2018深部金属矿产资源地球物理勘查与应用研究

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深部金属矿产资源地球物理勘查与应用研究
近年来，重工业企业对矿产的利用逐年加大，许多露天和地表金属矿产已被开采或勘查，为了加大对地表深部金属矿产资源地球物理勘查，我国必须改进地球物理勘测技术，这对维护经济的正常运行具有重大的意义。本文将结合国内外的典型矿床的勘查案例和国内外的地球物理勘测技术作用进行分析，为我国勘探技术的发展提供借鉴。
　　1地球物理勘探在深部找矿中的主要作用
　　由于传统的浅部勘探的地质方法已过时，因而利用地球物理场响应穿越地平线再深入到地下深处去探寻潜在的深部矿藏资源的方法将存在着巨大的潜力。在深部找矿中，采用地球物理勘探技术不仅有利于方便研究深部控矿构造和导矿通道，快速确定深部找矿靶区；而且有利于向深部找矿靶区提供直接的或间接的信息， 确定赋矿部位，使地质人员能够精细地刻画出地下结构。
　　2国外几个典型矿床的深部地球物理勘查
　　2.1加拿大萨德伯里（Sudbury）铜、镍矿区
　　加拿大萨德伯里铜、镍矿区中已确定的金属镍、铜和铂族元素的储量较大，是加拿大矿产资源的主要集聚地。该矿床位于加拿大安大略省的东南角，休仑湖北岸，此工作区内的矿化类型主要有辉长岩中的铜镍矿化和石英角砾岩中的铜矿化这两类。这在加拿大的经济和社会发展中发挥了重要作用。该矿区中岩矿石矿物组构为变质辉长岩、Cu - Ni 矿石、铜矿化角砾岩、石英杂砂岩，这主要是其反复经历的构造热事件导致的。[1]经研究调查表明，在加拿大的奈恩矿区辉长岩墙与上伏围岩的接触部位，尤其是构造发育地或相互交汇处在未来开发中将会成为最有利的成矿部位。
　　2.2澳大利亚奥林匹克坝（Olympic dam）铜、铀、金矿区
　　澳大利亚奥林匹克坝铜、铀、金矿区的矿床位于南澳大利亚州首府阿得雷德北北西520km处，于1975年发现。1979年由英国石油公司、西部矿业有限公司和澳大利亚有限公司联合执行的一项奥林匹克项目。该矿床的许多矿化带中含细粒浸染状沥青铀矿和粒浸染硫化铜矿物，其中主要的硫化矿物包括辉铜矿、斑铜矿和黄铜矿。目前该矿区正准备扩建，主要有建立湿法冶金厂；改造现有的熔炼厂和电精炼厂；建立新的选矿厂等有效的选矿方法。由于现阶段受技术进步因素的影响，也很难预测长期的市场变化情况，因而距离扩建完工还有很长一段时间。
　　2.3南非兰德金矿
　　南非的金矿石资源量是世界上最丰富的国家，主要集中于其东北部地区，该矿区矿床的成因模式有转换滑脱构造模式、构造交叉模式和火山成矿模式；矿床类型有绿岩带中的绿岩带型金矿床、兰德盆地的兰德砾岩型金矿床和白云岩型金矿床这三种。其中兰德砾岩型金矿床的成因模式主要有砂矿模式和热液模式。中国作为黄金消费大国，对南非兰德金矿的调查研究不仅提高了对兰德盆地金矿床形成规律的认识，为国内探测金矿床提供了技术借鉴，而且为我国勘探企业在南非东北部的探测勘查工作提供了理论指导。但受技术水平的限制，只有局部矿区才可通过磁性特征来找矿，而对需要到更深部位寻矿的大多数地区则工作难度较大。此外，兰德金矿在给定合理的流体迁移距离和矿源层方面的成因分析也受到了质疑。
　　2.4俄罗斯诺里尔斯克（Norilsk）铜、镍多金属矿集区
　　俄罗斯的镍矿资源储量居世界首位，探究俄罗斯诺里尔斯克铜、镍多金属矿集区有利于为我国境外勘探镍矿企业进入俄罗斯参与资源竞争创造条件，进而提高我国的资源保证。俄罗斯的矿藏主要集中分布在科拉半岛贝辰加地区和泰依梅尔半岛诺里尔斯克地区。诺里尔斯克铜、镍多金属矿区的矿石有脉状浸染矿石、浸染矿石和致密硫化物矿石三种。该矿区的矿藏在贝辰加地区硫化镍矿床中所有类型矿石的矿物具有组成简单、矿物有害杂质含量少的优点，在科拉半岛上已探明的硫化镍矿有12种。因此我国应当学会善于利用国际资源和国际市场，积极主动地参与全球资源竞争，抓住有利契机建设一批高质量的境外矿产资源供应基地，为我国的新型工业化建设和能源建设提供充足的矿藏资源支持。
　　3我国近年来在深部找矿勘探中几个典型矿床的地球物理勘查
　　3.1铜陵狮子山矿区
　　铜陵狮子山矿区位于安徽省铜陵市东郊约七千米处，矿产资源储量丰富、矿藏种类齐全，是长江中下游成矿带铜、金、硫、铁等矿床密集分布区。该矿床属于大别造山带与扬子地块作用形成的对冲带。铜陵狮子山矿区矿体的围岩以碳酸盐岩为主，其中最有利于矿化的是中、上石炭统黄龙组和船山组灰岩、下三叠统和龙山组条带状灰岩。该矿区最具代表性的矿床是冬瓜山超大型铜矿床和与其相邻的大型金矿床，其矿体主要呈层状、似层状、脉状、透镜状等。现阶段狮子山矿山开发主要采用的是露采和坑采方式，而且不同矿山间的生产技术相差较大，周边的环境污染现象较严重，比如：尾矿缺乏保护、废水排放、矿山坍塌等问题日益凸显。
　　3.2大冶铜绿山矿床
　　大冶铜绿山矿床是湖北省主要的铁铜金矿产基地，更是鄂东南地区科研程度、勘查程度最高的矿区。该矿区的砂页岩在成矿中形成了一个像屏蔽层的封闭系统，使得矿液的作用时间、分异与富集，也使矿区内地层岩性呈现出一个最佳的岩层配置方式。复式岩体又分为阳新岩体主体岩石和铜绿山岩株体。由于地质构造和岩浆岩对矿田的控制，使得现有的矿体向深部延伸地段的工作程度较以往低。为了突破传统的矿床尺度的成矿模式，寻找到新类型、新矿体潜力的地段，可以综合采用磁电测井、钻孔原生晕等手段指导找矿工作。重磁异常地段均具有很大的找矿潜力，应引起足够的重视。
　　3.3辽宁红透山矿床
　　红透山矿床位于辽宁省抚顺市东南方向五十六千米处，该矿内以铁矿、金矿、有色金属矿为主，是东北地区开采深度最大、面积最大的的金属矿山。红透山矿床受岩层的严格控制，使得矿藏资源赋存于倾竖同倾向斜的褶皱构造中，成为了我国太古宙花岗岩绿岩地体的典型分布区。其中，红透山的薄层互层带是红透山铜锌矿床的主要矿源层及赋矿层位，该层位的原岩是以基性、中酸性火山岩夹少量泥砂质的岩石。该矿区的岩石以角闪质和黑云质片麻岩为主，在后期变质变形的强烈改造中互层重复出现。近年来，在红透山的深部又有新的矿产资源发现，为我国未来的地理勘探技术的创新起到了促进作用。
　　3.4八家子银铅锌多金属矿床
　　八家子铅锌多金属矿床产于八家子一杨家杖子岩浆热液成矿带的南西部，以银、铅、钼、锌为主。随着开采的深入，在此矿带周围形成了许多成矿中心，进而又形成了若干矿床集中区，每个集中区又构成了完整的斑岩矿床成矿系列。八家子矿床沿着西北、东北线向两组弧形推覆构造和断裂带交错， 建立了矿体的水平和轴向元素分带模型，经地质学家验证， 八家子矿床深部矿产资源的探测将会在未来发挥巨大的潜力。
　　4结语
　　中国正处于经济腾飞的新型工业化时期，在此过程中需要大量的矿产资源。我国在多元化的发展道路上，正在共享着世界资源。通过高技术的创新，我国正在尝试从地壳内部第二深度空间寻找矿产勘探。地球物理勘探的各项技术在我国的深部找矿过程中具有不可替代的作用，不仅能弥补我国矿产资源的不足，而且提高了我国对更深层次的矿产资源开发方面的技术。