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探讨我国物探化探找矿思路

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[摘要]物化探技术是地质找矿中的一个重要手段,特别是在深部找矿中具有不可替代性。当前国际国内较先进的物化探技术方法有地震技术、第二代航空磁测、激发极化法、化探分析技术和电子计算机技术,这些先进的技术方法在找矿实践中已被广泛应用且成效显著。近年来,物化探找矿技术的研究取得了长足发展,特别是在煤炭勘查、金属矿产勘查、岩盐矿勘查、地下水勘查等方面,物化探技术方法得到了充分应用。

[关键词]物化探 地质找矿 找矿思路

[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-113-2

随着全球范围内对矿产资源的勘探、开发、利用,地球浅部资源已接近枯竭。而全球经济的快速发展,特别是西方国家对资源的疯狂掠夺,加上新兴经济体对资源需求量的上升,寻求新的资源尤其是深部资源,以保障经济的发展所需,已显得尤为重要且迫切。而物化探先进技术是探寻深部及复杂地区资源状况的首选及有效捷径和重要手段之一。

从20世纪50年代末至80年代初,中国已经实现了航空磁测、航空放射性、区域化探和区域重力调查。并通过查证磁异常、放射性异常及区域化探异常找到了大量的铁矿、铀矿和金矿,这是找矿思路的成功典范。50年来的找矿实践表明:对能源、黑色金属、有色金属、非金属矿产和地下水勘查找矿,以物探方法为主,效果优于化探;寻找贵金属方面,以化探为主,效果优于物探;寻找稀有、稀土矿方面,物探、化探平分秋色;而许多新发现的金矿床都是查证区域化探异常发现的;区域重力调查发现和圈定的大量盆地、局部构造、岩体、断裂、古老地块,在间接找矿和矿产预测中也起了重要作用。

随着地质找矿工作程度的不断提高,地表矿已基本发现殆尽,向深部找矿已成为大势所趋。所以目前勘查找矿的思路应作相应的调整:

1物、化探工作应贯穿找矿各阶段

1.1从矿产类型上考虑部署

除磁铁矿等用磁法直接找矿外,目前应用物探找矿效果最好的油气、煤炭和地下水勘查方面以间接找矿为主。在煤炭勘查方面,采用高分辨率地震技术有效地追索煤层及煤层中的小断层;在勘查找水方面,使用核磁共振、激电等方法判定电阻率法圈出的可能含水地段是否有水和水量大小;在寻找沉积盐类矿床方面,重力、电法、放射性、地震和水化学等方法的综合运用,不仅能圈定沉积盆地、了解构造,还能直接圈定盐类矿田或矿层范围。

1.2不同找矿阶段物化探技术的应用

物化探技术在矿产的预查阶段对发现矿床作用极大;在普查阶段对发现盲矿、判断矿体产状、延深和连接情况可起重要作用;普查之后,在矿床勘探阶段充分运用物探化探技术,通常还会有新发现,即使不能扩大储量,也可大大节约勘探费用、缩短勘探周期。如: 陕西三岔铜硐山铅锌矿床:1959年根据群众报矿发现该矿。1960~1963年进行普查勘探,提交铅加锌储量20.5万t。1975~1978年开展化探工作,发现化探异常范围远大于已知矿体范围,据化探异常提供的信息再次勘探,提交铅加锌储量112万t,扩大5倍多。1991年进行坑道充电测量,经验证其异常,矿体又向西延伸300~700 m。可见,若及早投入化探与充电法,可缩短勘探周期20多。

2攻深找盲,增加储量

“区域展开,面中求点”是物探化探工作取得找矿成果的主要模式。扩大已有成矿区带的范围,大面积开展普查找矿,是在地域上和矿床类型上有新突破的重要途径。但在工作程序和方法上还应该强调物探、化探方法优先。

2.1区域展开,综合运用物化探技术

首先应收集目标区域内以往物、化探成果资料,在综合分析、综合研究原有信息后,本着缺什么、补什么的原则,利用先进的物、化探方法,补做较大比例尺的工作量,圈出异常,并利用物探与化探相结合的方法互检,或是化探异常用物探方法检查,或物探方法用化探方法检查,能使化探、物探相互验证,取得较高的命中率,正确指导找矿工程的部署。例如:自50年代中期,地质部将物探工作部署在原来不产油也未见油的地区,像松辽盆地、华北平原等大型沉积区,开展了大面积的石油物探概查,并提出了可能的含油构造,从而在50年代末及60年代初陆续发现了大庆、胜利等大型油田,实现了我国找油的重大突破。

2.2直接找矿和间接找矿相结合

在攻深找盲中,为寻找某些物性差异小的矿及深部矿,还应重视间接找矿。如利用电测深查明岩体隐伏接触带,结合岩石测量和地质标志,找到大型接触带型深部矿床。如在长江中下游和宁镇、宁芜地区寻找有色金属矿产时,用重力、磁法成功圈定过与成矿、控矿有关的岩体,以间接的方式,在找矿方面发挥重要作用。通过找到的大量盲矿和矿,为扩大已知矿区的规模做出了重要贡献的例子比比皆是。如:四川攀枝花、湖北大冶、内蒙古白云鄂博、山东莱芜、辽宁鞍本、河北冀东、邯邢等铁矿和湖南水口山铅锌矿、甘肃白银厂小铁山多金属矿等。

3推广优化组合技术和适用的新方法技术

3.1多工种、多方法优化组合的技术

多工种、多方法的优化组合是一项综合性的地质勘查技术,以合理的工作程序和科学地综合运用各种方法技术为主要内容。普遍实现勘查技术优化组合,可以避免由于超越勘探程序和盲目使用勘查技术手段带来的浪费,可以较多节约勘查投资,缩短勘查周期。拟推广的优化组合技术主要有:1:5万地质区调中遥感、物探、化探和地质优化组合的填图、找矿技术;固体矿产普查中综合物探、化探、钻探和地质结合的立体填图技术;固体沉积矿产物探、钻探与地质优化组合的找矿技术;钻探与物探结合的无岩心钻进技术等等。例如,在新疆磁海铁矿,钻探验证其磁异常之前,由于投入了重力和电法,综合异常具有重高、磁高,电阻率低的特点,推断异常由矿体引起的把握性大,钻探才上得快。

3.2应用适用的新方法、新技术

主要包括:提高现有方法的精度、灵敏度和分辫率,加大探测深度,完善相应的数据处理和正反演方法;系统开展某些电法、井中物探化探方法和固体矿产地震勘探法的研究,发展电法、地震、电波、声波勘查中的层析和全息技术;开展地电化学、气体地球化学、地气法、同位素化探、矿物地球化学等方法的研究;发展电化学为基础的方法技术(如按触或非按触极化曲线法);研究并建立震电、震电磁辐射和震磁等效应为基础的新方法。

4建立和完善综合找矿模式以指导找矿

地质与物、化探紧密结合相互渗透的具体表现在于建立和完善综合性的找矿模式,这种模式的建立基础首先是要了解和区分能反映地质成矿特征的成矿模式以及尚未能建立成矿模式的大量非模式矿床;其次是综合找矿模式必须遵循合理、相关(变量与矿化)、相似(或称类比)和通用等原则,收集的资料要齐全,以找矿为目的必须明确;第三是坚持以地质观察研究为中心、物化探为重要手段的紧密结合相互渗透的格局必须进一步加强,任何矿产形成的条件均脱离不了成矿地质规律,而地质找矿脱离了物、化探等于少了一条腿在跋脚走路,二者是相辅相成的。而物、化探自立为中心去建立找矿模式的作法,可能或多或少地脱离了客观地质规律也难以收到应有的效果。

例如,在山东等地找金工作中,曾用电法、高精度磁测有效地追索覆盖层下的含矿破碎带;在长江中下游和湖南等地寻找有色金属矿产时,用重力、磁法成功地圈定了与成矿、控矿有关的岩体,以间接方式,在找矿方面发挥了重要作用。

用综合方法进行普查以便综合找矿和综合解释异常。采用这种方式,找矿效果大大提高,特别是化探与物探相结合,或是化探异常用物探方法检查,或是物探异常用化探方法检查,均使物探、化探异常的验证取得高命中率。例如,在新疆磁海铁矿,钻探验证其磁异常之前,由于投入了重力和电法,综合异常具有重高、磁高,电阻率低的特点,推断异常由矿体引起的把握性大,钻探才上得快。

因此,我们再次呼吁为适应当前地质找矿突破方向面临找隐伏矿的特点,要充分认识地质找矿系统工程中地质观察研究和物化探方法手段的各自特殊作用,调动其积极性最大限度地发挥各自的工作优势,得到最佳的方法组合和找矿效果。

5加强物探、化探资料档案管理与加速二次找矿信息开发

物、化探资料档案管理工作和其他地质技术资料(含钻孔岩心实物等资料)同样重要,必须认真清理,严格管理。首先是各类物、化探异常建档工作要保证完成。现在有的单位仅强调外业工作量的完成,而缺乏对已有成果资料的深入分析研究,没有认真清理成堆成捆的大批已有物、化探资料是很失策的。因此,二次信息开发就显得特别重要。有名的罗河铁矿发现就是二次信息开发和地、物、化结合渗透的典型,60年代初期根据航磁异常作了面积性地磁检查,由于测线与异常走向的斜交以及具体物探人员的认识水平将其列为丙类异常,作出是火成岩所引起的结论。事隔5年地质人员根据原有异常资料组织现场检查有不同认识,再次安排物探人员进行评价,经验证为大型铁矿床。

参考文献

[1]《中国矿床发现史.物探化探卷》编委会.中国矿床发现史.物化探卷[M].北京:地质出版社,2002.

[2孙文利.物探找隐伏矿的几个技术问题《物探与化探》1991年第二期.

[3]孙文坷.有关地质一地球物理一地球化学模型的几个技术问题《物探一与化探》1982年第五期.

[4] 王继伦,李善芳,齐文秀,等 中国金矿物探、化探方法技术的研究与应用[M].北京:地质出版社,1997.