地球物理探矿方法在金矿勘查中的应用研究

张井峰

【摘 要】本文主要根据成矿环境、控矿条件对金矿勘查中物理探矿方法户进行论述。分析了构造岩浆和在构造岩浆作用及背景上的金属硫化物富集作用、各个阶段探矿方法。并通过各个实验提出的相关有效的球物理探矿方法。

【关键词】地球物理；探矿；金矿；勘查；应用

一、金矿成矿的必要条件

据了解，地壳中金的丰度为0.5×10-9，与地幔中的丰度比较，地壳中的丰度更低，地幔和地壳中富集着许多的金矿的成矿藏质。从当下的挖掘和收回水平来看，从3×10-6的工业档次出发，当金在地壳中的浓集系数到达≥6×103时才能够成矿。所以，经过了地质效果的不少回富集以后才能够构成金矿；又由于金具有亲硫性，自然界中的金一般都是金的硫化物，与硫化矿藏共生，相关资料显示，造岩金难被活化，而金的硫化物不难被活化。所以，关于金的富集有决定效果的要害取决于硫化物效果。结构岩浆效果和在结构岩浆效果布景上的金属硫化物富集效果是概括金矿成矿的两个主要条件操控。所以，咱们能够从硫化物的强度、碎裂状来看，也能够从其被角砾化的岩石及其在岩石中的赋存特征来分析原生金矿存在的方位。

二、物探勘查技术常用方法

（一）航空及地上甚低频电磁法（VLF）

甚低频电磁法于20世纪80时代从国外引入。其基本原理：利用频率为15～30kHz的甚低频军事或广播电台发射的电磁波作为场源，在地表、空中或地下丈量其电磁场的空间散布，然后取得浅层地质体的电性部分反常，其勘探深度较小（通常在50m左右）。具有仪器设备简便，户外观测办法简单，材料处理速度快等长处。该办法在圈定良导开裂破碎带、蚀变带，追寻含矿结构，寻觅低电阻率的岩（矿）脉，圈定矿化规模等方面具有明显的长处。通常用于浅覆盖区及外围的剖面或扫面作业。

（二）地震层析成像（CT）

地震层析成像起源于20世纪30时代，80时代今后才将其应用于金属矿的地球物理勘查工作中。其原理是用医学X射线CT的理论，凭借地震波数据来反演地下构造的物性特点，并逐层分析制作其图画的技术。其首要意图是断定地球内部的精细构造和部分不均匀性。技术理论老练、分辨率高、勘探深度大，尤其在深部勘探方面具有显着的优势。因而，首要应用于动力矿产的勘探以及地球内部物理构造及地球动力学研讨。

（三）大地电磁测深（MT）

大地电磁测深是以天然交变电磁场为场源的被迫场源电磁测深法。中国于20世纪60时代对其进行研讨，并于1980年前后应用于矿藏勘查作业中。它是经过被迫场源致使在地表观测到的电、磁场强度的变化来研讨地下岩（矿）石电性及散布特征的一种办法。具有勘探深度大（可勘探至上地幔）、不受高阻层屏蔽、分辩能力强（尤其是对良导介质）、作业成本低（相对于地震勘探）和野外装备轻便等特色。就金属矿床而言，礦体与围岩、蚀变围岩与未蚀变岩石之间，通常均存在较大的电性区别，矿体中金属硫化物的富集会使其电阻率显着下降，而控矿脆性断裂、耐性剪切带、蚀变破碎带的呈现，均可致使矿体与周围岩层（体）间显着的电性区别。这使大地电磁测深办法成为处理此类疑问的有用手段。

（四）瞬变电磁法（TEM）

瞬变电磁法是电磁测深法的一种，但它是有别于大地电磁测深（MT法）以脉冲电流讯号为场源的自动场源时刻域电磁勘探技能。TEM以电磁感应理论为基础，经过研讨勘探方针物感生出的涡流场在其周围空间构成的二次电磁场随时刻改变的相应特征，估测方针物的空间形状，从而到达勘探目的。

基于此，TEM关于寻觅高导电性的较大矿体的效能杰出。别的，TEM还具有勘探深度较大、受地势影响较小、施工环境宽松、工作便利等长处。这使得该办法在一些地理景观复杂的矿区得到了广泛的使用，找矿作用显着。

（五）可控源音频大地电磁法（CSAMT）

可控源音频大地电磁法是20世纪80时代鼓起的根据大地电磁法和音频大地电磁法而发展起来一种自动场源频率域电磁勘探技能。它用一个发射偶极AB供电，电极间隔为1～2km，丈量作业布置在供电偶极中垂线30的扇形面积内，测线与供电AB极连线平行。这时的场源能够认为是平面波，经过不断改换供电频率便可到达电阻率测深的意图。

在山区，可根据地势灵敏挑选发射机方位。丈量时只移动接收机便可进行面积性测深作业，从而提高了效率，降低了本钱。CSAMT法勘探深度大（可达2km以上），因为它能够经过变频改变勘探深度的不一样，而兼有测深和剖面研讨的两层特色，是研讨深部地质结构和探寻隐伏矿的有用勘查手段。

（六）连续电导率剖面测量系统（EH4）

EH4接连电导率成像系统是由美国Geometri公司和EMI公司于20世纪90时代联合出产的一种混合源频率域电磁测深系统。联系了CSAMT和MT的有些优点，利用人工发射信号抵偿天然信号某些频段的缺乏，以取得高分辨率的电阻率成像。其中心仍是被迫源电磁法，自动发射的人工信号源勘探深度很浅，用来勘探浅部结构；深部结构经过天然布景场源成像（MT）。EH4接连电导率成像成果能够直观地反映矿化异常在剖面的形状、规划、矿化强度等，是隐伏矿定位猜测的方法之一。

（七）浅层地震技术

浅层地震技能是地震勘探办法的一种，它是运用人工激起的弹性波在岩石中的传达来研讨地下地质结构和岩性信息的一种办法。该办法开始用于油气勘查，当时仍是这一领域的主导办法。

该办法比通常办法勘探深度大（可达地表以下3km左右），经图画处理后能对地下结构的形态和散布做出精密的地质评估。此办法在我国金属矿地震勘查技能仍处在试验阶段。需求指出的是在运用上述物探办法进行地球物理勘查作业之前，首要要对测区内的地层、岩体、矿石等收集满足数量的标本进行电性参数的测定，然后断定是不是具备开展地球物理勘探的物性条件。一起应留意各种办法的归纳运用以对反常进行相互印证，仅用单一的办法对隐伏矿进行成矿猜测是很艰难的，也不符合当时隐伏矿藏勘查的发展趋势。

三、地球物理探矿方法

（一）成矿预测

这一期间首要对于探索深大断裂、板块缝合带、地体联接带、断陷裂谷等及其次级结构的研讨和了解研讨区带成矿环境。

在此期间地球物理的首要要完成的是勘探和研讨隐伏结构，这可使用1∶20万或1∶50万区域航磁、重力和遥感材料联系展开CSAMT剖面作业。这些隐伏结构的物理场特征首要包含：重磁梯级带、正负相间的线性磁反常带、台阶式或不接连的卡尼亚电阻率断面。依据其有利的结构，在通过仔细剖析航电材料以后，进行1∶2万或1∶5万的磁法、电法和放射性丈量等作业，进而做好热液活动状况的剖析，找出金矿化分布特征，总结其规则，对有利于成矿的区域带进行圈定。

之前的几年时间，国内以1∶20万或1∶50万小比例尺的高精度C能谱丈量应用于区域金成矿地质环境的研讨。首要使用参数散布及其u、Th、k含量以及对于金源体散布规模，咱们能够根据其与地质结构活动频频程度有有关的Rk/k参数对与K活动有关的地质结构活动带进行研讨；要想非常好的对火成活动区带进行研讨，咱们能够以其与地质体遭受热液活动效果强度、频频程度有关的Rth/Th参数为根据；咱们若想对区域地质体中K增高的蚀变带、混合岩化等的散布规模进行研讨，能够以其与区域地质体同外来钾源参加有关的K21/Vi参数为根据；咱们能够通过对其与地质体的钾迁移有关的（Ki-Ko）参数的研讨，进而剖析区域地质体中改变非常大的K的结构开裂蚀变带。

（二）探矿预测

这一期间主要是处理的是勘探和研讨这些空间内的硫化物散布规律及特征，寻找有利赋矿空间，在有利的成矿区带进行普查找矿。因为也许变成含矿靶位的条件是既有利的赋矿空间，又有硫化物富集。因而咱们在展开此期间的作业时，运用1∶5万或1∶1千磁法、1∶5千或更大比例尺电法、放射性丈量等。咱们能够从磁场改变、电性改变、高极化不正常和C能谱不正常来判别赋矿部位的物理场。此期间对于作业区内已知矿化点或矿点地球物理特征的剖析是一项重要作业，经过这一作业的展开来修正和准确选择地球物理勘探方针。

（三）考查与评价

一般金矿地质依据勘探方针体的规划、分布规则体等挑选适宜物探办法，勘探金矿地质体的物理反常直接评估金矿是能够的。一起可依据不一样的矿化类型均有其特别的地球物理反常特征，经济而有效地挑选办法、合理装备和挑选恰当的作业比例尺。

咱们在挑选勘探方针时，主要依据的即是研讨矿化的规则和特征等地质要素与地球物理特征联系，经过运用有关的地质研讨成果，联系有关的数学办法，选出最优的勘探方针。选准方针是非常重要的一点，挑选方针的时分要做到：首先，不管是直接的，还是直接的，与金矿体的联系需求是清晰的。其次，可充分运用地球物理办法进行找矿作业。最终，挑选的作业办法不得超出经济上的需求。一起，咱们需求注意的是，要充分考虑到物探办法的才能。这样依据上述的三个条件联系详细地质状况精确的断定方针。所以矿体的赋存部位及形状、产状、规划以致储量的问题在一阶段得到了处理。

四、结束语

根据上述能够得知，地球物理办法不但可用于矿田普查找矿和矿区找矿评价，并且能够用此办法来剖析金矿成矿环境。在金矿勘查中物探办法能够实现与其它找矿办法的互补，这一办法正在不断的得到推广，它能够削减找矿周期，发明更高的金矿勘查经济效益。可是，咱们要清楚，物探办法在金矿勘查中的使用仍然會处于开始期间期间。为此咱们需求做到：首先，加强使用基础理论的研讨。其次，在各种不同类型矿床上进行试验，然后总结经验。咱们深信地球物理办法的运用将会给找矿工作带来新的生机和生机。

参考文献：

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