王金亮，晉曉明

（天津華北地質勘查局核工業(yè)二四七大隊，天津 301800）

深部金屬礦產探測一直以來都是探礦的難點，而目前探礦正向更深層次發(fā)展，這是解決資源短缺問題的關鍵所在。為此，需要對地球物理方法給予高度重視，以解決深部找礦中的技術問題。

1 利用地球物理勘查能實現深部地學填圖

在實現深部地學填圖以后，能根據區(qū)域成礦背景及規(guī)律進行找礦靶區(qū)的確定。地學填土過程中對地球物理方法進行合理應用能有效解決下列問題：

（1）掌握沉積蓋層具體構造，并確定風化層實際厚度，對基底及其起伏變化情況進行研究。以某銅鎳礦床為例，它和基底侵入巖之間具有十分緊密的關系，同時在基底上還含有中生代到新生代的沉積建造，其厚度可以達到300m。為了掌握基底及其起伏變化情況，根據比例為1：50000的重磁資料開展深部填圖，同時充分考慮鉆孔資料確定基底起伏情況，由此確定很多具有代表性的靶區(qū)，為后續(xù)深部找礦提供了可靠參考依據[1]。

（2）能構建反演模型，為深部構造的確定提供技術支持。對于金屬礦床而言，它的形成和基于巖漿作用的深大斷裂存在緊密關聯(lián)，很多銅礦與金礦都是沿著區(qū)域深大斷層進行分布的?；诖?，根據區(qū)域的重力及航磁資料及其線性異常和斷裂之間的相互關系，能掌握深大斷裂實際延伸情況，進而為靶區(qū)確定奠定良好基礎。

（3）實現深部巖性填圖進而準確找出礦層賦存位置。因金屬礦的形成及分布和巖性具有緊密關系，所以可借助地球物理方法開展深層次巖性填圖，以此確定在多種物理性質的巖體中存在的不同形態(tài)。比如某金礦就和深層次的花崗巖體密切相關，基于此通過對區(qū)域內磁測數據等的分析和應用，制成了這一巖性在整個區(qū)域中的分布圖，從而推導出金礦所在位置。

2 利用地球物理勘查能解決超深鉆探無法解決的問題

這一方面主要體現在：在地下淺表可以發(fā)現的金屬礦，包括大型與超大型金屬礦及多金屬礦，都是地球內部會在發(fā)展過程中發(fā)生物質或能量的交替產生的，并非在地表產生和不斷堆積的。由于礦物元素會發(fā)生運移與聚集，所以大型與超大型金屬礦及多金屬礦都會收到深層物質或能量持續(xù)交換作用的影響，其中的熱物質在不斷運移或上涌時和介質圍巖發(fā)生蝕變交代?；诖?，必然涉及到深層介質和構造基本格局、物質形態(tài)與運移、物質基本屬性與它的空間展布等內容。采用傳統(tǒng)地質方法基本上無法解決以上問題，盡管采用超深鉆探的方法也能獲取深層信息，但現階段深度最大的鉆孔也無法解決現存的問題，而且超深鉆井需要很大成本，使用起來非常不便。由此可見，可能只有借助地球物理方法才能有效解決上述問題，比如大地電磁與天然地震。其中，以某地區(qū)進行的電磁探測為例，除了能探明地殼基本結構，探測深度在0km～50km范圍內，還探明了礦區(qū)中主要成礦物質的具體來源和運移方向，同時對礦區(qū)形成原因給出相應的解釋[2]。

3 利用地球物理勘查可以尋找到賦存于深層次的隱伏盲礦體

針對和圍巖之間有較大物性差異的賦存深度較大的隱伏式礦體，無論是采用航空的方法還是在地面采用地球物理的方法，都能實現直接找礦，尤其是低空飛行與借助直升機開展高精度探測。比如某鐵礦區(qū)就運用了以直升機為載體的航空磁法進行探測，同時以精細解釋結果為依據進行布孔，現在已經有三個鉆孔見礦，其中一個鉆孔在721.97m～770.36m的深度范圍內共發(fā)現6層礦體，總厚度為14.8m，在礦石中，礦物以磁鐵礦為主，此外還含有黃銅礦及雌黃鐵礦。利用相同的方法在其它區(qū)域也能獲得良好的效果[3]。

充分利用現有的鉆孔，在井中開展地球物理勘查工作，能直接查出在鉆井周圍具有較高密度的其它礦體?，F在西方國家對井中的地球物理給予了很高的重視，比如井中TEM與激電。

比如，加拿大借助井中TEM的方法在某個鋅銅礦中發(fā)現新礦體，其所處深度為500m，這個結果為此礦床新增了近300萬噸的資源量。此外，澳大利亞通過對鉆孔密集區(qū)實施井中TEM，在深層次找到很多新礦床[4]。

近幾年，隨著礦山不斷開采，很多淺部的礦產資源都面臨枯竭，在這種情況下，應開始向深部延伸，也就是對更深層次的礦體進行探測。以塔爾納赫礦床為例，它的形成和分布都受到塔爾納赫侵入體影響，在六十年代中期，重點探索位于西南部相對較淺的區(qū)域，此后為了保證資源儲量，實際的探測工作轉變?yōu)闁|北向，該區(qū)域的侵入體主要埋藏于700m～2000m的深度范圍內。在實際的深部找礦勘探工作中，可采用電測深、高精度重力探測及瞬變電磁。

圖1 侵入體在東北向上的分析模型

在地面觀測到的部分區(qū)域重力異?，F象，其幅值在1.3mGal左右，它的異常峰值處在侵入體加厚處，在整個異常中，有30%～40%是由于蝕變巖石產生的。該侵入體在東北向上的分析模型如圖1所示。根據這一模型對斷裂帶向東的動力效應進行計算，其結果等于0.7mGal，向西的動力效應結果等于0.4mGal，對于蝕變巖石，其重力效應等于0.25mGal，可見，采用這一模型通過計算得到的重力效應結果和相關曲線完全一致。

利用TEM方法、電測深方法與鉆孔探測等多種方法掌握侵入體實際深度，先借助視電導率曲線對10Ω·m到40Ω·m的層位實施追索，這一層和通古斯群相對應，于測點間這一層位實際埋深將產生突變，這說明在兩點之間存在斷距可以達到250m甚至更大的斷層。處于通古斯群以下的層位，其電阻率等于300Ω·m，層厚在200m～300m范圍內，在它的下方，電阻率有所升高的部分可能是含礦層。此后通過鉆孔確認了這一模型是準確無誤的，由此找出很多硫化物礦體，使深部找礦得到技術層面上的突破。

4 結語

綜上所述，在今后的工作中，面對探測深度日益增大，對精度提出的要求不斷提高的新要求，應持續(xù)完善并開發(fā)具有更高分辨率和更深有效勘探深度的新裝置，對正演和反演基本理論及深部找礦信息綜合處理予以加強，研制出對深部找礦有重要意義的相關軟件系統(tǒng)。