(甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院,甘肅 蘭州 730000)
目前礦產資源存在資源短缺及后備資源不足等問題,多數地表礦和半隱伏礦已被開采,該形勢下,對礦產資源勘探提出更高要求。針對隱性礦體和隱性巖體,高精度磁法勘查技術具有良好反映,通過野外測線布置,進行數據采集與處理,得到礦產的磁異常剖面圖,進而確定礦產資源的分布規律[1]。磁法勘查具有操作輕便、成本低廉的特點,在20世紀59年代,地質部門已經利用地面磁法,進行了大規模的普查詳查工作,通過磁法尋找金屬礦,獲得了很大效益,例如航磁發現的鐵礦床,比例為磁鐵礦總數的80%。由于現階段勘查技術成果不夠突出,成礦區和勘查靶區的研究程度不夠,因此,對高精度磁法在礦產資源勘查中的效果,進行深入分析,說明磁法勘查在找礦中的實效性,提高磁法勘查的重要程度,為深度找礦提供新的發展思路,具有重要的現實意義。
利用高精度磁法尋找礦產資源,可以縮短找礦時耗,具備低成本和高成效的特點,提高礦山區域的地質勘查程度。勘查人員在找礦過程中,可以對勘查區域進行劃分,在地質范圍內進行鉆井,尋找存在磁異常特征的礦區,根據勘察區域的實際情況,設置磁等值線,判斷勘察區域的磁異常值,當磁異常強度大于等值線時,可以判斷該區域為見礦鉆井,當磁異常強度小于等值線時,判斷該區域為未見礦鉆井,從而判斷勘查區域是否有礦產資源,且勘查過程簡單高效[2]。高精度磁法不僅能夠判斷勘查區域是否為成礦區,還可以評定區域內的礦體埋深和規模品位,由于磁異常強弱與磁性地質存在關聯,兩者的展布情況呈正相關,勘查人員只需要測試勘察區域的磁異常,通過磁異常的正負展布特征,進而判斷隱伏磁性礦體的展布特征,根據特征變化規律,獲取礦靶區的各個時期中,地質構造應力作用下的地質現象。涉及的找礦因素如下圖:

圖1 高精度磁法找礦因素
由于金屬礦的形成是由于地殼變動,因此勘查人員可以根據地質環境構造,對勘查區域內的地殼變動情況和地質環境進行深入分析,全面掌握區域內的地質變化,推算各個時間節點的地質變化情況,對勘查區域的金屬礦產進行定位,大致估計其成礦規模,為礦區開采提供幫助。
找到礦產資源后,采用高精度磁法勘查技術,還可以快速圈定礦山潛力靶區,劃分礦產資源的圍巖界線。高精度磁法可以發現勘查區域的異常特征,幫助勘查人員進行進一步的物探和化探工作。
通過高精度磁測,對礦體資源的形態和規模進行反演,采取井中磁測措施,尋找礦靶區的礦產資源,區分出與礦體有明顯磁性差異的圍巖,通過大比例尺的磁測工作,直接尋找磁性礦產資源[3]。針對隱伏礦體和深部大礦,快速標定巖性的磁性變化,通過礦靶區剖面的反演,反映礦產資源的深部特征,得到礦產資源的異常特征,包括隱伏構造和巖體形態等,進而確定磁性體的范圍和輪廓,劃分礦產資源場源位置的圍巖界線。通過高精度磁法,還可以確定礦靶區內超基性巖體的分布范圍,勘查人員可以采用地面磁法,測試磁性地質體的磁異常強度,探測儀器選用高精度磁力儀,探測礦靶區內相關磁性地質體的磁異常值,進而確定超基性巖體的空間位置。
高精度磁法具有物探靈敏度高的優勢,勘查人員能夠提取勘查區域的海量信息,充分掌握深部礦體組成特征。磁法勘查信息的異常分辨率較強,能夠勘查到隱伏磁性地質體的詳細數據,通過磁異常值的信息數據,可以得到勘察區域內,巖體延伸深度和巖體底部的礦體特征,使勘查人員能夠充分掌握深部礦層中,超基性巖體的特征,并了解巖體的分異性??辈烊藛T還可以對偏移幅度進行統計,根據磁異常值的偏移跡象,分析磁異常強度的減弱程度,進而勘查到不同深度斷面中,超基性巖體分布規模的大小,使深度礦區的勘查數據更加豐富。具體勘查特征如下圖:

圖2 高精度磁法勘查的礦體特征
當磁法勘查區域的探測深度較大時,對礦產相關數據信息進行提取,可以合理運用隱伏礦的介質,對礦靶區內的金屬礦產勘查主體進行研究,深入分析選取介質,降低金屬礦產勘查過程中的工作量[4]。在進行不同種類的隱伏礦勘查時,將介質的運用與分析作為關鍵技術,能夠提高礦產資源種類的判斷準確度,當勘查尺度和景觀地質條件不同時,勘查人員可以利用提供數據,對隱伏礦產資源進行搜尋,將高精度磁法與地球化學填圖相結合,確定隱伏礦產的巖層特性,從而充分了解礦體和巖層的組成與變化,在深部礦山開采過程中,根據其礦體特征進行開采,能夠有效維持礦層的穩定性。
高精度磁法可以提供高分辨率的深度信息,能夠適應不同環境的作業,對不同埋深不同種類的礦體進行勘查。選取高精度磁法中的電磁法,將其作為磁異常成像的輔助工具,對不同種類的礦體進行地下結構成像,應用范圍較廣,能夠嚴格控制礦體的資源消耗,在深部礦產勘探中發揮了重要作用。高精度磁法的種類較多,包括頻率域磁法和時間域磁法等,且磁法勘查的儀器種類也較多,能夠有效去除天然和工業噪聲的干擾,可以在地面、井中、海洋等多個地域,進行礦產資源勘查[5]。
盡管礦區環境不同,但勘察人員可以利用微型計算機上的磁法,對勘察數據進行三維反演,幫助其更好地理解磁數據,確保磁法在深部找礦中的應用結果更為準確。針對地域特殊的探測目標,可以應用井中磁法和航空磁法,根據礦產資源的實際環境,將磁法勘查技術與其它技術相結合,包括重力和電磁法等,使其能夠適應多種礦區環境,通過新的聯合分析方法,勘查礦區的控礦介質與結構深層,使高精度磁法的找礦空間得到進一步擴展,在深部找礦中獲得更深層次的應用。
高精度磁法具有靈敏度高、分辨率強、海量信息提取及探測深度大等特征,能夠確定礦產資源的礦靶區、分布埋深及組成特征,為深部礦產資源的勘查提供有效幫助。因此可直接采用高精度磁法,對深度隱伏礦體進行勘查,提高礦產勘查效率。