■梁小龍 夏強 韓永明 馬啟龍

（青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊青海西寧810012）

淺談地球物理方法在深部找礦中的應(yīng)用

■梁小龍 夏強 韓永明 馬啟龍

（青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊青海西寧810012）

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)對資源需求量迅速增加，礦產(chǎn)資源保障能力與資源需求的矛盾日益突出。礦山深部找礦比淺部找礦具有更大的難度，某些地球物理勘查技術(shù)由于其探測深度和探測精度或抗干擾能力等原因，使其在地表難以準(zhǔn)確地探測到這種隱伏資源的信息。因此，礦山深部找礦勘查對地球物理勘查技術(shù)的要求更高，必須研究應(yīng)用適合礦床地質(zhì)特征和礦床類型的深部地球物理勘查方法。

綜合 地球物理方法 深部 斷裂

隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，對礦產(chǎn)的需求與日俱增。大型礦產(chǎn)的發(fā)現(xiàn)非常迫切。在市場經(jīng)濟條件下，礦產(chǎn)地質(zhì)勘查是商業(yè)行為。與實物產(chǎn)品不同，礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的產(chǎn)品不是礦床，是數(shù)據(jù)、信息，是闡釋地下礦床奧秘的說明，是指引礦產(chǎn)開發(fā)的作業(yè)指導(dǎo)書。沒有這些數(shù)據(jù)、信息的礦床，是自然自在之物，沒有使用價值。同時，礦產(chǎn)地質(zhì)勘查具有高投入、高風(fēng)險的特征。如果能在找礦理論和技術(shù)上有重大突破，同時具有高收益性。

現(xiàn)今的礦床模型和成礦規(guī)律有地區(qū)的局限性。現(xiàn)今礦床學(xué)還沒有完全揭示成礦的本質(zhì)，因此，礦床研究應(yīng)當(dāng)深化，應(yīng)透過地質(zhì)現(xiàn)象揭示出本質(zhì)的、定量的、通用的規(guī)律。建立新的找礦勘探理論體系，已顯得非常迫切和重要。

1 深部礦的產(chǎn)出特征

深部礦的形成分兩種情況：（1）礦床原始形成深度較大，現(xiàn)今仍深埋在地表下；（2）礦床原始形成與淺部甚至地表，現(xiàn)今位于深部，常常是已沉積、風(fēng)化礦床?？梢钥闯?，同類礦床具有相似的原始產(chǎn)出特征，形成是由同種成礦作用控制，與其埋藏深淺無關(guān)。從成礦系統(tǒng)角度來分析，類型相同的淺部礦和深部礦，其產(chǎn)出特征的差異性是成礦后各種因素耦合的結(jié)果?？偨Y(jié)深部礦的特點有：一般保存較完整，連續(xù)性好，受次生改造強度不大；除被損壞或變質(zhì)礦床外，大多數(shù)深部礦床中礦體或礦石組成部分都保存了較多的原生特征；若礦床發(fā)育礦種上的垂直分帶，則其深部礦種多是高溫礦種。

2 地球物理方法

（1）頻譜激電法。此法可在超低頻段進行多頻視復(fù)電阻率測量，之后對測量的負電阻率的頻譜特性進行分析，以解決深部物資與能量的交換和物理-力學(xué)-化學(xué)過程的制約，即熱物質(zhì)在運移和上涌過程中與殼、幔介質(zhì)圍巖的蝕變交代與變質(zhì)作用而逐漸聚積的地質(zhì)問題。利用頻譜激電法進行深部找礦勘探，能夠取得良好的地質(zhì)勘查效果、提供更為豐富的地質(zhì)信息。

（2）瞬變電磁法。該方法主要用來研究電磁場響應(yīng)隨時間變化的規(guī)律，在運用過程中通過不接地回線或是接地線源向地下發(fā)送一次脈沖電磁場，若是地下存在有導(dǎo)電礦體，則此導(dǎo)電礦體會在一次脈沖電磁場的作用下，在導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生渦旋電流。此渦旋電流會在次脈沖電磁場的間歇期間產(chǎn)生交變磁場，此交變磁場被稱為異常場或是二次場。相關(guān)勘查人員通過觀查二次場的變化特征，來分析此磁場與時間的變化關(guān)系，從而確定地下深部導(dǎo)體的電性結(jié)構(gòu)分布和空間形態(tài)。

（3）可控源音頻大地電磁法。此方法是一種主動源頻率域電磁法，它運用人工場源域電磁測深方法來勘查?？煽卦匆纛l大地電磁法是利用發(fā)射機向地下發(fā)送不同的電磁波，來觀查測量到的電場分量Ex與磁場分量Ey，依據(jù)相關(guān)的計算公式來得出測試的電阻率。

3 地球物理勘探方法在深部找礦中的應(yīng)用

（1）地球物理勘探方法在某斷裂帶金礦深部找礦中的應(yīng)用。

此礦帶的上盤是早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系，主要巖性為黑云變粒巖、斜長角閃巖、斜長片麻巖等，普遍混合巖化。其下盤屬于玲瓏花崗巖，此地帶的礦體存在與變質(zhì)巖和玲瓏花崗巖相接觸的破碎蝕變帶內(nèi)。礦化與蝕變作用有關(guān)，主要是由其構(gòu)造活動決定的，在此礦體帶的金屬硫化物大多數(shù)表現(xiàn)為浸染狀、細脈狀產(chǎn)出，以黃鐵礦為主。

（2）技術(shù)方法。在對此地質(zhì)帶進行深部找礦時采用了V8多功能電法儀中的可控源音頻大地電磁法和頻譜激電法進行綜合勘探。首先，使用可控源音頻大地電磁法對此地段的深部礦體進行勘查如圖1所示，從勘查結(jié)果中顯示出此段的深部的在視電阻率斷面等值線圖上異常明顯，且具有較為清晰的層次感，從勘測結(jié)果中可以看出其上部為低阻電性層，中部為典型的過渡帶，其中梯級帶表現(xiàn)出舒緩的波狀并向下傾伏延伸，底部為高阻電性層。將勘測的結(jié)果與此地帶的地質(zhì)資料進行分析，可得出其上部對應(yīng)此地質(zhì)帶的上盤早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系，中部為變質(zhì)巖和玲瓏花崗巖相接觸的破碎蝕變帶，底部為其下盤的玲瓏花崗巖。金屬礦體在擬斷面等值線圖上表現(xiàn)出低阻梯級帶中的局部高阻異常，此勘測結(jié)果和無形統(tǒng)計結(jié)果中金屬礦石表現(xiàn)出高阻特征的結(jié)果是一致的，根據(jù)礦體特征我們可以做出以下解釋：由于金礦體賦存于構(gòu)造蝕變，金屬礦體中礦物質(zhì)的富集和此地帶的蝕變強度有著密切的聯(lián)系，蝕變強度越大，其金屬礦的礦化就越好。在此礦區(qū)中礦體的形成與鉀長石化、黃鐵絹英巖化、硅化及碳酸鹽化等圍巖蝕變有著密切的聯(lián)系。鉀長石化、黃鐵絹英巖化、硅化及碳酸鹽化等蝕變巖都具有高電阻物性特征，因此此地帶形成的金屬礦體呈現(xiàn)出高阻、高極化率的物理特征。

頻譜激電法是在可控源音頻大地電磁法的基礎(chǔ)上，通過對斷層的傾向和延伸變化規(guī)律的推斷，來設(shè)計深部礦體勘探窗口。通過礦體和礦化蝕變地帶激電效的明顯反應(yīng)，來證明運用此勘探方法的優(yōu)勢。

通過實例的勘探結(jié)果證明：此斷裂帶的金屬礦體位于破碎蝕變帶，礦體呈現(xiàn)出高電阻、高充電率、高時間常數(shù)，低相關(guān)系數(shù)、低相位的綜合地球物理特征。而運用地球物理勘查方法對其深部礦體的勘探在該地帶取得了較好的地質(zhì)效果。

4 結(jié)語

在進行深部找礦時需要通過地球物理場響應(yīng)，穿過地平線深入到地層深處去尋找前者的礦藏。地球物理勘查方法具有勘查深度大、精度高、分別率高的優(yōu)勢，因此成為了深部找礦的重要方法。

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1000-405X（2016）-5-195-2