深部金属矿产资源地球物理勘查与应用 赵阳

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:赵阳
[导读] 摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。
        江苏省地质矿产局第一地质大队  江苏南京  320100
        摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。矿产资源勘探与开发过程当中,金属矿产是一个十分重要的类型,在矿产资源开发中占据的地位非常重要,社会很多领域都有金属矿产资源的身影,其应用价值极高。为了进一步提高金属矿深部找矿工作效率与质量,有关工作人员应当进一步加强地球物理勘探方法的应用,更应当充分了解地球物理方法的实际操作,提高自身素质,推动金属矿深部找矿工作的高效发展,创造更大的经济效益与社会效益。本文就深部金属矿产资源地球物理勘查与应用展开探讨。
        关键词:金属矿产;深部;地球物;勘查
        引言
        在找矿工作开展的过程中,探矿的深度也在不断地增加,遇到的困难也越来越多,这些不仅影响了工作效率,还提高了开发的成本。这过程中经常会使用地球物理勘测这种方法,能够帮助技术人员快速寻找矿产资源,有效的缓解当前我们国家矿产资源稀缺的情况,促进矿产可持续性发展。
        1金属矿深部找矿中存在难题及障碍
        金属矿产的形成时间非常长,而且还需要特定而又复杂的地质条件共同作用下才能形成,深藏于地下某些区域,分布空间也比较分散,这些都进一步加大了深部金属矿产开采工作的难度。因此,为了获得这些深层的金属矿产资源,在具体开采时,应当和地质构造条件充分地进行结合,开展相应的找矿工作。然而,同时开采金属矿产资源时,极易受到地质构造因素造成的破坏,在此情况下导致一些地质灾害的发生,给人民的生命财产安全构成极大威胁。金属矿产勘查金属矿产开发存在非常大的难度,复杂性极高,因此,需要应用地质学和相关先进勘查技术展开全面的研究工作。而且金属矿产开采时,都通常重视个案性、实例性,但是实际金属矿产开采过程当中,实践性还存在明显不足,难以形成专业化的指导,导致深部找矿工作面临很大困难,这就需要进一步强化金属找矿技术,加强学习,促进深部金属矿产资源找矿专业技术不断提升,提高找矿效果,对金属矿产资源开发奠定坚实的基础。
        2地球物理勘查技术的概述
        地球物理勘查技术主要利用了具有不同物理性质(如密度,磁性、电性,弹性波传播速度、放射性等)的岩层和煤层对地球物理场所产生的异常,以此达到寻找矿体的作用,且可以实现含煤区域的圈定以及地质构造的推断,完成多种地质问题的解决处理。在当前的地质勘察实践中,常用的物理手段包括重力勘探、地震勘探、电法勘探、磁法勘探等。
        3深部金属矿产资源地球物理勘查方法的应用
        3.1利用地球物理勘查能实现深部地学填图
        在实现深部地学填图以后,能根据区域成矿背景及规律进行找矿靶区的确定。地学填土过程中对地球物理方法进行合理应用能有效解决下列问题:(1)掌握沉积盖层具体构造,并确定风化层实际厚度,对基底及其起伏变化情况进行研究。以某铜镍矿床为例,它和基底侵入岩之间具有十分紧密的关系,同时在基底上还含有中生代到新生代的沉积建造,其厚度可以达到300m。为了掌握基底及其起伏变化情况,根据比例为1:50000的重磁资料开展深部填图,同时充分考虑钻孔资料确定基底起伏情况,由此确定很多具有代表性的靶区,为后续深部找矿提供了可靠参考依据。(2)能构建反演模型,为深部构造的确定提供技术支持。对于金属矿床而言,它的形成和基于岩浆作用的深大断裂存在紧密关联,很多铜矿与金矿都是沿着区域深大断层进行分布的。基于此,根据区域的重力及航磁资料及其线性异常和断裂之间的相互关系,能掌握深大断裂实际延伸情况,进而为靶区确定奠定良好基础。(3)实现深部岩性填图进而准确找出矿层赋存位置。因金属矿的形成及分布和岩性具有紧密关系,所以可借助地球物理方法开展深层次岩性填图,以此确定在多种物理性质的岩体中存在的不同形态。

比如某金矿就和深层次的花岗岩体密切相关,基于此通过对区域内磁测数据等的分析和应用,制成了这一岩性在整个区域中的分布图,从而推导出金矿所在位置。
        3.2地震勘探法应用
        这种勘探方法在我国起步时间比较晚,而且在寻找深部矿产过程中应用不多,相关理论与技术层面还亟待提升,很大的发展潜力。但是利用该方法寻找深度金属矿产,对第二度深度空间范围金属矿寻找工作发挥着十分重要的作用,地震勘探技术方法优势比较明显。通过地震勘探法寻找金属矿产,其发射的地震波对于地层深部大型的,超大型的金属矿产资源寻找,能够探测到地下2000多米深度范围,更好地掌握矿产资源分布清楚,对于金属矿产位置有效预测,可以开采工作提供有效的指导作用,避免造成更大的地质结构破坏。
        3.3利用地球物理勘查能解决超深钻探无法解决的问题
        这一方面主要体现在:在地下浅表可以发现的金属矿,包括大型与超大型金属矿及多金属矿,都是地球内部会在发展过程中发生物质或能量的交替产生的,并非在地表产生和不断堆积的。由于矿物元素会发生运移与聚集,所以大型与超大型金属矿及多金属矿都会收到深层物质或能量持续交换作用的影响,其中的热物质在不断运移或上涌时和介质围岩发生蚀变交代。基于此,必然涉及到深层介质和构造基本格局、物质形态与运移、物质基本属性与它的空间展布等内容。采用传统地质方法基本上无法解决以上问题,尽管采用超深钻探的方法也能获取深层信息,但现阶段深度最大的钻孔也无法解决现存的问题,而且超深钻井需要很大成本,使用起来非常不便。由此可见,可能只有借助地球物理方法才能有效解决上述问题,比如大地电磁与天然地震。其中,以某地区进行的电磁探测为例,除了能探明地壳基本结构,探测深度在0km~50km范围内,还探明了矿区中主要成矿物质的具体来源和运移方向,同时对矿区形成原因给出相应的解释。
        4 我国近年来在金属矿物勘查中几个典型矿床的地球物理勘查
        (1)大冶铜绿山矿床。湖北省的大冶铜绿山矿床铁铜金矿产基地是位于鄂东南地区。其勘查程度和科研程度是国内最高的。这个部位的矿区在形成的过程中,处于封闭的状态,形状就像一个屏蔽层,这也导致矿液在短时间内形成的比较多,资源量较为丰富。也为内地层岩性配备了更好的岩层配置。我们也可以把复试岩体分成铜绿山岩蛛体和杨鑫颜体这两种。岩浆岩和地质的构造会对矿田产生影响,所以针对当前的矿体,我们要想更深的延伸,就要降低工作程度。如果想突破传统的成矿模式,或者是矿床尺度,就要寻找种类更多的矿物。当前使用最多的手段就是钻孔原生晕,以及磁电测井,这两种方法找矿比较方便快捷。(2)铜陵狮子山矿区。铜陵狮子山矿区位于安徽省铜陵市东郊,大约在其7km处。由于这个地区的矿产资源丰富种类繁多,所以说,金铁铜等矿产物质分布的比较密集,这是因为地块作用以及大别造山带冲突所形成的。铜陵狮子山矿区矿的种类主要是碳酸盐岩,在这之中最矿化最有利的是上、中石炭统黄龙组、下三叠统、船山组灰岩和龙山组条带状灰岩。矿区内部有比较特殊的矿床,也是最具代表性的矿场就是大型金矿床和冬瓜山特大型铜矿床。在开发狮子山矿山的时候,主要采用的是坑采和露采这两种方式要根据矿山的实际情况选择不同的生产技术。由于当前的技术较为落后在开采矿山的时候,存在着环境污染的现象,对周围的环境造成了巨大的伤害,也有很多问题没有得到解决,例如废水的排放和尾矿的处理。
        结语
        在实践中发现,依托地球物理勘查技术展开深部金属矿产资源勘查所得到的结果准确性更高,该技术的分辨率也更好,且具有极高的可行性,值得重点应用与推广。
        参考文献:
        [1]王金亮,晋晓明.深部金属矿产资源地球物理勘查方法的应用分析[J].世界有色金属,2019(6):126,129.
        [2]陈红飞,曹林燕.深部金属矿产资源地球物理勘查与应用[J].化工设计通讯,2018,44(9):228.
        [3]罗华华.对地球物理方法在金属矿深部找矿中的应用及展望的研究[J].中国战略新兴产业,2018(44):109-110.
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