李蘭星

（山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南 250014）

多金屬礦集區(qū)就是含有金屬種類繁多的礦產(chǎn)資源富集地帶，其中所含的金屬種類普遍為金、銀、鐵、銅、鉑、鐵、鋅、汞、錳、鎂等[1]。許多的多金屬礦集區(qū)雖然具有十分豐富的礦產(chǎn)資源，但由于其普遍屬于深部礦產(chǎn)資源，因此針對(duì)其礦產(chǎn)資源的開發(fā)工作十分艱難。最近的研究人員發(fā)現(xiàn)了可以通過物探特征異常的現(xiàn)象，輔助進(jìn)行多金屬礦集區(qū)的找礦工作。這一重大發(fā)現(xiàn)為我國(guó)礦產(chǎn)資源的深入研究，提供了發(fā)展方向[2]。

與此同時(shí)需要相關(guān)的找礦研究人員針對(duì)這些多金屬礦集區(qū)進(jìn)行深入的研究，從而盡快的應(yīng)用這些豐富的礦產(chǎn)資源，以解決當(dāng)前我國(guó)礦產(chǎn)資源急缺的社會(huì)現(xiàn)象。所謂的物探特征就是指礦石地帶由于不同的圍巖巖石、礦石等作用，而產(chǎn)生該地帶的特有物理屬性，包括了重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等內(nèi)容，統(tǒng)稱為稱物探特征。對(duì)于物探特征的檢測(cè)環(huán)節(jié)中，發(fā)現(xiàn)不規(guī)則變化的物理特征統(tǒng)稱為物探異常特征。由找礦研究人員針對(duì)物探異常特征進(jìn)行深入的分析，則可以間接或直接確定出多金屬礦集區(qū)的找礦方向。

目前由于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，礦產(chǎn)資源需求量也急劇上升，為保障資源和能源的可持續(xù)發(fā)展，本文采用了通過勘探多金屬礦集區(qū)的物探異常特征，從而為找礦工作提供了引領(lǐng)方向的作用，其中與多金屬礦集區(qū)有關(guān)的物理特征異常情況主要為重力場(chǎng)和磁場(chǎng)兩個(gè)方面，以下為針對(duì)這兩個(gè)方面的深入研究。

1 物探異常特征

1.1 重力場(chǎng)異常特征

針對(duì)重力場(chǎng)異常特征的勘測(cè)工作是指根據(jù)組成地殼的各種巖體、礦體間之間密度差異為參考，勘探地表中重力加速度變化規(guī)律的一種物理勘探方法[3]。

在勘探的過程中如果勘探地質(zhì)體與其周圍巖體具有明顯的不同的密度值，就需要通過精密重力測(cè)量?jī)x器進(jìn)行深入測(cè)量，再結(jié)合工作地區(qū)的地質(zhì)和其他物探資料，定性解釋和定量解釋的方法充分了解該地區(qū)的重力異常情況，從而判斷出覆蓋層以下密度不同的礦體與巖層的埋藏情況，進(jìn)而找出多金屬礦集區(qū)深部礦產(chǎn)資源的精確位置以及地質(zhì)構(gòu)造特征。下面為針對(duì)某地的重力場(chǎng)異?？碧搅鞒蹋菏紫仁褂?：15萬重力測(cè)量?jī)x勘測(cè)出該地區(qū)地質(zhì)特征表現(xiàn)為東高西低且南、北高較高中間最低的基本地貌特征；其次繪制區(qū)域莫氏面將整個(gè)地區(qū)的分布形態(tài)一致化，得到其重力最高值點(diǎn)所占位置，并將該位置命名為max，同理找到最低值所在位置，命名為mix；然后計(jì)算兩者之間的差值達(dá)，精確到厘米；之后通過測(cè)量定向測(cè)量密度的方法，勘探出該區(qū)域重力場(chǎng)主要表現(xiàn)的重力異常值，即梯級(jí)帶梯度速率的精確值，從而確定出該地區(qū)的重力場(chǎng)異常表現(xiàn)情況為北東向斷裂現(xiàn)象，且位于該地區(qū)斷陷盆地附近的北東向斷裂表現(xiàn)為寬緩的重力梯級(jí)帶；最后根據(jù)這些勘探出來的重力場(chǎng)異常特征推斷出該地區(qū)的兩組斷裂構(gòu)造引起的重力異常相互交叉地帶存在大量的鉛鋅礦資源。

1.2 磁場(chǎng)異常特征

所謂磁場(chǎng)異常特征就是在進(jìn)行磁場(chǎng)勘探的時(shí)候，由于礦石與巖石本身具有磁場(chǎng)是完全不同的，因此針對(duì)富含礦石資源的地帶所表現(xiàn)出的磁場(chǎng)差異性就被稱為磁場(chǎng)異常特征。目前針對(duì)利用勘探儀器發(fā)現(xiàn)并研究多金屬礦集區(qū)中的磁場(chǎng)異常，也是尋找礦產(chǎn)資源的最有效方法之一。下面以某多金屬礦集區(qū)為例，來了解磁場(chǎng)勘探工作的基本工作流程：首次根據(jù)相關(guān)該多金屬礦集區(qū)的地球物理資料，分析出其礦基區(qū)基本磁航特征的表現(xiàn)形式，即屬于南強(qiáng)北弱的磁航特征表現(xiàn)形式，其中異常區(qū)域大體分布在該礦基區(qū)的南部；其次針對(duì)南部地帶進(jìn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)量工作，其絕大多數(shù)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在150nT～350nT的區(qū)間內(nèi)，其它少數(shù)地帶的磁感應(yīng)強(qiáng)度偏高，大體分布在400nT～720nT范圍內(nèi)；然后針對(duì)高磁感應(yīng)區(qū)進(jìn)行正負(fù)極方向的判定，得到其中除花山巖附近磁場(chǎng)外，其它地區(qū)均表現(xiàn)為完全的正方向；之后針對(duì)含有負(fù)極方向的花山巖附近磁場(chǎng)進(jìn)行深度測(cè)量，得到其除了含有磁感應(yīng)強(qiáng)度在400nT～600nT的范圍內(nèi)高磁感應(yīng)區(qū)，還具有一小部分磁感應(yīng)強(qiáng)度在-200nT～100nT弱磁感應(yīng)強(qiáng)度區(qū)域，區(qū)中異常情況嚴(yán)重的就是位于中花山巖新生界中的斷陷盆地區(qū)域；最后針對(duì)斷陷盆地區(qū)域的磁場(chǎng)異常進(jìn)行針對(duì)測(cè)量，得到其磁場(chǎng)走向?yàn)橛赡喜肯虮蔽鞑垦由斓陌l(fā)散方向，并且其中部的磁感應(yīng)方向以北向西為主，西部方向則為由北部向東為主，受區(qū)域構(gòu)造影響的極為明顯。通過針對(duì)該多金屬礦集區(qū)內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度異常情況的分析，得出的最終結(jié)論為內(nèi)部斷陷盆地區(qū)域內(nèi)含有豐富的礦產(chǎn)資源。下面為針對(duì)斷陷盆地區(qū)域中磁場(chǎng)的主要異常表現(xiàn)形式。斷陷盆地區(qū)域內(nèi)異常類型為有正負(fù)性異常帶、扭曲帶、其它異常三種情況。正負(fù)性異常主要表現(xiàn)為區(qū)域內(nèi)東北方向上具有明顯的正負(fù)磁異常的分界線。扭曲帶異常則表現(xiàn)為區(qū)內(nèi)具有參差不齊的地磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況，同一巖性的不同部位時(shí)常出現(xiàn)正負(fù)轉(zhuǎn)變的情況。例如巖石群內(nèi)部變質(zhì)巖地層一般引起-200nT～100nT范圍內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化；而其它異常情況則為不同于前兩種情況而可出現(xiàn)明顯磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的現(xiàn)象。例如由于巖體化學(xué)性質(zhì)中超基性、基性、中性、酸性或堿性而引起磁感應(yīng)強(qiáng)度嚴(yán)重變化的現(xiàn)象。其中堿性和酸性對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響最為強(qiáng)烈，首先來說堿性，大約會(huì)引起100nT～300nT范圍內(nèi)的隨機(jī)波動(dòng)。而酸性對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響主要分成兩種情況，一種是無磁性巖體現(xiàn)象，其波動(dòng)范圍在150nT～350nT的范圍內(nèi)；另一種則是中強(qiáng)磁性巖體現(xiàn)象，其波動(dòng)范圍在350nT～550nT的范圍內(nèi)。

2 找礦方向

在物探異常特征的情況下深部礦產(chǎn)資源找礦方向以及主要的工作流程為，其一首先依據(jù)物探特征理論依據(jù)的深部找礦模型。其次為在實(shí)踐中完善深部找礦技術(shù)的方法體系。然后通過在主要成礦構(gòu)造帶上展開大比例尺成礦預(yù)測(cè)以及三維定位預(yù)測(cè)，來判定出多金屬礦集區(qū)的成礦地帶。之后應(yīng)用高精度的精細(xì)地球物理探測(cè)技術(shù)來確定賦礦斷裂帶的延深情況以及深部產(chǎn)狀變化。最后再依據(jù)構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量來預(yù)測(cè)深部成礦的可能性，依據(jù)階梯式成礦模式來選擇斷裂產(chǎn)狀由陡變緩區(qū)段進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。

將物探異常特征數(shù)據(jù)應(yīng)用到深部礦區(qū)的勘探工作中，可以為多金屬礦集區(qū)的鉆井工作找到精準(zhǔn)的施工位置和大幅度提高多種金屬資源的勘查深度。近年來，隨著物探異常特征數(shù)據(jù)的加入，提高了多金屬礦集區(qū)深部鉆探工作的能力與效率，其中我國(guó)膠東深部的金礦勘查因應(yīng)用該方法，已經(jīng)使當(dāng)?shù)氐V區(qū)的鉆探深度提高了1000m以上，從而在該多金屬礦集區(qū)地下2000余米的地方，找到了大量稀有金屬的礦產(chǎn)資源。

現(xiàn)在多金屬礦集區(qū)的找礦工作在應(yīng)用物探異常特征數(shù)據(jù)的輔助下不斷提高。近年來，湖南地區(qū)應(yīng)用物探異常特征為指導(dǎo)依據(jù)，在眾多有色金屬的勘探技術(shù)中均取得了顯著的成效，通過研究創(chuàng)新海域高精度磁測(cè)方法，有效的控制了淺海區(qū)隱伏地質(zhì)構(gòu)造。自主研發(fā)的海上鉆探平臺(tái)則達(dá)到了解決海上鉆孔定位難題的目標(biāo)。新技術(shù)為實(shí)現(xiàn)海域找礦突破奠定了技術(shù)保障的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

本文詳細(xì)介紹了多金屬礦集區(qū)中重力場(chǎng)異常和磁場(chǎng)異常兩種物理特種異常情況，之后以異常情況為指導(dǎo)方針以及該區(qū)域找礦方向的確定。在最近十年內(nèi)，我國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)存量和生產(chǎn)總量一直穩(wěn)居世界第一名的位置。但由于我國(guó)人口基數(shù)大，針對(duì)礦產(chǎn)資源的人均需要量也一直得不到滿足，因此提高找礦的工作效率是我國(guó)研究人員以及學(xué)者的主要工作內(nèi)容。

針對(duì)深部礦區(qū)的開采工作，需求持續(xù)的增加面積性勘查評(píng)價(jià)工作投入，創(chuàng)新深部勘查技術(shù)和成礦預(yù)測(cè)理論，加強(qiáng)成礦規(guī)律和成礦模式的研究，必將實(shí)現(xiàn)找礦工作的新突破。在應(yīng)用物探異常原理的道路上，最近幾年，湖南省在有色金屬勘查工作中取得了重大突破。目前，針對(duì)物探異常原理的應(yīng)用尚不過普及，有大量的深部礦產(chǎn)資源尚待開發(fā)。希望日后的研究人員和學(xué)者沿著物探異常的指導(dǎo)方向，深入研究深部礦產(chǎn)資源。