惠緯經(jīng)
(甘肅煤田地質(zhì)局綜合普查隊,甘肅 天水 741000)
銅礦開采過程中,銅多以伴生礦形式存在,無法直接開采。而大功率激發(fā)極化法在銅多金屬礦中的使用,使銅多金屬礦開采率得到了極大提升[1]。大功率激發(fā)極化法在20世紀40年代起逐漸被應(yīng)用于地質(zhì)找礦中,相對于其他常見找礦方法來說,這一方法在實際應(yīng)用過程中所受干擾更小,能夠有效提高找礦效率。大功率激發(fā)極化法在供電電流穩(wěn)定的情況下,隨著找礦時間的增加,兩個測量電極差位之間達到飽和值。而在供電電流斷開后逐漸減小。在這一過程中,溶液中的正離子與負離子間的排列方向不斷變化。根據(jù)這一規(guī)律,對銅多礦中隱藏礦體勘查,能夠有效提高找礦工作勘查效率。
大功率激發(fā)極化法技術(shù)根據(jù)電極排列方式將其分為支流機電探測裝置、聯(lián)合剖面以及中間梯度等幾個技術(shù)。根據(jù)不同銅多金屬礦情況采用不同方法,從而有效解決在找礦工作中遇到的問題[2]。
銅多金屬礦在進行詳細勘查中,利用大功率激發(fā)極化法根據(jù)直流測探裝置數(shù)據(jù)能夠完整對礦體深埋情況推測,根據(jù)探測相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測礦體實際傾斜方向。當(dāng)測深點出現(xiàn)在地表礦體上時,則所測得電極差距越大,相應(yīng)顯示曲線得到上升,其電極距則增加到最大值。
通過觀察所測得激發(fā)極化測深曲線的等值線與類型,可以預(yù)測出銅多金屬礦種實際礦體傾斜方向,且測深點曲線直接受到礦體深度影響。受礦產(chǎn)分布構(gòu)造與地層巖型控制,激發(fā)極化探測,能夠在明確礦石特征的同時,為找礦工作提供有效開采數(shù)據(jù)。
聯(lián)合剖面法在銅多金屬礦中使用,主要利用聯(lián)合剖面裝置完成實際地質(zhì)情況三級排列聯(lián)合。利用裝置完成A、B之間電極供電,若A與B之間存在無窮遠電極,則記為C。當(dāng)A、B電極供電時,供電回路中的C電極處于無窮遠狀態(tài)。聯(lián)合剖面法主要用于對銅多金屬礦層狀以及較為復(fù)雜的陡峭脈狀礦體探測,明確礦體傾斜方向與頂部位置等。礦區(qū)受地質(zhì)構(gòu)造影響,銅多金屬礦一般會受到其他伴生礦石影響,成為斷裂組合構(gòu)造格架,是該礦區(qū)主要控礦構(gòu)造與導(dǎo)礦影響因素。
中間梯度法在使用過程中,主要以A、B電極供電為基礎(chǔ),通過M、N兩個電極運行情況進行測量。利用中間梯度法,供電電極差值較大的A、B之間,滿足AB>>MN,且通常情況下AB=(30-50)MN。在銅多金屬礦勘查過程中,AB電極相對較為穩(wěn)定,而MN則會在AB之間三分之一區(qū)域范圍內(nèi)完成觀測與移動工作。中間梯度法目前在銅多金屬礦中是一種常見的找礦技術(shù),能夠有效提高工作效率。且在觀測區(qū)域中,通過銅礦石與圍巖極化率參數(shù)對比,同框體與圍巖之間數(shù)據(jù)存在著明顯差異,一般銅礦極化率是圍巖極化率的8倍~20倍。
為更好體現(xiàn)出大功率激發(fā)極化法在銅多金屬礦中應(yīng)用效果,對某一地區(qū)銅多金屬礦實際應(yīng)用效果分析。該地區(qū)銅多金屬礦活動較為強烈,且斷裂與褶皺發(fā)育較多,基地褶皺以斜向為主。
考慮到基巖較為破碎,因此以物性標本采集為主,利用大功率激發(fā)極化法技術(shù),測定極化率與電阻率,其測定示意圖,如圖1所示:
圖1 某地區(qū)銅多金屬礦激發(fā)電極勘查示意圖
在銅多金屬礦勘測中,為確保測量質(zhì)量,此次裝置中AB電極距離選為1500m,MN極距離為40m。供電時間為8s,觀測其電阻率與極化率。其礦石電性參數(shù)測量結(jié)果,如表1所示:
表1 礦石電性參數(shù)測量結(jié)果
巖屑晶屑凝灰?guī)r 0.5 0.38~1.65 398.4 138~1265黃綠色花崗閃長巖 0.4 0.48~1.48 94.6 117.5~365.0流紋巖屑凝灰?guī)r 1.5 1.32~12.6 213.2 17.3~1565鐵錳礦化硅泥質(zhì)巖 4.3 1.44~13.9 238.8 20.4~571.4黃綠色二廠斑巖 0.6 0.44~1.89 176.4 115.9~606巖屑晶屑凝灰?guī)r 0.6 0.39~2.27 274.2 154~1201黃綠色玢巖 0.7 0.15~2.41 271.0 116~1035
根據(jù)上表中銅多金屬礦各類型礦石極化情況,能夠精確計算出各礦石數(shù)值變化范圍,且各礦石電阻率差值較小,相對于傳統(tǒng)勘查方法來說其數(shù)據(jù)更加準確,能夠為今后銅多金屬礦開采提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
銅多金屬礦多存在伴生礦中,因此其大功率激發(fā)極化法的應(yīng)用對今后開采工作有著非常重要的指導(dǎo)作用。大功率激發(fā)極化法作為目前最有效的勘測手段之一,其實際應(yīng)用也逐漸被人們所接收,想要得到廣泛應(yīng)用,首先需要解決儀器笨重以及后期處理軟件落后的問題,才能更好為后期開采工作提供有力依據(jù)。