金属矿产资源的深部找矿及其勘探技术

舒广强

（中化地质矿山总局山东地质勘查院，山东 济南 250014）

我国位于世界三大板块的交界部位，矿场资源种类以及储量相比于世界其他国家还是相当丰富的。但是由于地质活动的不稳定性，阻碍了我国开采深部矿藏的脚步，这些深部矿藏不仅有非常大的勘察难度，同时也为深部矿藏的开采提出了一个新的挑战。因此，适用、有效的深部勘探方法技术组合尤为重要，利用金属矿电法、地球物理方法、地球化学方法综合进行深部成矿预测，具有经济、快速、科学有效的优势，是开展深部找矿的主要方法技术手段。

1 使用金属矿电法进行勘探

深部找矿的重点是研究适用、有效的深部勘探方法技术组合，深部金属矿主要是盲矿体，成矿预测与找矿勘查除了根据地质因素推测、经验规律判断外，重要的是研究行之有效的勘探方法技术，尽量减少深部找矿勘查的盲目性。

①金属矿电法虽然从十九世纪初期就已经被应用到了矿产开采中，但是我国直到二十世纪三十年代才开始正式接触金属矿电法对金属矿藏进行开采。经过多年的实践应用和改进，虽然金属矿电法已经有了很大的进步，但是，有关部门根据这里面的统计数据统计得出，金属矿电法勘探矿藏的成功率在逐渐降低。②电阻率法。电阻率法是一种通过不断摸索实验才能摸索出来的方法，它的主要应用原理是我们含矿岩石与它的围岩之间在性质上有着本质的不同，所以他们之间的电导率也有很大区别，在勘探矿产资源的时候可以利用不同电导率下电场的分布规律来勘探石油、煤或者金属矿产资源的具体分布位置。电阻率具体变化可以综合反应出地下各种岩石之间的性质差异，从而根据差异确定矿藏的具体位置。

2 金属矿地球物理方法的勘探

在勘探深层的矿产资源的过程中，地球物理方法起着重要的作用，不仅可以将地下深部发生的矿藏总结在一起，还可以将勘探所得的消息统计出来。

（1）地面瞬变电磁法勘查技术。地面瞬变电磁法勘查技术的原理是首先将地线的连接断开，然后向下发射一次脉冲电磁场。如果地下埋藏的是金属矿产的话，那么金属矿产会在一次脉冲电磁场的作用下彼此之间发生电磁感应，相互作用，最终形成涡流。而金属矿体内在电磁场作用下产生的涡流会继续在不发生脉冲电磁场的时候形成一个具有交流变化的磁场，称为二次场，由于金属矿产产生的二次场并不会因为脉冲电磁场的突然停止而停止，它的消失是有一定的时间和过程的。这种金属勘探方法与其它勘探方法相比有它的独特优点：首先这种方法是通过对二次场的观察来确定金属矿体的电场分布及其它性质的，而二次场也属于近场，不仅易于观察测量，而且一般情况下测量所得的数据误差都不会太大；其次，在不同的时间段对二次场进行反复的测量和实践可以起到尽可能减少地质噪音对二次场观察测量影响；第三，这种勘探方法可以在一些地质电阻比较小的情况下达到更深的勘探深度；最后，在地质电阻比较高的情况下，地面瞬变电磁法勘查技术不会因为勘探地点地貌的差别而产生一些不正常的现象，为勘探结果造成一定的影响，在地质阻值较低的地质条件下，采用地面瞬变电磁法勘查技术可以非常轻松的区分一些特殊的地形地貌。

（2）金属矿地震勘探法。金属矿地震勘探法应用的主要原理是不同的物质之间的性质差异决定了它们对地震波反射也有一定的差异，通过分析了解地震波反射与深部矿产结构之间的联系来查明矿产的具体位置金属矿地震勘探法会随着它的不断进步和发展逐渐成为未来勘探金属矿产的重要方法之一。

（3）可控源音频大地电磁测深。可控源音频大地电磁法（简称CSAMT）是利用接地水平电偶源为信号源的一种频率域电磁测深法，主要是针对天然信号随机性大，信号弱的特点，由大功率发射机向地下发送所需频段范围的电磁场来代替天然场，供电电流可达40A，在距发射场源足够远的地区观测电场的水平分量Ex和磁场的水平分量Hy，并沿用大地电磁中的公式求得地下介质电阻率和阻抗相位。测量过程中通过调整供电频率的高低，可得到不同深度地电信息，从而达到垂向频率测深的目的。

（4）频谱激电测量（SIP）。频谱激电法（简称SIP）是一种新激电方法。在超低频段做多频视复电阻率测量，通过研究复电阻率的频谱特征，解决地质问题。此方法能提供更丰富的信息，通过改变隔离系数可达到解决深部金属硫化物赋存位置，达到间接找矿的目的。由于该方法工作效率低，勘探成本高，异常反演分离、推断解释较复杂，在国内还没得到广泛应用。

3 金属矿地球化学方法勘探

（1）土壤地球化学测量。通过土壤地球化学测量的方法去勘探深层矿产资源位置，主要是通过测量土壤之中的微量元素的含量和一些有代表性的物质的化学特性，以此来发现矿场在某方面产生的异常，从而寻找到矿产的位置。通过对这种方法进行的各种分析以及实践应用，可以得出一个结论，对残积层中的土壤进行测量可以得出土壤化学测量中最准确的结论，从而更准确地判断深层矿产的具体位置。另外，技术人员应该注意到，不同的地质条件适用于不同的测量方法，可以根据不同地质条件的特点对土壤地球化学测量方法进行相应的改进，使它更适合不同的地质条件。

（2）岩石地球化学测量。岩石地球化学测量已经有了几十年的实践应用经验，主要是针对勘探矿藏地区的岩石中所含有的微量元素的种类、含量多少进行全面的分析，找到其中的异常，并根据异常确定矿产的具体位置。由于这种方法在经过长时间的实践以后已经变得相当成熟，所以它的应用范围也比较广泛，在测量时可以更快速、高效。

4 结语

我国的经济社会正处于不断的建设和发展中，工业、农业、航空航天以及军事方面等等，需要用到的金属种类和数量都是非常庞大的，但是浅层金属矿开采量已经供不应求，成为了阻碍我国经济发展的因素之一，所以深层金属矿藏的开采已经是社会的大势所趋。但是我国勘探深层矿藏的技术还不够成熟完善，为了寻找到新矿区，增加金属供给量，争取在金属供应方面做到自给自足，这就要求我们必须重视电法、地球物理方法、地球化学方法的应用，不断提升、改进我们现有的深层金属矿藏勘探技术。以新理论、新方法、新技术为指导，密切结合以往开展的深部金属矿勘查及科研成果，在进行资料综合整理研究的基础上，结合区内成矿规律，选取成矿靶区，选择成矿有利部位，为后期深部钻探定位提供科学依据。