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多种地球物理勘测方法在金矿采空区勘查中的应用
王如喜
(山东省第一地质矿产勘查院,山东 济南 250000)
地球深部勘查技术是剖析深部地质体结构的基础,也是找矿预测、工程建设设计的主要依据,不同的地球物理勘测方摘 要:
法适用的勘测条件不同,其勘测精度及深度也不相同。为了提高某金矿采空区勘测准确率,本文选择多种地球物理勘测方法进行对比分析,通过钻孔验证:在东耿家调查区综合解译采空区2处,矿化蚀变带1处,裂隙发育区3处;西周各庄调查区综合解译采空区2处;西马台石调查区综合解译采空区4处,裂隙发育区1处。
地球物理勘测方法;金矿;采空区关键词:
TD166A11-5004(2019)11-0058-2中图分类号:文献标识码:文章编号:
山东是我国重要的黄金储备基地,区域金资源丰富,但随着金矿资源的开发与利用,形成了较多的井下采空区,了金资源的开发与利用进程,同时造成了一定的安全隐患。此时,有针对性的查清金矿采矿区位置、范围以及埋深的空间分布规律,不仅有利于进一步设计开采范围,提高资源利用率,还可以有效的预防采矿塌陷等事故的发生[1]。基于此,本文以某金矿采空区勘查为例,分析多种地球物理勘查方同法在该领域的应用。
2 多种地球物理勘测方法解释
2.1 西周格庄调查区XG1、XS1高密度、瞬变电磁综合剖面
西周格庄调查区位于矿区西部区域,为金矿床主要开采区域,采矿活动规模大、时间长,根据搜集资料及现场调查走访,共形成了-20m、-42m、-60m和-70m四个主要采深平面。北侧果园以小规模民采为主,深度一般在20m以浅,部分地表发生小规模塌陷。
XG1高密度剖面布设于采空区域上方,剖面方位角90°,长度357m,剖面控制深度约66m。该剖面视电阻率值纵向上整体表现为由浅至深逐渐增大的电性特征,横向上呈现高低阻相间变化特征。
在剖面横向177m~204m、纵向深度10m~45m区段呈明显的低阻异常反映,与调查了解采空区域位置对应良好,结合已有矿山资料和地质调查情况,推断该异常是采空区引起,编号XG1-1。
XS1瞬变电磁剖面与XG1高密度剖面平面位置部分重合,剖面方位角90°,长度180m,剖面控制深度约150m。该剖面视电阻率值纵向上整体表现为由浅至深逐渐增大的电性特征,横向上呈现高低阻相间变化特征。
在剖面横向171m~204m,纵向深度12m~52m区段,视电阻率值变化絮乱,呈“U”字型低阻异常反映。该异常与XG1-1异常对应良好,推断是同一采空异常引起,编号XS1-1。
为验证物探异常,在XG1剖面179m~182m之间和1m处分别施工钻孔XZK205、XZK206和XZK207,其中XZK206在其14.35m~17.97m发现采空区,掉钻2.37m,在其34.54m~37.11m处发现采空区,掉钻2.57m,均无充填;XZK205和XZK208岩心完整,未发现采空区。综合钻探验证和地质调查情况,认为该低阻异常是采空区引起。
2.2 西马台石调查区MG1、MS1高密度、瞬变电磁综合剖面
西马台石调查区位于矿区东部区域,采矿活动规模小、时间段,经过搜集资料及现场调查走访调查发现,西马台石调查区为民采金矿点,多以探矿平硐和竖井为主,形成的大规模采空区较少,仅在调查区中部形成一处采空区,深度距地表约40m。
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1 研究区基本概况
为了调查某金矿采空区分布特征,本文选择高密度电阻率法、视电阻率测深法和瞬变电磁法剖面测量对井下深部采空区进行调查研究。根据该金矿床地质特征,调查范围内地质体分为粘土层、基岩风化层、水、砂岩、花岗岩、石英脉、采空区(充水或不充水)等介质,其中,花岗岩、石英脉等岩浆岩或者黑云角闪花岗闪长质片麻岩的视电阻率较高,一般介于10Ω·m~10Ω·m,粘土层、砂岩等沉积岩的视电阻率较低,一般为1Ω·m~103Ω·m;采空区或者充水的破碎带等部位往往表现为低阻特征
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。基于上述基本现状,根据不同视电阻率
反演不同地质体,进而确定采空区的位置、范围及埋深。
本文研究对象为金矿采空区或巷道,通常情况下,采空区或者巷道在未充水或充填条件下表现为高阻特征,在充水或充填条件下则表现为低阻特征,若出现局部塌陷时,在采空区或巷道顶部容易形成纵向裂隙,被地下水充填后造成低阻特征。
基于上述基本认识,对某金矿区的地质体进行了分类:①矿床中含金矿脉较窄,一般赋存于脉岩或者微裂隙密集的致密岩体中,采矿多形成较窄的近直立条带高阻异常;②矿床含金矿化蚀变带具有带状分布特征,且矿化蚀变带相对围岩的低阻异常,因此高阻中的低阻是判断采空区的另一重要指标;③在金矿资源采掘过程中,采空区处于半填埋状态或者未充填状态,因此采空区常表现为低阻特征。
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2019-11收稿日期:
王如喜,男,生于1985年,汉族,山东济南人,本科,物化探中级工作者简介:
程师,研究方向:地球物理勘探。
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产勘查中的应用。
随着研究和探索的不断深入,近年来我国矿产资源勘查工作与地球化学勘查方法的结合已经初步取得了成果,特别是有色金属和贵金属鉴别方面的研究成果更是突破性的。比如说上文提到的几种方法中,地球电化学法适用于矿区覆盖较厚的情况、构造叠加晕法则适用于矿区基层岩石裸露程度高的情况等等,也就是说不一样的方法有着不一样的适用情况,只有合理选择勘查技术,才能取得最佳的勘查效果。
因此极其容易受到其他外在因素的影响,在在外力作用下矿产资源勘查工作很容易出现异常,导致最终的找矿效果不佳。一般来说地球化学勘查新方法在找矿时存在的问题可以分成以下几个方面来理解:第一,找矿工作是一项非常复杂的工作,在进行勘查的时候经常会遇到一些不明原因的特殊情况,假如只凭借异常状态和元素分析,很难明确特殊情况产生的原因,这显然不利于勘查工作的高效完成。
第二,矿产元素的运动和迁移往往不是肉眼观测就能发现的,很多地质活动和自然作用都是在悄无声息的情况下进行的,这很容易给勘查工作的结论准确度带来负面作用然而就目前来说元素的迁移表征如何判断、迁移原因有哪些都还是未知数,在这种不明的情况下对矿产资源进行勘查无异于摸着石头过河,很难快速准确的得出结论。怎样才能在诸多元素中明确待测定元素的性质和储量,成为了我们目前勘查工作中一个技术性难题。
将地球化学勘查新方法与矿产勘查工作相结合,是一种全新的尝试,对于矿产资源开发事业的进步有着突出的现实意义。利用地球化学勘查方法的过程中,工作人员务必要做到具体问题具体分析,根据环境因素的差异、矿产种类的差异等等,选择最具有适应性的地球化学勘查方法,保证地球化学方法能够发挥最大的优势。
同时,还需要充分的认识到地球化学方法利用的一些不足之处,在明确其重要性的基础上做好地球化学勘查新方法在矿
3 结语
综上所述,矿产资源对于一个国家发展的重要性不言而喻,所以我们要重视矿产勘查工作,采用新型高效的矿产勘查方法,提高矿产资源产量,地球化学勘查法就是一种有效的勘查方法。单一的化探方法不足以勘查所有地质地形,所以要根据不同的环境和地质情况,采用不用的化探方法,提高矿产资源的开采速度,从而为国家提供足够的矿产资源。
参考文献
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姜雁,苏艳民.勘查地球化学新方法在矿产勘查中的应用[J].黑龙江科技信息,2010(26):48.
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MG1高密度剖面布设于西马台石采空区域上方,剖面方位角117°,长度357m,剖面控制深度约66m。该剖面视电阻率值纵向上整体表现为由浅至深逐渐增大的电性特征,横向上呈现高低阻相间变化特征。
在剖面横向126m~132m区段表现为明显的低阻异常区,异常相对较窄,由上至下呈连续低阻异常特征,存在向下延伸趋势,结合已有矿山资料和地质调查情况,推断该异常是局部裂隙发育引起,编号MG1-1;在剖面横向168m~195m、纵向深度24m~53m区段表现为明显的低阻异常,异常特征明显,与现场平硐位置对应良好,结合已有矿山资料和地质调查情况,推断该异常是采空区引起,编号MG1-2;在剖面横向240m~258m、纵向深度13m~38m区段表现为明显的低阻异常,异常特征明显,结合已有矿山资料和地质调查情况,推断该异常是采空区引起,编号MG1-3。
MS1瞬变电磁剖面与MG1高密度剖面平面位置部分重合,剖面方位角117°,长度108m,剖面控制深度约150m。该剖面视电阻率值纵向上整体表现为由浅至深逐渐增大的电性特征,横向上呈现高低阻相间变化特征。
在剖面横向162m~192m,纵向深度30m~70m区段,视电阻率值变化絮乱,呈“U”字型低阻异常反映。该异常与
MG1-2异常对应良好,推断是同一采空异常引起,编号MS1-1。为验证物探异常,在MG1剖面分别施工钻孔3个,其中均为采空区。综合钻探验证和地质调查情况,认为该低阻异常是采空区引起。
3 结束语
综上所述,多种地球物理勘测方法在金矿深部采空区勘查中具有独特的优势,高密度电阻率法共推断出采空区7处,矿化蚀变带1处,裂隙发育区4处;瞬变电磁法共推断出采空区8处,矿化蚀变带2处,裂隙发育区3处;视电阻率测深法共推断出采空区1处,矿化蚀变带1处。对上述三种物探工作方法及钻探情况进行综合解译,东耿家调查区综合解译采空区2处,矿化蚀变带1处,裂隙发育区3处;西周各庄调查区综合解译采空区2处;西马台石调查区综合解译采空区4处,裂隙发育区1处。
参考文献
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