高精度磁法在矿产资源勘查中的效果分析

2020-12-25

世界有色金属 2020年19期

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃兰州 730000）

目前矿产资源存在资源短缺及后备资源不足等问题，多数地表矿和半隐伏矿已被开采，该形势下，对矿产资源勘探提出更高要求。针对隐性矿体和隐性岩体，高精度磁法勘查技术具有良好反映，通过野外测线布置，进行数据采集与处理，得到矿产的磁异常剖面图，进而确定矿产资源的分布规律[1]。磁法勘查具有操作轻便、成本低廉的特点，在20世纪59年代，地质部门已经利用地面磁法，进行了大规模的普查详查工作，通过磁法寻找金属矿，获得了很大效益，例如航磁发现的铁矿床，比例为磁铁矿总数的80%。由于现阶段勘查技术成果不够突出，成矿区和勘查靶区的研究程度不够，因此，对高精度磁法在矿产资源勘查中的效果，进行深入分析，说明磁法勘查在找矿中的实效性，提高磁法勘查的重要程度，为深度找矿提供新的发展思路，具有重要的现实意义。

1 缩短深部找矿时耗

利用高精度磁法寻找矿产资源，可以缩短找矿时耗，具备低成本和高成效的特点，提高矿山区域的地质勘查程度。勘查人员在找矿过程中，可以对勘查区域进行划分，在地质范围内进行钻井，寻找存在磁异常特征的矿区，根据勘察区域的实际情况，设置磁等值线，判断勘察区域的磁异常值，当磁异常强度大于等值线时，可以判断该区域为见矿钻井，当磁异常强度小于等值线时，判断该区域为未见矿钻井，从而判断勘查区域是否有矿产资源，且勘查过程简单高效[2]。高精度磁法不仅能够判断勘查区域是否为成矿区，还可以评定区域内的矿体埋深和规模品位，由于磁异常强弱与磁性地质存在关联，两者的展布情况呈正相关，勘查人员只需要测试勘察区域的磁异常，通过磁异常的正负展布特征，进而判断隐伏磁性矿体的展布特征，根据特征变化规律，获取矿靶区的各个时期中，地质构造应力作用下的地质现象。涉及的找矿因素如下图：

图1 高精度磁法找矿因素

由于金属矿的形成是由于地壳变动，因此勘查人员可以根据地质环境构造，对勘查区域内的地壳变动情况和地质环境进行深入分析，全面掌握区域内的地质变化，推算各个时间节点的地质变化情况，对勘查区域的金属矿产进行定位，大致估计其成矿规模，为矿区开采提供帮助。

2 快速圈定矿靶区围岩界线

找到矿产资源后，采用高精度磁法勘查技术，还可以快速圈定矿山潜力靶区，划分矿产资源的围岩界线。高精度磁法可以发现勘查区域的异常特征，帮助勘查人员进行进一步的物探和化探工作。

通过高精度磁测，对矿体资源的形态和规模进行反演，采取井中磁测措施，寻找矿靶区的矿产资源，区分出与矿体有明显磁性差异的围岩，通过大比例尺的磁测工作，直接寻找磁性矿产资源[3]。针对隐伏矿体和深部大矿，快速标定岩性的磁性变化，通过矿靶区剖面的反演，反映矿产资源的深部特征，得到矿产资源的异常特征，包括隐伏构造和岩体形态等，进而确定磁性体的范围和轮廓，划分矿产资源场源位置的围岩界线。通过高精度磁法，还可以确定矿靶区内超基性岩体的分布范围，勘查人员可以采用地面磁法，测试磁性地质体的磁异常强度，探测仪器选用高精度磁力仪，探测矿靶区内相关磁性地质体的磁异常值，进而确定超基性岩体的空间位置。

3 充分掌握深部矿体特征

高精度磁法具有物探灵敏度高的优势，勘查人员能够提取勘查区域的海量信息，充分掌握深部矿体组成特征。磁法勘查信息的异常分辨率较强，能够勘查到隐伏磁性地质体的详细数据，通过磁异常值的信息数据，可以得到勘察区域内，岩体延伸深度和岩体底部的矿体特征，使勘查人员能够充分掌握深部矿层中，超基性岩体的特征，并了解岩体的分异性。勘察人员还可以对偏移幅度进行统计，根据磁异常值的偏移迹象，分析磁异常强度的减弱程度，进而勘查到不同深度断面中，超基性岩体分布规模的大小，使深度矿区的勘查数据更加丰富。具体勘查特征如下图：

图2 高精度磁法勘查的矿体特征

当磁法勘查区域的探测深度较大时，对矿产相关数据信息进行提取，可以合理运用隐伏矿的介质，对矿靶区内的金属矿产勘查主体进行研究，深入分析选取介质，降低金属矿产勘查过程中的工作量[4]。在进行不同种类的隐伏矿勘查时，将介质的运用与分析作为关键技术，能够提高矿产资源种类的判断准确度，当勘查尺度和景观地质条件不同时，勘查人员可以利用提供数据，对隐伏矿产资源进行搜寻，将高精度磁法与地球化学填图相结合，确定隐伏矿产的岩层特性，从而充分了解矿体和岩层的组成与变化，在深部矿山开采过程中，根据其矿体特征进行开采，能够有效维持矿层的稳定性。

4 扩展找矿地域

高精度磁法可以提供高分辨率的深度信息，能够适应不同环境的作业，对不同埋深不同种类的矿体进行勘查。选取高精度磁法中的电磁法，将其作为磁异常成像的辅助工具，对不同种类的矿体进行地下结构成像，应用范围较广，能够严格控制矿体的资源消耗，在深部矿产勘探中发挥了重要作用。高精度磁法的种类较多，包括频率域磁法和时间域磁法等，且磁法勘查的仪器种类也较多，能够有效去除天然和工业噪声的干扰，可以在地面、井中、海洋等多个地域，进行矿产资源勘查[5]。

尽管矿区环境不同，但勘察人员可以利用微型计算机上的磁法，对勘察数据进行三维反演，帮助其更好地理解磁数据，确保磁法在深部找矿中的应用结果更为准确。针对地域特殊的探测目标，可以应用井中磁法和航空磁法，根据矿产资源的实际环境，将磁法勘查技术与其它技术相结合，包括重力和电磁法等，使其能够适应多种矿区环境，通过新的联合分析方法，勘查矿区的控矿介质与结构深层，使高精度磁法的找矿空间得到进一步扩展，在深部找矿中获得更深层次的应用。