綜合物探方法在金礦勘查中的應用探討

劉晟君，曹福頌，王曉民

（1.山東黃金（玲瓏）礦業(yè)有限公司，山東 招遠 265400；2.山東黃金集團蓬萊礦業(yè)有限公司，山東 蓬萊 265615）

我國國土廣闊，擁有眾多自然資源，但由于人口數量也比較多，人均礦產資源量相對不足，尤其是石油、天然氣、鐵、銅、鉀、鉆石等，為了滿足社會需求，需大力開發(fā)礦產資源。我國擴產資源分布呈現出貧礦多、富礦少的特征，目前金、銅等礦產的儲量已被探明，以金礦石資源為例，其儲存量平均品位達32%，超過48%的富金礦等級占有中國確定金礦石資源儲量的1.9%，在現已開采的金礦中，33.3%為微細粒嵌布的難選赤金礦，需選擇的貧苦礦產中，48.7%為磁金礦，20.8%為釩欽磁金礦，20.8%為赤金礦，3.7%為菱金礦，3.5%為混合礦，2.4%為褐金礦，礦產開發(fā)難度大[1]。采用綜合物探方法，能夠迅速定量甚至定性金礦資源，推動金礦資源的科學合理開發(fā)。

1 綜合物探方法概述

不同區(qū)域地質結構不同，不同地質呈現出不同的物理特征，綜合物探方法是一種綜合應用鉆探、物探、化探等技術，應用儀器設備采集相關地質信息與圖像，對地質結構展開實時定量分析，全面掌握被測地質結構的穩(wěn)定性與巖石輻射情況，掌握巖層類型及結構分布。

在金礦勘查中，應該做足準備，科學制定勘察方案，確保勘察結果的準確性與全面性，找出礦產分布規(guī)律，制定針對性的金礦開采方案，合理設計開采路線，選用合適的采礦工藝，做好安全防護措施。

當前，在金礦勘查中，常用的綜合物探方法，有以下幾種：①磁力測量。基于工作原理的不同，磁力測量可以分為連續(xù)、瞬變兩種類型，不同的物質表現出不同的磁場特征，磁力測量可顯示出正負值，如若遇到磁性較強的物質時，其顯示值甚至可達幾萬納特，如若物質的儲存量較大，也會顯示出較高的磁性值，不過，不同物質可能存在相同的磁場特征，繼而顯示出較高的儲存量，因此電磁測量不可用于物質的定量分析，應聯(lián)合其他方法展開測量，以間接方法探查金礦，在金礦勘查中，常采用MT 法，這是一種電磁測深方法，具有設備輕便易于攜帶、探測深度大、分辨率高等優(yōu)點，如若巖石與礦石存在較大差異，也可實現定量測量，并結合其他勘察方法，進行定性測量，精確測量礦產資源，此外，也可以應用VLF 法，這種磁力測量是基于內部原理進行地面電磁法掃面工作的一種方法，可為工作人員提供有效指導信息，提升勘察工作的針對性，便于金礦的開采，在應用這一方法時，最好能夠將測量數據極化橢圓傾角，便于處理，異常地區(qū)可結合使用其他測量方法，提升金礦勘查結果的準確度；②電法測量。電法測量也是金礦勘查中常用的一種方法，它利用了不同地下礦物質的電化學性質機器電磁場的分布規(guī)律，經過分析，可有效勘查出礦產資源，隨著電法測量技術體系的完善，這項方法趨于多元化發(fā)展，目前常用的有激發(fā)極化法、電阻率側探法、高密度電法、CSAMT 法、電阻率聯(lián)合剖面法等，上述物探電法具有操作簡便、設備便于攜帶、綠色環(huán)保、成本低等優(yōu)點，以電阻率側探法為例，不同類型巖石含水量不宜，電阻率存在差異，通過測量電阻率，可對勘測對象進行定量分析，確定結構的地理位置，明確礦產分布情況；③重力法。早在20 世紀90 年代，人們便廣泛應用重力法進行礦產勘查，尤其是一些密度大、超基礎性的礦產，重力法使用簡便，結合其他方法，可有效勘探出礦石結構及中斷層等信息，為礦產開采提供準確參考信息[2]。

2 綜合物探方法在金礦勘查中的應用分析

隨著社會的發(fā)展，某金礦礦床的發(fā)現與規(guī)模逐步擴大，在這一礦區(qū)中，主要采用綜合物探方法，進行礦產勘查。這一金礦礦區(qū)基巖組成相對單一，主要為花崗巖，伴生黑云、花崗巖、斜崗等，地質物質構成較為復雜，在地質找礦上存在較大的難度。不過，花崗巖的密度相對較大，礦石與周圍巖石在密度上存在較大差異，約為周圍巖石的1/5 至3/5，差異明顯。

在金礦勘查中，根據所得信息制定了物探工作方案，在礦區(qū)布設5 條長測線，其中2 條為EW 向測線，將其編號為E1、E2，其中3 條為SN 向測線，將其編號為N1、N2 和N3，此外，為了了解EW 向構造的連通關系，布設了3 條SN 向短測線，將其編號為J1、J2 和J3。在物探工作中，根據金礦礦區(qū)實際情況，合理選擇物探方法，綜合考慮，選定電法測量方法，采用了電阻率聯(lián)合剖面法和電阻率測深法，2 條EW 向測線、3 條SN 向測線、3 條SN 向短測線首先應用所電阻率聯(lián)合剖面法展開測量，確定地質構造體的具體位置，隨后在東西向測線E1、南北向測線N2 上應用電阻率測深法展開測量，確定地質構造的產狀，這兩種物探方式測量深度優(yōu)先，可在5 條長測線上應用頻率測深法展開測量，加大勘探深度[3]。如下圖1 所示，為物探相關模型：

圖1 物探相關模型

對所得測量結果進行分析，E1、E2 線這兩條近東西向的長測線，距離約為4000 至500m，設置這兩條測線進行勘探的目的，是為了了解礦區(qū)南北向的構造，處理、分析E1線電阻率聯(lián)合剖面法所得數據，可發(fā)現，El 線220m、El 線675m、El 線1250m 與El 線1520m 均 存 在 低 阻 異 常，同時在E2 線的對應位置，即E2 線510m、E2 線840m、E2線1500m 與E2 線1600m，也存在低阻異常。所勘查的區(qū)域內，基巖均為花崗巖，電性相對均勻，其電阻率通常大于1000Ω·m，屬于高阻地質，除非時斷裂構造含水或者含有金礦，才會變?yōu)榈妥璧刭|，因此可以推斷，這些低阻異常區(qū)域，均為斷裂構造[4]。

采集兩條測線的電阻率聯(lián)合剖面數據、電阻率測深數據和頻率測深數據，可以分析確定地質構造體的確切位置、產狀及深部延深。通過勘查確定F 走向，其走向約為NE34°，寬度大致在20m 至50m 區(qū)間，向西傾，傾斜角度大致為70°至80°，延深超過800m。同時，往NE 方向延伸至西礦井西邊一帶，往WS 方向延伸至南礦井向南一代。根據物探工作中，異常強烈度分析，地質所含應為高鹽度的低阻水，由此可見這個金礦礦坑屬于高壓帶的深大導水通道。F 走向大致為NEl7，從E2 線往NE 方向延伸，并從南風井西側一帶通過，據分析其產狀接近直立，在E1 線并略微向東傾，延深超過400m，根據其異常強烈度可以推斷出，地質所含為鹽度較低的水[5]。

此次采用了不同種類的物探方法，各類探測資料可相互驗證，勘察結果的準確性與可靠性相對較高。在此次物探工作中，應用電阻率測深法，有效地獲取了地質構造產狀、傾角等信息，利用頻率測深法，有效加大了物探深度，彌補了電阻率聯(lián)合剖面法、電阻率測深法不足的問題。

3 結語

綜上所述，為了滿足社會需求，我國礦產開采量在不斷擴大，礦山開采工作范圍及效率不斷提升，為了全面開發(fā)出礦山中的資源，同時保護礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，相關單位必須做好礦山勘查工作，掌握礦產分布情況，明確影響到礦產開采的環(huán)境因素，制定科學合理策略，確保礦產開采的安全性與高效性。

金礦資源是彌足珍貴的礦產資源，在過去的近十年里，我國對于金礦資源開發(fā)已經有了一定的研究成果，相關開采工藝及技術設備得到開發(fā)，金礦資源得到了一定程度的開發(fā)利用，但是開采技術尚有需要完善的地方。為了確保金礦開采的安全性及高效性，前期勘查至關重要，科學應用綜合物探方法，能夠獲取金礦資源分布的具體信息，掌握礦區(qū)地質情況，制定科學的開采方案，避免出現礦洞坍塌、礦坑漏水等問題，優(yōu)化礦產開采效益。