物化探技術(shù)在金礦勘查中的應(yīng)用分析

向洪流

摘要：我國(guó)具有豐富儲(chǔ)量的礦產(chǎn)資源，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)？-～產(chǎn)資源的需求也在不斷加大，為此需要對(duì)礦產(chǎn)勘查技術(shù)進(jìn)行研究與創(chuàng)新，對(duì)以往工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，合理應(yīng)用勘查技術(shù)，保證勘查結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性。本文以化探勘查技術(shù)為例，首先對(duì)該技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，其次分析了其在金礦勘查中的應(yīng)用，后結(jié)合實(shí)例闡述其應(yīng)用方法和效果。

關(guān)鍵詞：金礦勘查；深穿透地球化學(xué)；地質(zhì)信息

我國(guó)生活生產(chǎn)水平的提升對(duì)于礦產(chǎn)的需求量日益增長(zhǎng)，為了滿足能源需求，需要廣泛開展地質(zhì)找礦工作。但是因我國(guó)礦業(yè)發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，淺表礦床基本已經(jīng)探明，為了滿足生產(chǎn)需求，需要對(duì)難以識(shí)別的礦產(chǎn)類型和隱伏礦等進(jìn)行勘探。其中深部探礦勘查難度較高，需要應(yīng)用新型勘查技術(shù)。

1.化探勘查技術(shù)概述

我國(guó)能源、礦產(chǎn)資源的勘察與勘探是國(guó)家安全的需求，對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)也具有重要影響，危機(jī)礦山周圍或深部找礦是未來(lái)找礦的重點(diǎn)，由此必須充分發(fā)揮化探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，突破傳統(tǒng)物化探勘查技術(shù)的限制。這里以隱伏礦勘查中常用的深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)為例。

當(dāng)前，深穿透地球化學(xué)勘查主要分為兩種類型：一是金屬活動(dòng)態(tài)提取法，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于可全面采集地表土壤信息，為活動(dòng)態(tài)金屬信息分析提供依據(jù)；二是地球氣納微金屬法，其是對(duì)地球中的氣體進(jìn)行采集，對(duì)其中含有的微量金屬元素進(jìn)行分析，該技術(shù)勘測(cè)深度較深，可達(dá)地下100m，也可對(duì)找礦信息進(jìn)行直接勘查，也可獲取小型金屬離子，提取活動(dòng)態(tài)金屬離子進(jìn)行礦產(chǎn)組分研究。成礦流體充分應(yīng)用這些金屬離子，從微觀角度對(duì)成礦演變過程和控礦因素進(jìn)行研究，并結(jié)合成礦學(xué)和找礦學(xué)的理論知識(shí)，保證了勘察結(jié)果的針對(duì)性和準(zhǔn)確性。

深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)的應(yīng)用需基于下述理論，對(duì)礦產(chǎn)中的不同因素進(jìn)行分析。第一，元素垂向遷移理論。元素是在某種特定環(huán)境下進(jìn)行分離、匯集和分散的二次分配過程。元素遷移動(dòng)力來(lái)源為物理化學(xué)環(huán)境的變化，經(jīng)過不斷的演變則可以達(dá)到平衡狀態(tài)。第二，土壤中相態(tài)活動(dòng)態(tài)金屬形式多種多樣。對(duì)于金屬礦床和圍巖，和礦物質(zhì)相關(guān)的超微細(xì)金屬或者是金屬離子等含量均有所增加，但是在外界環(huán)境的變化發(fā)展影響下，上述物質(zhì)在遷移至地表會(huì)被土壤或者是其他疏松物質(zhì)吸收。第三，金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量。選擇性提取技術(shù)也就是偏提取技術(shù)或者是部分提取技術(shù)，對(duì)土壤等地球化學(xué)樣品進(jìn)行偏提取分析，通過系列試驗(yàn)對(duì)元素進(jìn)行測(cè)量。但是偏提取技術(shù)的實(shí)施獲得的有效數(shù)據(jù)較少，且會(huì)受到多種因素的影響。因此，對(duì)于局部區(qū)域的礦產(chǎn)勘查，可以在前期進(jìn)行試驗(yàn)，為后期的正式勘查與礦產(chǎn)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

2.地球化學(xué)勘查技術(shù)在金礦勘查中的應(yīng)用

2.1在金礦戰(zhàn)略普查階段的應(yīng)用

對(duì)于金礦普查工作來(lái)說(shuō)，為了保證礦產(chǎn)的生產(chǎn)效益和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，不得局限小面積的勘察。所以，擴(kuò)大勘察面積勢(shì)在必行。在區(qū)域普查過程中，應(yīng)用最為常見的就是地球化學(xué)法，如水系沉積物測(cè)量法，是通過金離子的絡(luò)合物或螯合物形式遷移后，在一定的環(huán)境沉積下來(lái)而形成異常，也有機(jī)械搬運(yùn)的砂金礦形成，不同的絡(luò)合物可以作為找原生金礦的遠(yuǎn)、近程指示元素。因?yàn)樗党练e物測(cè)量中采取的樣品數(shù)量較少，但是控制面積較大，在找礦時(shí)目標(biāo)明確，是一種應(yīng)用廣泛的地球化學(xué)找礦方法。在水系沉積物測(cè)量過程中，在采用常規(guī)勘探方法的同時(shí)，也可使用重砂測(cè)量等方法進(jìn)行。水系沉積物測(cè)量過程中，需要對(duì)采集的水系沉積物樣品進(jìn)行淘洗，而勘探檢測(cè)對(duì)象主要為淘洗后留下的重礦物。與此同時(shí)，需要根據(jù)前期關(guān)于礦物的研究成果對(duì)礦系重礦物、非磁性重礦物進(jìn)行金元素、伴生元素分析，依據(jù)勘查信息確定具體的異常范圍。對(duì)于水系沉積物地球化學(xué)異常的評(píng)估，需要在基于對(duì)巖金礦源地的全面勘察基礎(chǔ)上，對(duì)異常信息進(jìn)行分析與研究。若沙金礦床引發(fā)了水系沉積物地球化學(xué)異常，那么則需要對(duì)異常進(jìn)行反復(fù)檢查，反復(fù)比較和論證，可以用矛式探金儀輔助。探金儀重量較輕，一般最大不超過2kg，而供電方面使用的使9V電池，可以80h連續(xù)運(yùn)作，在野外也可正常使用。此外，需要注意的是，金的水系沉積物地球化學(xué)異常，產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，不全為巖金礦場(chǎng)引發(fā)的。對(duì)于異常評(píng)估，主要目的不局限于探尋原生金礦床，還可以對(duì)異常進(jìn)行判斷，明確是否可作為砂金礦的找礦標(biāo)志應(yīng)用。

2.2在外圍詳查、勘探階段的應(yīng)用

當(dāng)找礦工作進(jìn)入詳查和勘探階段，為了明確礦體分布的地理位置以及剝蝕的具體程度，則可以采用基巖地球化學(xué)測(cè)量法。對(duì)于金礦地球化學(xué)勘查，在實(shí)際工作中可以發(fā)現(xiàn)原生暈軸向分帶性或者是軸向分帶序列的確定是評(píng)估礦體侵蝕程度的重要依據(jù)。金礦床原生暈的軸向分帶規(guī)律和熱液礦床綜合軸向分帶系列基本一致。但是由于金礦的類型較多，如果成礦的地質(zhì)條件較差，那么其中存在的少數(shù)元素，因?yàn)榉謳蛄泻头植嘉恢玫牟町愐矔?huì)有不同的表現(xiàn)。為此，可以依據(jù)金的遷移形式對(duì)分帶性進(jìn)行解釋。除此之外，部分金礦體規(guī)模有限，或者是由多個(gè)雁行式排列的小礦體構(gòu)成，便會(huì)造成勘探線剖面上礦體的原生暈信息十分復(fù)雜，且可控性降低，分帶序列的確定也十分困難。對(duì)此，可聯(lián)合深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)及其他理論知識(shí)對(duì)金礦的異常信息進(jìn)行分析，確定金礦成礦原因、分布范圍等基本信息。

2.3地電化學(xué)提取法應(yīng)用

據(jù)以往對(duì)于該礦體的相關(guān)研究可知，地電化學(xué)提取法的應(yīng)用可以全面且客觀地反映出礦體的分布，如圖1所示，從空間和規(guī)模角度獲得Ni、Co等異常、隱伏礦體的分布位置、區(qū)域面積。同時(shí)，可將其作為地電提取法探尋礦床的重要依據(jù)，然后根據(jù)獲得的勘察資料制定勘察方案。

通過該工程的勘察結(jié)果可見，物理化學(xué)勘查技術(shù)的應(yīng)用可以獲得清晰度較高的地電化學(xué)異常影像信息，結(jié)合勘查結(jié)果中存在的異常信息，可提升實(shí)施技術(shù)的針對(duì)性，為隱伏礦床勘查提供直接依據(jù)。同時(shí)，地電化學(xué)靶區(qū)表現(xiàn)突出，通過地電提取測(cè)量和土壤離子電導(dǎo)率測(cè)量法，技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值較高，可用于后期隱伏金礦的勘察。

3.實(shí)例分析深穿透化學(xué)勘查技術(shù)的應(yīng)用

某礦區(qū)整體地勢(shì)較為平坦，出露地層主要為新生界，其中零星分布了古生界，侵入巖經(jīng)勘查可知主要為華力西晚期的超基性巖和燕山期脈巖。構(gòu)造為華力期形成的NE向壓性斷裂。因?yàn)樵摰V區(qū)中礦體的埋藏深度較深，經(jīng)勘查埋藏深度為70m，且其上部覆蓋了厚度為3m～15m的風(fēng)成沙。

本次勘查礦體共分為三個(gè)區(qū)域，即1號(hào)礦體、2號(hào)礦體及3號(hào)礦體。其中1號(hào)礦體的埋藏深度較淺，為30m，2號(hào)礦體及3號(hào)礦體的埋藏深度較深，為250m、70m。為保證勘測(cè)數(shù)據(jù)的全面性，本次勘測(cè)共布設(shè)有5條勘測(cè)線，長(zhǎng)度為670m，相鄰勘測(cè)線的間隔距離為lOOm。本次勘測(cè)中需要采取現(xiàn)場(chǎng)的地球氣樣、土壤以及地電樣品，便于后續(xù)物理化學(xué)礦體分析。

據(jù)以往對(duì)于該礦體的相關(guān)研究可知，地電化學(xué)提取法的應(yīng)用可以全面且客觀地反映出礦體的分布，如圖1所示，從空間和規(guī)模角度獲得Ni、Co等異常、隱伏礦體的分布位置、區(qū)域面積。同時(shí)，可將其作為地電提取法探尋礦床的重要依據(jù)，然后根據(jù)獲得的勘察資料制定勘察方案。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，需要對(duì)地球化學(xué)勘查技術(shù)進(jìn)行深入研究，保證技術(shù)的可行性和實(shí)施效果，為礦產(chǎn)開發(fā)提供依據(jù)。本文中所述案例實(shí)踐結(jié)果表明，將深穿透地球化學(xué)勘查技術(shù)應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查中，可以提升找礦效率和質(zhì)量。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中需對(duì)環(huán)境變化、參數(shù)變化等因素進(jìn)行綜合考量，確定礦床異常信息。