地球物理勘查方法在銅鎳礦床深部找礦中的應(yīng)用

肖 銳

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局地球物理化學(xué)探礦大隊，新疆 昌吉 831100）

雖然近年來，礦產(chǎn)資源勘查工作獲得了巨大發(fā)展，但是目前探明的礦產(chǎn)資源儲量，并不是我國礦產(chǎn)資源的全部，這是由于很多地表深層礦產(chǎn)資源尚未查明?；诋斍暗厍蛭锢硖綔y技術(shù)以及開采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，我國在開發(fā)利用礦產(chǎn)資源過程中，將地表以下500m～2000m金屬礦產(chǎn)勘查作為第二深度空間金屬礦產(chǎn)勘查范圍，所以深部找礦工作成為今后的重要發(fā)展方向。

基于現(xiàn)代成礦理論的研究和分析，成礦的深層過程和有利空間是一種頗具戰(zhàn)略意義的找礦新理論，在地下5km～10km的深度范圍正好是地殼內(nèi)外動力作用的復(fù)合場，也是多種成礦要素發(fā)生突變與耦合的轉(zhuǎn)折地帶，適于大量巖漿運移、熱液礦床的產(chǎn)出[1]。通過對一些成礦區(qū)（帶）的綜合研究，一個大型熱液成礦系統(tǒng)的垂直延伸可達4km～5km或更深。表明在地殼中較大的深度范圍內(nèi)存在有利的空間和條件大量賦存金屬礦床的，所以對于深度脈源以及深部成礦銅鎳礦來講，運用地球物理勘探技術(shù)，將深部礦產(chǎn)資源充分查明，對其開發(fā)利用有著非常重要的現(xiàn)實意義。

1 地球物理勘探法概述

在地質(zhì)找礦工作當中，地球物理勘察技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用，下面結(jié)合實踐對幾種常用的地球物理勘查技術(shù)進行分析。甚低頻電磁法（VLF）在一些地表淺層或者外圍剖面勘察工作當中，該項技術(shù)場源主要是以15kHz～30kHz甚低頻電磁波，非常的輕便和快捷，能夠快速的獲取電磁場具體分布情況，在分析異常場的基礎(chǔ)上，獲取淺層地質(zhì)變化，該項技術(shù)操作起來非常的方便，而且設(shè)備也非常的輕便，能夠?qū)^深的地下礦產(chǎn)資源進行勘查。大地電磁測深技術(shù)（MT）此項技術(shù)將天然磁場作為場源，對磁場因素影響下，地表電磁場發(fā)生的強度改變，來分析研究礦物電性及其分布，該項技術(shù)具有非常深的探測深度，而且具有非常高的分辨率，設(shè)備也比較輕便，解決低電阻率以及較大電性差異效果非常的好，可以大幅提高找礦效率[2]。瞬變電磁法（TEM）此項技術(shù)不同于大地磁測深技術(shù)，在應(yīng)用過程當中，將外加脈沖電流作為場源，對場內(nèi)的目標物進行追蹤，了解和掌握場源影響下形成的物流場來描述目標物，所以在一些較大體積和高電阻力礦物勘探過程當中發(fā)揮著非常重要的作用，在一些復(fù)雜地理景觀區(qū)域開展探礦工作發(fā)揮了非常重要的作用?？煽卦匆纛l大地電磁法（CSAMT）該項技術(shù)在探測過程當中利用主動源作為場源，勘察效率非常的高，通過將供電頻率進行改變，來提高測深效果，此項技術(shù)由于能夠?qū)︻l率進行改變，所以研究剖面過程當中，還能進行測深研究，特點具有雙重性，所以針對一些存在較深地質(zhì)構(gòu)造和隱伏礦區(qū)域，是一種十分重要的勘探方法。

淺層地震技術(shù)一開始在油氣勘探當中應(yīng)用比較普遍，主要將彈性波激發(fā)出來，傳播地質(zhì)構(gòu)造來勘測地質(zhì)環(huán)境，具有非常大的測深度，可以直觀的了解到處理數(shù)據(jù)后地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)分布圖像。

2 地球物理勘探方法多金屬找礦中的應(yīng)用

（1）區(qū)帶成礦預(yù)測。結(jié)合1:20萬或者1:50萬區(qū)域航測，以及遙感、重力等相關(guān)資料信息開展CSAMT剖面研究工作，詳細分析和研究地質(zhì)環(huán)境具有的熱液活動和具體礦體元素特征，進而將有利成礦區(qū)進行圈出。

（2）找礦預(yù)測。在第一階段工作當中，我們已經(jīng)劃分了有力的成礦區(qū)，在進行第二階段勘探工作當中，就應(yīng)當科學(xué)有效的預(yù)測成礦區(qū)，進行靶位圈定，將富礦區(qū)域進行確定。多金屬礦床含有非常多的含硫礦物，借助電磁測量及放射性測量，電可以綜合的探測區(qū)域情況，當磁場出現(xiàn)不穩(wěn)定，或者電信突然改變，應(yīng)當重新的探測該點，對賦礦區(qū)域做出判斷，在對目標確定之后，要對礦化點引起更大的重視，在此基礎(chǔ)上作為參照，更加有效的篩選可能存在的區(qū)域，對含礦靶位進行靶位。

3 地球物理勘查方法在銅鎳礦床深部找礦中的應(yīng)用實例

（1）礦區(qū)概況及地質(zhì)背景。某銅鎳礦分布在新疆羅布泊地區(qū)，主要在北東向延伸的向斜構(gòu)造巖體邊緣部位分布，基性—超基性雜巖帶有三個侵入期之分（圖1）。現(xiàn)在該礦區(qū)達到1557m的最大探測深度，向更深的部位依然有很多銅硫化物以及浸染狀鎳硫化物存在。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)圖

（2）地球物理方法在深部找礦中的應(yīng)用效果。經(jīng)過不斷的研究和分析，認為基性超基性火山巖雜巖體，和礦區(qū)當中的銅鎳礦化分布存在非常緊密的連續(xù)性，伴隨礦區(qū)礦產(chǎn)開發(fā)工作的不斷深入，如何對深部區(qū)域礦產(chǎn)資源儲量有效擴大，提高找礦工作水平，對礦區(qū)深部構(gòu)造和基性超基性火山雜巖體第一本深度詳細查明，便成為現(xiàn)代亟待解決的重要問題。對于淺地表部位，依照常規(guī)地表線索進行地質(zhì)勘察或者地球化學(xué)研究存在非常大的難度，此時便可將地球物理勘探方法充分利用，地球物理勘探方法不僅具有非常高的精度，而且具有非常高的探測深度，進行高精度重力測量以及地震測量，并聯(lián)合反演，對該區(qū)深部礦產(chǎn)資源找礦工作有著非常重要的現(xiàn)實意義。在礦區(qū)部位進行反射地震剖面高分辨率分析，根據(jù)20m的點距進行控制道間距、并根據(jù)20Hz～60Hz可控震源掃頻，進行60次覆蓋，進行高頻地震剖面，按照20m的點距控制道間距，并根據(jù)30Hz～90Hz控制可控震源掃頻范圍進行120次覆蓋。在已知鉆孔基礎(chǔ)上，聯(lián)合地震發(fā)射界面，對于各種巖體層位深度，和不同巖體在地表分界延展面相應(yīng)的約束條件，對于地下重力磁聯(lián)合反演模型進行構(gòu)建。如（圖2）所示。

圖2 A-A′剖面地震和重力測量聯(lián)合反演剖面

通過上圖發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)深部存在不對稱的構(gòu)造特點，而且從北部區(qū)以上體現(xiàn)出，層位不同巖性底板以及反射界面上進行分析，在構(gòu)造走勢上具有平緩起伏不大的特點，向南部進行傾斜，顯示出北山是由于基性超基性雜巖體合成基巖片，麻巖花崗巖說共同組成，詳細的分析和研究，構(gòu)造走勢在其中出現(xiàn)相應(yīng)的變化。

4 結(jié)論

經(jīng)過聯(lián)合反演結(jié)果，大量的地下地質(zhì)構(gòu)造單元信息被提供出來，分別將礦區(qū)地表下方各層位之間的厚度有效劃分出，底板界面深度信息也體現(xiàn)出來，充分查明深部構(gòu)造在礦區(qū)的深部和埋深情況，而且從中又探尋到富純礦體的重要部位。在此基礎(chǔ)上，對已知鉆孔實施井中瞬變電磁法勘查研究（圖3），與鉆孔資料相輔助，共同進行反演推斷。通過處理數(shù)據(jù)之后，低阻異常區(qū)主要分布在1km～1500m的深度范圍，有良導(dǎo)體存在，通過綜合的研究發(fā)現(xiàn)，賦礦部位主要帶深部，同時設(shè)置1-6鉆孔開展驗證工作，在600m～1280m的部位，尋找到高品位的礦體，達到深部找礦目標，這更有利于指導(dǎo)該區(qū)開展有效的深部礦產(chǎn)資源找礦工作。

現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，在探測深部礦產(chǎn)資源工作當中，控礦構(gòu)造以及生成過程彼此之間存在的差異性因素非常大，結(jié)合探測深度的不同，在探測技術(shù)方面的要求也越來越高，為了進一步提高深部礦產(chǎn)資源找礦工作水平，應(yīng)當重視現(xiàn)在地球物理勘查儀器設(shè)備的應(yīng)用，并不斷的對相應(yīng)儀器設(shè)備進行升級改造，并聯(lián)合應(yīng)用正反演理論和深部找礦信息提取與處理工作，針對深部找礦工作開發(fā)更具針對性與實用性的軟件系統(tǒng)，對于地質(zhì)目標體展開更加深入的研究，針對性的選擇具有高精度探測深度大現(xiàn)代化地球物理勘探技術(shù)方法，同時結(jié)合地質(zhì)化探工作，強化綜合研究，最大程度的實現(xiàn)接近實際解釋意義的推斷效果，高效的完成找礦目標。