探析金属矿床隐伏矿勘查新方法的应用研究

[摘 要]勘查地球化学方法作为一种重要的矿产勘查方法和找矿信息的获取手段，工作中必须结合使用地质、物探以及遥感等方法。本文主要介绍了隐伏矿床与地表易识别矿床的差异，以及勘查的研究现状，并提出了找隐伏矿床的方法。

[关键词]隐伏矿勘查；地球化学勘查；土壤烃类气体

中图分类号：P618.51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0346-01

随着国家对矿产资源需求的日益增长和勘查程度的不断提高，找矿难度日趋加大。隐伏矿床的寻找就显得更为迫切，地质勘查人员不得不将其勘查目标转向隐伏矿床。因此加强矿产资源勘查，实现找矿重大突破，是当前提高矿产资源保障程度的重要途径。国内外找矿实践证明，勘查地球化学方法在矿产勘查工作中是一种快速、有效的技术手段。经过多年的研究，研发出了许多寻找隐伏矿床的新方法、新技术，并且取得了明显的试验和找矿效果。

1 隐伏矿床找矿法的特征

1.1 隐伏矿找矿最大的不同，是失去了直接信息，当浅部成矿环境与深部不同时，由此及彼，由表及里的推测都失去了前提；找矿往往是在缺乏矿产信息，甚至单凭一些设想或直觉开始的，隐伏矿找矿更像是一项科学研究，即对设想进行求证。

1.2 隐伏矿找矿将从个人找矿、单学科找矿，转向多学科互补、合作的整体找矿，由于找矿的基础发生了重大变化，因此隐伏矿找矿队伍的体制、机制、管理与人才需要等方面必将发生重大的变革。隐伏矿床与其他易识别矿床的差异主要表现在以下几方面：

1.3 在环境上，深层温度高、应力复杂、异常压力普遍。深层成岩作用强烈，多已进入成岩晚期；有机质演化程度高，多已达到成熟甚至过成熟阶段。深部储层储集性能主要受地球动力学、热力学控制，而不像中浅部储层那样主要受重力作用、大气降水作用控制。

1.4 由于深的埋藏作用、强烈的成岩作用、频繁剧烈的火山、构造作用等，导致目前的地球物理方法未能达到准确识别和有效地推测深部储层展布规模的程度。

2 隐伏矿床勘察研究现状

2.1 勘察定位的方法。数学地质、物化遥深部矿化信息的挖掘。

2.2 构造控矿规律。包括区域含矿间隔的确定、控矿构造分析，尤其是深部构造变化特征；成矿序列、成矿系统分析。

2.3 成矿预测。正在从以描述性为主向定量化、精细化方向发展，向研究基于成矿巨量金属聚集的找矿理论转变，向发现和识别大规模地球化学异常模式转变，向寻找难发现、难识别矿床转变，向分析与综合相结合方向发展，向勘查模式发展，向综合找矿模式发展等。

3 勘查地球化学新方法的主要应用原理

3.1 电地球化学法。该方法用于寻找隐伏矿体的基本原理是深部盲矿或隐伏矿经过电化学溶解，在矿体周围形成离子晕，与成矿物质有关的成矿元素及伴生元素在电化学电场、地气、地下水运动等各种自然营力作用下迁移至近地表，并以多种形式赋存下来。

3.2 构造叠加晕法。基本原理是研究不同成矿阶段的元素组合、不同成矿阶段形成矿体（晕）的轴向分带及其在空间上的叠加特点，建立矿区内已知矿床的岩石地球化学异常模式和叠加晕找矿模型，进而对矿区深部及的未知区域进行预测。

3.3 气体地球化学测量技术。由于气体的强穿透性，可将大量的与深部矿化作用有关的物质携带到地表，可直接或间接指示各种地质成矿过程，而受到勘查地球化学的重视。由于岩石的不断地脱气是一种普遍的自然现象，是地质体沉积、变质并与地下水相互作用的结果；矿床和形成矿床的流体在化学性质上与其周围环境明显不同。当这种脱气作用形成的气流通过不同地质体时，可将不同组分载入，造成矿床上方与区域背景气体信号之间存在某种差异。尽管这种差异很微弱，但采用一种独特的测量方法-土壤热释气体测量（SDP，soil-gas desorption pyrolysis），完全可以探测到这种微弱差异的信息。

3.4 金属活动态测量法。在金属矿床本身及其围岩中，有大量与矿有关的超微细粒金属、金属离子或化合物的存在。这些超微细粒金属或离子以及化合物，会在某种地质营力的作用下向地表迁移。对于厚层运积物覆盖区和后来沉积岩或火山岩盖层区，地气的搬运可能起着主导作用。这些超微细粒金属或离子以及化合物在到达地表后，被各种天然捕集物质所捕获，并在原介质元素含量的基础上形成活动态叠加含量。

4 勘查地球化学新方法的找矿效果

4.1 电地球化学法找矿效果。在人工电场作用下，与矿有关的金属离子平衡发生了变化，其中的金属阳离子在电场作用下向阴极移动，并形成电解物，收集并分析电极上吸附的电解物，即可发现与矿有关的金属离子异常，从而达到找矿和评价的目的。主要应用于矿产勘查的详查及异常查证阶段。据国内外的研究表明，该方法可用于寻找埋藏厚度超过150m的未固结覆盖层下和厚度超过500m基岩下的深部矿体，在寻找隐伏矿床方面具有广阔的应用前景，目前有关学者正在研究将该方法应用于油气资源的勘查开发中。

4.2 构造叠加晕法找矿效果。但在实际应用中应注意结合未知矿区叠加晕的特点，特别是前、尾晕特征指示元素及其在轴向上的浓度变化规律，研究成矿（成晕）过程，区分主要成矿阶段与非主要成矿阶段形成的异常特点，有利于从本质上反映含矿异常与非矿异常的区别。而仅仅利用统计的方法建立的异常模式和找矿模型，虽然在找矿工作中也能起到一定的作用，但局限性较大。实践证明，该方法主要在热液金属矿床方面应用最为成功、效果最好，特别是在矿产勘探阶段，应用钻孔、坑道基岩采样进行原生晕研究，可以有效的指出漏矿以及预测矿化的延伸方向，从而指导勘探工程布置，追踪盲矿体。而热液金属矿床主要受构造的控制，构造带中原生叠加晕的强度最大、范围最广，因此在采样工作中应有针对性的采集构造带中具有蚀变叠加的样品，这样不仅可以达到强化晕的强度和盲矿预测信息的目的，而且还大大减小了采样和分析工作的难度。

4.3 SDP技术找矿效果。对于研究隐伏矿的勘查技术来说，直接采用钻探方法来找矿成本非常昂贵，SDP技术能在最大程度的节省初投资情况下准确无误地对地下情况进行研究。采样间距不规则，背景区为100m，接近矿化和在矿化上方分别为50m和25m。气体测量结果采用斯潘赛床的标准模板处理，在Osborne矿床也得到良好的异常显示，说明在干旱地区，SDP技术能够具有较强勘查铜金矿床的能力。由于基于SDP法的土壤硫化气体化探技术具有找矿指标的多样性、找矿效果的直接性和找矿方法的可操作性，若结合其它物化探勘查方法，在寻找覆盖区隐伏矿方面必将发挥其独特的潜力和技术优势，具有巨大的应用前景

5 结束语

地球化学勘查是一种直接找矿方法，在矿产勘查中起先导作用，是最直接的、最可靠的找矿信息，对找矿具有重大意义。