1∶5萬重磁勘查在甘肅花牛山鉛鋅礦地質找礦中的應用研究

方成豪

（甘肅省地礦局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

近年來我國地質勘查工作在不斷的開發與研究中，已在市場內取得了較高的成績，勘查的資源種類與我國現有的礦產資源賦存量也越來越多。以甘肅花牛山地區為例，在此區域內，地面表層礦、淺層礦、易勘查礦，已基本被發現。但隨著我國當下社會對于礦產資源的不斷增多，相關地質找礦工作的實施也逐步由淺層向深層轉移[1]。綜合對甘肅花牛山的找礦潛力分析，可知在此區域內，現存的礦產資源仍以鉛鋅礦為主，且目前可勘查的礦產資源大多居中在第二深度空間，仍有第三深度空間的礦產資源與深部區域礦產資源有待持續開發。在區域內，鉛鋅礦的覆蓋面積可超過60.0%，其中有三條重要成礦帶[2]。但由于我國現有的地質勘查技術實施，不足以滿足地區礦產資源需要，為此有關礦產資源研究單位，在對此研究中，提出了多種物理探測手段，而重磁勘查便屬于物理探測手段中一種，是指在勘查地質環境中，將地球現有的規律性磁場作為勘查依據，對區域內現有礦產資源的礦化力進行分析，以此種方式定位區域礦產資源賦存異常，實現對區域礦產資源的勘查與識別。為此，本文也將基于重磁勘查技術的應用，結合1∶5萬的高精度識別數據，設計一種針對甘肅花牛山的鉛鋅礦地質找礦方法，以此為地區找礦工作的實施提出指導。

1 基于1∶5萬重磁勘查的甘肅花牛山鉛鋅礦地質找礦方法

1.1 基于1∶5萬重磁勘查建立礦山三維立體找礦模型

為了進一步落實對甘肅花牛山的找礦工作，本章引進重磁勘查技術，在1∶5萬高精度數據的指示下，構建一個礦山三維立體找礦模型。模型可參照下述圖1所示的結構。

按照上述圖1所示的模型結構，在對地區進行礦產資源勘查時，對X、Y、Z軸坐標數據進行填充。填充的數據包括地區重力數據、航磁數據、電磁數據等，在完成對模型表層數據的填充后，結合重磁勘查方法，使用重力儀、磁力儀、物探儀等多種物理勘探設備，對區域內不同物體受到重力影響后產生的異常變化信息進行獲取，獲取對數據進行綜合分析，以磁場異常作為參照數據，掌握甘肅花牛山鉛鋅礦層中，不同地質剖面內礦產資源的賦存現狀。甘肅花牛山地區前裂谷時期為例，其上層為礦產資源的重剖面，也稱堿性巖漿的活躍區域，其中賦存了大量的巖漿變化沉淀物。其中層為磁剖面，屬于大陸地殼的主要活動區域，其中含有部分巖漿沉淀物。其下層為莫霍面，其中賦存了轉換洋殼活動殘渣。通過此種方式，獲取與區域礦產資源賦存的相關數據，并將數據以1∶5萬的比例尺進行縮放，將按照比例后縮放的數據填充在區域地質模型內，以此種方式完成對礦山三維立體找礦模型的構建。

圖1 礦山三維立體找礦模型

1.2 分析甘肅花牛山鉛鋅礦控礦要素

在掌握相關甘肅花牛山鉛鋅礦地質信息的基礎上，本章將對區域鉛鋅礦控礦要素展開進一步的分析，定位并挖掘影響區域礦產資源產出的因素。綜合對甘肅花牛山的地質相關勘查數據，對其鉛鋅礦控礦要素的總結如下。

在甘肅花牛山的倒斜坡北部偏西地區，存在較強的地質褶皺，此種褶皺按照斷裂帶趨向發育，整體結構相對復雜，在礦區內造線方向為北部偏東。此礦體主要以對碳酸鹽及巖礦碎渣構成，屬于一種假整合面。基于區域重力與磁場分布層面分析，在距離地質表層200.0m以下的空間內，存在剩余重力異常的現象，在距離地質表層100.0m~200.0m之間的區域內，存在布格重力異常的現象，在圈定的主要礦產資源產出區域內，存在磁場異常現象[3]。這些不同層面上的影響因素，均會在某種程度上對區域找礦造成干擾，甚至對區域礦產資源賦存造成影響。

除上述提出的因素，在深入對甘肅花牛山鉛鋅礦進行地質勘查的過程中發現，在礦體正斜區域存在形態較為簡單的巖礦，部分巖礦呈現脈絡狀，也有部分巖礦呈現分支復合現象。總之，在重力磁場層面對區域賦存的礦產資源進行分析，礦床整體走勢呈現“三高一低”的趨勢，即礦床背部磁場異常現象較為顯著，礦床正面磁場異常現象呈現一種極化特點。提出的現象對于礦產資源賦存的走勢可能會造成某種程度的干擾，甚至會對物探行為的實施結構造成某種影響。因此，在進行甘肅花牛山鉛鋅礦實際找礦過程中，應當關注到與此方面相關的問題，結合不同控礦要素對礦產資源勘查的影響，進行找礦工作的進一步實施。

1.3 圈定甘肅花牛山鉛鋅礦找礦靶區

綜合上文對甘肅花牛山的地質環境與控礦因素分析，可顯著的看出，區域內現已知的鉛鋅礦，除了具備忠告磁場的特點，同時也存在鉛鋅組合礦異常的問題。即不同的磁場與重力場異常現象，均在某種程度上為區域找礦工作的實施提出了指示。因此，存在上述提出特征的地區應在礦山三維立體找礦模型中進行標注處理，并以此作找礦工作實施的具體依據，綜合圈定的重點靶區，不斷將靶區進行對外延伸，在此基礎上，定位存在斷裂帶、褶皺構造的礦產資源，尋找區域內的隱性礦體，將其作為區域內的主要靶區。

綜上所述，將上述圈定的所有靶區作為甘肅花牛山鉛鋅礦找礦的重點區域，按照上述提出的勘查手段，完成對找礦方法的設計。

2 對比實驗

實驗以某礦山為實驗對象，該礦山面積約3654.25m2，該礦山巖體為中淺成中酸性巖體，主要構造為斷裂構造，主要金屬礦物為鐵，該礦區部分區域已經有明顯的礦化現象，實驗利用本文設計方法與傳統方法對該區域開展地質找礦工作。實驗根據礦山實際情況設定了15個勘查點，利用1：5萬重磁勘察技術對所有勘查點進行勘查，勘查過程中所使用到的設備儀器型號和參數設定為：Z450型號金屬重力儀，測量中將其亮線靈敏度設定為1500mgal，計數器讀書范圍設定為0~500格，測程范圍設定為0mgal~1500 mgal，混合零點位移設定為±0.24 mgal/h，觀測精度設定為±0.01 mgal；磁力儀選擇YS208T型號，測量時將其探頭測量范圍設定為0m~2000m，最大溫度設定為75℃，分辨率設定為0.86nT，數據采集頻率設定為每秒鐘80次，測量精度設定為±0.02%；物探儀選擇JUGD-2980型號，測量時其測量范圍設定為0MV~300MV，測量模式設定為45頻，分辨率設定為0.15微伏，工頻抑制設定為75dB，連接方式選擇藍牙4.5，探測深度設定為1500m。

根據測量儀器采集到的地質數據繪制礦山三維立體找礦模型，并且確定了控礦要素，最終圈定了9找礦靶區，靶區面積共468.45m2。實驗利用OUJ軟件對分析到的找礦靶區三維數據與實際值進行對比計算，計算出兩種找礦方法的一致性系數，一致性系數用于表示找礦結果與實際情況抑制程度，系數值越接近0，則表示找礦精度越高，實驗將其作為實驗結果，根據軟件計算數據繪制兩種方法找礦結果一致性系數對比圖，如下圖2所示。

圖2 兩種方法找礦結果一致性系數對比圖

從圖1可以看出，本文設計方法找礦結果一致性系數值更接近0，而傳統找礦方法找礦結果一致性系數上下浮動較大，因此實驗證明了設計方法找礦精度更高一些，這是因為該方法應用了1：5萬重磁勘查技術，為地質找礦提供了準確的分析數據依據，因此基于1∶5萬重磁勘查的甘肅花牛山鉛鋅礦地質找礦方法更適用于地質找礦。

3 結語

本文以甘肅花牛山鉛鋅礦為例，利用1：5萬重磁勘查技術對該礦地質進行勘查，提出了一種新的地質找礦方法，并且利用對比實驗論證了該方法不僅適用于甘肅花牛山鉛鋅礦，對于其他礦山也同樣具有較高的找礦精度。此次研究對1：5萬重磁勘查技術在地質找礦中的應用具有一定的推廣作用，同時也為基于1：5萬重磁勘查的地質找礦方法實踐操作提供了良好的參考依據。