李海君

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

金礦屬于貴金屬礦種，主要出產(chǎn)黃金，黃金作為一種昂貴金屬，具有金融和貨幣屬性，具有很高的收藏價(jià)值。自古以來(lái)人們對(duì)其具有較高的需求，勘探和勘探金礦從未間斷過(guò)。近年來(lái)，當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平在不斷提高，使人們對(duì)黃金的需求量也逐步增加，如今全球每年的黃金礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)備量已經(jīng)達(dá)到了123655t，相對(duì)易于開采的金礦床大多已開采，勘探結(jié)果也表明，金礦儲(chǔ)量變得更加嚴(yán)重。世界上的黃金資源存在危機(jī)，因此，金礦深水部分的混合礦產(chǎn)帶已成為新事物，為金礦儲(chǔ)備山基地。然而，金礦深水部分的混合礦帶是深而復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)其進(jìn)行礦床勘查具有一定的難度，傳統(tǒng)勘查方法在金礦礦床勘查中標(biāo)準(zhǔn)誤差比較大，勘查到的數(shù)據(jù)值與實(shí)際值具有較大的差距，不能為金礦礦床開采提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)，傳統(tǒng)勘查方法已經(jīng)無(wú)法滿足金礦礦床勘查需求，為此提出深部精準(zhǔn)電測(cè)法在金礦礦床勘查中的應(yīng)用。深部精準(zhǔn)電測(cè)法是一種物探方法，適用于對(duì)深部物質(zhì)測(cè)量，具有精度高、易操作、效率快等優(yōu)點(diǎn)，此次將深部精準(zhǔn)電測(cè)法應(yīng)用到金礦礦床勘查中，為金礦礦床勘查提供理論依據(jù)。

1 基于深部精準(zhǔn)電測(cè)法的金礦礦床勘查方法

1.1 基于深部精準(zhǔn)電測(cè)法的金礦礦床數(shù)據(jù)采集

根據(jù)金礦礦產(chǎn)實(shí)際情況，運(yùn)用深部精準(zhǔn)電測(cè)法對(duì)金礦礦床數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，深部精準(zhǔn)電測(cè)法獲取數(shù)據(jù)過(guò)程如下：首先選取合適型號(hào)的深部精準(zhǔn)電測(cè)儀，根據(jù)金礦礦床勘查規(guī)模確定深部精準(zhǔn)電測(cè)儀的數(shù)量，在采集數(shù)據(jù)之前需要對(duì)電測(cè)儀器參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，保證采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量[1]。首需要根據(jù)金礦礦床地形地貌特征，合理布置測(cè)線和測(cè)量參數(shù)，礦床邊坡處必須設(shè)定測(cè)點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)。然后深部精準(zhǔn)電測(cè)儀安置在比較平整、周圍環(huán)境干擾因素較少的區(qū)域，并且禁止安置在高壓電下[2]。在精密電氣深度測(cè)量?jī)x的東，南，西和北放置四個(gè)電極間距，東方和西方代表電表電源電極，南方和北方代表生產(chǎn)區(qū)域中的電表電極，電極之間的距離基于采礦區(qū)域的隔離率，并按照從大到小進(jìn)行排序，將四組電極之間進(jìn)行均勻布置，使其間隔不斷減小。將電測(cè)儀器測(cè)線長(zhǎng)度參數(shù)設(shè)定在200m～220m之間，在研究范圍內(nèi)的場(chǎng)地所允許的最大施工范圍當(dāng)中，盡可能保證地質(zhì)礦床數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)地質(zhì)深部精準(zhǔn)測(cè)量?jī)x，來(lái)確定地質(zhì)深處地層距離。最后開啟儀器開關(guān)，對(duì)金礦礦床數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且將電測(cè)儀采集到的電阻率信號(hào)上傳到計(jì)算機(jī)中，用于后續(xù)對(duì)金礦礦床數(shù)據(jù)處理，以此完成基于深部精準(zhǔn)電測(cè)法的金礦礦床數(shù)據(jù)提取。

1.2 金礦礦床數(shù)據(jù)處理

深部精準(zhǔn)電測(cè)法采集到的礦床數(shù)據(jù)中存在部分無(wú)效數(shù)據(jù)以及含噪比較大的數(shù)據(jù)信號(hào)，為了保證金礦礦床勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性，收集的金礦數(shù)據(jù)需要處理。處理過(guò)程主要包括數(shù)據(jù)預(yù)處理和文件創(chuàng)建。對(duì)以上收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理主要是讀取原始數(shù)據(jù)信息，然后通過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算獲得高級(jí)檢測(cè)所需的確切信息[3]。所進(jìn)行的預(yù)算處理數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)工作步驟：首先要對(duì)所得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行類型分類，從計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行數(shù)據(jù)文件體育，打開所提取的原始信息文件，并將其保存在適當(dāng)?shù)奈恢?，然后使用適當(dāng)?shù)能浖幚頂?shù)據(jù)。處理，并在文件名中記下特定日期，關(guān)聯(lián)的類型參數(shù)字符等。數(shù)據(jù)預(yù)處理完成后，必須以固定文件格式生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并且必須根據(jù)信息的現(xiàn)場(chǎng)記錄輸入正確的參數(shù)信息，以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建每個(gè)金礦的橫截面。所要操作的具體步驟如下所示：首先，要對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)建立文件夾，將所得數(shù)據(jù)保存到文件夾當(dāng)中；其次，將計(jì)算機(jī)中預(yù)處理后的信息數(shù)據(jù)，保存到制定路徑文件中；最后，勘查提出地質(zhì)數(shù)據(jù)相關(guān)信息，保證地質(zhì)勘查測(cè)量點(diǎn)之間的距離，起點(diǎn)的位置，距離間隔等；完成創(chuàng)建分區(qū)文件。將處理后的文件存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為后續(xù)金礦礦床反演分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

1.3 金礦礦床勘查數(shù)據(jù)反演分析

按時(shí)間順序?qū)μ幚砗蟮臄?shù)據(jù)進(jìn)行排序，然后在不同的“時(shí)間步長(zhǎng)”處反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)集的序列，以可視化隨時(shí)間變化的序列數(shù)據(jù)的電阻率差異，從而顯示金礦床的地質(zhì)電阻率。分布情況用于分析金礦的具體位置。首先，將一組處理后的連續(xù)電阻數(shù)據(jù)，作為所研究數(shù)據(jù)的背景數(shù)據(jù)及，并將此數(shù)據(jù)集進(jìn)行反演分析，建立出初始化的參考模型。以參數(shù)i為時(shí)間，與數(shù)據(jù)集L要進(jìn)行單獨(dú)反演計(jì)算，所得到的時(shí)間步對(duì)應(yīng)的是參數(shù)i所反演的結(jié)果；通過(guò)竟背景數(shù)據(jù)集進(jìn)行2～i次反演計(jì)算，所得到的電阻率值要與第一次反演結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，用電阻率反演百分比的形式來(lái)表示第一次與2～i次反演結(jié)果的電阻率差異，其表達(dá)式為：

公式（1）中，Z為金礦礦床電阻率反演結(jié)果；NL為數(shù)據(jù)集L單獨(dú)電阻率值；N2～i為數(shù)據(jù)集2～i次反演得到的電阻率值；N為數(shù)據(jù)集平均電阻率值。上述公式所計(jì)算的電阻率背景數(shù)據(jù)集，通過(guò)與原始參考模型在不同的時(shí)間步下圖像所反演出的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從而可以清楚的觀察到金礦床和相應(yīng)金的電阻率分布。礦床分布的細(xì)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)了基于深部精準(zhǔn)電測(cè)法的金礦礦產(chǎn)勘查。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)以某金礦礦床為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，該金礦礦區(qū)面積約3652m2，長(zhǎng)度為2644m，寬度為1625m，該金礦地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，礦床深度較深，具有較高的勘查難度，因此運(yùn)用此次設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)方法對(duì)該金礦礦床進(jìn)行勘查。根據(jù)該礦床實(shí)際情況，將測(cè)線布置在礦床邊坡以里的15m處，由于生產(chǎn)區(qū)左半部的斜坡深度較大，因此將生產(chǎn)區(qū)左半部的地質(zhì)勘測(cè)線設(shè)置為250m?？梢栽谠搮^(qū)域內(nèi)的最大允許范圍內(nèi)，獲取具有利用價(jià)值的地質(zhì)信息，從而確定出電極之間的距離。將其設(shè)置為15m。對(duì)于在山區(qū)右半部分的勘探工作，大地測(cè)量線的長(zhǎng)度設(shè)置為210m，電極之間的距離設(shè)置為10m，整個(gè)山區(qū)的測(cè)量線數(shù)量為48條，測(cè)點(diǎn)數(shù)量為220個(gè)，測(cè)線經(jīng)過(guò)了礦床極強(qiáng)傾倒區(qū)、強(qiáng)傾倒區(qū)、弱傾倒區(qū)以及極弱傾倒區(qū)，獲取到礦床勘查數(shù)據(jù)共4562條，將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。實(shí)驗(yàn)從該金礦勘查數(shù)據(jù)中抽取10個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理和反演分析，得到該十個(gè)測(cè)點(diǎn)具礦體的具體距離，用于對(duì)兩種勘查方法進(jìn)行對(duì)比分析。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)將十個(gè)測(cè)點(diǎn)結(jié)果與實(shí)際值進(jìn)行差值比較，計(jì)算出兩種勘查方法勘查結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)誤差，并將其作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)兩種勘查方法進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。

表1 兩種方法標(biāo)準(zhǔn)誤差對(duì)比（m）

從上表可以看出，此次提出方法標(biāo)準(zhǔn)誤差低于傳統(tǒng)方法，誤差值可以控制在0.02m～0.0m之間，可以準(zhǔn)確的勘查到金礦礦床位置點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)證明深部精準(zhǔn)電測(cè)法適用于金礦礦床勘查，基于深部精準(zhǔn)電測(cè)法的金礦礦床勘查方法相比于傳統(tǒng)方法具有較高的精度，具有良好的實(shí)用性。

3 結(jié)語(yǔ)

此次利用精準(zhǔn)深部電測(cè)法對(duì)金礦礦床勘查，形成了一種新的金礦礦場(chǎng)勘查方法，并經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了深部精準(zhǔn)電測(cè)法在金礦礦床勘查中的應(yīng)用具有一定的價(jià)值，可以有效降低金礦礦床勘查精度，減少勘查結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)誤差，降低了金礦礦床勘查難度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步以及勘探技術(shù)的飛速發(fā)展，深部精準(zhǔn)電測(cè)法不僅適用于金礦礦床勘查，并且深部精準(zhǔn)電測(cè)法正在向著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展，因此對(duì)于深部精準(zhǔn)電測(cè)法在其他種類礦床中的應(yīng)用需要繼續(xù)深入研究，以此促進(jìn)深部精準(zhǔn)電測(cè)法在礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域能夠更全面的發(fā)展和應(yīng)用。