基于電法勘探方法的金礦床鉆探及找礦前景分析

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

金作為一種重要金屬資源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要作用，現(xiàn)代化建設(shè)和日常生活對(duì)金的需求在不斷增加，因此金礦床鉆探越來(lái)越受到關(guān)注和重視。我國(guó)具有優(yōu)越金礦資源成礦條件[1]，隨著對(duì)金礦床勘探持續(xù)開(kāi)展，露頭、淺層礦床多被發(fā)現(xiàn)，需要進(jìn)一步勘探隱伏礦體，找礦難度逐漸加大，為解決這一問(wèn)題可采用電法勘探找礦。本文通過(guò)對(duì)金礦床的電法勘探進(jìn)行研究，分析找礦前景，對(duì)深部隱伏找礦具有一定理論和實(shí)際意義。

1 基于電法勘探的金礦床鉆探

1.1 電法勘探技術(shù)

地殼是由不同巖石、礦體經(jīng)地質(zhì)變動(dòng)演化形成，巖石、礦體導(dǎo)電性、電磁性、電化學(xué)性質(zhì)都各不相同，通過(guò)分析其特性，推斷地質(zhì)構(gòu)造存在形態(tài)和礦床位置、產(chǎn)狀等，從而達(dá)到勘探目的。電法勘探是綜合物探方法中最常用方法之一[2]。根據(jù)地殼中各類巖石、礦石之間電磁學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)差異，對(duì)天然形成或人工產(chǎn)生的電場(chǎng)、電磁場(chǎng)或電化學(xué)場(chǎng)進(jìn)行觀測(cè)，研究其空間分布、時(shí)間特征，查明地質(zhì)構(gòu)造表現(xiàn)、發(fā)現(xiàn)礦床的物理勘探方法[3]。電法勘探適用于尋找金屬、非金屬礦床和地下水等資源，在金屬礦產(chǎn)勘探中起到重要作用，可應(yīng)用于尋找隱伏礦床。單純尋找礦體中金含量，不足以引起可探測(cè)激電異常。礦體中金常與硫化物、磁性礦物或含放射性元素礦物伴生，因此電法勘探可以利用金伴生礦物所形成礦體與巖石間明顯物性差異來(lái)找金礦床。

1.2 電法勘探野外布置

電法勘探金礦床前首先要收集整理相關(guān)資料，開(kāi)展詳細(xì)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，采集不同中段鉆孔巖芯樣品，合理取樣。根據(jù)野外地質(zhì)勘查，查明與分析地質(zhì)構(gòu)造、礦體產(chǎn)狀規(guī)模、礦石特征等，研究礦石變化規(guī)律和巖石、礦體間物性差異，總結(jié)成礦地質(zhì)背景、規(guī)律和模式，為在目標(biāo)區(qū)域?qū)嵤╇姺碧浇鸬V床工作提供依據(jù)。依據(jù)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)金礦床成礦地質(zhì)條件和工作任務(wù)，確立勘查區(qū)，確定比例尺。設(shè)置測(cè)網(wǎng)，利用雙頻激電中梯裝置進(jìn)行物探掃面，確定異常平面分布，在異常高值區(qū)加密測(cè)量，達(dá)到異常形態(tài)無(wú)變化，基本覆蓋研究區(qū)內(nèi)礦化蝕變帶分布。中間梯度裝置，由兩個(gè)供電電極A、B，兩個(gè)測(cè)量電極M、N組成，在測(cè)線兩側(cè)1/6范圍內(nèi)形成均勻電場(chǎng)，測(cè)量電極在測(cè)線中部1/2至1/3范圍移動(dòng)，如圖1所示。這種測(cè)量方法，在一條測(cè)線上布置供電電極，觀測(cè)全部有效電場(chǎng)，生產(chǎn)效率高，對(duì)各種產(chǎn)狀、電性產(chǎn)生較明顯異常。在對(duì)梯面積進(jìn)行測(cè)量后，在異常較好的地段實(shí)施對(duì)稱四極測(cè)深，方向?yàn)榇怪碑惓Ｗ呦?，以確定異常情況。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，通常采用羅盤定向、米繩丈量方式進(jìn)行定位測(cè)點(diǎn)，確保布線過(guò)程的準(zhǔn)確度。兩個(gè)研究區(qū)域沿著礦化帶軸部，布置出測(cè)網(wǎng)控制基線，并按照這種基線所布置范圍進(jìn)行基點(diǎn)控制。通過(guò)GPS技術(shù)，觀測(cè)測(cè)網(wǎng)坐標(biāo)，測(cè)量、記錄各點(diǎn)控制定位。在野外勘探過(guò)程中要嚴(yán)格控制質(zhì)量，保證儀器運(yùn)行并日常監(jiān)測(cè)，確保沒(méi)有安全隱患和數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確。

1.3 處理電法勘探數(shù)據(jù)

從儀器中采集到的原始數(shù)據(jù)傳入電腦，按照一定規(guī)則命名、編輯與整理；繪制中梯法平剖圖、平面等值線圖、圓滑處理數(shù)值；對(duì)電測(cè)數(shù)據(jù)要進(jìn)行二維反演處理，繪制觀測(cè)視極化率、視電阻率的電測(cè)深曲線、反演解釋圖和斷面等值線圖。視極化率表現(xiàn)為良導(dǎo)體富集帶，表觀電阻率提供了各種巖性層和結(jié)構(gòu)帶分布的特征。這兩個(gè)參數(shù)的組合確定異常性質(zhì)并預(yù)測(cè)礦化信息，使用已編譯的地圖，依次分析金礦預(yù)測(cè)區(qū)域中的異常，研究已知金礦體的極化異常特征，找出預(yù)測(cè)礦區(qū)中是否存在金礦體，并找出預(yù)測(cè)礦區(qū)中金帶的分布范圍。形態(tài)學(xué)表現(xiàn)等，優(yōu)化金礦的勘探地點(diǎn)，并為下一個(gè)鉆探項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。

圖1 電法勘探中梯法工作布置圖

1.4 鉆探施工設(shè)計(jì)

在鉆探工程當(dāng)中，一般要選用全站儀布置方式，使其誤差小于0.1m，巖心位置的開(kāi)采率不得低于75%，工程礦體與頂?shù)装宓?m之內(nèi)，以及礦體、礦體構(gòu)造蝕變帶等，開(kāi)采率均不得低于80%?？咨钫`差小于1%，誤差過(guò)大時(shí)，及時(shí)校正孔深，修正報(bào)表。有礦體的具體結(jié)構(gòu)信息，來(lái)確定工程轉(zhuǎn)孔的傾向、傾角，要保持其誤差值不超過(guò)2度，每個(gè)鉆進(jìn)的礦體在50m，并對(duì)鉆進(jìn)的量孔斜度及時(shí)進(jìn)行偏差矯正。巖礦工程施工中，巖心孔的直徑不應(yīng)小于75mm，礦層、頂?shù)装鍑鷰r鉆進(jìn)回次進(jìn)尺不超過(guò)1.5m。認(rèn)真填寫檢查報(bào)表，所取巖礦心，順序放入巖心箱中，用紅漆注明回次、巖心塊數(shù)、塊號(hào)，填好巖心牌，放置隔板保管。各項(xiàng)檢查無(wú)誤時(shí)，可進(jìn)行巖心鉆探編錄，自上而下編錄，可按巖性組合分層、記錄與描述，計(jì)算回次采取率、礦層分層采取率。除巖心基本描述外，重點(diǎn)描述礦化、蝕變、構(gòu)造等，記錄礦化、蝕變礦物的種類、含量、粒度、分布等，必要時(shí)可附素描圖。隨進(jìn)度及時(shí)編錄，制作鉆孔柱狀圖，終孔后提交原始編錄圖表、鉆孔柱狀圖和鉆探小結(jié)等資料。編錄時(shí)結(jié)合地表產(chǎn)狀，根據(jù)孔斜資料及時(shí)換算鉆孔方位角、傾角。終孔后要鉆孔校正，繪制相關(guān)剖面圖。鉆探施工設(shè)計(jì)探明金礦床儲(chǔ)量，查明礦體產(chǎn)狀，理清地層構(gòu)造，以便對(duì)金礦床資源做出確切的評(píng)價(jià)。

2 找礦前景分析

2.1 預(yù)測(cè)金礦床成礦有利遠(yuǎn)景區(qū)

金礦床常與硫化礦物或硅化、方鉛礦化蝕變相伴生，地表礦體由于氧化作用，靠近礦蝕變區(qū)域巖石出現(xiàn)強(qiáng)褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化等現(xiàn)象，遠(yuǎn)離礦蝕變區(qū)域該現(xiàn)象減弱。由于黃鉀鐵礬化表征易于識(shí)別，且與金礦體出現(xiàn)相關(guān)聯(lián)，可作為尋找金礦體標(biāo)志。硫化礦物以黃鐵礦為主，其次是毒砂、黃銅礦、磁黃鐵礦等。伴生硫化物使金礦石極化率增高、電阻率降低、電磁率降低，與周圍巖石電性差異明顯。有些金礦床中金的品位還與硫化物含量呈正相關(guān)，硫化物越富集，金的品位越高，可根據(jù)異常強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)金礦石品位。以前期收集到地質(zhì)資料、化探異常資料、測(cè)區(qū)遙感影像和其他資料為基礎(chǔ)，結(jié)合電法勘探得到的地球物理資料，分析金礦床預(yù)測(cè)區(qū)巖石、礦體間地質(zhì)構(gòu)造，地層間電祖率、磁場(chǎng)強(qiáng)度等物理性質(zhì)差異，分析巖石、礦體與金礦床預(yù)測(cè)區(qū)金富集蝕變成礦規(guī)律關(guān)系，預(yù)測(cè)金礦床形成受構(gòu)造控制，在高極化率、低電阻率、低磁異常區(qū)域有利金礦的形成。

2.2 圈定靶區(qū)目標(biāo)

金礦床具有層控的特點(diǎn)，即金礦體可賦存于某些地層中，或在空間上某些標(biāo)志層有密切關(guān)系，這些地層與周圍巖層有電性差異；金礦床可能受到構(gòu)造、蝕變帶控制，控礦構(gòu)造或蝕變帶一般又與相鄰巖石存在電性差異。金礦床伴生硫化物在構(gòu)造、蝕變帶風(fēng)化后，通常形成褐鐵礦礦化的氧化區(qū)，特別是當(dāng)金礦體中形成網(wǎng)狀石英脈時(shí)，硫化物被氧化成棕黃色，棕紅色，磚紅色等，成為找金重要標(biāo)志。在成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，用電法勘探找到標(biāo)志層，可先圈定低電阻率斷裂破碎帶，再圈定局部高極化率礦體，縮小金礦床鉆探靶區(qū)，起到了間接找礦作用。再結(jié)合測(cè)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征、金成礦理論和測(cè)區(qū)其它相關(guān)資料，圈定靶區(qū)目標(biāo)，確定鉆井位置，為研究區(qū)和外圍區(qū)域后續(xù)金礦勘查鉆探提供依據(jù)，具有一定指導(dǎo)意義。

3 結(jié)語(yǔ)

電法勘探作為地球物理勘探重要方法，可廣泛應(yīng)用于金礦床鉆探領(lǐng)域，本文研究的中間梯度法和電測(cè)深法是電法勘探中常用方法，電法種類繁多，利用參數(shù)也不同，未來(lái)研究可采用其他類別電法如陣列式、三維式電法勘探，對(duì)金礦床鉆探進(jìn)行研究，此外還可結(jié)合磁法勘探、地震勘探和重力勘探等新的物理勘探方法共同應(yīng)用到實(shí)際勘探中，保證勘查結(jié)果準(zhǔn)確，不斷提高效率、精度和技術(shù)水平，勘探到更深層地質(zhì)資源，促進(jìn)我國(guó)固體礦產(chǎn)持續(xù)、健康發(fā)展。