浅谈地球物理方法在深部找矿中的应用

■梁小龙 夏强 韩永明 马启龙

（青海省有色地质矿产勘查局八队青海西宁810012）

浅谈地球物理方法在深部找矿中的应用

■梁小龙 夏强 韩永明 马启龙

（青海省有色地质矿产勘查局八队青海西宁810012）

随着我国经济建设对资源需求量迅速增加，矿产资源保障能力与资源需求的矛盾日益突出。矿山深部找矿比浅部找矿具有更大的难度，某些地球物理勘查技术由于其探测深度和探测精度或抗干扰能力等原因，使其在地表难以准确地探测到这种隐伏资源的信息。因此，矿山深部找矿勘查对地球物理勘查技术的要求更高，必须研究应用适合矿床地质特征和矿床类型的深部地球物理勘查方法。

综合 地球物理方法 深部 断裂

随着国内经济的快速发展，对矿产的需求与日俱增。大型矿产的发现非常迫切。在市场经济条件下，矿产地质勘查是商业行为。与实物产品不同，矿产地质勘查的产品不是矿床，是数据、信息，是阐释地下矿床奥秘的说明，是指引矿产开发的作业指导书。没有这些数据、信息的矿床，是自然自在之物，没有使用价值。同时，矿产地质勘查具有高投入、高风险的特征。如果能在找矿理论和技术上有重大突破，同时具有高收益性。

现今的矿床模型和成矿规律有地区的局限性。现今矿床学还没有完全揭示成矿的本质，因此，矿床研究应当深化，应透过地质现象揭示出本质的、定量的、通用的规律。建立新的找矿勘探理论体系，已显得非常迫切和重要。

1 深部矿的产出特征

深部矿的形成分两种情况：（1）矿床原始形成深度较大，现今仍深埋在地表下；（2）矿床原始形成与浅部甚至地表，现今位于深部，常常是已沉积、风化矿床。可以看出，同类矿床具有相似的原始产出特征，形成是由同种成矿作用控制，与其埋藏深浅无关。从成矿系统角度来分析，类型相同的浅部矿和深部矿，其产出特征的差异性是成矿后各种因素耦合的结果。总结深部矿的特点有：一般保存较完整，连续性好，受次生改造强度不大；除被损坏或变质矿床外，大多数深部矿床中矿体或矿石组成部分都保存了较多的原生特征；若矿床发育矿种上的垂直分带，则其深部矿种多是高温矿种。

2 地球物理方法

（1）频谱激电法。此法可在超低频段进行多频视复电阻率测量，之后对测量的负电阻率的频谱特性进行分析，以解决深部物资与能量的交换和物理-力学-化学过程的制约，即热物质在运移和上涌过程中与壳、幔介质围岩的蚀变交代与变质作用而逐渐聚积的地质问题。利用频谱激电法进行深部找矿勘探，能够取得良好的地质勘查效果、提供更为丰富的地质信息。

（2）瞬变电磁法。该方法主要用来研究电磁场响应随时间变化的规律，在运用过程中通过不接地回线或是接地线源向地下发送一次脉冲电磁场，若是地下存在有导电矿体，则此导电矿体会在一次脉冲电磁场的作用下，在导体内部产生涡旋电流。此涡旋电流会在次脉冲电磁场的间歇期间产生交变磁场，此交变磁场被称为异常场或是二次场。相关勘查人员通过观查二次场的变化特征，来分析此磁场与时间的变化关系，从而确定地下深部导体的电性结构分布和空间形态。

（3）可控源音频大地电磁法。此方法是一种主动源频率域电磁法，它运用人工场源域电磁测深方法来勘查。可控源音频大地电磁法是利用发射机向地下发送不同的电磁波，来观查测量到的电场分量Ex与磁场分量Ey，依据相关的计算公式来得出测试的电阻率。

3 地球物理勘探方法在深部找矿中的应用

（1）地球物理勘探方法在某断裂带金矿深部找矿中的应用。

此矿带的上盘是早前寒武纪变质岩系，主要岩性为黑云变粒岩、斜长角闪岩、斜长片麻岩等，普遍混合岩化。其下盘属于玲珑花岗岩，此地带的矿体存在与变质岩和玲珑花岗岩相接触的破碎蚀变带内。矿化与蚀变作用有关，主要是由其构造活动决定的，在此矿体带的金属硫化物大多数表现为浸染状、细脉状产出，以黄铁矿为主。

（2）技术方法。在对此地质带进行深部找矿时采用了V8多功能电法仪中的可控源音频大地电磁法和频谱激电法进行综合勘探。首先，使用可控源音频大地电磁法对此地段的深部矿体进行勘查如图1所示，从勘查结果中显示出此段的深部的在视电阻率断面等值线图上异常明显，且具有较为清晰的层次感，从勘测结果中可以看出其上部为低阻电性层，中部为典型的过渡带，其中梯级带表现出舒缓的波状并向下倾伏延伸，底部为高阻电性层。将勘测的结果与此地带的地质资料进行分析，可得出其上部对应此地质带的上盘早前寒武纪变质岩系，中部为变质岩和玲珑花岗岩相接触的破碎蚀变带，底部为其下盘的玲珑花岗岩。金属矿体在拟断面等值线图上表现出低阻梯级带中的局部高阻异常，此勘测结果和无形统计结果中金属矿石表现出高阻特征的结果是一致的，根据矿体特征我们可以做出以下解释：由于金矿体赋存于构造蚀变，金属矿体中矿物质的富集和此地带的蚀变强度有着密切的联系，蚀变强度越大，其金属矿的矿化就越好。在此矿区中矿体的形成与钾长石化、黄铁绢英岩化、硅化及碳酸盐化等围岩蚀变有着密切的联系。钾长石化、黄铁绢英岩化、硅化及碳酸盐化等蚀变岩都具有高电阻物性特征，因此此地带形成的金属矿体呈现出高阻、高极化率的物理特征。

频谱激电法是在可控源音频大地电磁法的基础上，通过对断层的倾向和延伸变化规律的推断，来设计深部矿体勘探窗口。通过矿体和矿化蚀变地带激电效的明显反应，来证明运用此勘探方法的优势。

通过实例的勘探结果证明：此断裂带的金属矿体位于破碎蚀变带，矿体呈现出高电阻、高充电率、高时间常数，低相关系数、低相位的综合地球物理特征。而运用地球物理勘查方法对其深部矿体的勘探在该地带取得了较好的地质效果。

4 结语

在进行深部找矿时需要通过地球物理场响应，穿过地平线深入到地层深处去寻找前者的矿藏。地球物理勘查方法具有勘查深度大、精度高、分别率高的优势，因此成为了深部找矿的重要方法。

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[4]周圣华，鄢云飞，李艳军.矿产勘查中的物化探技术应用与地质效果 [J].地质与勘探，2007.43.

P3[文献码]B

1000-405X（2016）-5-195-2