李 瑞
(甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院,甘肅 酒泉 735000)
隨著地淺表礦產資源的過快消耗,逐漸由淺表向深部和外圍轉變,即區域成礦規律的研究和深部、隱伏礦床的勘查工作。深部找礦是比較復雜的,這是由于礦床埋深較大,常規的找礦方法無法滿足,而新的找礦技術尚在探索中[1]。因此,深部找礦是一個邊施工、邊研究、不斷修正的過程。基于此,本文以此為研究對象,講述了深部地質礦產勘查方法以及注意事項,為深部找礦提供參考意見。
開展深部找礦預測模型、類比模型、找礦勘查模型等技術手段是深部礦產勘查常用的方法,因此,必需開展深入的地質作用特征研究工作,判別研究區礦床類型,確定找礦思路,結合地質背景條件建立成礦模型。在此基礎上,結合礦田構造空間展布特征,研究成礦地質建造等與原始成巖構造之間的關系;綜合研究各類地質作用的成礦特征,如層控矽卡巖礦床的成礦作用等;研究地層、巖漿巖、變質巖與構造、礦床之間的空間位置關系;研究礦床的控礦因素,找礦標志層,有利賦礦部位等。
地球化學找礦方法是深部礦產勘查的重要手段,以元素的運移規律為理論,通過圈定次生異常及原生暈異常等確定深部礦體的隱伏位置,進而達到尋找深部盲礦體的目的。不同的研究區域應該結合當地氣候條件,地形地貌等選擇不同的采樣手段,如中低山或丘陵地區,其水系沉積物以粗粒級為宜,而半荒漠地區宜采用0.425mm~2.00mm的粒級,可以有效的排除風成砂等的干擾[2]。在進行土壤采樣時,也應該遵循這一原則,可以有效的提高找礦效果。此外,構造原生暈找礦方法對于熱液型礦床具有良好的找礦效果,如蝕變巖型金礦床,該方法以元素的遷移能力為基本依據,通過不同元素的疊加分析,進而判斷深部有無隱伏礦體的可能性。
礦床學的研究及深部勘查離不開對深部物質組成了解,而深部地球物理方法可以有效的對深部圈層結構進行分析,對研究深部礦床成因,總結找礦方法等有重要的意義。深部礦產勘查中常用的地球物理方法主要為電磁法,其中可控源音頻大地電磁測深技術、小比例尺充電法、瞬變電磁測深技術、天然源聲頻大地電磁法和高分辨電導率成像技術等對深部找礦有良好的效果。
磁法對礦種有一定的限制,主要針對于具有明顯磁性的地質體,但是隨著礦床的埋深加大,磁性地質體所反映的磁異常衰減很快,導致在地表探測到的磁異常極其微弱,增加了區分低磁地質體與深埋高磁地質體的難度和準確度。此外,重力異常與磁力場強度隨著埋深呈二次方衰減,因此,對于磁法的應用應該加強研究,以創新更易區分低磁地質體與深埋高磁地質體之間的區別為主。眾所周知,地球物理的反演結果具有多解性,這是由于成礦地質背景條件的差異、礦石類型的復雜性和疊加性以及礦體空間賦存特征等決定的,降低了地球物理找礦方法的準確度。
隨著計算機軟件技術的不斷進步和礦產勘查數據結構類型、信息量越來越龐大,導致傳統的二維投影表達方式不能滿足現狀,于是三維立體地質體的處理軟件應運而生,并廣泛的應用于深部礦體的預測方面。三維立體預測技術是通過圖像、圖形的形式反映出三維空間中地質體的基本狀況,不僅更為直觀的反映了地質體的空間分布特征,還能夠融合龐大的地質數據信息量,有助于礦床的分析[3]。但是,三維立體預測技術仍然存在不足之處,降低了預測準確度,在此過程中,必需嚴格收集鉆孔數據等地質信息。深部找礦就是查明深部地球圈層的分布情況,實現三維預測的基礎就是立體填圖。立體填圖一般是借助詳細的鉆孔資料、地表地質圖、重辭信息等建立的三維地質模型,現階段的技術可達到10km深度的探測。通過建立基本模型,可以直觀的反映出礦區地層、構造、巖漿巖等的空間分布特征及相互間的分布規律,進而指導深部礦體的預測工作。
深部地質研究工作無外乎沉積作用、火山作用、巖漿侵入作用和成礦綜合分析等幾個方面。在研究深部成礦規律及找礦預測時,地質作用是驗證研究結果的重要依據。其中,沉積作用主要與沉積礦產密切相關,由于沉積作用的十分緩慢的一個過程,因此沉積環境是變化的,導致沉積礦產在走向上或者垂向上發生變化,因此研究沉積作用,有助于分析沉積層序的變化規律,進而指導沉積礦產的勘查工作。在研究火山作用與礦產的相互關系時,要側重于火山機構的控礦作用,火山作用是地球深部的巖漿通過一定的通道運移至地表噴發而形成一系列火山巖的過程,在巖漿上溢過程中與圍巖進行交代,常含有豐富的金屬元素等,為有利的成礦地質體。巖漿作用與大多數內生礦床密切相關,不僅表現在巖漿本身含有一定的成礦元素,而且體現在巖漿在運移過程中可與圍巖發生萃取現象,使得金屬元素富集成礦,此外,在巖漿演化過程,巖漿期后熱液隨著次級構造破碎帶運移至灰巖等部分,與之發生交代作用,可以形成矽卡巖型礦床等,因此,巖漿作用是深部找礦勘查中關注的重點,應充分分析巖漿巖的空間分布特征等。成礦綜合分析就是對沉積巖、構造、巖漿巖、變質巖等綜合考慮分析,查明與成礦密切相關的地質體及成礦作用,為研究礦床成因提供基礎。
總言而之,加強深部礦產勘查工作是當前地質研究勢在必行的趨勢,是保障我國基礎建設的基礎。金屬礦產的深部找礦工作仍然處于初級階段,其找礦技術及找礦方法的綜合應用尚不成熟。基于此,本文以此為研究對象,注重講述了深部地質礦產勘查方法及注意事項,為加強深部找礦方法總結提供參考意義。