地下物探在有色金属矿山寻找隐伏矿体的应用探究

张进宇

（河南省有色金属地质矿产局第一地质大队、河南福瑞德矿业有限公司，河南 郑州 450016）

有色金属矿山寻找隐伏矿体是采矿企业中一项重要的工作，在找矿的过程中经常需要应用到地下物探技术，应用这项技术需要在地下布设接收装置，这样可以保证仪器从不同的方位对矿体进行探测，加深探测的深度的同时，还可以提高找矿的准确度。

1 地下物探在有色金属矿山寻找隐伏矿体中应用的意义

当前各行各业发展对于资源的利用不断增大，使得矿产资源需求相应增加，这给找矿工作提出了更高的要求。就目前而言，在开展实际找矿工作中，一些比较容易发现的矿产正在逐渐减少，例如地表矿、浅层矿等，为了让矿产资源满足实际的使用需求，寻找地质复杂区域、埋藏深的隐伏矿体成为找矿工作的重点所在，需要引起业内人士的高度关注。但是对于隐伏矿体而言，尤其是有色金属矿山中寻找该类矿体的难度十分巨大，对于勘测技术的要求较高，所以实际当中需要对勘探技术进行升级和优化，一般需要采用综合地下物探技术，可以显著提升找矿效果。与此同时，还需要建立多学科、综合型的找矿机制体系，以确保矿产位置勘察的准确性。对于地下物探技术而言，其作为一种主要的矿产勘探工艺，在有色金属矿山寻找隐伏矿体中发挥着巨大的作用和优势，因为该技术原理是通过对不同岩体、土层等物性差异形成相应的地球物理响应，最终达到准确获取地层矿体情况的效果。由于实际开展找矿作业中，单一的地下物探技术存在较大的局限性，仅可以探测目标的某些异常响应，对于探测结果难以作出客观的分析和总结，所以大大限制了找矿工作的开展。未来有色金属矿山寻找隐伏矿体将注重多种物探技术的融合，通过综合物探技术的运用，可以极大地提升矿产资源勘察的质量和效率。

2 常见的寻找隐伏矿体的方式

2.1 经验类比法

通常而言，对于有色金属矿山寻找隐伏矿体而言，比较常用的是经验类比法，它主要是通过经验判断，实现对区域矿体的预测和分析。在实际运用该项方法时，主要是将已知对象和预测对象二者之间进行对比分析，从矿床类型角度出发，对区域成矿环境、地质因素、空旷度等参数进行对比判断，然后结合相关技术的辨别特征，如遥感技术、GIS技术等，综合对比分析后作出科学合理的预测。就目前而言，有色金属矿山寻找隐伏矿体中经验类比法占据重要的地位，这是其它技术所无法取缔的，而且该技术特别适用于一些大比例尺区域的找矿作业，预测分析结果准确性较高。随着科学技术水平的不断提升，加之找矿难度的不断增加，当下为了让经验类比法更好的达到预测分析效果，将其与其它工艺、技术和方法进行融合是必然趋势，例如人工思维类似、专家系统类比等，这使得该技术准确性和效果进一步提升。

2.2 地质标志法

所谓地质标志，实质上是可以表现矿产存在或可能存在相应地质作用的产物，比较常见的包括近矿围岩蚀变、特殊地形地貌以及矿产露头等，在实际当中运用该方法可以准确的发现区域地质异常现象，对于异常现象的指示不仅有利于在有色金属矿山寻找隐伏矿体，而且还可以结合异常情况判断矿产资源性质、规模等。但是需要注意的是，由于地质的变迁，相应的地质异常情况也随之出现演变，所以此时为了确保找矿的精准性和可靠性，需要明确地质异常及其产物在时间和空间方面的演化序列，通过识别和分析，发现其中存在的变化规律，这是决定找矿成败的重点所在。通常而言，相关人员可以从地层、构造等控矿要素着手构建相应的成矿模式，为后续找矿工作的开展提供科学指导，其中成矿模式的构建前提需要明确矿床主要特征，如此才可以减少不确定因素的出现，防止对找矿结果造成干扰。成矿模式在我国找矿工作中一直得到广泛的运用，目前我国很多有色金属矿山寻找的隐伏矿体都是依靠已有的成矿模式发现的。

2.3 地球化学法

地球化学法在不断的发展过程中形成了多种新的方法，其中地气法在有色金属矿山寻找隐伏矿体中应用效果最为理想，这主要是因为矿区地下深部的气体一般都是以微气泡形式存在，当这些气泡上升经过矿体时，会将矿产表面上的元素一起带到地表之上，如此一来通过地气法的测量和分析，就可以结合气流中所含的元素判断地下深部中的矿产结构情况。而且对于地气法来说，它对比其它化学法最大的优势便在于可以实现地下深部测量，对于寻找隐伏矿体效果显著。除了地气法以外，地球化学法还包括其它几种常见的方法，即金属活动态测量、价态金法以及地电化学法等等，这些方法与地气法相类似，都可以适用于寻找隐伏矿体中，实际当中需要进行采样分析，以此判断区域地气异常情况。运用地球化学法进行找矿作业，可以探测出地下150m厚度层及500m基岩层中的隐伏矿体，而且该方法的功能和优势还体现在化学元素的示踪效果，即利用稀土元素稳定性较大的特点，发挥其良好的示踪效果，除了稀土元素以外，铂族元素也可以起到示踪勘察效果。

2.4 地球物理法

地球物理法对于矿产勘察起到有效的指示效果，通过在找矿作业中发挥地质勘察中“透视”的功能优势，起到在有色金属矿山寻找的隐伏矿体目的。在实际当中，由于矿体、矿化体以及周围地质体存在明显的物性差异，表现在放射性、电性以及磁性等方面，所以可以结合这一差异寻找的隐伏矿体。相对比其它地质学方法，物探方法有着本质的区别，因为该技术并不是对岩石及矿体进行直接研究，主要是通过对不同物理场的分析和预测，从而判断地下深部的地质特征。通常而言，地下物探找矿法主要涉及以下三方面内容，即解决与成矿过程相关的地质问题、寻找与成矿有关的地质体、寻找仪器物探异常的矿体结构等，目前在寻找的隐伏矿体中构建出了一种地质-地球化学-地球物理综合找矿模型，如此一来可以更加精准和快速的获取隐伏矿体位置信息。

2.5 遥感技术

在有色金属矿山寻找隐伏矿体可以结合遥感技术获取相关的信息数据，明确相应的找矿方式，同时进一步分析区域位置的矿藏情况。随着科学技术水平的不断提升，遥感技术也得到了进一步的优化和升级，目前遥感技术在有色金属矿山寻找隐伏矿体中的运用融入了多项地质矿产信息，让找矿效率和质量大幅提升。现阶段，遥感技术已经与地质、物探等方式相结合成为主流的找矿方法。不仅如此，遥感技术作为一项高端的新型技术，其具备适用范围广，造价成本低，安全性高等优势，而且遥感技术获取的影像数据分辨率较高，可以通过影像明确区域断裂的主要结构，同时观察不同的光谱，为隐伏矿体预测和判断提供指导。尤其是在一些相对复杂的区域，环境恶劣、地形地貌复杂、交通不便，此时可以利用直接利用遥感技术深入区域开展地质勘察工作。除此之外，依托于计算机网络技术的遥感勘察方式，可以让找矿质量和效率进一步提升。在计算机网络的支持下，可以开发出与系统相关的一些遥感影像数据，在此基础上可以直接对各类异常地质体进行研究分析。与此同时，运用该技术进行野外验证，可以明确区域成矿原因和特征，总结出成矿条件和规律，为后续的科学预测提供指导。

3 地下物探在有色金属矿山寻找隐伏矿体的应用

本文接下来主要以地下物探技术中常见的大功率深部多源充电法为重点，对该方法在有色金属矿山寻找隐伏矿体中的应用进行深入探究，详细如下：

3.1 在铜镍矿体中的应用

大功率深部多源充电法作为地下物探技术的主要代表，将在有色金属矿山寻找隐伏矿体中的运用可以极大地提升找矿效率和质量，特别是在铜镍矿体中的应用，效果更加显著。在实际运用该项方法时，相关工作人员需要科学合理的确定充电点位，然后在圈定范围内进行电位测量作业，当发现隐伏矿体时会出现异常值偏移现象，对其开展进一步探测之后可以明确矿体的主要性质。由于矿体深部导电性较好，此时可以直接由此判断为铜镍矿体，此时根据异常体走向即矿体延展方向是否一致，可以判断矿体的性质。在此过程中，一旦出现叠加异常的情况，此时可以分析出矿体与地表矿体之间的关系。

例如，在新疆哈密黄山铜镍矿实施技术应用中，为了追寻深部矿化带的延展，利用大功率深部多源充电法，在圈定作业范围后开展测量工作，其中充电点位布设在ZKl226孔内，开展1.6km2内的电位测量，结果发现一个1000m×400m的迭加异常区域，如图1所示。该区域异常极大值偏移如此，向西、北偏移值分别为350m、150m，由此可以判断深部导电性能较强，推断为Cu-Ni矿体，其中异常走向与矿体延展方向一致。

图1 山深部充电法综合平面图

3.2 在金矿体中的应用

相对比其它有色金属矿山，金矿的分布更加的隐蔽，此时运用大功率深部多源充电法，通过初步圈定矿体走向及延展方向。在圈定范围之内布设相应的充电点位，然后通过探测获取相关的图像数据，接着观察图像是否存在异常情况，如果存在异常情况，将异常的虚线投影到矿山中可以找到一定的规律，观察过程当中可以发现矿体出现偏移的现象，对异常圈走向进行分析，同时对岩体长轴方向进行对比判断后，一旦确定异常矿体延伸方向与岩体方向存在一致时，此时可以直接根据异常特征作出判断，明确矿化富集带的走向和分布等。除此之外，利用该方法还可以对区域电位值进行估算分析，过程中如果发现电位衰减速率较快的情况，此时可以判断充电体不属于定位体，不仅可以明确充电体的厚度参数，而且也能判断出电位等值线的分布情况，为后续开展钻探作业奠定基础。

3.3 在铅锌铜多金属矿体中的应用

在在铅锌铜多金属矿体中寻找隐伏矿体时，为了让大功率深部多源充电法勘察效果发挥最佳，需要先在区域内布设充电点位，接着开展深部勘测作业。不同于上述研究的金属矿体，多金属矿体中矿产分布比较复杂和混乱，并且深部延度也通常比较大，所以实际开展探测中需要将其分为多个不同的小块区域，如此一来才可以确保勘测结果的准确性。与此同时，对于规模比较大的多金属矿区，极有可能出现矿靶区重叠情况，实际当中出现的异常现象会比较多，因此在开展深部探测时需要先了解多金属矿体的实际分布情况，如此才可以确保后续作业的顺利进行。

4 结语

综上所述，当前在有色金属矿山中寻找隐伏矿体有很多的技术和方法，比较常见的有经验类比法、地质标志法、地球化学法、地下物探法以及遥感技术等，其中地下物探法的应用效果最为显著。由于地下物探技术类型较多，实际当中需要结合不同的矿体选择最为理想的方法，如此才能提升隐伏矿体寻找的质量和效率。