王祖寬，劉陳龍，羅華國

（1.商洛西北有色七一三總隊(duì)有限公司，陜西 商洛 726000；2.中陜核工業(yè)集團(tuán)二一一大隊(duì)有限公司，陜西 西安 710000）

近年來，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展背景下，地球物理勘探技術(shù)也獲得了巨大發(fā)展，并在礦產(chǎn)資源勘查工作當(dāng)中發(fā)揮了非常重要的作用。為了進(jìn)一步提高金屬礦深部找礦效率和質(zhì)量，下文主要對(duì)地球物理方法在金屬礦深部找礦工作當(dāng)中的技術(shù)應(yīng)用予以分析探討，以供參考。

1 金屬礦深部找礦中存在難題及障礙

金屬礦產(chǎn)資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高，同時(shí)對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著至關(guān)重要的影響。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度日漸加快，人們生活水平也得到了大幅提高，社會(huì)各個(gè)方面在建設(shè)與發(fā)展過程當(dāng)中，對(duì)于金屬礦產(chǎn)資源的需求量也在日益增長。這也極大地帶動(dòng)了金屬礦開采工作的不斷拓展，淺部金屬礦產(chǎn)資源瀕臨枯竭，深部礦產(chǎn)資源找礦工作成為重要的發(fā)展方向。然而對(duì)于深部金屬礦找礦工作而言，此項(xiàng)工作具有非常大的難度，在找礦工作開展過程當(dāng)中時(shí)常受到很多因素影響，很難保證找礦效率和質(zhì)量[1]。同時(shí)金屬礦的形成時(shí)間較長，是在復(fù)雜而又特定的地質(zhì)條件下形成的，在地層深部某些區(qū)域埋藏，分布空間也較為分散，這些使得金屬礦礦產(chǎn)資源深部找礦工作難度不斷加大。特別是金屬礦產(chǎn)資源找礦工作當(dāng)中，極易遭受地質(zhì)構(gòu)造帶來的影響，引發(fā)一些地質(zhì)災(zāi)害，不僅影響找礦效率和質(zhì)量，同時(shí)給工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全也帶來很大威脅。由于深部金屬礦找礦難度之大、復(fù)雜程度之高，這就需要結(jié)合地質(zhì)學(xué)相關(guān)理論采取一些現(xiàn)代化的勘查技術(shù)手段進(jìn)行研究，進(jìn)而保證找礦效率和質(zhì)量，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展探尋更多豐富的金屬礦產(chǎn)資源，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)饘俚V產(chǎn)資源的需要。

2 地球物理方法在金屬礦深部找礦中的應(yīng)用

（1）激發(fā)極化法。在深部金屬礦尋找工作當(dāng)中激發(fā)極化法是一種應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)手段，伴隨科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)理論及其技術(shù)方法也得到了大幅提升與完善。該方法應(yīng)用過程當(dāng)中，激電效應(yīng)最為重要，通過觀察研究激電效應(yīng)能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況有一個(gè)更加全面的了解和掌握。在對(duì)地質(zhì)情況充分掌握之后，在中間梯度裝置上合理的敷設(shè)一次電導(dǎo)線以及供電電極A、B，之后通過激發(fā)極化法開展掃面工作，可以實(shí)現(xiàn)大面積測(cè)量，有效解釋各種地質(zhì)體的形狀以產(chǎn)狀，還能有效的解釋低電阻極化獲得詳實(shí)的數(shù)據(jù)，指導(dǎo)金屬礦深部找礦工作高效開展。

（2）重力勘探法?，F(xiàn)如今，在對(duì)礦體表面重力異常進(jìn)行研究方面，重力勘探法發(fā)揮了非常重要的作用，還能有效解釋礦床賦存構(gòu)造特征，在深部金屬隱伏礦尋找方面發(fā)揮著十分重要的作用，通過重力勘探法的應(yīng)用，可以有效探測(cè)地下700km～2km的深度，準(zhǔn)確獲取深部金屬礦相關(guān)信息資料，提高金屬礦找礦效率和質(zhì)量。在金屬礦密度檢驗(yàn)方面，重力勘探法發(fā)揮著非常重要的作用，然而，運(yùn)用這一方法進(jìn)行勘探過程當(dāng)中也存在一些局限性影響，特別是一些處于深山地帶的金屬礦，地形地貌非常的復(fù)雜，繼而會(huì)引發(fā)高差成像方面的誤差，面對(duì)這種情況，便可聯(lián)合應(yīng)用重力勘探手段和其他勘探手段，這樣才能提高勘探效率和質(zhì)量，不然會(huì)影響金屬礦找礦工作的高效開展。

（3）地震勘探法。地震勘探方法起步時(shí)間相對(duì)較晚，應(yīng)用于深部金屬礦找礦工作相對(duì)較少，而且技術(shù)理論方面還不是非常的成熟，發(fā)展空間還十分巨大。然而在金屬礦深部找礦工作當(dāng)中，運(yùn)用地震勘探法，可以有效的探測(cè)其第二深度，指導(dǎo)金屬礦找礦工作，這方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也是其他勘探手段說無法達(dá)到的[2]。在一些大型超大型金屬礦床尋找工作當(dāng)中，通過地震勘探法，便能通過地震波為找礦工作提供幫助，目前這一方法可以達(dá)到兩千米的勘探深度，同時(shí)能夠有效勘查成礦區(qū)域深部地質(zhì)情況，準(zhǔn)確的粵語側(cè)隱伏金屬礦具體位置，控制和減少，礦石開采時(shí)破壞地質(zhì)構(gòu)造，通過這些不難發(fā)現(xiàn)，該方法具有的發(fā)展?jié)摿κ志薮?，現(xiàn)如今在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展背景下，地震勘探法也獲得了巨大提升與發(fā)展，未來在深部金屬礦找礦工作當(dāng)中必將發(fā)揮更大的作用。

3 地球物理方法在深部金屬礦找礦中的具體應(yīng)用

（1）礦區(qū)概況及地質(zhì)背景。某銅鎳礦礦區(qū)當(dāng)中的同業(yè)礦體，在向斜構(gòu)造巖體（北東向延伸）邊緣地帶產(chǎn)出。發(fā)育同一超單元的基性超基性雜鹽帶，屬于不同期次巖漿活動(dòng)侵入作用影響下形成的復(fù)式侵入雜巖，可以有效劃分為三個(gè)不同的侵入期次，輝長巖、蘇長巖、橄欖輝長巖以及橄欖蘇長巖是第一侵入次主要巖石類型。單輝輝橄巖和橄欖巖是第二侵入次出露的主要巖性特征，單輝橄輝巖是第三侵入次主要的巖性出露。深大斷裂控制著雜巖體，在產(chǎn)出空間上類似于巖相分異程度，雜巖體形成過程當(dāng)中和成礦有著非常緊密的關(guān)聯(lián)性，尤其西側(cè)部位上分布的雜巖體，在特征上主要表現(xiàn)為似層狀的特點(diǎn)，而且具有孔雀石化以及褐鐵礦化，這為銅鎳礦在該帶上的尋找提供了有利方向（圖1）。現(xiàn)如今該區(qū)已經(jīng)達(dá)到557m的探測(cè)深度，在更深的區(qū)域上還有銅硫化物以及浸染狀鎳硫化物存在，礦產(chǎn)賦存具有第二深度空間的典型特點(diǎn)。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)圖

（2）地球物理方法在深部找礦中的應(yīng)用效果。通過不斷的研究實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，基性超基性火山巖雜巖體和礦區(qū)銅鎳礦化分布特點(diǎn)有著非常緊密的關(guān)聯(lián)性。伴隨礦區(qū)開發(fā)礦產(chǎn)資源需求量的快速增長，加強(qiáng)深部找礦，對(duì)礦區(qū)資源儲(chǔ)量的擴(kuò)大有重要現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)礦區(qū)基性超基性火山巖雜巖體深部底板有效查明，了解和掌握礦區(qū)深部構(gòu)造，是當(dāng)前面臨的重要問題。針對(duì)淺地表通過地質(zhì)或者地球化學(xué)等方法進(jìn)行找礦工作存在很大難度。這就要發(fā)揮地球物理方法的作用優(yōu)勢(shì)提高找礦效率和質(zhì)量。針對(duì)礦區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)，運(yùn)用反射地震剖面進(jìn)行研究，根據(jù)20m設(shè)置到間距，并根據(jù)20Hz～60Hz設(shè)置可控震源掃頻，共開展60次覆蓋工作。運(yùn)用高頻地震進(jìn)行掃面，按照20m控制到間距，并根據(jù)30Hz～90Hz設(shè)置可控震源掃頻，共開展120次覆蓋工作。運(yùn)用重力測(cè)量剖面進(jìn)行研究，根據(jù)20m控制點(diǎn)距，并按照50微伽控制布格異?？偩龋笃陔A段有效校正地震數(shù)據(jù)，并進(jìn)行疊加偏移等數(shù)據(jù)處理?？茖W(xué)合理的處理重力數(shù)據(jù)的地形高度，改正布格等，處理相關(guān)數(shù)據(jù)，獲得相應(yīng)的剖面成果圖。結(jié)合已知鉆孔以及地震發(fā)射界面，來對(duì)巖體層位具有的深度進(jìn)行確定，并對(duì)地表各種巖體分界延展界面相應(yīng)的約束條件進(jìn)行確定，構(gòu)建地下重磁聯(lián)合反演模型如（圖2）所示。

圖2 A-A′剖面地震和重力測(cè)量聯(lián)合反演剖面

通過此圖不難發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)當(dāng)中深度構(gòu)造具有很不對(duì)稱的特點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)北部不同地層巖性特征反映情況以及反射界面進(jìn)行分析，呈現(xiàn)較為平緩的構(gòu)造走勢(shì)，起伏上沒有較大變化，總體向南不傾斜，進(jìn)一步證明，基性超基性雜巖體和片麻巖以及花崗巖共同組成傾斜向南的底板。認(rèn)分析發(fā)現(xiàn)構(gòu)造走勢(shì)有一定的變化存在。沉積巖層位在基性超基性雜巖體周圍賦存的，由于斷層因素影響，被割斷，底板層位巖層向南側(cè)方向逐漸延伸，達(dá)到5km左右延伸深度。

（3）結(jié)論。通過與反演結(jié)果有效聯(lián)合，使地下地質(zhì)構(gòu)造單元信息被充分的提供出來，對(duì)礦區(qū)地表以下不同層位的厚度進(jìn)行劃分，并對(duì)底板界線深度進(jìn)行劃分，對(duì)礦區(qū)深部構(gòu)造實(shí)際分布情況基本查明，了解和掌握這些構(gòu)造的埋深情況，而且還找到賦存礦體的最佳位置，以此為前提，選擇已知鉆孔，運(yùn)用瞬變電磁法進(jìn)行勘察研究，并充分考慮鉆孔資料，與聯(lián)合反演充分結(jié)合判斷其準(zhǔn)確性。通過處理數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低阻異常帶主要在深度1000m～1500m的范圍被圈定出，進(jìn)一步證實(shí)良導(dǎo)體存在，通過研究發(fā)現(xiàn)賦礦部位就分布在異常地帶，設(shè)置鉆孔1-6開展驗(yàn)證工作，有高品位的礦體在600m～280m深度被找到，大幅提高了深部找礦效率和質(zhì)量。借助聯(lián)合反演結(jié)果，將地下構(gòu)造單元信息充分的提供出來，對(duì)礦區(qū)地表以下不同成為厚度與其底板界面深度信息合理劃分，并有效劃分底板界面，對(duì)于礦區(qū)當(dāng)中，深部構(gòu)造的埋深以及分布情況基本查明，并將有力的賦礦部位給找出，以此為前提，選擇已知鉆孔實(shí)施井中瞬變電磁法勘察研究與鉆孔資料充分結(jié)合進(jìn)行反演推斷，對(duì)礦體埋深深度與其埋藏部位直接的進(jìn)行定位，在深部金屬礦找礦工作當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了有效的技術(shù)組合，大幅提高了深部金屬礦找礦工作效率和質(zhì)量。然而在勘查開發(fā)利用深度礦產(chǎn)資源過程當(dāng)中，受控礦構(gòu)造和生成過程等各方面因素影響，以及探礦精度和深度要求不斷提高，在金屬礦深部找礦工作當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步擴(kuò)大研究現(xiàn)代化的新型找礦技術(shù)設(shè)備，聯(lián)合應(yīng)用正反演理論，并有效提取深度找礦信息，科學(xué)合理的處理這些數(shù)據(jù)，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段保證找礦效率和質(zhì)量。另外，還應(yīng)當(dāng)重視深部金屬礦找礦工作的軟件系統(tǒng)開發(fā)利用，針對(duì)不同地質(zhì)體進(jìn)行更加深入的研究工作，探尋更加科學(xué)有效的地球物理勘探方法，結(jié)合地質(zhì)，化學(xué)等各種手段，進(jìn)行綜合性的研究，以達(dá)到最接近實(shí)際的解釋推斷結(jié)果，保證找礦工作的高效開展，提高找礦質(zhì)量。

4 結(jié)語

現(xiàn)如今在金屬礦找礦工作當(dāng)中，地球物理方法應(yīng)用越來越普遍，同時(shí)發(fā)揮的作用也十分強(qiáng)大，所以在開展金屬礦深部找礦工作當(dāng)中，工作人員必須要對(duì)深部找礦工作當(dāng)中地球物理方法技術(shù)有一個(gè)深入了解，充分發(fā)揮這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)，科學(xué)合理的開展金屬礦找礦工作。并在工作實(shí)際不斷學(xué)習(xí)，提高應(yīng)用地球物理方法勘探金屬礦的操作技術(shù)熟練程度，以便有效提高勘察效率和質(zhì)量，屬礦找礦工作的持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。