深部金属矿产资源地球物理勘查与应用

深部金属矿产资源地球物理勘查与应用

随着浅部矿产的迅速开发和我国矿产资源需求量的迅速增长，深层次矿产的开发已经迫在眉睫。本文基于此，以地球物理勘查方法的应用背景及重要性分析作为切入点，简要分析了地球物理勘查方法在探查深部金属矿产资源中的一系列应用。

标签：深部探矿金属矿产地球物理勘查

0前言

现阶段，我国在大多数地区的地质资源勘察深度还停留在0.3千米至0.5千米之间，也就是探矿的“第一深度”。但是在很多地区，0.5千米之下还存在着丰富的地质资源，随着经济的高速发展，我国的矿产资源消耗量也有了猛增，其增长的速度已经超过了矿产资源储存量的增长速度，因此，探察重要矿区隐伏地质资源，尤其是地层0.5千米下的深部金属矿产，不仅是缓解目前矿资源紧缺的有效途径，也是当前时期地质资源勘察研究工作的重要任务之一。

1地球物理勘查方法的应用背景及重要性分析

中国领土范围内有着极为广泛的矿产资源分布，在现阶段相关勘查以及开发技术的共同作用下，已探明的矿产资源资源仅占矿产资源总量的1/3比例。因此，地质找矿的研究工作仍然表现出了极为庞大的发展潜力。但由于我国现阶段的找矿勘查技术及其应用仍处于初期探索阶段当中，找矿的深度还明显低于发达国家的平均水平，这就要求我国在不断提高找矿深度的基础上，加大对于探矿技术的研究。从现阶段钻探技术实际发展角度来看，钻探作业仍然存在着比较突出的问题，若无法对其加以圆满的解决，甚至有可能会对后续地质找矿相关战略的实施产生较多的不良影响。实际上，地下浅表处所形成的金属矿产资源，尤其是大型矿床和金属矿富集区的形成，其主要原因都是由于地史期间深部物质与能量的交换。考虑到这一交换过程中，大量的物理因子与化学因子，包括热物质在运动和上涌过程中与地壳、幔介质围岩产生的蚀变交代与变质作用、力学聚积作用等都会对这一过程产生影响。因此传统的地质探矿方法难以对这部分矿产资料进行探寻和采挖。即使是前苏联的科拉半岛超深钻井的深度，也仅仅是只达到了一万两千米，无法钻探更深层次的地下层结构。受限于我国现阶段的钻探技术与超深钻井的巨大成本，进一步提升钻井的深度显然不可取。

而随着科技水平的不断提升，地球物理勘察法逐渐成为了获得地壳内部信息的最有效途径。通过地球物理勘查法中的科学深部探测，不仅可直观观测岩石圈，进而探测地壳的构造及物质形态，还可探索地球的地热结构乃至内部的流体系统，预测地震发生规律，揭示全球气候变化及环境变迁等一系列科学问题。现阶段在充分结合钻探工程相关设备以及应用工艺的基础之上，我国已经渐渐展开了对地球科学研究领域相关问题的分析。这样的背景下，地球物理勘查方法在深部金属矿产的开发与探查中开始彰显出了重要的应用价值。

2地球物理勘查技术在深部找矿中的主要应用

2.1开展模拟深部填图，优选找矿靶区并减少重复勘查投入

由于探矿作业的开展大多建立在野外环境下实现，往往作业难度较大且风险较高，重复勘查所花费的人力资源和经济资源的消耗也颇为巨大。相关作业人员可以结合地质档案中不同靶区的成矿地质条件、探矿作业地区中的矿化信息发育程度、所处的地理位置，运用地球物理勘查技术进行有效分析，来有效避免重复勘查工作所造成的资源浪费，同时提升找矿工作的成功率。此外，由于地勘单位的地质档案中往往蕴含着大量的基础性成果资料，如某地区已知的矿化信息发展程度，已经发现的矿床和矿点的数量分布，矿床矿点类型等，相关的探矿作业人员可以依据地球物理勘查技术中深部填图技术，进而对这部分信息进行综合研究与二次开发，往往可以有效为单位立项开发出蕴含极大发展潜力的后备找矿靶区甚至是找矿靶位。例如我国为了二次开发成渝、长株潭等经济区地表下可能存在的铜、镍矿床，运用1.5万重磁资料对这部分矿区进行了模拟深部填图，并结合相关资料查明了基底起伏，进而圈定了多个重要的具有深部找矿潜力的有利靶区.

2.2建立深部地球物理反演模型，为深部探矿提供理论依据

金属矿床的形成在岩浆作用下往往与深大断裂有关，而由于矿体中的某些物质在受到特定波长光的激发后，能够发射出符合元素X的特征射线，相关的探矿工作人员利用追踪设备追踪这一特征射线后，即可分析出矿体的存在位置，再结合后期其它数据，可以进一步确定矿体的边界构成和厚度，使得后期的深部探矿工作及开矿工作能够顺利开展。而地球物理勘查技术中，对这种分析技术还可进一步完善。例如金厂峪、张家口等地区的金矿受断层的影响较为明显，部分矿体在矿脉中呈现破碎状，部分石英脉的矿体与围岩则相对稳固，较少出现经断层切割后错动严重的现象。相关技术人员可以利用金属矿床沿深大断层分布这一特点，利用区位航磁资料和区域重力资料的线性异常与断裂的正相关关系，建立起深部地球物理反演模型，进而判断深大断层的断裂位置与延伸趋势，从而进一步为深部探矿提供相关的理论依据。

2.3开展深部岩性填图，总结成矿规律以取得更优质找矿成果

金属矿床的分布与形成和地表深层次中的侵入岩体与花岗岩体有着密切的相关性，故相关的技术人员可以利用地球物理方法可以进行深部岩性填图，确定不同物理属性岩体的异常矿场展布和矿产分布形态。例如自美国卡林型金矿理论进入我国以后，我国逐渐展开了区域磁测数据的测量，以期望对我国部分地区的花岗岩分布和侵入岩体分布有更为直观的认识，从而推断出卡林型金矿可能存在的区域。另一方面，通过地球物理勘查技术中的化探技术理论和矿产地分布理论，相关的探矿工作者可以对数十年前因技术不成熟所丢失的找矿信息进行二次探索，进而开拓出新的矿产资源。而通过较为成熟的航空物探理论和遥感影像理论来研究原始的地质资料，则可以探索出地球深部尚未开发出的新矿种和新资

源。此外，通过这一系列新理论、新技术的开展，探矿工作人员也将会对控制和影响矿床形成及其时空分布特征发的各种地质、地球化学等因素有更进一步的认识。这种成矿规律的新认识，又将会反过来促进探矿工程的进一步发展，取得更优质的找矿成果。

3结束语

在当今信息高速发展的新时代，深部金属矿产资源的勘查工作还任重而道远。如何从理论中不断创新，如何从实践中勇敢开拓，也成为了每个地质矿产勘查人员必须面对和努力解决的重要课题。