綜合物探技術(shù)在礦山地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

金俊杰

（長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，國內(nèi)礦產(chǎn)資源需求越來越大，綜合地球物理勘探方法作為有效的礦山地質(zhì)勘查方法得到了廣泛重視。根據(jù)我國礦山地質(zhì)勘探現(xiàn)狀來看，重力、地面磁法、電法、電磁法等均為常用的勘探方法，但是其各有優(yōu)缺點(diǎn)，且地球物理異常具有多解性，合理選擇幾種物探方法配合應(yīng)用，可在礦山勘探中取得更加可靠的結(jié)果。

1 礦山地質(zhì)勘探概述

基于我國現(xiàn)代礦業(yè)發(fā)展背景下，精確、科學(xué)的進(jìn)行礦山地質(zhì)勘察，是提高礦產(chǎn)資源開采效率、增加礦產(chǎn)資源開采量、實(shí)現(xiàn)安全開采的重要基礎(chǔ)。

地球物理方法是以物理學(xué)為理論基礎(chǔ)，以各種巖、礦石的物性差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，利用地球物理學(xué)的方法和儀器設(shè)備進(jìn)行勘探的方法，目前礦山地質(zhì)物探技術(shù)方法較多，但是由于地球物理異常的多解性，若是采用單一的物探方法進(jìn)行探測，其結(jié)果存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，而通過多種物探方法的配合應(yīng)用，可得到不同物性參數(shù)，實(shí)現(xiàn)交互印證。本文主要圍繞綜合物探技術(shù)在礦山地質(zhì)勘探中的應(yīng)用展開具體分析。

2 礦山地質(zhì)勘探中幾種常見的物探技術(shù)

根據(jù)我國礦山地質(zhì)勘探實(shí)際情況分析可知，物探方法眾多，但是每一種方法均有其優(yōu)勢與局限性，由此通過多種物探方法的綜合應(yīng)用，可切實(shí)發(fā)揮其互相印證的優(yōu)勢，彌補(bǔ)單一方法的不足，對于單一方法無法解釋的異常給出新的理論支持。下文主要介紹了礦山地質(zhì)勘探勘探中幾種常見的綜合物探技術(shù)：

2.1 電阻率法

電阻率法主要利用的是巖、礦石間的導(dǎo)電性差異， 通過觀測、研究人工電場地下分布規(guī)律、特點(diǎn)，查明相關(guān)地質(zhì)問題。根據(jù)儀器、觀測方式的不同，此方法可具體細(xì)分為電阻率剖面法、電阻率測深法、高密度電阻率法等。

2.2 激發(fā)極化法

此方法相對較新，在有色金屬礦勘探中的應(yīng)用較多，其主要利用的是巖石、礦石激發(fā)極化效應(yīng)差異，通過研究地下目標(biāo)體激發(fā)極化效應(yīng)的變化特征與空間分布規(guī)律，查明地下礦產(chǎn)資源及其相關(guān)地質(zhì)。

2.3 可控源音頻大地電磁法

上述常規(guī)的直流電法在探測深度方面存在一定的局限性，基于深部找礦需求大地電磁法得到廣泛應(yīng)用，其主要是將有限長接地電偶極子作為場源，在與偶極中心有一定距離的地方對電、磁場參數(shù)進(jìn)行觀測。

2.4 磁法勘探

磁法勘探主要利用的是巖礦、石間磁性差異，通過觀測磁異常（磁性差異引起正常地磁場的變化），查明相關(guān)地下地質(zhì)問題。此物探方法可用于地質(zhì)填圖，也用于區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的勘查。

3 實(shí)例探析綜合物探技術(shù)在礦山地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

3.1 礦山背景

根據(jù)本礦2010年保有資源量分析來看，無法滿足礦山長遠(yuǎn)發(fā)展需要。為尋求找礦突破，在對礦區(qū)內(nèi)成礦特征加以分析后決定采用綜合物探法（直流激電法+音頻大地電磁測深法），并根據(jù)評價(jià)結(jié)果指導(dǎo)槽探、鉆探等探礦工程的部署。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有四組斷裂，分別為NE向、EW向、NS向、NW向，EW向斷裂為礦區(qū)主要控礦構(gòu)造。礦床主要賦存于白堊系景星組下段（K1j1），含礦巖石以石英砂巖為主，屬構(gòu)造熱液型礦床。

圖1 礦區(qū)激電綜合成果

3.2 測區(qū)地球物理特征

根據(jù)礦區(qū)內(nèi)巖（礦）石標(biāo)本的電性參數(shù)測量值分析可知：（1）砂巖、石英砂巖電性相似：高阻、低極化特征；

（2）泥巖、泥質(zhì)粉砂巖含水性好：中低阻、低極化特征；（3）鉛鋅礦石：低阻、高極化特征。

由此可得，鉛鋅礦石與其他圍巖的電性差異顯著，可采用直流激電法、音頻大地電磁測深法進(jìn)行勘探。

3.3 綜合物探工作布置及數(shù)據(jù)處理

3.3.1 工作布置

（1）以大功率激電儀對勘查區(qū)進(jìn)行中梯裝置掃面，測線27條，長度1440m；

（2）在激電掃面圈定的3個(gè)靶區(qū)內(nèi)，以音頻大地電磁測深法查清控礦構(gòu)造及其延伸情況；

（3）綜合預(yù)測找礦靶區(qū)及成礦有利部位。

3.3.2 數(shù)據(jù)處理

（1）激電數(shù)據(jù)處理

表1 激電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

（2）音頻大地電磁測深數(shù)據(jù)處理

本次音頻大地電磁測深選用GMS-07e綜合電磁法儀，數(shù)據(jù)處理采用二維反演軟件pioneer，圈定異常原則：以電阻率主要集中區(qū)間為電阻率背景值，小于此該背景值30%為下限值；測深剖面電阻率值梯度明顯，差異變化超過一倍為異常參考。通過音頻大地電磁測深，探尋有利成礦構(gòu)造。

3.4 成果分析

3.4.1 大功率激電掃面

大功率激電掃面后，根據(jù)下限值（1.35%）、地質(zhì)構(gòu)造信息，圈定了3個(gè)一級激電異常靶區(qū)：A1、A2、A3（圖1）。

根據(jù)圖1分析可得：

（1）A1、A2靶區(qū)：低阻、高極化特征，與控礦構(gòu)造F10接觸，推測為礦致異常，找礦前景較好；

（2）A3靶區(qū)：低阻、中高極化特征，具有找礦前景。

3.4.2 音頻大地電磁測深

音頻大地電磁測深，明確了主控礦構(gòu)造F10、次級構(gòu)造F8、F9深部延伸情況，新探獲了一規(guī)模較大的次級含礦構(gòu)造FⅠ－1；結(jié)合激電異常靶區(qū)，推測出有利含礦部位，指導(dǎo)鉆孔工程。

3.4.3 綜合成果分析

根據(jù)推測異常、鉆孔驗(yàn)證情況，確定A1、A2靶區(qū)為礦致異常區(qū)，探獲多條隱伏鉛鋅礦體，具有較大探礦空間；A3靶區(qū)未驗(yàn)證，但與A1、A2有類似性。

5～30線音頻大地電磁測深，顯示主控礦構(gòu)造F10走向連續(xù)、深部延伸較好，目前已探獲多條隱伏鉛鋅礦體。

4 結(jié)語

綜上，綜合物探技術(shù)在礦山地質(zhì)勘探中的應(yīng)用，一定程度上提高了結(jié)果的精確性，也提高了找礦勘查的成功率。目前，我國可利用的物探技術(shù)較多，為了保障技術(shù)應(yīng)用效果，必須根據(jù)礦山情況，合理選擇相應(yīng)的勘探技術(shù)方法，通過幾種物探結(jié)果的相互印證，確保異常解釋精確，真正達(dá)到指導(dǎo)地質(zhì)找礦的效果。