激发极化法在金属矿区找矿中的价值及其应用

2018-06-27沈火春

世界有色金属 2018年7期

沈火春

（福建省第八地质大队，福建龙岩 364000）

地质找矿是一项极其复杂的工作，为了提升我国的找矿速度和加快技术方法的应用，国家在这方面投入了很大的人力财力去研究和引进新技术，继而取得了很好的成就，很大程度上促进了找矿效益。本文针对激发极化法在找矿的过程中的应用和价值进行简要分析。

1 找矿技术的发展现状

（1）找矿技术的发展过程。对矿产的勘查分为三个阶段：在1900-1940年的时候主要以直接观察为勘查内容，发现的多数是直接露出地表或者有较为明显标志的矿床；在地球物理方法推广后，也就是在继1940年到1965年这二十五年，变为了间接性观察法。例如1964年铜-锌-银矿床是ddcreek等人在受过冰川作用的加拿大地盾地区发现的。

（2）对矿床的勘查现状分析。长久以来，地质勘查工作造成了很多资源浪费的局面，主要是因为勘查工作的手段过于单一，所投资的地勘项目没将资金发挥到有用的地方。地质找矿工作本身就有很大的风险，在这项工作中如果我们能合理利用勘查的手段，我想那么一定能取得很好的效益。在我国，地质勘查主要以煤矿和铜矿为主，而对于其它的矿床却忽视，然而对于其他矿床我国的储量是十分丰富的。

拿铅锌矿区来说，它对激电的异常反映大范围广，利用激发极化法就很容易发现。它是通过岩石对激发极化效应的电法勘探来解决地质问题。这种方法在煤矿找煤上也被得到应用，而且这种方法不仅方便对于找矿，还对水文、工程地质上分析和解决问题得到了很大的帮助。

2 激发极化法在找矿中的特点及原理

（1）特点分析。激发极化法是一种新型的勘查手段，它运用物理原理实现达到找矿目的。根据岩石和矿石在激电效应上的不同反映，表现出的数据，对这些数据进行采集而获得地质研究工作的参考内容:包括了有关中间梯度、对称四极测深、联合剖面和偶极等装置。

（2）工作原理的分析。激发极化法在电阻率的基础上建立形成的。在供电的电流没改变前提下，工作人员通过向地下供电方式，同时因为有电阻率的存在，经过些许时间，在地表以外的两个测量电极会出现不规律的变化情况，和时间形成正比，在到达某种程度后出现饱和，发生小电位的现象。

3 找矿中激发极化法的价值

在我国对于矿藏的勘查主要在20世纪50年代，在此之间发现了很多的矿藏资源，但是寻找的对象都是一些浅表矿和出露矿[1]。再往后的勘查中，大量的矿床被发现，并随着找矿设备的技术不断研究更新，一大批的铁矿床和硫化矿床也被发现。有些比较难辨别的矿与盲矿的发现也是利用地球化学具有微观、直接的特点。在后25年里，矿产的发现率较之前有明显的下降，既没达到很好的找矿效果也投入了大量的精力，对于寻找金矿这种贵金属矿床来说，是相当的困难，金矿多是在碎屑岩层或碳酸盐岩层构成的地层中，受周围环境影响的因素太多，从而使开采的难度加大。金矿在自然界的存在无外乎两种形式，一种受断裂破碎带的影响，产于碎裂的角砾状白岩层中，一种受破碎带褶皱层的控制、影响，产于泥灰岩和粉砂质泥岩当中。

4 激发极化法在找矿中的应用分析

由于我国地表矿的和露头矿发的开采几乎过度，所以找矿工作面临着极大的考验，找隐伏矿也成了最大的研究任务。对于隐伏矿的找矿问题成为了矿学研究领域里的一大重点课题。在实行新理论、方法和新技术的同时，能有效降低风险的投入和找矿的效果，激发极化法作为一种新的技术突破，在为金属矿产和煤矿的寻找中提供了很大的帮助。

激发极化法对深部矿体的圈定有很好的作用，它不仅在找矿工作中能突显出很好的优势也对矿产资源所属范围内的水文地质情况做出及时的了解。我国所属的金属矿床深度都不到500m，其中有一些比较深的重金属矿床，为开采带来了极大的不方便，比如勘查工具对其的勘测不精确，所以对这方面很少勘查和评价。

（1）激电异常的铜多金属矿区的分析。激电异常如图1所示，本区η值较高，全区的η平均值为3.77%，最大值为14.21%，标准离差在2.05%。根据异常的平面分布情况，大于6.0的异常命名为IPⅠ-IPⅣ。视电阻率异常如图2所示，本区β值变化较大，最低为30Ω·m，最高为1080Ω·m，达到1050Ω·m的极差，平均值364Ω·m，标准的离差是158Ω·m。经过检查，这些高低阻值的异常反映了含硫化矿物和碳质板岩的构造破碎带。

图1

图2

（2）实例的应用。激发极化法可应用于很多的矿藏资源探索和开发中，目前在国内外大量的实践已经证明了这点。例如在小比例尺的矿床开发调查中，可应用于对矿比带或者成矿远景的发现并寻找，有利于圈定出矿床富集的大概范围，为以后能精确的找到矿的位置和勘查及下钻头位提供很高的线索。在那些较小的矿产资源探索中，能有效的圈定地下矿体和矿代的走向和平面范围，可为地质情况的判断，矿产资源的深度及分布范围做出一定的了解分析。在条件允许的情况下，更可能会发现极化体的成分，为发现隐伏矿或者盲矿，矿产钻孔位置提供一定的帮助，特别是在配合好物理的勘探方法会能为此矿产资源的性质做以良好的评价。广西桂东的银矿勘查中应用了激发极化法也准确的对激电异常区域进行了定位，同时和钻孔工作的配合明确了激电异常的原因，在对极化体的埋藏和空间状态等方面有很明显的效果。在我国吉林的冰湖沟金矿区，因为地壳活动的频繁加上此地区的特殊地质构造，应用激发极化法可以很好的对矿化蚀变后的极化率及矿体的规模范围做出测定判断，有利于后期激电找矿工作的开展。甘肃的肃北地区富含铜多金属矿，该法在其中的应用对极化体的深埋情况做了准确的判断，详细了解了该地区的矿藏深度变化特征。很多实践都证明，在各类的矿产寻找方面，激发极化法是对找矿勘查最有效的办法。这对于我国找矿的理论方面有很大的提升，可以改善我国目前在寻找矿藏和开发方面的窘状。