral resources reserves. Firstly， the research status of deep prospecting is analyzed， and then three methods for concealing ore prospecting are proposed， namely geochemical survey prospecting， deep penetration geochemical prospecting and geoelectrochemical prospecting. Finally， the application of gravity method in actual prospecting is analyzed， and five fault structures are inferred， which is helpful for the in-depth prospecting work.

Key words：geological minerals; deep prospecting; methods

礦產(chǎn)指的是能夠被人類(lèi)利用的天然礦物資源，該資源分布于地表或者地下，需要經(jīng)過(guò)上億年的時(shí)間才能變?yōu)榈V產(chǎn)[1]。礦產(chǎn)所處的地理位置非常復(fù)雜，具有非常大的差異化，由于礦產(chǎn)埋藏于地下，要想獲取礦產(chǎn)資源，需要對(duì)其進(jìn)行勘查找礦，找礦工作比較困難，需要進(jìn)行大量的勘查工作，尤其是深部找礦，對(duì)深部地質(zhì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取相當(dāng)困難[2]。另外，我國(guó)大部分礦產(chǎn)資源分布在中西部地區(qū)，由于這些地區(qū)分布在荒漠、山區(qū)等，就會(huì)進(jìn)一步增加找礦難度。發(fā)展至今，淺部礦資源大致上已經(jīng)被消耗，為了獲得更多的礦產(chǎn)資源只能對(duì)深部礦區(qū)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，于是深部找礦成了當(dāng)前非常重要的工作[3]。為了提高找礦效率，利用現(xiàn)代化地、物、化、遙多學(xué)科結(jié)合的方式[4]。于是文章在分析這些方法的同時(shí)，還研究了一種重磁方法在找礦中的應(yīng)用，目的在于通過(guò)不同的找礦方法，能夠高效率的完成找礦工作，從而提高我國(guó)礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。

1 我國(guó)深部找礦研究現(xiàn)狀

由于深部找礦對(duì)技術(shù)要求較高，而且我國(guó)礦區(qū)大多屬于西部，地理環(huán)境非常復(fù)雜，導(dǎo)致勘查非常不容易。相比于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家深部找礦研究，我國(guó)還面臨很多技術(shù)問(wèn)題。新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)開(kāi)始更多研究深部礦產(chǎn)資源勘查，因?yàn)闇\部礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)我國(guó)已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的技術(shù)，而且淺部礦產(chǎn)資源逐漸被使用，導(dǎo)致我國(guó)礦產(chǎn)資源缺乏，影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，于是有必要對(duì)深部礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘查，于是相當(dāng)多的研究人員和技術(shù)人員開(kāi)始對(duì)深部礦產(chǎn)勘查進(jìn)行研究。如今，人們不再盲目的進(jìn)行地質(zhì)礦產(chǎn)勘查，而是對(duì)成礦理論和技術(shù)方法更加的重視，使用科學(xué)合理的方式進(jìn)行深部找礦[5]。翟裕生等人對(duì)找礦方式進(jìn)行深入研究，提出了四點(diǎn)找礦思路，最后提出了科學(xué)的找礦工作流程[6]。翟裕生還對(duì)成礦系統(tǒng)進(jìn)行了分析，對(duì)其理論意義進(jìn)行探討，對(duì)我國(guó)找礦理論提供了理論指導(dǎo)[7]。李惠等人對(duì)構(gòu)造疊加暈找盲礦新方法進(jìn)行了研究，研究表明在礦山深部找礦中具有較好的應(yīng)用效果[8]。有些研究認(rèn)為淺部礦產(chǎn)和深部礦產(chǎn)可能有并集形式，就是在淺部礦產(chǎn)區(qū)域的深部存在礦產(chǎn)，是由于某些地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)造成深部礦產(chǎn)和淺部礦產(chǎn)之間存在隔離。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，深部找礦方法變得愈發(fā)的多樣化和先進(jìn)，需要綜合分析之后選擇合適的方式進(jìn)行勘查?？傊?dāng)前，我國(guó)深部找礦還存在缺陷，效率降低、精確度不高等，需要更加深入研究深部找礦方式，才能提高我國(guó)的礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。

2 隱伏礦的尋找方法

在找礦之前，需要對(duì)該區(qū)域的進(jìn)行判斷是否有礦產(chǎn)資源的可能性，然后再應(yīng)用多學(xué)科配合的方法進(jìn)行找礦工作，還可以將已有的地質(zhì)資料進(jìn)行分析，將其作為輔助資料。隱伏礦沒(méi)有露出地表，而是深深埋藏在地下基巖中，需要進(jìn)行大量測(cè)量，然后圈定出異常范圍和靶區(qū)。然后再使用各種手段查證該地區(qū)是否存在礦產(chǎn)資源。還需要對(duì)成礦地質(zhì)背景、特征、規(guī)律和控礦因素進(jìn)行總結(jié)，然后研究不同的找礦方式，通過(guò)綜合分析之后找到最適合的一種方式進(jìn)行工作，從而快捷有效的找到礦體。于是接下來(lái)將對(duì)3種找礦方式進(jìn)行分析。

2.1 地球化學(xué)測(cè)量找礦

礦體在形成過(guò)程中，周?chē)膸r石也會(huì)被影響，會(huì)在巖石中形成局部地球化學(xué)原生異常，即原生暈，當(dāng)受到不同方面的影響之后，原生暈和礦體可能會(huì)被破壞，但是破壞之后還會(huì)形成次生暈，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)次生暈或者原生暈時(shí)，將會(huì)找到礦體。但是次生暈和原生暈的所在區(qū)域不一定是礦體的區(qū)域，因?yàn)榻?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的變化，次生暈或者原生暈已經(jīng)距離礦區(qū)比較遠(yuǎn)，甚至能夠超過(guò)1000m，所以通過(guò)使用該方式能夠進(jìn)行深部找礦。于是該方式的主要步驟就是對(duì)土壤樣品和巖石進(jìn)行采集。利用地球化學(xué)測(cè)量取樣分析，然后對(duì)相關(guān)元素地球化學(xué)異常范圍進(jìn)行圈定，在綜合分析各種因素，從而確定出靶區(qū)。地球化學(xué)測(cè)量應(yīng)用于找礦中已經(jīng)有九十年的發(fā)展歷史，于是對(duì)其進(jìn)行深化和衍生，主要的找礦方式有構(gòu)造地球化學(xué)找礦和構(gòu)造疊加暈找礦，下面將對(duì)這2種找礦方式進(jìn)行分析。

（1）構(gòu)造疊加暈找礦。該找礦方法使用20年的時(shí)間完成，取得了較大的發(fā)展，還獲得過(guò)科學(xué)進(jìn)步特征將。礦產(chǎn)在形成過(guò)程中，由于會(huì)產(chǎn)生礦體暈，而礦體暈具有一定的形狀，因?yàn)槠鋾?huì)按照一定規(guī)律進(jìn)行分布。構(gòu)造疊加暈找礦方法是對(duì)礦體進(jìn)行分析，通過(guò)將暈進(jìn)行疊加，于是形成一個(gè)原生疊加暈?zāi)Ｐ?，從而?duì)進(jìn)行找礦預(yù)測(cè)。

（2）構(gòu)造地球化學(xué)找礦。在巖石地球化學(xué)測(cè)量的基礎(chǔ)上，構(gòu)造地球化學(xué)找礦被發(fā)展，兩者的不同之處在于采樣介質(zhì)，巖石地球化學(xué)測(cè)量使用的介質(zhì)為巖性界面，而構(gòu)造地球化學(xué)找礦將褶皺構(gòu)造核及其兩翼作為介質(zhì)，通過(guò)對(duì)礦元素進(jìn)行分析，研究其空間分布和含量，從而分析成礦元素的演化規(guī)律、分散程度等，然后看斷裂有沒(méi)有和礦相關(guān)的化探異常，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，需要將其圈定，然后還需要對(duì)含礦構(gòu)造進(jìn)行了解，目的在于找到合適的礦產(chǎn)。這種找礦方式主要適用于已知礦山深部和外圍隱伏礦，通過(guò)對(duì)構(gòu)造地球化學(xué)找礦方法的實(shí)際應(yīng)用分析，發(fā)現(xiàn)該方式具有較為明顯的找礦效果。

2.2 深穿透地球化學(xué)找礦

地質(zhì)體會(huì)發(fā)出某些極其微弱的信息，深穿透地球化學(xué)找礦能夠直接對(duì)這些信息進(jìn)行分析，勘查地球化學(xué)元素，分析是否存在礦區(qū)。這種找礦方式具有非常大的探測(cè)深度，就可以直接對(duì)礦體信息進(jìn)行觀測(cè)。能夠?qū)Φ乇砩蠚埓娴纳钐幫寥肋M(jìn)行探測(cè)，然后分析其中存在的指示元素，比如其金屬離子、氣體或者相關(guān)異常等，從而可以判斷深部是否存在礦床。

2.3 地電化學(xué)找礦法

如果僅僅只使用一種找礦方式將會(huì)降低找礦效率，于是為了提高找礦效率和準(zhǔn)確度，將地球化學(xué)、電化學(xué)和地球物理相互集合，成為一種綜合找礦方式，那么能夠集合這3種找礦方式的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)具有更加強(qiáng)大的應(yīng)用效果，這種綜合找礦方式就是地電化學(xué)找礦發(fā)。這種找礦方式主要依據(jù)的是地下巖石中離子，對(duì)離子形態(tài)運(yùn)動(dòng)變化進(jìn)行分析，從而可以達(dá)到找礦的作用。因?yàn)橐话闱闆r下，巖石中的離子在沒(méi)有外力的作用下會(huì)保持平衡狀態(tài)。于是使用人工電廠對(duì)這些平衡狀態(tài)的離子進(jìn)行打破，就會(huì)造成離子處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后使用金屬離子收集器（如圖1所示）對(duì)這些離子進(jìn)行收集，長(zhǎng)時(shí)間收集之后，離子又會(huì)處于一種新的平衡狀態(tài)。然后對(duì)這些離子進(jìn)行分析，從中能夠發(fā)現(xiàn)和礦體相關(guān)的元素，于是就能夠完成找礦的工作。使用地電化學(xué)找礦法成功找到了貴州某礦區(qū)。首先在勘查區(qū)域設(shè)置13條剖面，其鋪面總長(zhǎng)度長(zhǎng)達(dá)10720m，然后布置很多的低電壓偶級(jí)樣品，在貴州找礦中應(yīng)用了252個(gè)低電壓偶級(jí)樣品，然后再勘查時(shí)，發(fā)現(xiàn)了地電化學(xué)異常，繼而發(fā)現(xiàn)了斷裂構(gòu)造。然后使用離子探測(cè)器發(fā)現(xiàn)了各種不同的異常元素從，從而判斷出該地域中存在深部礦產(chǎn)。

3 實(shí)例分析

3.1 地球物理特征

文章將會(huì)使用重磁方法在某礦區(qū)進(jìn)行深度找礦。該地區(qū)的地球物理特征如下：

（1）礦石磁性特征。礦石本身沒(méi)有磁性，但是經(jīng)過(guò)熱活動(dòng)之后，會(huì)使其發(fā)生熱液充填交代，就是使得礦石中的鐵質(zhì)發(fā)生磁鐵礦化，就會(huì)使得礦石具有弱磁性，但是由于該特性能夠使用磁異常圈定熱蝕變體提供物性前提。

（2）礦石密度特征。進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)，地下會(huì)存在不同巖性的巖石，于是就會(huì)存在不一樣的密度。該礦區(qū)存在外漏酸性花崗巖，經(jīng)過(guò)測(cè)定之后其密度是2.64×103kg/m3，經(jīng)過(guò)對(duì)比之后，低于石炭系地層和泥盆系地層密度（0.03～0.09）×103kg/m3。于是當(dāng)圍巖密度比較大，且具有一定規(guī)模，于是就會(huì)形成局部重力低異常情況，可以為使用重力資料圈定隱伏巖提供依據(jù)。

3.2 重力異常解釋推斷

圖2即為布格重力異常平面圖，從圖2中可以看出，該礦區(qū)中重力異?？傮w上東北方向比較高，而西南方向比較低，其中圈定出五處局部重力低異常，以在圖中所顯示，分別為G1、G2、G、3G4、G5，其中G3出現(xiàn)異常情況主要是采空回填區(qū)和斷層破碎帶造成，G1主要反映的是采空回填區(qū)和隱伏體造成，而另外3處異常情況可能是煤系地層發(fā)生傾斜導(dǎo)致。

3.3 高磁異常解釋推斷

該礦山的背斜部泥盆系地層內(nèi)存在磁異?，F(xiàn)象。圖3即為高磁異常平面圖，從圖3中可以看出，磁異常的強(qiáng)度比較弱，而且只在少數(shù)位置進(jìn)行分布，可見(jiàn)，該礦山中的磁性體規(guī)模比較小、埋深也較小。從圖中可以看出，一共有10處磁異常分布，這些位置的磁異常發(fā)生原因主要是煌斑巖脈或者是礦化蝕邊引起的。在這10出磁異常中M2屬于分布范圍較大的位置，且位于F75控礦斷裂帶上，而其中M6分布在F75斷裂東側(cè)，有好幾條次級(jí)斷裂分布，所以通過(guò)分析之后，可以判斷出這兩處有利于成礦，于是需要對(duì)其進(jìn)行深入研究。

重磁綜合解譯：

（1）沿著F75斷裂分布的磁異常有五個(gè)，分布為M1、M2、M4、M6和M9，圖4為布格重力水平一階導(dǎo)數(shù)（130°）等值線平面圖，從圖中可以看出，這五個(gè)磁異常正好和極值位置套合比較好，能夠分析出F75屬于控礦深斷裂、區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱。

（2）從圖4中顯示的極值位置分布中可以推測(cè)出在西側(cè)存在FW1東北向斷裂帶。

（3）一階導(dǎo)數(shù)極值在物化背斜北東側(cè)呈現(xiàn)出帶狀分布，另外，磁異常M7和M10分布套合比較好，而且還露出了煌斑巖脈，于是經(jīng)過(guò)分析之后，存在FW2東北向斷裂。

（4） 圖5為布格重力區(qū)域場(chǎng)、水平一階導(dǎo)數(shù)（45°）從圖中可以看出，該區(qū)域中分為兩個(gè)大致平行的條帶，且其走向?qū)儆谖鞅钡綎|南，從而可以分析出其存在兩條隱伏斷層，分別為FW3和FW4，其中FW3是隱伏的深斷裂，有可能就是該礦區(qū)的導(dǎo)礦構(gòu)造、深部導(dǎo)熱。

（5）通過(guò)上文使用重磁方法進(jìn)行深部找礦分析，找到了5處推測(cè)斷裂，這5處地方對(duì)進(jìn)一步找礦有著非常大的意義。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)深部找礦屬于當(dāng)前的研究重點(diǎn)，其需要較高的技術(shù)支持和找礦方法，文章分析了3種重要的找礦方法，能夠在深部找礦中發(fā)揮重要作用。最后文章還對(duì)重磁找礦方法在某礦區(qū)中進(jìn)行應(yīng)用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了五處結(jié)構(gòu)斷裂處，能夠證明該方式具有不錯(cuò)的應(yīng)用效果。如今，我國(guó)對(duì)深部找礦的研究還不夠深入，存在深度找礦效率慢、質(zhì)量低的問(wèn)題，需要繼續(xù)努力，爭(zhēng)取研究出更加先進(jìn)、成熟的深度找礦方法。

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