基于地球物探的矿产资源勘查工程选择及分布

2018-02-28高珏

世界有色金属 2018年23期

高珏

（河北省地质环境监测院，河北石家庄 050000）

随着地球物探技术的不断更新，衍生出不同类型的地球物探矿产资源勘查工程，地球物探矿产资源勘查工程是运用地球物理学进行物质勘探的一种方法，根据不同的金属矿床类型、金属矿床构造、熔岩性质、地层结构，对矿产资源勘查工程进行选择，依托地球物探的方法不同，可分为重力勘探、磁法勘探、电法勘探、电磁法勘探、地震勘探、放射性勘探六种，本文就金属矿床类型、金属矿床构造、熔岩性质、地层结构进行分析，阐述矿产资源勘查工程的选择。用来识别金属矿床的分布、深度、储量信息。并对我国铁矿、锰矿、铬铁矿、铜矿、铝土矿等矿藏资源分布情况进行分析，完成提出的基于地球物探矿产资源勘查工程选择及分布的分析。应有无、大小判断铁、钴、镍的矿床的类别，以及储量。

有些矿床具有一定电学性质，如伴有银、铝、铜矿床，对此采用电法勘探较为适合，一般电法勘探包括电剖面法、电测深法、充电法、激发极化法、自然电场法五种，其中电法勘查方法选择如表1所示。

表1 电法勘查方法选择

1 基于地球物探矿产资源勘查工程的选择

基于地球物探矿产资源勘查工程有多种，根据不同的金属矿床类型、金属矿床构造、熔岩性质、地层结构，进行地球物探矿产资源勘查工程的选择。根据矿产资源勘查方法的不同，将矿产资源勘查工程分为重力勘探、磁法勘探、电法勘探、电磁法勘探、地震勘探、放射性勘探六种[1]。以下就金属矿床类型、金属矿床构造、熔岩性质、地层结构对矿产资源勘查工程进行选择。

在地下金属矿床岩石邻层之间因密度不同产生的重力场变化（即“重力异常”），金属矿床构造多为褶皱构造、裂隙构造，采用重力勘探较为适合。同理在地下金属矿床岩石邻层之间因金属矿床物质带有磁性，因磁性不同产生的磁场强度变化（即“磁异常”）金属矿床构造多为火山构造、层状及层控构造，选用磁法勘探较为合适。能够产生磁性矿床中，最明显的为磁铁矿，同时伴有铁、钴、镍的矿床一般会显磁性[2]。为验证伴有铁、钴、镍的矿床也可在地面加以磁感应，根据磁感

电剖面法是保证两个电极之间距离不变，在电极间观测加装测试点，对测试点的电学性质进行分析，多用于复合构造矿床中。电测深法与电剖面法不同，采用改变电极距的方法，确定金属矿床岩层的电性和埋藏深度，多用于裂隙构造矿床中。充电法顾名思义，对其进行充电，分析充电后不同位置、不同深度的电学变化，多用于复合构造矿床中。激发极化法是在外电场作用下对金属矿床进行极化（激发极化）电场，用来检验金属矿床，多用于火山构造矿床中。

某些金属矿床，对磁法勘探、电法勘查响应灵敏度均较低，例如铅锌矿、钨矿、锡矿为此采用电磁法勘探，电磁法勘探以大地电流法、无线电波法、强度法、感应法作为主流方法，其电磁法勘查方法选择如表2所示。

表2 电磁法勘查方法选择

对一些不活泼金属矿床，采用地震勘探较为适合，地震勘探是人工激发一组地震波，观察地震回波的相位频率、振幅以及传播时间，分析矿产类型，其人工激发地震波的大小，根据牛顿第二定律以及广义虎克定律，推导出的波动方程，如公式（1）所示。

式中，VP代表纵波速度，单位m/s；VS代表横波速度，单位m/s；ρ代表密度，单位kg/m3；G代表剪切模量，单位Pa；μ代表泊松比；K代表压缩模量，单位Pa；λ代表拉梅系数；E代表杨氏弹性模量，单位Pa。

对一些具有放射性金属元素，以及对放射性敏感的金属元素，采用放射性勘探较为合适，在地壳中有放射性金属元素矿床，以及对放射性敏感的金属元素矿床放释放α、β、γ射线，利用放射性勘探，分析释放量、稳定性、半衰期判断矿床类型，多用于侵入岩体构造、火山构造矿床中。

2 基于地球物探勘查矿产资源的分布

基于地球物探勘查矿产资源主要包括铁矿、锰矿、铬铁矿、铜矿、铝土矿等等。其分布主要如下。

我国铁矿较为丰富，已探明铁矿有1834处，分布我国大部，大型和超大型铁矿主要分布在辽宁鞍山本溪、河北东部以及北京地区、河北南部邯郸邢台、山西五台岚县、内蒙古包头、山东中部、安徽、福建、云南等部分。全国已探明锰矿共计213处主要分布与辽宁中部鞍山、福建西部龙岩连城、湖南中部湘潭、民乐、广东罗定市新榕锰矿、广西八一、下雷、四川高燕和轿顶山、贵州遵义。全国已探明铜矿共计910处，主要分布与辽宁、吉林、黑龙江、安徽江西大部，广东、山西、云南等部，铝土矿310处，主要分布与山西大部、山东、广西、贵州等部。全国已探明铅锌矿共计700多处，主要分布与黑龙江、辽宁、河北、内蒙古大部、陕西、青海、浙江部分。全国已探明镍矿共计近百处。主要分布与主要是吉林、甘肃省、新疆维吾尔自治区、四川省、云南省。全国已探明钼矿共计222处，主要分布与吉林、辽宁省、陕西、河南。全国已探明钨矿共计252处，主要分布与主要江西、福建、湖南、广东、广西、甘肃。全国已探明锡矿共计293处，主要分布与、广西、云南。全国已探明汞矿共计103处、锑产地111处。主要分布与贵州、湖南、广西、甘肃、陕西地区。全国已探明金矿共计1265处，主要分布与黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、河南、广东、湖南等地区。全国已探明银矿共计569处，主要分布陕西、河南、湖北、四川、江西、吉林、广东等地。