综合物探方法在金矿勘查中的应用探讨

刘晟君，曹福颂，王晓民

（1.山东黄金（玲珑）矿业有限公司，山东 招远 265400；2.山东黄金集团蓬莱矿业有限公司，山东 蓬莱 265615）

我国国土广阔，拥有众多自然资源，但由于人口数量也比较多，人均矿产资源量相对不足，尤其是石油、天然气、铁、铜、钾、钻石等，为了满足社会需求，需大力开发矿产资源。我国扩产资源分布呈现出贫矿多、富矿少的特征，目前金、铜等矿产的储量已被探明，以金矿石资源为例，其储存量平均品位达32%，超过48%的富金矿等级占有中国确定金矿石资源储量的1.9%，在现已开采的金矿中，33.3%为微细粒嵌布的难选赤金矿，需选择的贫苦矿产中，48.7%为磁金矿，20.8%为钒钦磁金矿，20.8%为赤金矿，3.7%为菱金矿，3.5%为混合矿，2.4%为褐金矿，矿产开发难度大[1]。采用综合物探方法，能够迅速定量甚至定性金矿资源，推动金矿资源的科学合理开发。

1 综合物探方法概述

不同区域地质结构不同，不同地质呈现出不同的物理特征，综合物探方法是一种综合应用钻探、物探、化探等技术，应用仪器设备采集相关地质信息与图像，对地质结构展开实时定量分析，全面掌握被测地质结构的稳定性与岩石辐射情况，掌握岩层类型及结构分布。

在金矿勘查中，应该做足准备，科学制定勘察方案，确保勘察结果的准确性与全面性，找出矿产分布规律，制定针对性的金矿开采方案，合理设计开采路线，选用合适的采矿工艺，做好安全防护措施。

当前，在金矿勘查中，常用的综合物探方法，有以下几种：①磁力测量。基于工作原理的不同，磁力测量可以分为连续、瞬变两种类型，不同的物质表现出不同的磁场特征，磁力测量可显示出正负值，如若遇到磁性较强的物质时，其显示值甚至可达几万纳特，如若物质的储存量较大，也会显示出较高的磁性值，不过，不同物质可能存在相同的磁场特征，继而显示出较高的储存量，因此电磁测量不可用于物质的定量分析，应联合其他方法展开测量，以间接方法探查金矿，在金矿勘查中，常采用MT 法，这是一种电磁测深方法，具有设备轻便易于携带、探测深度大、分辨率高等优点，如若岩石与矿石存在较大差异，也可实现定量测量，并结合其他勘察方法，进行定性测量，精确测量矿产资源，此外，也可以应用VLF 法，这种磁力测量是基于内部原理进行地面电磁法扫面工作的一种方法，可为工作人员提供有效指导信息，提升勘察工作的针对性，便于金矿的开采，在应用这一方法时，最好能够将测量数据极化椭圆倾角，便于处理，异常地区可结合使用其他测量方法，提升金矿勘查结果的准确度；②电法测量。电法测量也是金矿勘查中常用的一种方法，它利用了不同地下矿物质的电化学性质机器电磁场的分布规律，经过分析，可有效勘查出矿产资源，随着电法测量技术体系的完善，这项方法趋于多元化发展，目前常用的有激发极化法、电阻率侧探法、高密度电法、CSAMT 法、电阻率联合剖面法等，上述物探电法具有操作简便、设备便于携带、绿色环保、成本低等优点，以电阻率侧探法为例，不同类型岩石含水量不宜，电阻率存在差异，通过测量电阻率，可对勘测对象进行定量分析，确定结构的地理位置，明确矿产分布情况；③重力法。早在20 世纪90 年代，人们便广泛应用重力法进行矿产勘查，尤其是一些密度大、超基础性的矿产，重力法使用简便，结合其他方法，可有效勘探出矿石结构及中断层等信息，为矿产开采提供准确参考信息[2]。

2 综合物探方法在金矿勘查中的应用分析

随着社会的发展，某金矿矿床的发现与规模逐步扩大，在这一矿区中，主要采用综合物探方法，进行矿产勘查。这一金矿矿区基岩组成相对单一，主要为花岗岩，伴生黑云、花岗岩、斜岗等，地质物质构成较为复杂，在地质找矿上存在较大的难度。不过，花岗岩的密度相对较大，矿石与周围岩石在密度上存在较大差异，约为周围岩石的1/5 至3/5，差异明显。

在金矿勘查中，根据所得信息制定了物探工作方案，在矿区布设5 条长测线，其中2 条为EW 向测线，将其编号为E1、E2，其中3 条为SN 向测线，将其编号为N1、N2 和N3，此外，为了了解EW 向构造的连通关系，布设了3 条SN 向短测线，将其编号为J1、J2 和J3。在物探工作中，根据金矿矿区实际情况，合理选择物探方法，综合考虑，选定电法测量方法，采用了电阻率联合剖面法和电阻率测深法，2 条EW 向测线、3 条SN 向测线、3 条SN 向短测线首先应用所电阻率联合剖面法展开测量，确定地质构造体的具体位置，随后在东西向测线E1、南北向测线N2 上应用电阻率测深法展开测量，确定地质构造的产状，这两种物探方式测量深度优先，可在5 条长测线上应用频率测深法展开测量，加大勘探深度[3]。如下图1 所示，为物探相关模型：

图1 物探相关模型

对所得测量结果进行分析，E1、E2 线这两条近东西向的长测线，距离约为4000 至500m，设置这两条测线进行勘探的目的，是为了了解矿区南北向的构造，处理、分析E1线电阻率联合剖面法所得数据，可发现，El 线220m、El 线675m、El 线1250m 与El 线1520m 均 存 在 低 阻 异 常，同时在E2 线的对应位置，即E2 线510m、E2 线840m、E2线1500m 与E2 线1600m，也存在低阻异常。所勘查的区域内，基岩均为花岗岩，电性相对均匀，其电阻率通常大于1000Ω·m，属于高阻地质，除非时断裂构造含水或者含有金矿，才会变为低阻地质，因此可以推断，这些低阻异常区域，均为断裂构造[4]。

采集两条测线的电阻率联合剖面数据、电阻率测深数据和频率测深数据，可以分析确定地质构造体的确切位置、产状及深部延深。通过勘查确定F 走向，其走向约为NE34°，宽度大致在20m 至50m 区间，向西倾，倾斜角度大致为70°至80°，延深超过800m。同时，往NE 方向延伸至西矿井西边一带，往WS 方向延伸至南矿井向南一代。根据物探工作中，异常强烈度分析，地质所含应为高盐度的低阻水，由此可见这个金矿矿坑属于高压带的深大导水通道。F 走向大致为NEl7，从E2 线往NE 方向延伸，并从南风井西侧一带通过，据分析其产状接近直立，在E1 线并略微向东倾，延深超过400m，根据其异常强烈度可以推断出，地质所含为盐度较低的水[5]。

此次采用了不同种类的物探方法，各类探测资料可相互验证，勘察结果的准确性与可靠性相对较高。在此次物探工作中，应用电阻率测深法，有效地获取了地质构造产状、倾角等信息，利用频率测深法，有效加大了物探深度，弥补了电阻率联合剖面法、电阻率测深法不足的问题。

3 结语

综上所述，为了满足社会需求，我国矿产开采量在不断扩大，矿山开采工作范围及效率不断提升，为了全面开发出矿山中的资源，同时保护矿区生态环境，相关单位必须做好矿山勘查工作，掌握矿产分布情况，明确影响到矿产开采的环境因素，制定科学合理策略，确保矿产开采的安全性与高效性。

金矿资源是弥足珍贵的矿产资源，在过去的近十年里，我国对于金矿资源开发已经有了一定的研究成果，相关开采工艺及技术设备得到开发，金矿资源得到了一定程度的开发利用，但是开采技术尚有需要完善的地方。为了确保金矿开采的安全性及高效性，前期勘查至关重要，科学应用综合物探方法，能够获取金矿资源分布的具体信息，掌握矿区地质情况，制定科学的开采方案，避免出现矿洞坍塌、矿坑漏水等问题，优化矿产开采效益。