激发极化法在找矿中的应用

找矿的方法在近些年来发展很快,而且因为有国家支持,所以一些国外的新技术也引进较快,在一定范围内,对于找矿的效益也有了很大的提高。但是我国长期以来,还是存在着勘查工作手段单一,不多元化;地勘资金无法发挥好科技带头的作用,而是投资到了不太有效果的地方,所以就造成了资源的极大浪费。不可否认,地质找矿本身具有很大的风险,但是我们如果能够合理地利用某些勘查手段,那么定会获得很好的收益。目前我国的主要找矿重点还是煤矿和铜矿,但是这样一来,对于其他矿藏的不关注会引起矿产资源的不丰富,实际上,我国的矿产资源非常丰富,例如铅锌矿区激电异常反映好且范围大,运用一定的技术就很容易找到,比如激发极化法,这种方法就是根据岩石的激发极化效应来解决地质问题的电法勘探方法。当然这种方法对于找煤也是非常合适的,煤矿的构造带特征很适合运用激发极化法来寻找,而且这种方法不仅仅能够找矿,对于一些水文地质、工程地质问题也可以得到一定的分析和解决。

1激发极化法在找矿中的价值

我国在20世纪后50年,经历了重要的资源勘查时期。其中,前25年为多种矿藏被发现的全盛时期,浅表矿和出露矿为主要的找矿对象。地质学是直接找矿的绝对主角,大量矿床被发现。伴随着激电、自电、磁法等地球物理方法的相继投入,一大批硫化矿、矽卡岩铜矿、铁矿床很快被发现。地球化学因具有直接、微观的特点,也发现了一些矿床,特别是盲矿和难辨矿。后25年,矿产发现率有了明显的下降,即使在增加投入的情况下,找矿效果依据没有明显改善。比如找金矿,这类矿藏主要是在细碎屑岩和碳酸盐岩建造的地层中,而且经常会被多种地质变化所影响,导致一些意想不到的开采难度。金矿分为两类,一类主要是产于泥灰岩及粉砂质泥岩中,受褶皱层间破碎带及褶皱形态所控制,另外一类是受断裂破碎带所控制,因此产于碎裂状、角砾状白云岩中。开采难度上讲,两者都有难度,而且后者更加明显,因为后者的矿体与围岩界限清楚分明,一般呈舒缓波状,总体与褶皱片理带产状一致。该类型金矿的成矿热液主要为岩浆热液,近矿围岩蚀变较弱,蚀变范围较窄,主要有绢云母化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化、重晶石化,以白芒山金矿床为代表。所以寻找新的方法来找矿,对于我国目前的找矿实践是非常有价值的,而激发极化法对寻找该类矿床是行之有效的。

2激发极化法的适用范围分析

矿产资源是支撑我国国民经济持续发展的重要基础,随着近年来我国地表矿、露头矿、易识别矿、浅部矿越来越少,找矿工作正面临着严峻的考验,隐伏矿找矿成为新世纪重要的任务。正因为如此,对于隐伏矿找矿问题的研究已经成为矿学研究领域中的重点和前沿,对于推动找矿工作和矿学发展有着很大的经济和理论意义。而新技术、新理论、新方法的应用,有效提升了找矿效果,有效降低投入风险的同时,实现了找矿工作的重大突破。尤其是新技术的发展中,激发极化法的引入和使用为我们寻找金属矿产和煤矿提供了很大价值。

激发极化法能够根据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题,是一种电法勘探方法。激发极化法再往细分就是两类,直流激发极化法(时间域法)和交流激发极化法(频率域法)。我们最常用到的就是电极排列法,这种方法可以用到的是中间梯度排列、联合剖面排列、固定点电源排列、对称四极测深排列方法,可以用来圈定矿体的延展范围,也可以对勘探较深的矿产起到一定的作用,适用范围较广,而且能够在一定范围内发现矿产周围的水文地理情况,不仅仅用于找矿。

我国大多数的金属矿床都深度不到500m,但是也有一些矿藏比较深,大多数是重金属矿产,这些深度矿床为开采带来了极大的难度,很多的勘查工具都无法对其进行准确的勘测,所以很多重金属矿产的开采目前还很少勘查和评价。随着浅表矿产越来越少,进行深部找矿是必然的战略选择。因而,在500m～1000m深度范围内开拓深部“第二找矿空间”,无疑具有重要的现实意义。无论是哪一类别,对于激发极化法来说,都可以应用。激发极化法除寻找铜矿床外,在找铁(山西式铁矿、沉积型锰铁矿,镜铁矿)、找煤(小而浅的煤矿,煤矿的隐伏、半隐伏煤田)、找铅锌矿,在超基性岩区找铜镍铬矿和找金矿等都取得了—定的地质效果。在国外,在五十年代初期,激发极化法在矿产普查勘探中发挥了重要作用,找到了一些大型低品位的硫化矿体(其他物探方法是难以奏效的)。从趋势上看,除研制新仪器外,加大电源功率是另—个途径。如果有足够功率,可以探测埋深达1.6cm～3.2cm的大型低品位的工业矿体(只需要加大电极距和提高电源功率)。当前,已广泛采用频率域激发极化法(变频法)。其优点是输出功率(只要几百瓦)相对时间域激发极化法(几千瓦)要低得多,同时操作技术亦为简便。

3结语

地球是个巨大而复杂的系统,实际找矿需要多种新方法、新技术、新理论的综合应用。从客观角度来讲,这对找矿模型的发展起到了积极的促进作用。激发极化法找矿的本质是依据物理原理,同地质实践相结合,共同来为找矿提供指导。因其是理论与实践结合的有效产物,故得到勘查界和理论界的一致认可。新时期,科学技术的迅速发展,为隐伏矿找矿注入了新的活力,新技术、方法的引用,使得更多同成矿信息相关的信息被挖掘出来。在我国新技术、方法的引用方面作出了大量尝试,且效果比较明显。

我国资源紧缺,并不是资源匮乏,而是对找矿的未来缺乏预见和相应对策。在当前矿业全球化的今天,找矿涉及我国未来资源的归属。这就要求我们把握隐伏矿找矿进展契机,解决隐伏矿找矿难题,从而推动我国矿产资源开发的稳步发展。

参考文献

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