岳远宪 范朋杰 曹伟健 周晓
(山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司 265147)
物探在金矿找矿中的应用
岳远宪范朋杰曹伟健周晓
(山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司265147)
随着我国国民经济高速发展,矿产资源需求与保障能力间的矛盾日益突出,金属矿勘查已成为当前地质工作重要任务。我国金矿物探工作主要以磁法和电法为主,本文介绍了几种金矿找矿中的物探技术,并以胶东金矿为例分析了其物探找矿技术。
物探;金矿;磁法;电法
矿床勘探中应用较多的地球物理勘查技术主要有:各种地面磁法、布格重力、电阻率法、自电、激发极化法、电磁法、地震法和各种地下物探方法等。下面介绍几种金矿找矿中的物探技术:
1.1磁法勘探技术
磁法勘查具有很多优点,磁法勘查可有效划分地质岩性,有效探测地质构造,快捷,经济等。综合物探中的磁法勘探技术是理论最成熟和工作效率最高的技术之一,在多金矿中接替资源找矿勘查中是最普遍的方法。多金矿涉及到的矿种多,以有色金矿和磁铁矿为主。在多金矿区直接寻找铁矿中,高精度直升机航空磁测和地面磁测是两种主要磁测方式。比如河北承德某多金矿区,据其区域地质特征中地层及构造、区域地球物理与地球化学的有关特征,通过对激电中梯和可控源音频大地电磁测深法综合利用,为建立一种找寻隐伏多金矿床综合物探模式提供依据,且顺利找出地下隐伏矿床分布范围及分布规律,取得突出找矿效果。
1.2重磁法
重磁法勘查获取数据,利用重磁异常可划分断裂,且还能定量计算断裂的有关要素。因为断裂两侧常存在密度、磁性差异,会产生明显重磁异常。利用重磁异常研究断裂一般可分两步:①定性解释,即以平面资料为主,确定断裂平面位置、走向长度及大致倾向;②定量解释,以剖面为主,定量地计算断裂延深、倾角、断距等要素。然后再结合地质对断裂性质、年代和类型作出地质解释,从而更好的为多金矿山勘查提供有效数据。
1.3电流法
勘探过程中不同岩石有着不同电阻率和含水量,通过电流法勘探,可很好测量出不同地理结构中岩石电阻率。该种方法基于不同岩石电阻率和含水性而开展探测技术。通过对电阻率测量数据,进行定量分析,可确定地理结构中各岩石种类和含水情况,这样可对地理结构做到定性分析。对电流场数据图形进行分析时,要特别注意巷道等空间对数据分析的影响。在采用电流法进行物质探测时要特别注意巷道和深井对测量电场分布影响。
1.4放射性法
放射性物探全称为“放射性地球物理勘探”。主要是以放射性物理性质,通过专门测试仪器去测量放射性射线强度和浓度以便于寻找放射性物质的一种物探方法。而放射性物探方法常用两种技术手段:射气测量和伽马能谱测量,过去由于其技术主要应用于含有放射性物质矿井中。放射性复合参数异常,即放射性测量比值参数、F参数[Ln(K·Th/U)]及H参数(Rn/γ)能较好地反映出构造带蚀变特征。为找矿靶区选择提供依据。在找矿标志方面,物探异常地段,尤其是放射性复合参数异常部位,是我们找矿的间接标志。
①应对工作地区研究程度进行系统地了解,充分认识工作地区待找矿床地质、地球物理及地球化学特点,对收集资料进行分析、归纳、整理及成矿背景研究。②应据现有物探技术水平及地质找矿过程中要解决的实际问题,选择经济有效的地球物理探查方法。应据工作区具体地质条件确定物探目标物-与欲寻找矿产有某种关系,从而确定物探调查的目标物。要保证现有地球物理方法技术能找到该目标物,且工作方法在经济上合理,同时还要注意获取系统、完整的地球物理调查资料,这对全面认识矿区地质体地球物理场特征和后续找矿工作十分重要。
物探方法技术选择基本原则是:方法技术的选择不仅要重视其先进性,更要重视其针对性、适用性和经济性;不仅要重视各种方法技术组合,更要重视其有效配置;不仅要重视方法技术实施时序,更要重视其时效。
3.1基本概况
胶东处于山东省镜内,因处于胶莱河东面而得名。胶莱河源出于山东半岛西南部胶州市的胶山,北流于渤海。胶东金矿分布区主要涵盖全部的烟台市、威海市以及青岛市北部地区,总面积达到26333km2,约占全国总面积0.27%。胶东金矿集中分布在胶东隆起区,面积约为16522km2,仅占全国面积0.17%,却浓集全国近1/4黄金储量。因此,胶东金矿区是我国重要黄金生产基地之一。这一金矿集中区存在着区域集中、规模大、储量丰富和成矿期短暂等一系列特征。
3.2胶东金矿床地质特征
3.2.1矿体产状
矿体主要有两种:蚀变岩型矿体和石英脉型矿体。其中蚀变岩型矿体延伸大于延长,长度一般为几十米至几百米间,延伸断续可长达千余米,平均厚度3~9m,矿体受断裂带严格控制,主要产于断裂带下盘,与断裂带产状基本一致,矿体大部分呈透镜状、似层状和脉状;而石英脉型矿体长度一般为几百米,有的沿倾向断续延伸几百米。矿体形态较复杂,通常呈脉状、透镜状和不规则状,且产状不稳定,常见为呈群出现。
3.2.2围岩蚀变
矿体围岩主要是弱片麻状细粒含石榴二长花岗岩,局部也有黑云斜长片麻岩、黑云透辉岩和煌斑岩等,岩石经热液交代作用后会造成不同程度蚀变。
矿体围岩蚀变发育,尤其是断裂带膨胀部位发育程度最高,普通矿体顶板蚀变围岩比底板弱。蚀变类型与原岩性质有紧密关系,若原岩为二长花岗岩时,蚀变主要是以绢云母化、硅化和黄铁矿化为主。若原岩为变质地层残留体时,则蚀变主要为绿泥石化、绢云母化、硅化即黄铁矿化。蚀变围岩大体是以矿脉为中心呈带状分布。
3.3物探方法
通过上面分析不难看出:岩体(重熔花岗岩)与胶东群内外接触带是胶东破碎带蚀变岩型金矿床。因此,如果要找金矿,第一步就要将岩体范围圈定,此外岩体与胶东群接触带和周围次级断裂破碎带也要进行确定。
据前人研究成果,胶东群属于中深变质片麻岩类。海底喷发的中基性火山岩是原岩主体,而胶东群一般会呈现出弱磁性,这主要是因为区域变质的退磁作用。因此正异常会在区域平稳弱磁场中局部出现。岩体磁性更弱但却呈出低磁反映状况,平稳低磁或平稳负磁是磁场的特征,这一点和岩相有着密切联系;在断裂破碎带磁性会更加低,产生这种现象是由于岩石破碎的物理退磁作用,在该作用下,岩石原有剩磁就会减退。此外,断裂破碎带属于热液活动通道,含矿热液矿化蚀变将会产生化学退磁作用,因而岩石原来感磁就会消退。这些特征在电性方面表现的尤为突出。体呈高阻,则视电阻率是n×103;胶东群变质地层的视电阻率为n×102,呈中阻。因胶东地区气候条件是温热多雨,因大部分此断裂破碎带会被充填到裂缝水和断层泥中。低阻是其电性特征。关于区内粉子山群,磁性会比胶东群稍微强一些,这主要是因为长角闪岩的存在,这些岩体局部正磁异常较强烈,此外因其局部含碳量较高,因此电性条件会比胶东群优越一些。
通过以上电、磁特性,可以得出结论:如果在该区使用单一磁场对岩体进行圈定,会有一定困难。使用单一电场特征对岩体进行圈定的话,较之直观有效,但也存在一定弊端,比如:低阻层进行覆盖时,会有一定难度。可见,如开展电、磁综合的测量以及实施综合解释,就可实现有效圈定岩体。
磁法、电法等物探方法在金矿具较好间接找矿效果,尤以磁法勘查为最佳,在异常解释中要密切配合地质和化探成果资料,并据实际地质情况配以其它物探方法,以达最佳找矿效果。
[1]杨进辉,周新华.胶东地区玲珑金矿矿石和载金矿物Rb-Sr等时线年龄与成矿时代[J].科学通报,2010(14).
[2]杨守渠,乔刚,李萍,袁文婷,张炳,顺郭建.物探在豫西隐伏金矿找矿中的应用[J].物探与化探,2011(4).
P618.51
A
1673-0038(2015)26-0254-02
2015-6-15