深部金屬礦產(chǎn)資源地球物理勘查與運(yùn)用范文

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《金屬世界》2017年第4期

摘要：地球深部金屬礦產(chǎn)資源的勘查和采集成為未來(lái)礦產(chǎn)資源行業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)，這就對(duì)金屬資源的勘查和開(kāi)采技術(shù)提出了新的更高的要求。本文主要介紹目前勘查效率高、前景比較好的物理勘查技術(shù)的方法，進(jìn)行較為詳細(xì)的分析，以期對(duì)金屬資源勘查人員提供一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：金屬礦產(chǎn)；深部；地球物理；勘查

1工程概述選取

我國(guó)某處典型的深部礦產(chǎn)資源為例，地勢(shì)結(jié)構(gòu)主要由平原和丘陵組成，開(kāi)發(fā)位置選取中心的山峰主峰，海拔數(shù)值為95m到310m之間，主要的礦產(chǎn)資源由鐵質(zhì)組成。依據(jù)實(shí)際情況將地形劃分為四層，分析對(duì)比之后將含量高達(dá)80%以上的第二層作為主要研究對(duì)象。第二層的厚度可達(dá)31m左右，長(zhǎng)為350m，寬496m。這一層面覆蓋區(qū)域出現(xiàn)比較強(qiáng)烈的地磁異常現(xiàn)象，有著不同走向以及相對(duì)規(guī)則的形態(tài)。經(jīng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)磁性強(qiáng)烈的閃長(zhǎng)巖，以及磁性相對(duì)較高的泥灰?guī)r和鐵礦石[1]。經(jīng)判定，認(rèn)為該層面區(qū)域深層會(huì)有較高工業(yè)價(jià)值的鐵礦體。

2技術(shù)概述

目前國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源探查主要使用到的是可控音頻大地電磁法。該技術(shù)是以大地電磁法和大地音頻電磁法為基礎(chǔ)的，主要是利用人工源頻率進(jìn)行探測(cè)的方法。方便人們區(qū)別和區(qū)分，依據(jù)測(cè)量方式可以將其進(jìn)行以下簡(jiǎn)單的分類(lèi)，包括標(biāo)量、矢量和張量。還有另外的一種分類(lèi)方式將其分為電偶極源和磁偶極源這兩類(lèi)，這類(lèi)分類(lèi)方法是參照?qǐng)鲈捶绞降摹Ｄ壳半娕紭O源方式在國(guó)內(nèi)使用較為常見(jiàn)和頻繁。電偶極源技術(shù)是利用頻率的變化進(jìn)行探測(cè)的，其一般的做法就是向地下引入某一音頻的諧變電流。確保該項(xiàng)技術(shù)的準(zhǔn)確探測(cè)，需要降低一些其他因素的干擾，并且為了區(qū)分礦產(chǎn)資源的尺寸和規(guī)模，必須要保證巖石和地質(zhì)之間的電性差異。

3實(shí)際應(yīng)用

3.1勘查方法

首先，儀器的選擇。確保勘查效果和成本一般使用到是國(guó)外引進(jìn)的接收機(jī)。該接受機(jī)有多通道探測(cè)功能，利用可控源和電磁法勘查，精確性和準(zhǔn)確度都是相對(duì)有保障的。其次，布置測(cè)線(xiàn)。測(cè)線(xiàn)的布置是勘查工作中比較重要的環(huán)節(jié)，它為后續(xù)的勘查工作作出標(biāo)識(shí)和指示，因此不能從單一角度去確定測(cè)線(xiàn)的布置，需要綜合測(cè)量方法、實(shí)際的地質(zhì)環(huán)境、結(jié)果等多方面進(jìn)行確定。在使用可控音頻大地電磁法勘查過(guò)程中，選取了之前四個(gè)分區(qū)中的第一層和第二層。其中所選第一層選區(qū)從南往北橫穿了正負(fù)異常結(jié)果最大的區(qū)域；第二層一直延伸至異常區(qū)結(jié)束。除此之外，兩個(gè)選層上面布置的點(diǎn)數(shù)也是不同的，其中第一層布置為41，第二層布置為40，且相鄰點(diǎn)之間的距離保證為40cm左右[2]。然后，進(jìn)行技術(shù)勘查和質(zhì)量評(píng)價(jià)。為符合相關(guān)要求，從第一層選取兩個(gè)點(diǎn)第二層選取五個(gè)點(diǎn)，總計(jì)七個(gè)點(diǎn)進(jìn)行勘查。

為達(dá)到工作質(zhì)量要求，需要對(duì)同一位置，同一場(chǎng)源，間隔時(shí)間進(jìn)行勘查。同時(shí)應(yīng)該保證兩次勘查之間的電阻率相對(duì)誤差小于5%，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。最后，數(shù)據(jù)分析處理。數(shù)據(jù)采集完成之后，通過(guò)科學(xué)的處理辦法，查找出第一層面出現(xiàn)強(qiáng)烈正負(fù)異常的主要原因是埋藏在地下298m左右的異常高阻導(dǎo)致，同時(shí)在該區(qū)域的上方還有厚度可達(dá)250m的低電阻率區(qū)域，依據(jù)閃長(zhǎng)巖強(qiáng)磁性和大電阻率的性質(zhì)，可判定該區(qū)域?yàn)殚W長(zhǎng)巖。另外根據(jù)第二層面可控音頻大地電磁法反演電阻率斷面分析顯示，在11-78號(hào)記錄點(diǎn)下599m以?xún)?nèi)視電阻率形態(tài)保持一致，同樣存在較高視電阻率的區(qū)域?yàn)?-11號(hào)記錄位置下99m左右。在600-1100m內(nèi)分布為層狀高阻體，并且出現(xiàn)電阻率增長(zhǎng)較為明顯的的右側(cè)區(qū)域。隨可得出結(jié)論，推斷在11-21號(hào)記錄點(diǎn)存在含水構(gòu)造。

3.2數(shù)據(jù)解釋

（1）M2異常區(qū)剖面半定量解釋。在地下350m左右，有一直徑為400m左右的圓形強(qiáng)磁體。磁強(qiáng)度可達(dá)800×0.01A/m。利用正演模擬的方法，得出造成M2異常的磁性體埋深不深，并且磁強(qiáng)度較大。寬度可達(dá)400m。

（2）M5異常區(qū)剖面半定量解釋。有一長(zhǎng)度約為500m，偏北傾斜，磁強(qiáng)度可達(dá)到700×0.01A/m的狹長(zhǎng)體，其掩埋深度大約為350m左右。利用正演模擬的方法，得出結(jié)論為M5異常由該強(qiáng)磁體影響所致。

3.3地球物理信息綜合處理

此次勘查，利用可控源音頻大地電磁法，根據(jù)實(shí)際環(huán)境兩條測(cè)線(xiàn)的方向均為由南至北方向，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)比較突出和明顯的礦體。利用采集來(lái)的數(shù)據(jù)成像的電磁曲線(xiàn)圖，我們可以推測(cè)出該區(qū)域下面的地質(zhì)構(gòu)造。

（1）第一層面300m以?xún)?nèi)的部分主要由第四系的砂土、粘土和黃土組成，而在300-1000m的部分則主要是閃長(zhǎng)巖，并且外側(cè)部分由一定量的片麻巖的混合片麻巖組成。鐵礦區(qū)域有可能出現(xiàn)在閃長(zhǎng)巖區(qū)域的右下方。

（2）第二層面300m以?xún)?nèi)的區(qū)域組成部分與第一層面類(lèi)似，是由第四系的砂土、粘土和黃土共同組成的，在300-900m的區(qū)域主要是由片麻巖和皇崗巖組成。900m以下的區(qū)域有閃長(zhǎng)巖，并且在花崗巖和片麻巖的靠近位置可能存在你礦化體。最終，經(jīng)由技術(shù)人員實(shí)際的勘查，在800m處發(fā)現(xiàn)磁鐵礦化體。也同時(shí)證明了地球物理技術(shù)在深部金屬礦產(chǎn)勘查中的可行性。

4結(jié)語(yǔ)

作為人類(lèi)社會(huì)重要的礦產(chǎn)資源，金屬礦產(chǎn)的重要性不言而喻。目前國(guó)內(nèi)金屬礦產(chǎn)資源采集主要停留在地表采集，并且采集利用方式相對(duì)比較粗獷。伴隨著日益激增的社會(huì)需求，對(duì)于地球深部金屬礦產(chǎn)的采集必將成為趨勢(shì)。本文提到的地球物理勘查方法，在目前的技術(shù)下準(zhǔn)確度和分辨率都是比較高的，具有較強(qiáng)的可操作性。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉闖.探析深部金屬礦產(chǎn)資源地球物理勘查與應(yīng)用[J].黑龍江科技信息.2016（13）.

[2]潘永波.深部金屬礦產(chǎn)資源地球物理勘查與應(yīng)用[J].資源信息于工程.2017（3）.

作者：王洋1；李宇陽(yáng)2 單位：1.甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，2.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)甘肅省電力設(shè)計(jì)院有限公司