肖 銳

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊(duì)，新疆 昌吉 831100）

目前在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)逐漸提高的現(xiàn)階段，礦業(yè)領(lǐng)域發(fā)展水平也得到大幅提升，隨著找礦工作的不斷深入，地表諸多金屬礦產(chǎn)資源經(jīng)過多年的找礦與開采工作，很多礦產(chǎn)資源已經(jīng)逐步走向枯竭，如何提高深部金屬礦找礦工作水平成為當(dāng)前的工作重點(diǎn)。而高速發(fā)展的地球物理勘查技術(shù)，應(yīng)用于深部金屬礦找礦工作發(fā)揮了巨大作用，對(duì)于深部金屬礦產(chǎn)資源找礦工作意義重大，也是實(shí)現(xiàn)礦業(yè)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展的重要手段[1]?；诖?，下文在探討分析地球物理勘探技術(shù)在深部找礦主要作用基礎(chǔ)上，探討地球物理方法在某金屬礦深部找礦工作當(dāng)中的具體應(yīng)用，希望能為有關(guān)人士提供一些借鑒和參考。

1 地球物理勘探在深部找礦中的主要作用

（1）開展深部地質(zhì)填圖，對(duì)深部找礦靶區(qū)進(jìn)行優(yōu)選。在深部地學(xué)填圖當(dāng)中運(yùn)用地球物理方法能夠?qū)⒁韵孪嚓P(guān)問題進(jìn)行合理解決：①對(duì)沉積蓋層構(gòu)造科學(xué)確定，了解和掌握風(fēng)化層具有的厚度，對(duì)基底起伏改變進(jìn)行研究。②開展深部巖性填圖工作，能夠?qū)x礦層位進(jìn)行確定，在考慮金屬礦床形成基礎(chǔ)上和其分布特點(diǎn)，基性超基性侵入巖以及花崗巖體和其存在直接、間接的關(guān)系，所以通過地球物理方法的運(yùn)用，便能夠更加高效的開展深度炎性填圖工作，對(duì)不同的物理屬性巖體展部的異常場(chǎng)和形態(tài)做出更加準(zhǔn)確的判斷。

運(yùn)用地球物理勘探技術(shù)發(fā)揮的作用主要體現(xiàn)在，深部控礦構(gòu)造可以通過磁法、電法、地震法進(jìn)行確定，還能了解掌握圍巖分層，對(duì)初始模型進(jìn)行構(gòu)建，通過航空磁力張量梯度測(cè)量以及航空重力梯度測(cè)量，便可以對(duì)高精度的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取，并可利用三維重磁模型。

（2）金屬礦產(chǎn)資源形成的深部原因。金屬礦產(chǎn)資源在地下淺表處分布的，大型超大型都金屬礦床，這些都是由于地史期間，很多深度物質(zhì)與能量在地球內(nèi)部發(fā)生交換所形成，不是堆積在近地表部位所形成的，這是由于很多礦物元素，分異、調(diào)整、運(yùn)移和聚集過程當(dāng)中。即深部物質(zhì)能量交換還有物理、力學(xué)、化學(xué)方面的制約，對(duì)大型、超大型礦床、多金屬礦形成起到了非常大的影響[2]。雖然深井鉆探以及大陸超生鉆探能夠?qū)⒌叵律畈啃畔⒔o提供出來，然而就當(dāng)前來講，世界上目前最深的鉆孔為12261m，這是蘇聯(lián)在科拉半島超深鉆井的深度，對(duì)于更深層的地下結(jié)構(gòu)難以解釋，另外這些超深鉆井具有非常大的成本投入，也不可能將超深鉆井到處進(jìn)行布置，所以為了更好的應(yīng)對(duì)這些問題必須要通過地球物理方法來完成，如大地電磁法、天然地震法等探測(cè)深度都非常的大。

（3）直接尋找深部隱伏盲礦體。針對(duì)一些圍巖具有較大物性差異的深部隱伏礦體，運(yùn)用地面地球物理方法以及航空物理方法，便可以直接進(jìn)行找礦，尤其是一些低空飛行，或者通過直升機(jī)開展高精度的地球物理探測(cè)發(fā)揮著非常重要的作用。

2 地球物理方法在金屬礦深部找礦中的應(yīng)用實(shí)例

2.1 工程概況

該礦屬于沉積變質(zhì)型鐵礦床，主要對(duì)礦組進(jìn)行相應(yīng)的研究工作，C1-4層礦以及C2層儲(chǔ)量因?yàn)榈V體的80%以上達(dá)到340m長(zhǎng)，處于500～900m的寬度范圍，約為28.51m的平均厚度，達(dá)到凌志550m的埋深。研究區(qū)航磁異常存在多個(gè)，地磁異常有著非常大的強(qiáng)度，而且有著比較規(guī)則的形態(tài)，有著不同的異常走向，還有著較大范圍的中心正負(fù)特點(diǎn)，通過相應(yīng)的測(cè)試了解到，閃長(zhǎng)巖磁性在研究區(qū)當(dāng)中非常強(qiáng)，泥灰?guī)r與鐵礦石相對(duì)次之，綜合研究認(rèn)為，工業(yè)鐵礦體在區(qū)內(nèi)申不可能存在。

2.2 技術(shù)簡(jiǎn)介

可控音頻大地電磁法（CSAMT），是一種重要地球物理勘探方法，該方法探測(cè)過程當(dāng)中通過人工源頻率域基礎(chǔ)上開展探測(cè)，主要基于大地電磁法與音頻電磁法前提下開展測(cè)量，不僅測(cè)量效率高，而且具有很高的分辨率，還能控制和減少環(huán)境干擾因素帶來的不利影響。

2.3 勘查方法

2.3.1 工作儀器

為了對(duì)礦區(qū)鐵礦資源進(jìn)行研究，利用可控音頻電磁法開展勘察工作，主要的儀器設(shè)備為美國(guó)Zonge工程公司生產(chǎn)的第四代可控緣天然場(chǎng)源電法與多通道電磁法接收機(jī)。

2.3.2 測(cè)線布置

研究分析鐵礦區(qū)的地質(zhì)條件，綜合考量磁測(cè)量結(jié)果，將C1和C2線作為可控音頻電磁法主要看查的對(duì)象，而C1線將磁測(cè)數(shù)據(jù)存在正負(fù)異常結(jié)果出現(xiàn)的區(qū)域給穿越，并在南北方向上將最大的正異常區(qū)給穿越。而C2線最后處于磁異常0值線。所以在區(qū)內(nèi)布置測(cè)線過程當(dāng)中，根據(jù)南北方向合理的進(jìn)行布置，同時(shí)重合磁測(cè)工作線，確保測(cè)線以上個(gè)點(diǎn)都達(dá)到40m的距離。C1線共布置41個(gè)測(cè)點(diǎn)，C2線共布置40個(gè)測(cè)點(diǎn)，兩條測(cè)線和AB極矩為1.4km和1.2km。

2.3.3 完成工作量和質(zhì)量評(píng)價(jià)

針對(duì)研究區(qū)中的81個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行研究，并將其中七個(gè)點(diǎn)進(jìn)行選取來開展檢查工作，主要包括C1線與C2線上兩個(gè)點(diǎn)于五個(gè)點(diǎn)，約為總測(cè)量點(diǎn)的8.64%，和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求相符合，檢測(cè)同一坐標(biāo)，同一場(chǎng)源的檢測(cè)點(diǎn)，在日期不同的情況下，進(jìn)行重復(fù)采集點(diǎn)檢查，確保測(cè)區(qū)當(dāng)中檢查點(diǎn)更加均勻的分布，先后兩次觀察檢測(cè)點(diǎn)的電阻率，出于4.6%的誤差率，與均方差相符合，小于5%的具體要求，通過這些不難發(fā)現(xiàn)，

2.3.4 數(shù)據(jù)處理

在處理有關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上獲得相應(yīng)的結(jié)果，如圖1所示，對(duì)C1測(cè)線磁異常進(jìn)行判斷，其發(fā)生的原因主要是由于地下300m埋深的高阻異常所導(dǎo)致，主要在21～50號(hào)記錄點(diǎn)中間部位，形態(tài)呈現(xiàn)偏長(zhǎng)方形，而且高阻異常體的上部，還有第一組曲率達(dá)到250m厚，判斷研究屬于第四系覆蓋，在磁性方面閃長(zhǎng)巖不僅具有較強(qiáng)的磁性，而且電阻率比較高，所以分析閃長(zhǎng)巖侵入體是導(dǎo)致異常體的主要特征。

圖1 可控音頻大地電磁法C1線反演電阻率斷面示意圖

圖2為C2測(cè)線的可控音頻大地電磁法反演電阻率斷面圖，通過該圖了解到，視電阻率較高的高阻體在1～11號(hào)記錄點(diǎn)100m的地下位置，視電阻率形態(tài)，在11號(hào)～78號(hào)600m地下部位，層狀高阻體分布在600～1100m的地下范圍，右側(cè)電阻率明顯的增高。研究分析11～21號(hào)記錄點(diǎn)有含礦構(gòu)造存在，基礎(chǔ)帶可能存在于1～11號(hào)測(cè)點(diǎn)部位。

圖2 可控音頻大地電磁法C2線反演電阻率斷面示意圖

2.3.5 數(shù)據(jù)解釋

磁法數(shù)據(jù)正演模擬。

（1）M2異常區(qū)剖面半定量解釋。磁傾角向地面之下垂直，埋深在350m的地下范圍，達(dá)到200m的半徑大小，經(jīng)過正演模擬，研究分析M2異常磁性體埋深相對(duì)較淺，有著比較大的磁性強(qiáng)度，達(dá)到400m的寬度。

（2）M5異常區(qū)剖面半定量解釋。等效地質(zhì)體為狹長(zhǎng)形狀，達(dá)到350m左右的埋深以及700×0.01A/m的磁性強(qiáng)度，磁傾角向地面以下垂直，約為500m的長(zhǎng)度，定向北側(cè)傾斜，利用正演模擬，分析研究認(rèn)為，埋深較淺的強(qiáng)磁性體是由M5異常所導(dǎo)致。

地球物理信息綜合處理。基于磁測(cè)數(shù)據(jù)異常曲線和磁極曲線存在的變化，和可控音頻大地電磁測(cè)量對(duì)電阻率進(jìn)行獲取，對(duì)研究區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行分析①推測(cè)。C1線地質(zhì)斷面圖中分析研究在300m埋深位置，主要有粘土沙土以及黃土等第四系組成，閃長(zhǎng)巖體主要在300m～1km的埋深部位，混合片麻巖以及片麻巖是其外側(cè)的主要組成。鐵礦在閃長(zhǎng)巖的下部以及右側(cè)存在的可能性比較大。②C2線地質(zhì)斷面圖300m埋深部位主要為粘土，沙土，黃土等第四系所組成。片麻巖以及黃崗巖主要分布在300m～900m埋深區(qū)域，閃長(zhǎng)巖主要在900m的埋深以下，礦化體可能存在于片麻巖和花崗巖相互接觸的部位上，經(jīng)過相應(yīng)的鉆孔勘察，磁鐵礦化體分布在地下800m的位置，通過這些說明，運(yùn)用地球物理技術(shù)勘查深部金屬礦產(chǎn)資源是非常有利的。

3 結(jié)語

綜合分析研究認(rèn)為，金屬礦產(chǎn)資源在地殼內(nèi)部第二深度空間當(dāng)中進(jìn)行勘探，對(duì)于現(xiàn)代找礦工作持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的影響，尤其是現(xiàn)代社會(huì)高速發(fā)展需求下，對(duì)礦產(chǎn)資源需求量快速增長(zhǎng)，應(yīng)當(dāng)努力創(chuàng)建可靠安全，能夠長(zhǎng)期供給礦產(chǎn)資源的重要基地。而地球物理勘察技術(shù)與傳統(tǒng)的勘察方法相比，不僅具有很高的分辨率，而且還存在多樣化的方法。具有非常大的探測(cè)深度，精度也非常高，能夠?qū)Φ叵陆橘|(zhì)展開更加全面精準(zhǔn)的勘察工作，在勘查深部金屬礦產(chǎn)資源當(dāng)中。地球物理勘探方法將發(fā)揮越來越重要的作用，更好地推動(dòng)我國(guó)礦業(yè)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。