劉雪梅（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局407隊(duì)，湖南懷化418000）

礦產(chǎn)勘查中的物化探技術(shù)應(yīng)用與地質(zhì)找礦效果分析

劉雪梅（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局407隊(duì)，湖南懷化418000）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，大大提升了礦產(chǎn)資源在社會(huì)生產(chǎn)中的地位，物化探技術(shù)是現(xiàn)代化礦產(chǎn)資源勘查和預(yù)測(cè)的重要技術(shù)，對(duì)提高我國(guó)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用具有十分重要的意義。本文主要對(duì)礦產(chǎn)資源勘查中物化探技術(shù)的應(yīng)用和地質(zhì)效果進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)例對(duì)物化探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，僅供參考。

礦產(chǎn)勘查；物化探技術(shù)；地質(zhì)效果分析

1 引言

隨著礦產(chǎn)資源在社會(huì)生產(chǎn)中的地位逐漸升高，我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的勘查越來(lái)越重視。通過(guò)各種先進(jìn)勘查技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了國(guó)家礦產(chǎn)資源的后備儲(chǔ)量，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)發(fā)展水平的有效提高。

2 礦產(chǎn)勘查中的物化探技術(shù)分析

2.1 物探技術(shù)分析

在對(duì)地球資源進(jìn)行勘探的過(guò)程中，所謂的物探技術(shù)主要是通過(guò)重力、電等物理元素實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源有效探測(cè)的方法，可利用該方法對(duì)能源礦產(chǎn)進(jìn)行大面積尋找和勘查，以增強(qiáng)對(duì)黑色金屬、有色金屬及非金屬等礦產(chǎn)礦物的勘查力度。

2.1.1 電磁法

電磁法主要將低頻廣播或者軍事電臺(tái)發(fā)射的電磁波為場(chǎng)源，通過(guò)天空、地面及地下對(duì)電磁場(chǎng)空間分布的具體情況進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量，并通過(guò)測(cè)量結(jié)果制作一個(gè)淺層地質(zhì)體的局部異常圖，一般情況下，該方法可探測(cè)的深度約為50m?？陀^來(lái)說(shuō)，電磁法所使用的設(shè)備較為輕便，并能快速獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，但這方法在礦產(chǎn)資源勘查應(yīng)用的過(guò)程中，容易受到外界因素的影響，導(dǎo)致各種問(wèn)題的出現(xiàn)，對(duì)勘查結(jié)果產(chǎn)生影響。這一方法不適用于深層礦產(chǎn)資源的勘查中，在深層礦產(chǎn)資源的探測(cè)過(guò)程中，很難獲得更為準(zhǔn)確的探測(cè)信息，對(duì)參數(shù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.1.2 地震層析成像技術(shù)（CT）

所謂的地震層析成像主要運(yùn)用醫(yī)學(xué)上的X射線(xiàn)CT理論，并結(jié)合地震波數(shù)據(jù)對(duì)地下結(jié)構(gòu)的物質(zhì)屬性進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果繪制相應(yīng)的圖像技術(shù)。由于不同地層彈性波阻抗存在差異，因此，該技術(shù)的應(yīng)用就可對(duì)地表下的空間進(jìn)行準(zhǔn)確、全面的了解。地震層析成像技術(shù)主要適用于深層礦產(chǎn)資源的探測(cè)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，該技術(shù)也越來(lái)越成熟。

2.1.3 大地電磁勘查

大地電磁勘查主要包括電法勘查和磁法勘查，其中電法勘查主要是依據(jù)巖石和礦石的電性差異所進(jìn)行的礦產(chǎn)勘查、水文勘察的方法，電法的種類(lèi)較多，最主要的包括地面電法、直流電法、電磁法，具體的方法主要有以下幾種：

①直流電阻率法。②直流激發(fā)極化法（IP），間歇正負(fù)供電，對(duì)激發(fā)所產(chǎn)生的二次電位進(jìn)行觀察，對(duì)極化率、充電率和導(dǎo)出電阻率進(jìn)行計(jì)算，具有較好的勘查效果，但該方法的缺點(diǎn)在于儀器較為笨重，探測(cè)深度在200m以?xún)?nèi)。③可控源變頻大地電磁（EH4）：對(duì)天然和人工電磁場(chǎng)的礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘測(cè)，并對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行研究的方法即為可控源變頻大地電磁，該方法主要適用于地下水、金屬礦勘測(cè)、煤田，勘查深度可達(dá)1km，在該技術(shù)使用過(guò)程中，對(duì)于淺層或低于500m的應(yīng)利用人工源，若勘測(cè)深度超過(guò)500m可利用天然電磁場(chǎng)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于儀器較為輕便。

2.2 化探技術(shù)分析

化探技術(shù)即是在地球化學(xué)理論的基礎(chǔ)上通過(guò)系統(tǒng)測(cè)量天然物質(zhì)中一種或幾種地球化學(xué)指標(biāo)，研究其分布分配的規(guī)律，以發(fā)現(xiàn)與礦有關(guān)的地球化學(xué)異常來(lái)找礦的技術(shù)。該方法根據(jù)采樣介質(zhì)的不同，可劃分為以下幾種：

2.2.1 水系沉積物測(cè)量

采集水系中的淤泥和細(xì)砂，對(duì)其所處成礦區(qū)帶內(nèi)重要的成礦元素和指示元素含量進(jìn)行分析，分析其單元素異常及多元素組合異常。根據(jù)采集樣品密度的稀密程度可劃分為區(qū)域化探和化探普查。

2.2.2 土壤測(cè)量

采集土壤樣品分析其微量元素的含量，用以找礦的方法，根據(jù)采樣密度可劃分為以下兩類(lèi)，主要用于找礦勘查中：①土壤化探普查：比例尺1：5萬(wàn)，采樣密度9～20件/km2，并對(duì)和找礦有關(guān)的10種元素進(jìn)行分析，該方法被廣泛適用于有色金屬礦中，能快速將礦靶區(qū)確定下來(lái)；②土壤化探詳查：比例尺1：1萬(wàn)，采樣密度200～500點(diǎn)/km2，并對(duì)其和找礦相關(guān)的元素進(jìn)行分析，該方法主要適用于難識(shí)別的微粒型金礦。

2.2.3 多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查

基本比例尺為1：25萬(wàn)，主要采集土壤樣品、湖底沉積物樣品、生物樣品，并對(duì)其多種微量元素進(jìn)行分析，主要應(yīng)用于環(huán)境研究和找礦勘查。

3 礦產(chǎn)勘查中的物化探技術(shù)應(yīng)用地質(zhì)效果分析

通過(guò)采用物探技術(shù)和化探技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)勘查所獲取的數(shù)據(jù)、信息，具有較強(qiáng)的不確定性，從而對(duì)指導(dǎo)礦產(chǎn)資源的勘查工作產(chǎn)生負(fù)面影響，若不能對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理解釋及科學(xué)分析，則無(wú)法將數(shù)據(jù)的指導(dǎo)作用充分發(fā)揮出來(lái)。一般情況下，物化探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用，往往會(huì)根據(jù)工作人員的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，再結(jié)合多種方法的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析和解釋?zhuān)蟠蠼档土说V產(chǎn)勘查中物化探技術(shù)應(yīng)用的可靠性和科學(xué)性。在人工分析前提下所制定的解決方案，常為控制勘查過(guò)程中的觀測(cè)參數(shù)，并不能將對(duì)工程的指導(dǎo)作用充分發(fā)揮出來(lái)，因此，在礦產(chǎn)資源勘查過(guò)程中，需要收集大量數(shù)據(jù)，在一定程度上為勘查數(shù)據(jù)的分析增加難度，從而無(wú)法保障數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。

地質(zhì)勘查的主要目的是加強(qiáng)對(duì)地震地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)的分析，結(jié)合地質(zhì)勘查化探技術(shù)的應(yīng)用，有利于提升地質(zhì)勘查的整體水平，加強(qiáng)對(duì)化探技術(shù)的研究，可將物化探技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和積極作用充分發(fā)揮出來(lái)。礦產(chǎn)資源對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用，加強(qiáng)礦產(chǎn)資源勘查的管理和控制工作，對(duì)礦產(chǎn)勘查中的物化探技術(shù)進(jìn)行深入研究，實(shí)現(xiàn)其在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用價(jià)值。

在礦產(chǎn)勘查物化探技術(shù)應(yīng)用地質(zhì)效果分析的過(guò)程中，對(duì)礦產(chǎn)分布的地質(zhì)情況進(jìn)行合理普查，并在對(duì)礦體或礦床進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)其予以合理評(píng)價(jià)，有利于提高地質(zhì)分析的工作效率。結(jié)合物化探找礦勘查技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可通過(guò)采用合理措施來(lái)查找隱伏礦，并遵循相關(guān)的優(yōu)化原則，以便獲得具體、可靠的數(shù)據(jù)，根據(jù)對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和分析，制定符合實(shí)際情況的解決方案，積極運(yùn)用不同礦產(chǎn)材料化探技術(shù)，綜合分析地形特征、礦物特征及交通條件等狀況，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)勘查中物化探技術(shù)應(yīng)用和地質(zhì)效果的最大化。

4 實(shí)例分析

下文僅以瞬變電磁法在某礦區(qū)的應(yīng)用為例，對(duì)礦產(chǎn)勘查中物化探技術(shù)的應(yīng)用和地質(zhì)效果進(jìn)行分析。

4.1 實(shí)例概況

該礦區(qū)主要以塊狀硫化物礦為主，金屬礦物主要包括黃鐵礦、磁黃鐵礦、方鉛礦，塊狀礦石的電阻率一般＜10Ωm，礦體主要產(chǎn)于中、下泥盆系的火山-沉積碎屑巖中，100m深度的淺部礦即為貧礦，品位2～3%，300～500m的兩層盲礦即為富礦，品位為5%（Pb+Zn），圍巖的電阻率約高1000Ωm。

4.2 瞬變電磁法的應(yīng)用

瞬變電磁法測(cè)量主要采用從國(guó)外引進(jìn)的EM-37系統(tǒng)，野外實(shí)測(cè)的發(fā)射框?yàn)椋?00×600）m，電流為15A，頻率為25Hz，瞬變電磁法在礦體中的應(yīng)用，該礦區(qū)三號(hào)勘查線(xiàn)出現(xiàn)異常，如圖1所示，礦體中存在明顯的瞬變電磁異常反映。

該礦區(qū)二十號(hào)線(xiàn)勘查線(xiàn)剖面進(jìn)行瞬變電磁法測(cè)量，發(fā)射框?yàn)椋?00×100）m，電流為20A，頻率為25Hz、6.25Hz、2.5Hz，實(shí)測(cè)結(jié)果如圖2所示。從圖2中，可以看出瞬變電磁測(cè)量的等值線(xiàn)明顯向南偏移，可見(jiàn)整個(gè)礦體呈向南傾斜的趨勢(shì)，經(jīng)過(guò)ZK20-2鉆孔進(jìn)行驗(yàn)證后，發(fā)現(xiàn)在263.2-273.6m范圍內(nèi)，可見(jiàn)9m厚的鉛鋅富礦體（Pb+Zn，品位12.1%）。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地質(zhì)勘查工作的開(kāi)展，應(yīng)根據(jù)勘查區(qū)域巖石結(jié)構(gòu)和礦物的具體分布情況，選擇適宜的地質(zhì)找礦工作模式，實(shí)現(xiàn)物化探技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘查中的合理應(yīng)用，以便在尋找礦產(chǎn)資源的過(guò)程中，能夠進(jìn)一步推廣物化探技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

圖1 該礦區(qū)三號(hào)線(xiàn)地質(zhì)瞬變電磁綜合剖面圖

圖2 該礦區(qū)鉛鋅礦床二十號(hào)線(xiàn)電磁測(cè)深視電阻率

[1]蔣永建，魏俊浩，周京仁，等.勘查地球化學(xué)新方法在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用及其地質(zhì)效果[J].物探與化探，2010，34（2）：134～138.

[2]龔勝平，丁衛(wèi)忠，王明明，等.相位激發(fā)極化法在多寶山礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查中的應(yīng)用效果[J].物探化探計(jì)算技術(shù)，2013，35（5）：524～529.

[3]袁桂琴，楊少平，孫 躍，等.隱伏金屬礦勘查中物化探方法技術(shù)應(yīng)用研究[J].物探化探計(jì)算技術(shù)，2012，34（6）：631～639.

P632

A

2095-2066（2016）33-0107-02

2016-11-12

劉雪梅（1981-），女，工程師，本科，主要從事地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查等工作。