前言
在深部矿产资源勘查中,地球物理勘探是最重要的技术手段之一,该领域的技术水平直接关系到我国深部资源探测的水平。因此,研究开发地球物理勘查新技术是我国危机矿山资源大调查的重要技术保证之一。铜、铅、锌等金属硫化物矿床及与硫化物密切相关的金、银矿床是我国目前危机资源大调查的重点矿种,综合物探是寻找这类矿产资源的最常用的勘探方法,在前期的找矿工作中发挥了重大的作用,并在深部找矿工作中取得了较大的突破。
1常见的物探手段
1.1大地电磁法
该方法主要利用野外的天然磁场进行探测,通过测量地磁强度和指向,全面分析矿物。地磁技术通常应用于对电子中较低频率的地质勘探,全面分析发现其中是否存在金属磁场,并判断是否需要进行深入测量。这项技术常常应用于勘测的早期阶段。
1.2瞬变电磁法
瞬态电磁法是一种利用主电磁波反射时间差来推测地质分布的方法。它通常结合导电性差异进行探测,以获得磁场与时间之间的关系,并对矿山地下矿石情况进行分析。在瞬变电磁法中,我们主要利用不接地回线,在井下巷道中构建电流发射圈,并使其附近区域形成一次电磁场,同时在导电岩矿体中形成电流。当我们断开电流之前,发射的电流会在回线附近地区形成相应的磁场。在t为0时,如果电流突然中断,那么形成的磁场也会立即消失。一次磁场的变化趋势体现在巷道空气与附近导电介质的传播过程中,感应电流的形成可以确保断开前的磁场不消失。由于电磁场在空气中传播的速度非常快,要超过导电介质,这会导致巷道周围的感应电流分布不均匀,与发射回线磁场接近的区域感应电流相对较强。随着时间的推移,巷道周围的感应电流逐渐向外传播,并且其强度会逐渐减弱,分布也会逐渐变得均匀。
1.3高密度电阻率法
随着电子计算机的发展,直流电阻率法取得了较大进展。主要是利用电极自动转换器进行控制,在测线上布置各种电极,实现自动组合成多种电阻率法装置等,从而实现一次性布置各种测试装置。利用这种方法可以获得综合参数信息,然后进行自动处理和成像,以了解测量剖面的真实情况,进一步提高工作效率和质量。在地质勘查过程中,我们往往会发现一些小的未知物体,因此在实际进行电法勘探时,需要采集高密度的数据。如果使用普通的电法来采集数据,工作效率会降低,并且不利于数据的准确收集,导致项目延期,无法保证项目质量。而使用高密度电阻率法,对电性剖面进行二维测量,采集大量记录点的数据,并利用数字化信息来提高施工效率。数据采集完成后,可以利用系统进行自动分类,并结合相关软件进行分析,绘制数据图表,对这些数据进行全面分析。
1.4可控源音频大地电磁法
可控源音频大地电磁法主要利用主动场源的频率进行电磁勘查。在实际进行电磁勘查时,通常以音频大地电磁阀为核心,并利用可移动接收机进行有效测探。这种方法具有高工作效率,还能大大节省应用成本,可以对较深的区域进行勘查,探测深度可达2千米以上。在实际应用中,可以通过变频手段来调整勘测深度。该方法具有丰富的勘测功能,常常在深部地质构造勘查作业中使用。如果低频电磁法在实际应用中无法发挥有效作用,可以借助可控源音频大地电磁法进行地质勘查。
1.5地震波CT技术
该项技术一般应用于各种地震波区域,利用先进技术对地震波的离开和消失进行确认,从而勘测地质内部结构并构建相应的图像。其优势在于能够在多种地质环境中探测地震波,通过激发和接收指令,反演地质体状况,实现对地质的精确探测,并生成图像分布。在实际勘探中,借助该技术设备进行钻探,能够提高勘测工作效率并改善成像效果。使用CT技术进行勘测的过程中,成像效果直观且分辨率较高,可获取精确的地质参数。因此,在进行地质勘探时,应推广和应用该技术。
2案例分析
2.1案例情况概述
SK有色金属矿位于湖南,以当地山体岩体为中心,从中心向外依次是接触带的交代矽卡岩、近接触带的充填型矿床,以及热液交代充填控矿床,这几个矿床构成了一套有色金属矿,矿中存在铜铁、金矿、银矿、铅锌等多种有色金属。地表可见铁帽型以及残破金矿床。矿区平面大致分成三个南北贯通的成矿带,中部为金矿、金矿、铜矿以及铅锌成矿带,西部则为金矿及铅锌成矿带,东部为金矿、铜矿以及铅锌矿成矿带。金矿普遍位于浅部,中部则是铅、锌、铁。深部主要为铜矿。呈现三层的成矿结构。
2.2勘探思路
该矿的结构较为复杂,在探查矿产资源时,必须结合地质科学以及适宜当地地质条件的物探技术,制定能够适用本矿区多层次的探矿需求,选择几种探测技术的组合,以此对浅层、中层、深层进行勘察。思路为化探和物探相结合,其中化探技术包括吸附相态汞、坑道原生晕、有机气体集成、铅同位素以及构造地球化学等新老技术的综合方法。物探技术以坑道物探方法为主,并结合集中物探法构建综合物探方案。以下主要以物探为主要探讨对象,化探不作过多叙述。总体的探测思路如下:
(1)对于矿山深部的找矿,首先进行成矿地质条件分析,采用地下物探技术,并配合化探方法组合,综合分析后进行工程验证。
(2)矿山近外围的勘探,首先分析这部分区域的地质条件,通过遥感技术获取蚀变矿化信息,接着利用原生晕以及次生晕等化探技术开展剖面化探,之后进行地面及地下物探,以及吸附相态汞、有机气体集成等化探技术,最后进行工程验证。
2.3物探技术
物探技术的应用旨在掌握矿床的富集规律、评估矿床类型,掌握控矿构造,进行科学的成矿预测,从而选择采矿的有利位置,制定合理的采矿方案。
2.3.1坑道物探方法
在本工程中通过坑道物探方法用于矿区找矿,这种方式通过钻井直接进入到地下空间,比地面物探更加客观可靠。①借助钻井将本工程的观测装置布置在坑道中,这种方式防止了地面物探受到岩体的影响和其它干扰,能够有效提升勘探的深度以及精度。②将场源放置到坑井周边的各方向,与矿井坑道中测量,不仅能够探测到矿井内部的地质信息,还能够对矿井周边进行扩展,增大了立体空间的地理信息收集。③把场源放置到矿井中的已知矿体上进行测量,以进一步探明矿体的平面范围及立体产状,获取更多的深部信息。
2.3.2综合物探方法
本工程采用了综合物探法,具体包括瞬变电磁法、激发极化法、大功率激发极化法等。因为本工程在深部埋有大量的矿产资源,因此就应当采用综合物探,利用瞬变电磁法、以及激发极化法对矿区进行综合物探。此外还要考虑重力、磁力、电性,对物探结果进行综合分析,考虑这些方面的干扰,尽量多设置测点,本工程共设置130个测点,每两个测点的间距为20米左右,综合不同测点的探测结果,排除干扰因素,得到最终的探测结果。通过上述物探技术,有效获取了矿区的Pb,Zn,Au,Ag相关信息,另据该矿的早期钻探成果,也侧面证实上述物探技术能够取得可信的成果。
结束语
我国目前的勘探和开采技术不断进步,为避免不必要的浪费,应有效利用物探技术构建扩张态势。通过使用瞬变电磁法对矿山深处进行全面测量,可明确目标矿山的地质状况,提高开采效率。同时,还应将物探技术与传统的调查技术有机融合,促进物探技术的有效运用。
参考文献:
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