深部金属矿产资源地球物理勘查

时间：2021-02-06 20:02:11 大专毕业论文我要投稿

深部金属矿产资源地球物理勘查

　　深部金属矿产资源地球物理勘查

深部金属矿产资源地球物理勘查

　　【摘要】随着我国经济建设的快速持续发展，需要大量资源的消耗，而当今常用性金属大宗矿产资源的紧缺形势正在日益加剧。因此，急需加强危机矿山的深部和外围的找矿工作，发现接替资源，延长矿山寿命。

　　实践证明，采用地球物理勘查技术进行深部金属矿产资源勘查具有良好的效果，本文即通过实例重点探讨了地球物理在深部金属矿产资源勘查中的应用。

　　【关键词】深部金属矿产;地球物理;找矿;成矿

　　一、地球物理勘查技术应用于深部金属矿产资源中的作用

　　(一)开展深部地学填图，优选深部找矿靶区

　　1、确定沉积盖层构造和风化层的厚度，研究基底的起伏变化。俄罗斯奥罗尼日结晶地块的铜、镍矿床与前寒武纪结晶基底的基性一超基性侵入岩有密切相关，而该基底上普遍覆盖有300m左右的中一新生代沉积建造。

　　为探明基底起伏变化，利用1：5万重磁资料进行深部填图、并结合钻孔资料查明了基底起伏，圈定了多个重要的具有深部找矿潜力的有利靶区。

　　2、进行深部岩性填图，确定赋矿层位

　　基于金属矿床的形成与分布与花岗岩体、基性一超基性侵入岩体有着直接或间接的关系，故利用地球物理方法可以进行深部岩性填图，确定不同物理属性岩体的异常场展布和形态。

　　(二)直接寻找深部隐伏盲矿体

　　对一些与围岩有着明显物性差异的深部隐伏矿体，航空和地面地球物理方法可以用来直接找矿，特别是低空飞行、或利用直升机进行的高精度地球物理探测。国土资源部航遥中心在大冶铁矿区进行的大比例尺直升机航空磁法和电磁法测量，并依据精细解释结果布设的钻孔，已有三孔见矿。

　　利用已有钻孔，进行井中地球物理勘查，可以直接探查井旁具有良导体、高密度的金属矿体。西方国家非常重视井中地球物理方法，如井中激电、井中TEM 等方法。

　　二、深部金属矿产资源地球物理勘查技术的研究现状

　　在我国贵重、有色金属矿产资源探测方面，地球物理勘探是最重要的技术手段之一，在该领域的技术水平直接关系到我国有色金属新世纪资源探测的水平。因此，研究开发有色金属地球物理勘查新技术是我国资源调查的重要技术保证之一。

　　我国有色矿产资源勘探的找矿重点地区多集中在中高山区，而铜、镍、铅、锌等金属硫化物矿床及与硫化物有关的金银矿床是这些重点找矿区的重点矿种，重力、地面磁法、电法、大功率充电、电磁法等是寻找这类矿产资源的最常用的勘探方法。

　　三、我国应用地球物理勘查技术在深部金属矿产资源勘察中的应用实例

　　(一)大冶铜绿山矿床

　　1、矿区概况及地质背景

　　铜绿山矿区位于长江中游南岸，长江中下游的`鄂城―大冶―瑞昌铁、铜、金成矿带的西北部、阳新岩体的西北端，且岩体以低硅、富碱质、低铁镁为特征，属于浅-超浅成侵入的岩株。

　　矿区地层主要为下三叠统大冶组碳酸盐岩(T1dy1～7)，呈隐伏状沿NNE向构造排列的断块状出现，与成矿关系最为密切的主要有第5、第6岩性段的大理岩和白云质大理岩;主要控矿构造为印支期的NWW向断裂-破碎带构造和NNE向褶皱-断裂构造带。

　　该矿床以富铜铁、伴生(共生)金、银、钴、规模大而著称。随着大规模的开采，可采矿量锐减。据保守估计，铜绿山矿床保有储量仅能维持12～15年，特别是大露天采矿场即将闭坑，全部转为地下坑采，生产成本将大幅度上升，故对矿山的可持续发展形成了严重的威胁。因此，在矿区深部、外围找到接替资源，增加矿山工业储量已成为铜绿山矿床寿命能否延伸所面临的重要任务。

　　2、地球物理方法在深部金属矿勘查中的效果

　　由于矿区第四系及人为覆盖严重，常规地质方法已很难发挥作用，所以，物探工作就显得格外重要，在找矿勘探进程中，具有大探测深度的混合场源电磁仪2EH24发挥了关键作用。

　　该仪器是大地电磁(MT)和可控源音频大地电磁(CSAMT)的结合体，采用可控源以弥补天然场信号微弱及不稳定性，并且克服了天然场源在1kHz和10Hz附近信号差(噪声洞)的固有问题。通过采集地下地质体对天然场源或人工场源的电磁响应，并经相应处理建立地下电性结构，其有效探测深度达1km以上。

　　根据钻孔打到实际矿体情况分析，28线23点以西未封闭的异常为矿致异常的可能性极大。在铜绿山其他矿体上进行的EH24探测，亦取得了较好的效果。

　　(二)辽宁红透山矿床

　　1、矿区概况及地质背景

　　辽宁清原地区太古宙花岗绿岩体发育，是我国最早界定的太古宙绿岩带.红透山矿床就产出在该绿岩带中，该矿床为海底火山喷发型块状硫化物铜、锌矿床。红透山矿床属层控类型，由于矿体所处的构造部位和空间位置不同，以及在多期复杂的变质作用下产生部分塑性流变、重熔、迁移、富集，部分形成了脉状、桶状、扁豆状、脉群状等形状矿体。

　　红透山矿床具有延深大于延长的特点，目前矿山的开采深度已大于1300m，是一个典型的深部矿床。具有50年开采历史的红透山铜矿曾形成四个生产坑口，但目前仅有红透山坑口在维持生产，矿山陷入“硐老山空”的局面，已属于资源危机矿山，进行深部找矿已势在必行。

　　2、地球物理方法在深部金属矿勘查中的效果

　　由于自然电位法的探测能力较浅，随着找矿程度的不断提高，找矿难度越来越大，勘探方法也由浅部向深部转变。

　　因此，需要勘探深度更大、穿透性更强的方法，如大功率TEM和CSAMT在红透山相继开展探测.在红透山矿区东部的小西堡、果园和树基沟等区进行的TEM工作，使用加拿大Geonics公司生产的TM67大功率瞬变电磁系统，配有3D接受线圈，最大发射功率可达4500W，采用定源回线装置，大大增加了探测深度，最深可达1000m。

　　四、深部金属矿地球物理勘查技术的最新进展

　　地质找矿是一项周期长、难度大、风险大和回报大的复杂系统工程。这些特点在寻找隐伏深部金属矿床时表现尤为明显。随着地质工作的研究程度的提高，大多数出露和近地表矿床已被发现，寻找隐伏的和埋藏较深的矿床就成为急待解决的问题。

　　(一)基于GIS的成矿预测技术

　　如何从各种不同来源的信息中提取有用信息进行综合处理和综合分析，达到矿产预测目的，一直是地学界探讨的问题。

　　地理信息系统(简称GIS)的空间多源信息处理技术为信息找矿提供了有力的工具，它是用多源信息复合技术对不同来源的地学数据进行综合处理与综合分析，能够极大提高找矿预测的工作效率，这主要体现在高质量高效率的成图、高水平的数据管理及强大的空间分析能力。

　　GIS在地质找矿领域中的初步应用始于80年代中期，一些数学地质专家、遥感地质专家如AgterbergAP、Bonham-Canter等人应用GIS技术从多源信息数据中提取找矿信息，通过综合分析研究，进行矿产预测。随后，利用GIS进行成矿预测的研究和应用也相继展开。

　　(二)矿床定位技术优化组合评价体系

　　在成矿预测的基础上，通过研究基于GIS的隐伏矿床多元多维成矿信息提取、筛析过滤、综合判译、定位定量预测技术，在不同类型矿床上进行方法技术组合的试验研究，总结出一套适用不同地质环境、不同矿种、不同成矿类型的勘查技术方法体系，掌握大型―超大型矿床定位预测和定量评价的关键技术，从而实现矿体三维定位预测和定量评价。

　　参考文献：

　　[1]滕吉文，等.金属矿产资源的深部找矿、勘探与成矿的深层动力过程[J].地球物理学进展，2007.2.

　　[2]马光.鄂东南铜绿山铜铁金矿床地质特征、成因模式及找矿方向[D].中南大学，2005.

　　[3]汪民.在全国深部找矿工作研讨会结束时的讲话[J].国土资源通讯，2007.22.

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