重力法在多金屬礦床上的找礦效果

張 彥，陳興峰

（天津華北地質(zhì)勘查局核工業(yè)二四七大隊(duì)，天津 301800）

本文我們將一般物探方法和重力法對比，發(fā)現(xiàn)在地質(zhì)條件復(fù)雜、礦藏資源深埋較深的情況下，重力法能夠更為有效快速準(zhǔn)確的找到多金屬礦藏資源，本文我們將重點(diǎn)介紹重力法在多金屬礦床上的找礦效果。

1 重力法在多金屬礦床上核心區(qū)域的找礦效果分析

重力法在多金屬礦床上核心區(qū)域的找礦效果分析中，我們所測試的地區(qū)位于丘陵地帶，地勢崎嶇不平較為復(fù)雜，地下埋藏的多種巖石和多金屬礦石存在著一定的密度差，在這樣的前提下我們就要先使用磁力探測法。因一般多金屬巖礦的感磁和剩磁較大[1]。

貧金屬礦的感磁能力較弱，富金屬礦的感磁能力較強(qiáng)。富金屬礦大概埋在地下400米左右的深度，在富金屬礦上方是貧金屬礦，并且數(shù)量較多，以富銅礦為例，富銅礦上伴有貧鋁礦，富銅礦的感磁Mi、剩磁Mr與大面積的貧鋁礦感磁能力變化不明顯。相對于這種磁力感應(yīng)能力較差的金屬礦，在使用重力法的同時加入磁力探測法就更加重要。

盡管重力法比磁法對于多金屬礦床上的應(yīng)用相對來說比較滯后，但是不可否定的是重力法對多金屬礦床中外圍的磁力較弱的像花崗巖、菱鐵礦的尋找效果達(dá)到了更為突出的效果，其使用范圍更廣，其多金屬礦床上核心區(qū)域礦石密度表如表1所示。

表1 多金屬礦床上核心區(qū)域礦石密度表

觀察上表我們可以發(fā)現(xiàn)該區(qū)巖礦石有著明顯的密度差異，第四系粘土對于其他多金屬礦石有著密度差較大，△b在0.61g/cm3之上。而且多金屬礦石中石英、鐵鋅礦、鏡鐵礦與其他金屬礦石的差異也較為明顯，△b約為1.07/cm3以上，可以根據(jù)密度差把該地區(qū)地區(qū)劃分成多個明顯地質(zhì)體[2]。我們可以把密度測試數(shù)值調(diào)試到1∶1的狀態(tài)下，測試范圍調(diào)到200x100m2，并且總體測量準(zhǔn)確度不能多于0.25%。

接下來我們根據(jù)球體反演算公式來進(jìn)行計算，因?yàn)榈V藏深埋地下，已知在地下的礦藏深入235米，按公式（1）計算。

式中D代表礦藏半徑，X1代表上層礦石密度，X2代表下層礦石密度，m代表重力值，我們可以求得礦藏的半徑值為156米。

2 重力法在多金屬礦床上外圍的找礦效果分析

重力法在多金屬礦床外圍的找礦效果分析中，其重力變化較為異常的區(qū)域顯示在東北區(qū)域，而在西北區(qū)域中其坡度變化更加明顯，東南方向的曲線變化就要平緩許多。這條異常波曲線呈條帶狀分布貫穿整個測區(qū)，從東北區(qū)域向正南方向的變化逐漸削弱，其重力變化區(qū)域異常顯示圖，如圖1所示：

圖1 重力變化區(qū)域異常顯示圖

這些明顯的差異，經(jīng)過計算，異常體埋深半徑可達(dá)16公里，這些異常影響了這個地區(qū)的重力背景值。

在重力法在多金屬礦床上外圍的找礦效果分析中，我們可以得出，多金屬礦藏和異常陡峭的地段相符合，重力異常區(qū)域四周都要比平緩區(qū)域的地層要新，可以認(rèn)為，這個異常是地層帶的陡峭地區(qū)，它的主要形成原因是因?yàn)榈叵聨r石層密度不同。在該多金屬礦床上東南方向900米的地方，由于斷層的存在，使的斷層帶周圍巖石密度發(fā)生明顯的變化，產(chǎn)生明顯的密度差，引起重力異常。由此可以得出通過重力法可以探測該地區(qū)地深部隱伏的金屬礦藏資源。

3 實(shí)例分析

為了保證本文提出的重力法在多金屬礦床上的找礦效果的有效性，進(jìn)行仿真模擬試驗(yàn)分析。試驗(yàn)過程中，以不同的找礦方法作為試驗(yàn)對象，進(jìn)行多金屬礦床尋找模擬試驗(yàn)。利用磁力探測法找礦方法做為實(shí)驗(yàn)對比對象，以及礦床本體等進(jìn)行仿真模擬。

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

為了保證仿真試驗(yàn)過程的準(zhǔn)確性，對測試的試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。本文模擬試驗(yàn)過程，采用不同的找礦方法作，利用兩種不同的找礦方法，第一種是磁力探測法找礦方法，第二種是重力法找礦方法，進(jìn)行多金屬礦床尋找模擬試驗(yàn)，并對模擬試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。由于不同方法中得到的分析結(jié)果與分析方式是不同的，因此，試驗(yàn)過程中需要保證試驗(yàn)環(huán)境參數(shù)的一致。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

試驗(yàn)過程中，確定模擬的重力法在多金屬礦床上的找礦效果，利用兩種不同的找礦方法與模擬值進(jìn)行對比，利用兩種不同的找礦方法在模擬環(huán)境中進(jìn)行工作，分析其多金屬礦床尋找的變化。同時由于采用兩種不同的找礦方法，其分析結(jié)果無法進(jìn)行直接對比，為此采用Gpups第三方分析記錄軟件，對試驗(yàn)過程與結(jié)果進(jìn)行記錄與分析，并將結(jié)果顯示在本次試驗(yàn)對比結(jié)果曲線中。在模擬試驗(yàn)結(jié)果曲線中，利用Gpups第三方分析記錄軟件功能消除模擬試驗(yàn)室人員操作和模擬仿真計算機(jī)設(shè)備因素產(chǎn)生的不確定度，只針對不同的找礦方法進(jìn)行多金屬礦床尋找模擬試驗(yàn)。其試驗(yàn)結(jié)果對比曲線如圖2所示。

圖2 試驗(yàn)對比結(jié)果曲線

依據(jù)試驗(yàn)曲線結(jié)果，利用Gpups第三方分析記錄軟件，對提出的找礦方法，與磁力探測法的多金屬礦床尋找進(jìn)行算術(shù)平均值處理，得出重力法找礦方法較磁力探測法找礦方法，在多金屬礦床找礦能力提升45.28%，重力法更適合在多金屬礦床上的找礦。

4 結(jié)語

在我國廣闊的國土面積中儲藏著非常豐富的多金屬礦藏資源，但是因?yàn)槲覈丝跀?shù)量眾多，資源消耗過快。因此淺層地表多金屬礦藏資源已經(jīng)消耗殆盡，導(dǎo)致我們逐漸把開采重點(diǎn)從淺層向更深層地下空間轉(zhuǎn)移。對于我國礦藏勘探人員的工作方法的先進(jìn)性和科學(xué)性都有著更為嚴(yán)格的要求，伴隨著我國勘探礦藏技術(shù)的不斷創(chuàng)新，重力法廣泛應(yīng)用到深部多金屬礦藏勘探中。結(jié)合文章提供的數(shù)據(jù)分析，在多金屬礦床上的找礦效果中重力法的效果比傳統(tǒng)找礦效果更加明顯，效率更高值得推廣。