綜合物探法在鉛鋅礦找礦中的有效性分析

張全光

（華東冶金地質(zhì)勘查局八一二地質(zhì)隊，安徽 銅陵 244000）

1 鉛鋅礦區(qū)域地質(zhì)及礦床地質(zhì)特征

鉛鋅礦區(qū)屬沉積改造型，志留紀(jì)古海對沉積作用、力場對區(qū)域變質(zhì)變形控制，由于受到沉積相的影響，所以礦層在海盆內(nèi)南北方向分布方式很穩(wěn)定，由于變形變質(zhì)改造所以本區(qū)東西方向的應(yīng)力場和地?zé)釄龀尸F(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)分布通過一系列長時間的改造，鉛鋅礦在負(fù)壓空間上聚集到一起，礦的品味不斷增高，厚度越來越大，具有很強(qiáng)的連續(xù)性，在壓應(yīng)力區(qū)的連續(xù)性越來越弱，基于上述理論，鉛、鋅沉積相區(qū)的后期改造可以更好地形成鉛鋅礦床。

測區(qū)地表出露泥盆系和志留系底層，鉛鋅礦中的賦礦底層是志留系，周圍的巖石為千枚巖，千枚巖的含炭量很高。大量研究顯示，鉛鋅礦和千枚巖的高級化率和地電阻率的特性使得常規(guī)的激發(fā)極化法無法完成找礦。為此，地理學(xué)家進(jìn)行了大量的研究，得出了綜合物探法，綜合物探法內(nèi)部使用的設(shè)備十分輕便，十分適合在山區(qū)上使用，便于快速找到在高阻體中低電阻的異常體分布方式。

2 綜合物探法在鉛鋅礦找礦中的有效性分析

從整體來看，目前所研發(fā)的所有鉛鋅找礦技術(shù)還是過于依賴專家和工程師的歷史經(jīng)驗。礦井內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，需要面臨龐大的數(shù)據(jù)源，在找礦時會出現(xiàn)局限和誤差，不同的礦井區(qū)域存在的差異較大，每個區(qū)域都會對鉛鋅礦區(qū)產(chǎn)生一定的貢獻(xiàn)程度，如果想要準(zhǔn)確良好的確定出局部對鉛鋅礦區(qū)的貢獻(xiàn)，則十分困難。目前所給出的礦區(qū)檢測模型在分析局部對礦區(qū)的貢獻(xiàn)時使用的壓力閾值都為同一數(shù)值，沒有考慮礦井不同區(qū)域承受塔防風(fēng)險的正向影響。

除了鉛鋅礦檢測模型外，還有學(xué)者研究了基于粗糙集中心理論法的鉛鋅礦檢測模型，該模型通過分析不確定數(shù)值來實現(xiàn)風(fēng)險評估，但是所采集到的不確定數(shù)據(jù)常常包含噪聲，評估風(fēng)險不精確甚至不完整。模糊評價法也是近年來應(yīng)用較多的評價方法，通過分析多種因素而作出的全面評價方法，但是在因素采集上存在一定的困難。

綜合物探法通過分析礦井勘查開采使用的各種歷史數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，確定信息增益比，獲得屬性分裂決策樹，從而判斷礦井內(nèi)部鉛鋅礦所在區(qū)域。

綜合物探法是通過向大地10Hz～1000Hz頻率延伸來判斷天然場源的，場源來自于本區(qū)和遠(yuǎn)處產(chǎn)生的雷爆，由于威力較大，所以最高可以勘測1000m，整個測量過程，勘測者都要不斷觀測不同頻率的電磁信號，分析不同深度的電性信息，所有得到的電性信息不能直接做成輸出信息，還要分析當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料，研究當(dāng)?shù)氐牡貙忧闆r，從而才能得到更加準(zhǔn)確的目標(biāo)層信息。

綜合物探法早在20世紀(jì)70年代就被人們提出來，經(jīng)過多年的實踐研究，無論是數(shù)據(jù)采集還是數(shù)據(jù)處理都更加有效，各種新型技術(shù)被不斷引入其中，使綜合物探法能夠在1h之內(nèi)在10Hz～10000Hz的頻率范圍內(nèi)采集到較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

3 實驗研究

3.1 實驗?zāi)康?/h3>

為了探究綜合物探法在鉛鋅礦找礦中的有效性，選用綜合物探法和傳統(tǒng)的CSAMT法共同對同一個鉛鋅礦區(qū)進(jìn)行找礦，比較找礦結(jié)果。

3.2 實驗結(jié)果與分析

得到的鉛鋅礦找礦有效性實驗結(jié)果如下圖1所示。

通過實驗可知，當(dāng)找礦時間為1h，傳統(tǒng)的CSAMT法確定的鉛鋅礦含量為750g，本文的綜合物探法確定的鉛鋅礦含量為2000g；當(dāng)找礦時間為3h，CSAMT法確定的鉛鋅礦含量為1150g，本文的綜合物探法確定的鉛鋅礦含量為2500g；當(dāng)找礦時間為5h，傳統(tǒng)的CSAMT法確定的鉛鋅礦含量為1600g，本文的綜合物探法確定的鉛鋅礦含量為3150g；當(dāng)找礦時間為7h，傳統(tǒng)的CSAMT法確定的鉛鋅礦含量為2750g，本文的綜合物探法確定的鉛鋅礦含量為4250g。

3.3 實驗結(jié)論

根據(jù)上述實驗結(jié)果，得到如下實驗結(jié)論：本文研究的綜合物探法更適合在電磁噪聲相對較小的地方工作，在進(jìn)行張量測量時，綜合物探法可以從沿測線方向和垂直測線方向兩個角度出發(fā)，測得的分量高達(dá)5個，而CSAMT法能夠測得的分量僅僅有兩個，十分容易丟失有用信息。綜合物探法的采集頻點(diǎn)十分密集，具有很強(qiáng)的分辨率，而CSAMT的采集頻點(diǎn)相對較少，所以分辨率也較低。本文研究的綜合物探法設(shè)備十分輕便，能夠很好地應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境，即使是復(fù)雜的山區(qū)環(huán)境，也能快速實現(xiàn)探測，而CSAMT法還需要重新布置現(xiàn)場，尤其是在地形復(fù)雜的區(qū)域，施工會變得更加困難。CSAMT法使用的場源是人工場源，很容易被近區(qū)場和過渡場所影響，得到的資料也不一定準(zhǔn)確。

由此可見，本文研究的物探法在鉛鋅礦找礦中的有效性要明顯高于傳統(tǒng)的找礦方法，能夠有效指導(dǎo)實際開采工程。

4 結(jié)語

綜合物探法是一種十分直接的找礦手段，該方法的分辨率很高，不僅可以區(qū)分因為炭質(zhì)和鉛鋅礦而出現(xiàn)的激電異常，同時可以在受到炭質(zhì)影響較大的區(qū)域進(jìn)行勘測。近十年來，綜合物探法不斷引進(jìn)新的技術(shù)，采集能力和數(shù)據(jù)處理能力越來越強(qiáng)，在鉛鋅礦找礦勘查中，綜合物探法發(fā)揮著很大的作用，對于帶動社會效益和經(jīng)濟(jì)效益也有很大的幫助，未來應(yīng)該大力使用這一方法。