勘查地球物理及化学技术在有色金属Au勘查中的应用

张 明

(长江大学 地球物理与石油资源学院，湖北 武汉 430100)

近些年来，随着社会各行业对有色金属矿产资源需求量的不断提升，矿产资源量逐渐下降，地表露头矿逐渐减少，勘查难度逐渐加大。将各勘查技术应用到有色金属找矿过程中，是降低找矿难度及成本、提高找矿效率的主要途径，对矿产资源勘查的技术类型及应用方法加以研究，对各领域的进步，均具有较高的价值。

1 矿区概况

矿区位于国内，地层包括太古界太华群、中生界白垩系及第四系等。前者岩石多为斜长片的麻岩，包括Au、Ag、Mo、Cu等多种金属元素，以Au居多。Au主要分布于区域的东部，找矿难度相对较大。为提高找矿效率，决定将高精度磁测量、大功率激电及VLF等勘查技术应用到找矿过程中，以降低找矿成本[1]。

2 有色金属矿产资源勘查技术的应用方法

2.1 高精度磁测量技术的应用

测量矿区的水平总梯度以△T表示。根据矿区的垂直梯度值等，计算磁异常总梯度。判断△T的极大值，与磁性体边缘是否能够满足对应关系，确定Au矿产的边界区域，初步划定矿产资源边界线。公式如下[2]：

△T=(△Tx+△Ty+△Tz)1/2

勘查得到结果如下：1)矿区东部水平梯度存在异常区域，为西北走向，判断该异常区域为Au矿产存在区域；2)矿区西部水平梯度存在异常区域，为东西走向，判断该异常区域为Au矿产存在区域；3)矿区各区域的磁异常情况，均存在着向下延伸的特点，且深度较大。表明本区域矿产除Au外，可能还存在其他矿产。

2.2 大功率激电技术的应用

采用大功率激电技术，以剖面测量的方法测量矿区所含的矿产情况。极线距离1 600 m，长度10 m，功率10 kW。使主测线与旁测线保持平行，由南部向北部测量，得到视极化率等相应参数[3]。

勘查得到结果(图1)如下：主剖面的极化率无明显变化，较为平稳，判断该区域无异常。主剖面北侧，极化率明显提升，电阻率明显降低。进一步勘查发现，该区域无矿产，磁化率的变化由地下掩埋的废弃铁管所导致。主剖面南侧，极化率同样存在异常，电阻率降低。进一步勘查发现，该区域为断裂带[4]。

图1 大功率激电技术勘查结果

2.3 VLF技术的应用

将仪器的工作频率设置为17.4 kHz及22.3 kHz，磁场控制在1～30 Gs的范围内[5]。测量电源电压9 V，采用磁倾角法测量。观察测量所得到的滤波值，判断区域内电磁波情况是否存在异常区域。

勘查得到结果(图2)如下：区域内部分地段存在低阻带发育，低阻带呈群体性分布，判断该区域内有色金属矿产资源的聚集量较大。区域南部、北部及东部，可见异常体多、宽带大的现象。判断该区域同样存在矿产资源。

图2 VLF技术勘查结果

2.4 气体地球化学测量技术的应用

与其他气体相比，汞气具有穿透力强的优势，将其应用到有色金属矿产资源的勘查中，气体能够有效突破各干扰屏障达到地面，进而判断区域地下是否存在矿产资源。本研究经测量发现，该矿区部分区域的土壤中，存在Hg2及Hg3异常现象，长度在80 m左右，呈带状分布，深度较深，品位为2～5 g/t，判断该区域地下可能存在Au金属。

Ru在岩浆中广泛存在，将其应用到有色金属矿产资源勘查中，可穿透地面，至地下10 m甚至以上的深度，勘查效率较高，勘探得到结果如下：Hg2及Hg3异常区域，存在含金石英矿产，证实了汞气在有色金属矿产资源勘查中的应用价值。采用Ru勘查发现，矿区部分区域，存在带状异常区，最终确定的Au分布带，与汞气勘查所得到的结果一致，表明采用Ru勘查有色金属矿产，同样具有较高的精确度。采用CO2勘查发现，矿区的金石英矿产分布带，存在CO2异常现象。表明采用CO2勘查，效果值得肯定。

2.5 金属活动测量技术的应用

金属活动测量技术，要求在不破坏载体的条件下，使释放出的金属，溶解于溶液中。通过对金属活动状态的观察，判断矿区是否存在矿产资源。表生条件下，有色金属多以水溶性盐类、胶体、有机络合物及有利自然金的形式存在。将金属活动量技术应用到有色金属的勘查中，可使金属活动态异常带得以体现。通过对异常带分布情况的观察，即可确定有色金属的分布区域。

将采样间距确定为40 m，异常点点距确定为20 m后，得到勘查结果见表1。

表1 金属活动测量结果

勘查得到金属活动态测量1线及2线剖面图见图3及图4。

图3 勘查得到金属活动态测量1线剖面图

矿区南部存在异常断裂带，活动异常的金属为Cu与Bi。断裂带头部可见Au活动态异常现象，但强度相对较弱。进一步勘查发现，该区域Au以带状形式分布。采用金属活动态测量技术勘查，结果显示区域北部同样存在Au异常带，勘查结果与气体地球化学勘查及其他勘查技术的结果基本一致。表明采用金属活动测量技术找矿，应用价值显著。

图4 金属活动测量2线技术勘查结果

3 结 论

有色金属矿产资源勘查技术包括较多种类。本文研究发现，以高精度磁测量技术、大功率激电技术及VLF技术为代表的勘查地球物理技术，以及以气

体地球化学测量技术、金属活动测量技术为代表的化学地球物理技术，在有色金属勘查方面，应用效果基本一致。有关领域可根据矿区的特点及自身的需求，对各技术进行合理的选择，以提高有色金属矿产资源的勘查效率，提高勘查结果的精确度。

[1] 常艳. 成矿区带深部有色金属矿产资源勘查评价方法技术研究[J]. 世界有色金属,2016(10):68-69.

[2] 黄强. 让有色金属之乡更璀璨——广西地质矿产勘查开发局成立60周年巡礼[J]. 南方国土资源,2016(2):45-48.

[3] 王春艳,牛丽贤. 基于GIS的有色金属勘查开发基地区划方法研究[J]. 矿产勘查,2016,7(1):191-197.

[4] 张娇. 金属露天矿山边坡治理安全技术对策措施探析[J]. 中国锰业,2017,35(1):189-190+194.

[5] 罗聪. 冶金机械的绿色设计与制造关键技术之研究[J]. 中国锰业,2017,35(1):185-188.