其他金属矿勘查物探化探方法技术
本章收录了云南个旧锡多金属矿、新疆蟠龙峰铁铜多金属矿、吉林大横路钴铜矿、云南北衙铁金多金属矿、新疆黄羊岭锑矿、甘肃西和县大桥金矿共六个矿床的物化探勘查案例。物探方法在个旧矿区深部找矿中发挥了重要作用。个旧矿区锡多金属矿床的矿(化)体埋深较大,大部分距地表达500m以上,只能采用探测深度较大的技术方法如瞬变电磁法(TEM)、电磁测深法(EH4)等电磁类方法。个旧矿区地表岩性多为碳酸盐岩类,电阻率较高,与锡多金属矿(化)体和矿化花岗岩有明显的电性差异,利用大勘探深度的电磁法进行深部找矿较为有利。在个旧矿区的阿西寨、大箐东-驼峰山、期北山、大白岩等矿段采用地面瞬变电磁法(TEM)及坑内激电(充电)法,查明深部地质构造,寻找深部锡多金属矿,取得了较好的地质找矿效果。蟠龙峰铁铜多金属矿矿床成因类型为矽卡岩型,根据其地质和地球物理场特点,在地表矿体岀露区和1∶5万化探异常区布置1∶2.5万面积性磁法测量,确定铁矿体异常的大致位置。再利用1∶5千地面高精度磁测对1∶2.5万磁异常进行分解和精确定位。在地面磁测发现的异常部位开展重力和激电剖面测量工作,综合重力、磁测和激电测深结果,确定矿体、矿化体的空间分布特征。通过物探化探勘查,总结出矿(化)体(带)上出现化探Cu、Zn、Pb、Ag等多元素组合异常与高磁+高重力+高极化+低阻的物探“三高一低”综合异常组合,是该区行之有效的物化探找矿模式。北衙铁金多金属矿区1∶20万重力、航磁和区域化探资料在靶区选择、矿产普查、找矿勘查各阶段都发挥了应有的作用。依据1∶5万化探圈定的Au元素浓集带,经查证发现了多条矽卡岩型铁金多金属矿体。1∶5万重力测量发现的多个重力低异常,都与石英正长斑岩(ξπ6)体有关,剩余重力异常对确定找矿靶区起到了良好的作用。1∶1万磁测、大地电磁测深(EH-4)结果,为探矿工程的布设提供了充分的依据,在物探异常区布钻大多见矿。吉林大横路钴铜矿自化探1∶20万扫面发现矿致异常至今,经过1∶5万水系沉积物测量、1∶1万土壤测量,根据元素浓集系数以及元素R型簇群分析,进一步确认和圈出Co、Cu、Ni、Pb、Zn元素组合的矿致异常。经工程验证,该矿已成为大型钴铜矿床。新疆黄羊岭锑矿,是查证1∶20万区化异常在测区首次发现的矿种。经过全区统一采用水系沉积物测量,按照“兼顾采样点均匀分布与最大限度控制汇水域”的原则,进行深入评价,并以“3×10-6的锑异常下限、6×10-6二级浓集带”的异常划分方法,全区共圈出有找矿远景的多元素组合异常53个。黄羊岭锑矿异常是其中之一,元素组合以Sb-Hg为代表。目前,锑矿床远景规模已达大型。黄羊岭全地区有望成为新疆找锑远景区和第一个大型锑矿生产基地。总之,经过多尺度水系沉积物、土壤以及原生晕测量,化探方法结合地质、物探勘测、工程验证等手段,在寻找和评价铜金等多金属矿方面有其优越性,发挥着重要作用,取得了突出的地质找矿成果。
铜矿勘查物探化探方法技术
在铜矿勘查过程中,常用的物探方法主要包括高精度重力测量、高精度磁力测量、大功率激发极化测量、瞬变电磁测深法(TEM)、井中TEM、可控源音频大地电磁测深方法(CSAMT)等;地球化学方法则是在1∶20万区域地球化学扫面基础上,开展1∶5万水系沉积物测量或大比例尺的土壤测量。高精度重力测量、高精度磁力测量、大功率激发极化测量用于面积性勘查,在详查所发现的异常地段采用高密度相位激电测深、瞬变电磁测深方法等实施精细剖面测量。利用二维、三维带地形反演方法,对采集的信息进行处理、联合反演、综合解释,并根据异常特征提出成矿模式,对异常地质体进行定性评价和空间定位,为钻探验证提供建议孔位。借助钻孔进行井中物探和物性研究,往往对深部找矿具有重要的作用。井中物探可获取钻孔周围和底部的直接信息,有利于发现井旁或井底的隐伏矿。应用井中物探时,采用较多的是井中磁测、井中激发极化法、深部充电法及井中TEM。井中充电法主要用于圈定矿体范围、确定矿体产状及埋藏深度,寻找充电孔附近的隐伏盲矿体和在相当大的空间(数十平方千米)内发现隐伏构造、岩体、盲矿体等。井中TEM由于更加接近深部隐伏矿体,可降低上覆盖层的影响,在钻孔周边200~300m半径范围内具有较好的分辨能力,能获取深部隐伏矿体的直接信息。目前的找矿实践证明,深部钻孔加井中TEM是一种实用和有效的勘查方法组合。虽然在收集到的6篇铜矿床勘查案例中,未见运用井中物探方法,但是在近十年来仍有不少采用井中物探寻找深部隐伏矿的成功案例。例如,2000~2006年间,在新疆小热泉子铜矿、朝阳铅锌矿、希望铜矿、胜利铜矿、多喜铜矿及青海东昆仑成矿带肯德可克金钴多金属矿、督冷沟铜钴矿、锡铁山铅锌矿等8个矿区采用井中物探找矿,进行了井中激电、地下电磁波CT、井中声波透视CT、井地大功率充电法、地井TEM法、地井激发极化法等综合测量工作。通过对多方法技术多工作方式组合施工→发现异常→综合解释→异常体的空间预测定位→提出验证→最终成果的全过程研究,取得了较好的找矿效果。特别是青海肯德可克矿区的井中物探发现了井底和井旁主盲矿体,经钻孔验证见到两层富金矿体,累计厚度30m强,金平均品位达6.36g/t,最高品位达54.53g/t。在新疆小热泉子铜矿,地井三分量TEM发现了井旁盲矿体,经验证见到矿石量约1万t的富铜矿体,取得了良好的找矿效果和明显的经济效益。因此,在深部找矿中推广应用井中物探是非常有必要的。大平梁铜矿勘查中,运用激电方法寻找中浅部位矿化蚀变带具有良好的找矿效果,为缩小找矿范围发挥了积极的作用。矿区磁异常大多反映了热液交代形成的矽卡岩分布,可圈定矽卡岩以及含矿矽卡岩体的范围。根据TEM异常布置的钻孔见到了隐伏的矽卡岩、磁铁矿、黄铜矿等。在评价矽卡岩型多金属矿床中,采用激电法、磁法和瞬变电磁测深方法组合,取得了非常明显的找矿效果。新疆彩虹铜矿是火山喷发-沉积改造型的火山岩型含铜黄铁矿矿床,1∶5万水系沉积物测量结果表明,与Cu元素相关的Au、Pb、Zn、W、Sb、Mo、Ni、Co等元素的异常在矿区内套合好,强度高,密切相伴且有明显的浓集中心,是寻找铜矿床的指示元素。云南大平掌铜多金属矿矿区及外围开展1∶5万水系沉积物测量,矿区开展1∶1万土壤测量,Cu、Zn、Ag、Au、Mo、Pb等元素化探异常指示出铜多金属矿富集地段,为进一步工作提供了依据。本章收录新疆大平梁铜矿、新疆彩虹铜矿、云南普朗铜矿等6篇典型铜矿床勘查案例,可以清晰地了解物化探勘查方法技术的有效性及取得的成果。
物探化探方法在金属矿勘查中的应用情况
近10年来,物探化探方法在我国找矿中起到了至关重要的作用。现将本书收录的32处矿产勘查中采用的物探化探方法列于表1-3-1。表1-3-1 物探化探方法应用情况表续表从表中看出,针对不同矿种的金属矿勘查,所采用的方法技术有所不同。方法技术应用较多的是磁法、激发极化法、测深类电磁法、重力法及水系沉积物测量、土壤测量、原生晕测量等。在铁矿勘查中首选的方法为磁法,包括航磁、地磁和井中磁测;而在铜矿、铅锌矿及其他多金属矿勘查中,常采用综合方法,如磁法、激发极化法、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法等物探方法,以及土壤测量、水系沉积物测量等化探方法。寻找金矿、锑矿等则更多采用水系沉积物测量、土壤测量、岩石测量等化探方法。金属矿产由于矿床类型、生成环境、伴生矿物、元素组合等的不同,表现出的地质特征、地球物理特征、地球化学特征各不相同。因此,在应用勘查技术方法时,除必须研究勘查区的地质、成矿背景外,还要结合勘查区的地球物理特征及地球化学特征,科学合理地选择技术方法及优选物探、化探方法组合。任何一种单纯或单一的方法都很难对异常做出合理的解释,而综合方法则可以从不同角度研究异常源的性质。通过不同方法之间取长补短、相互验证,从而提高地质解释的准确性,为钻探等工程验证提供准确信息。这也是今后金属矿物探化探勘查的有效工作方法,也是找矿成败或影响找矿周期的重要因素。
什么是物化探
综合物化探勘探技术包括重力、磁力、电法、化探等多种勘探手段,在油气勘探中起着重要的作用。
当前,综合物化探技术的主要发展方向有如下几方面:
三维高精度重磁技术。采集利用正交网纵横双向观测法,这一方法重力值观测精度比常规方法可提高约一个数量级。
高效益的非地震综合技术。电法与地震联合勘探综合解释技术已进入实施阶段,通过测井资料可以建立电阻率与速度的关系,从而把实测电阻率断面转换为速度断面,为地震处理建立起速度模型。在高陡构造区有这样的速度模型对于地震处理来说相当重要。同时,用地震得到的地层界面建立构造模型,对电法进行约束反演,可以提高电法反演精度,有利于研究岩性。
油气预测与油田开发的综合物化探技术。目前,国内已开展油气预测与油田开发技术研发工作。研究开发探测范围更大的井中、井间物探及井地或地井物探技术是未来油田开发技术的发展方向。井地电法、电磁法是最廉价有效的油田开发技术,在廉价的井间物探方法商业化之前,井地油田开发技术将大有用武之地、得到快速发展。
物探和化探工作
6.3.1 根据矿区(床)地质、矿体和圈出的地球物理、地球化学特征及不同勘探阶段的地质目的,选择经济有效的物探和化探方法。6.3.2 物探和化探测量比例尺尽可能与地质测量比例尺一致,并确定有效的成图方法,做好物探和化探资料的综合解译。6.3.3 各种比例尺物探和化探测量工作的质量都应符合相应规范的要求。6.3.4 各个阶段的钻孔工程,应通过试验选择有效的测井方法进行测井工作。