高 玨
(河北省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院,河北 石家莊 050000)
隨著地球物探技術(shù)的不斷更新,衍生出不同類型的地球物探礦產(chǎn)資源勘查工程,地球物探礦產(chǎn)資源勘查工程是運(yùn)用地球物理學(xué)進(jìn)行物質(zhì)勘探的一種方法,根據(jù)不同的金屬礦床類型、金屬礦床構(gòu)造、熔巖性質(zhì)、地層結(jié)構(gòu),對(duì)礦產(chǎn)資源勘查工程進(jìn)行選擇,依托地球物探的方法不同,可分為重力勘探、磁法勘探、電法勘探、電磁法勘探、地震勘探、放射性勘探六種,本文就金屬礦床類型、金屬礦床構(gòu)造、熔巖性質(zhì)、地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,闡述礦產(chǎn)資源勘查工程的選擇。用來識(shí)別金屬礦床的分布、深度、儲(chǔ)量信息。并對(duì)我國鐵礦、錳礦、鉻鐵礦、銅礦、鋁土礦等礦藏資源分布情況進(jìn)行分析,完成提出的基于地球物探礦產(chǎn)資源勘查工程選擇及分布的分析。應(yīng)有無、大小判斷鐵、鈷、鎳的礦床的類別,以及儲(chǔ)量。
有些礦床具有一定電學(xué)性質(zhì),如伴有銀、鋁、銅礦床,對(duì)此采用電法勘探較為適合,一般電法勘探包括電剖面法、電測(cè)深法、充電法、激發(fā)極化法、自然電場法五種,其中電法勘查方法選擇如表1所示。
表1 電法勘查方法選擇
基于地球物探礦產(chǎn)資源勘查工程有多種,根據(jù)不同的金屬礦床類型、金屬礦床構(gòu)造、熔巖性質(zhì)、地層結(jié)構(gòu),進(jìn)行地球物探礦產(chǎn)資源勘查工程的選擇。根據(jù)礦產(chǎn)資源勘查方法的不同,將礦產(chǎn)資源勘查工程分為重力勘探、磁法勘探、電法勘探、電磁法勘探、地震勘探、放射性勘探六種[1]。以下就金屬礦床類型、金屬礦床構(gòu)造、熔巖性質(zhì)、地層結(jié)構(gòu)對(duì)礦產(chǎn)資源勘查工程進(jìn)行選擇。
在地下金屬礦床巖石鄰層之間因密度不同產(chǎn)生的重力場變化(即“重力異?!保饘俚V床構(gòu)造多為褶皺構(gòu)造、裂隙構(gòu)造,采用重力勘探較為適合。同理在地下金屬礦床巖石鄰層之間因金屬礦床物質(zhì)帶有磁性,因磁性不同產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度變化(即“磁異?!保┙饘俚V床構(gòu)造多為火山構(gòu)造、層狀及層控構(gòu)造,選用磁法勘探較為合適。能夠產(chǎn)生磁性礦床中,最明顯的為磁鐵礦,同時(shí)伴有鐵、鈷、鎳的礦床一般會(huì)顯磁性[2]。為驗(yàn)證伴有鐵、鈷、鎳的礦床也可在地面加以磁感應(yīng),根據(jù)磁感
電剖面法是保證兩個(gè)電極之間距離不變,在電極間觀測(cè)加裝測(cè)試點(diǎn),對(duì)測(cè)試點(diǎn)的電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析,多用于復(fù)合構(gòu)造礦床中。電測(cè)深法與電剖面法不同,采用改變電極距的方法,確定金屬礦床巖層的電性和埋藏深度,多用于裂隙構(gòu)造礦床中。充電法顧名思義,對(duì)其進(jìn)行充電,分析充電后不同位置、不同深度的電學(xué)變化,多用于復(fù)合構(gòu)造礦床中。激發(fā)極化法是在外電場作用下對(duì)金屬礦床進(jìn)行極化(激發(fā)極化)電場,用來檢驗(yàn)金屬礦床,多用于火山構(gòu)造礦床中。
某些金屬礦床,對(duì)磁法勘探、電法勘查響應(yīng)靈敏度均較低,例如鉛鋅礦、鎢礦、錫礦為此采用電磁法勘探,電磁法勘探以大地電流法、無線電波法、強(qiáng)度法、感應(yīng)法作為主流方法,其電磁法勘查方法選擇如表2所示。
表2 電磁法勘查方法選擇
對(duì)一些不活潑金屬礦床,采用地震勘探較為適合,地震勘探是人工激發(fā)一組地震波,觀察地震回波的相位頻率、振幅以及傳播時(shí)間,分析礦產(chǎn)類型,其人工激發(fā)地震波的大小,根據(jù)牛頓第二定律以及廣義虎克定律,推導(dǎo)出的波動(dòng)方程,如公式(1)所示。
式中,VP代表縱波速度,單位m/s;VS代表橫波速度,單位m/s;ρ代表密度,單位kg/m3;G代表剪切模量,單位Pa;μ代表泊松比;K代表壓縮模量,單位Pa;λ代表拉梅系數(shù);E代表?xiàng)钍蠌椥阅A?,單位Pa。
對(duì)一些具有放射性金屬元素,以及對(duì)放射性敏感的金屬元素,采用放射性勘探較為合適,在地殼中有放射性金屬元素礦床,以及對(duì)放射性敏感的金屬元素礦床放釋放α、β、γ射線,利用放射性勘探,分析釋放量、穩(wěn)定性、半衰期判斷礦床類型,多用于侵入巖體構(gòu)造、火山構(gòu)造礦床中。
基于地球物探勘查礦產(chǎn)資源主要包括鐵礦、錳礦、鉻鐵礦、銅礦、鋁土礦等等。其分布主要如下。
我國鐵礦較為豐富,已探明鐵礦有1834處,分布我國大部,大型和超大型鐵礦主要分布在遼寧鞍山本溪、河北東部以及北京地區(qū)、河北南部邯鄲邢臺(tái)、山西五臺(tái)嵐縣、內(nèi)蒙古包頭、山東中部、安徽、福建、云南等部分。全國已探明錳礦共計(jì)213處主要分布與遼寧中部鞍山、福建西部龍巖連城、湖南中部湘潭、民樂、廣東羅定市新榕錳礦、廣西八一、下雷、四川高燕和轎頂山、貴州遵義。全國已探明銅礦共計(jì)910處,主要分布與遼寧、吉林、黑龍江、安徽江西大部,廣東、山西、云南等部,鋁土礦310處,主要分布與山西大部、山東、廣西、貴州等部。全國已探明鉛鋅礦共計(jì)700多處,主要分布與黑龍江、遼寧、河北、內(nèi)蒙古大部、陜西、青海、浙江部分。全國已探明鎳礦共計(jì)近百處。主要分布與主要是吉林、甘肅省、新疆維吾爾自治區(qū)、四川省、云南省。全國已探明鉬礦共計(jì)222處,主要分布與吉林、遼寧省、陜西、河南。全國已探明鎢礦共計(jì)252處,主要分布與主要江西、福建、湖南、廣東、廣西、甘肅。全國已探明錫礦共計(jì)293處,主要分布與、廣西、云南。全國已探明汞礦共計(jì)103處、銻產(chǎn)地111處。主要分布與貴州、湖南、廣西、甘肅、陜西地區(qū)。全國已探明金礦共計(jì)1265處,主要分布與黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、河南、廣東、湖南等地區(qū)。全國已探明銀礦共計(jì)569處,主要分布陜西、河南、湖北、四川、江西、吉林、廣東等地。
本文提出了基于地球物探的礦產(chǎn)資源勘查工程選擇及分布,基于對(duì)基于地球物探礦產(chǎn)資源勘查工程的選擇分析,基于地球物探勘查礦產(chǎn)資源的分布分析,實(shí)現(xiàn)本文的研究,希望通過本文的研究能夠?yàn)榈厍蛭锾降V產(chǎn)資源勘查工程提供理論依據(jù)。