有色金属矿产地质调查中心新疆地质调查所 新疆乌鲁木齐 830011
摘要:目前我国矿产勘查的主要对象已转变为深部矿,基于深部矿的勘查特点,具有探测深度大、精度高、工作效率高等特点的崭新的物探技术在众多勘查技术中脱颖而出,将成为未来深部金属矿产勘查的最优选择。目前用于深部金属矿产勘查的物探技术方法主要有电磁法勘探、高精度重力勘探、高精度地震勘探及物探。论文通过综述各个物探技术的应用特点及勘查实例,说明了物探在深部金属矿产勘查中具有独特的优势和不可替代的作用,并指出若要在深部金属矿产勘查中取得丰硕成果,必须在物探理论上有新的建树,并在技术上取得质的提高、改进和突破。
关键词:物探;深部金属矿产勘查;应用研究
引言
矿产资源是人类社会存在与发展的重要物质基础,是一种必不可少的生产资料和劳动对象。而我国的矿产资源赋存状态具有复杂多样性,矿产资源只有少部分出露地表,绝大多数隐藏在地下。自改革开放以来,我国的经济持续快速发展,与此同时也伴随着采矿速度的加快,近地表的矿产资源日益减少,找矿任务也日益艰巨。
1深部金属矿产勘察工作中常用的物探方法
1.1重力勘探法
重力勘探法是深部金属勘查中应用最为广泛的方法,其原理为:对工区地点和周围岩石密度、重力进行检测,通过对比其间差异对金属矿石进行定位,通常使用工具为重力检测仪,目前各勘探部门均能准确运用重力仪进行检测,技术指标和检测指标均比较完善,常用的重力检测仪为CG-5型,具备高精度(<0.005×10-5m/s2)和高分辨率(0.001×10-5m/s2)。
1.2地面高精度磁力测量法
在物探中,地面高精度磁力测量是较为常见的一种方法,其最高能够达到几万纳特,对强磁地质体反映磁场值是正负值相伴生磁。在不同的地区下,采用此种方法会受到地区差异影响,同一种性质磁性体会具有不同的磁场特征,因此,在采用这种方法的过程中,磁场值较高的地区会产生不同的磁性体储量。一般情况下,常采用质子磁力仪对其进行定量测定。在这种情况下,在应用这种方法的过程中,就需要其与另外的物探法进行配合使用,这样才能共同进行定量解释。总的来说,应用地面高精度磁力测量法对多金属矿产进行勘查,能够对其分布特征进行有效的勘查,有着较为明显的作用。
1.3地震反射法
此方法属于勘查时间跨度较长的方法,具有探测深度大的特点,一般情况下在探测深度在2000m以上时采用,因此在深度普遍超过500m的金属矿勘查时利用地震反射法有独特优势,在未来也有一定的技术发展和突破空间。地震反射法是利用人工地震反射波对地质属性进行测量的手段(如图1所示),测量结果能准确反映出界面的深度和形态,从而对岩层岩性进行判断,运用地震反射波的动力学特点进行地震地层学研究可对沉积环境进行推测,阐明金属矿的储盖条件,所需仪器包括人工震源装置、震波接受装置和记录终端三大部分。
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2物探方法在深部金属矿产勘查中的实际应用
2.1物探方法在铁矿勘查中的应用
铁矿矿产资源具备表面无表露、埋藏深度较大等特征,这类矿产普遍是夹蛇纹石化白云石大理岩,多存在黑云磁铁变粒岩石层中,自身具备较为严密的层位控制。在铁矿矿产资源的实际勘察过程中,要积极利用其矿产资源整体和周围岩石层存在的电磁性质差异选择具体物探方法,因此,大地电磁勘察法在铁矿矿产资源的开采中能够有效对矿产资源整体和周围岩石层存在的电磁性质差异实施定量和半定量勘察,能够精准地就铁矿矿产资源的分布情况进行估算。
2.2物探方法在钼矿勘查中的应用
花岗岩和大理石岩石层的交接位置,因为地表层有钼矿化转石,所以借助地表高精度磁力勘察法,勘察结果一旦表明有东西方向的磁力异常位置,则能够准确判断出钼矿结构腐蚀变带的具体资源分布。此外,使用f=2048Hz的自然交变电磁就实际交变磁场磁性实施勘察,可判定其属于低阻异常位置,与此同时,和磁异常位置相同。但需要注意的是,钼矿资源会出现一定的移动现象,整体宽度也较大,使用大地电磁勘察法进行实际勘察工作中,大地电磁勘察剖面能够展现出一条朝下走向为80m左右,并靠近直立低阻位置,因此要考虑是否由于金属架构遭受腐蚀变带引发的,以便准确地判断钼矿资源所在位置。
2.3瞬变电磁法在深部金属矿床中的应用
该区因地表氧化矿体开采至尽,需对深部原生矿体进行勘测,由于该区铅锌矿石储量多余硫化铅锌矿石,因此电性条件良好,故采取对探测低电阻较为敏感的瞬变电磁法,结果推测电磁异常反应为金属矿体所致,估算原生矿体储量在65×114t左右。在后期开采中,于约1689处可见块状Pb、Zn矿体,厚度在2m~5m,Pb品位为51.37%,Zn品位为3.64%。
2.4物探在某金铜矿勘查中的应用
该金铜矿属于辽宁省,蚀变带主要分布在普查区北部东西走向的构造蚀变带当中,由于该区矿产受东西向断裂带控制,导致其露出部分的地表宽度为1-4m,地表长度为500m,倾斜角度为85°,沿西北倾斜。在勘查过程中,为保证钻探工作顺利开展,首先需要对含矿构造蚀变带的空间分布有全面的了解,同时,在蚀变带位置,需要采用VLF测量电磁法、MT测深法对其进行测定,结果显示MT剖面为低阻带,同时,VLF剖面反映了极化椭圆倾角为过零点,地表位置与采用电磁法测量位置是符合的,因此,构造蚀变带是真实存在的。
结语
本文主要对物探在多金属矿产勘查中的应用进行了分析,通过这些应用我们能发现,在不同多金属矿产勘查过程中,我们采用不同的物探法进行勘查,其勘查结果也会不一样,因此,在实际勘查过程中,我们需要按照实际情况进行合理的选择,尽可能在实际勘查过程中使用多种方法,以此来提升其勘查结果的准确性。
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论文作者:杨召鹏,王进宝
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/14
标签:物探论文; 金属论文; 矿产论文; 深部论文; 方法论文; 矿产资源论文; 电磁论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;