谁最需要深部找矿

1、谁最需要深部找矿？解除矿山资源濒临危机的新技术王文祥1，董彦璞2，杨武洋3（1. 煤炭科学研究总院西安研究院，西安 710054；（2.（3. 3.中国矿业大学（北京），资源与安全工程学院，北京 100083）1 前言谁最着急、谁最难？2007年国土资源部发布了关于促进深部找矿工作指导意见，以促进我国固体矿产勘查向深部拓展，实现找矿重大突破。意见指出，今后国土资源部将开展主要成矿区带地下500米至2000米的深部资源潜力评价，重要固体矿产工业矿体勘查深度推进到1500米。并且，该意见表示，要营造有利于深部找矿的政策环境，建立有利于促进深部找矿工作的勘查开采技术经济政策体系。以往矿产资源勘查和开

2、发大多数在300米以浅，深部找矿尚未全面展开，而实践表明在地层深部金、铁、煤和地热等优势矿产勘查的潜力更大，且矿体向深部有变大变厚、品位增高的趋势。如何加强深部找矿，开辟地下300米以深的“第二找矿空间”，成为各地地矿部门贯彻落实国务院关于加强地质工作的决定的战略举措。其中山东省地矿部门总结出“攻深找盲”、“探边摸底”作为找矿主攻方向,坚持地质、遥感、物化探技术、深部钻探综合研究的找矿方法。但大多数地质专家认为，深部找矿是一项高风险、高投入的工作，推进深部找矿工作，面临的是埋藏深、不易发现的隐伏矿体，找矿难度大。因此，要在成矿理论、找矿模式、工作思路以及运作机制等方面开拓新思路、新举措。解除目

3、前矿山资源濒临枯竭的困境谁最需要深部找矿？首先是广大矿工，其次是矿长。谁最难？是下面的技术如何找到需要深部找矿的决策者最难2 深部找矿的新理论、新技术首先是根据成矿理论确定靶区。也就是要确定靶区内具备内生矿床成矿的物质域（火山、岩浆活动）、时间域（成矿时代）、空间域（背向斜和断裂构造）。其次是对区内构造运用全球应力场演化理论（1）（即在一个银河年内，全球有六型应力场依次演化），分清靶区内已经发现的不同期次构造发展史，找出该地区在成矿期内主要控矿构造方向。第三是利用dyl法深部地层地应力探测技术快速确定地下隐伏构造。在盲区该设备主要是放在飞机上对工作区内某一深度的地层进行探测，通过做地应力等值线

4、图的研究方法，结合现代地形特征，研究主要控矿构造的地面位置。第四是发挥syt物探方法（3）的长处，首先在地表确定dyl法解譯的断层产状，然后沿着断层的走向布置测点，按一定角度对断层面附近的地层进行探测。该仪器在某个角度上探测一个物理点，基本上相当于在该处打1个钻孔，根据矿体在该种物探方法中显低电磁电阻率的特征，就可以在断层倾向剖面上确定可疑的低阻带，在研究这些低阻带在空间位置是否有规律地自上而下与断层产状相似，就基本可以确定这是一个矿化异常带，同时也确定了这个矿化异常带的深度和厚度。第五利用某种金属元素固有的频率，决定探测的深度段内是否有某种金属矿体。第六利用均数计算的研究方法（4），确定矿体

5、的埋深与厚度。第七利用傅里叶变换计算可疑矿化带的品位。第八布置少量深部取芯钻孔、采样化验进行验证，确认发现新的矿体和含矿性（品位）。第九根据圈出的矿体长度、厚度、埋深，再打少量钻孔验证，对syt法计算的品位进行修正，即可计算出矿体的储量。一般来讲，在时间上可以将传统找矿周期大大缩短。第十提出了深部成矿带大多赋存在浅部揭露矿化异常带向深部延伸线的后面进行找矿的研究方向。意思表达不明确3、深部成矿带地赋存规律3.1 实例12006年5月，在内蒙古自治区扎鲁特旗超浩尔图铜银多金属矿区利用syt电磁波探测仪进行了试验性找矿工作。在6号点进行了放射状测量，结果在已知矿化带后面发现了两个隐伏的矿化蚀变带异

6、常。经7月份硐探验证，两个异常均见到了了1.5米厚的工业矿体，铜含量达到10%以上。图1 内蒙古自治区扎鲁特旗超浩尔图铜银多金属矿区syt法勘查验证剖面图3.2 实例22007年5月，在内蒙锡林浩特某地syt法深部找矿物探测量异常成果得到了钻探验证。图2中钻孔1见到金属矿物铅锌矿，钻孔2为空钻 ，钻孔3见到两层矿脉，钻孔4验证了物探异常确定的三层矿体。从剖面上看，深部矿体位于浅部矿体延伸线的后面再一次得到了验证。图2 syt法探测成果相当于一个钻孔验证图4、syt法判断金矿赋存深度与品位的研究方法4.1 syt法对矿体识别的概率图3是在某金矿利用新的找矿技术手段对钻孔控制的矿体研究结果。 图3

7、 某金矿利用新的找矿技术手段对钻孔控制的矿体探测剖面图在钻孔揭露的矿体和syt法探测的共有深度段内，按照解译含金可疑矿体的原则，syt法对两个钻孔之间控制的已知矿体和矿化带所在区间共解译出19条可疑含金矿体，详见下面表1。表1 对剖面中可以验证的解译可疑矿体统计表钻孔揭露的矿体8处syt法解译出7处syt法没解译1处syt法在钻孔处误判8处钻孔揭露的矿化带10处syt法解译出1处syt法没解译出9处在两钻孔之间有待验证4处钻孔揭露的矿 体8处syt法解译出来的矿体7syt法解译矿体的分辨率87.5%解译正确矿体数除以实际矿体数为分辨率钻孔揭露的矿 体8处syt法解译可疑的矿体19syt法解译矿

8、体可信度42%解译可疑矿体数除以实际矿体数为可信度钻孔揭露的矿化带10处syt法解译可疑矿化带1syt法解译可疑矿化带分辨率10%syt法解译可疑矿化带可信度100%特别是在zk钻孔处-360-560米之间，钻孔没有发现矿化带，syt法也没有发现可疑矿化带。上面是初步解译的物探成果，然后利用改变处理参数的研究方法，重新对剖面中有钻孔控制的区间进行单点处理，在对上面解译的可疑矿体进行确认，方法如下：用单点处理程序，使用下列参数，低电磁电阻率5%，较低电磁电阻率10%，中电磁电阻率10%，较高电磁电阻率25%，高电磁电阻率50%处理解译出含金可疑矿体的点位，研究在该剖面中该测点解译的含金可疑矿体的

9、深度是否是较低电磁电阻率层位，如果是，就确认该层位是可疑矿体，否则就作为去掉该层位的条件之一。处理结果如下：表2 对表1中解译的可疑矿体进行确认统计表处理点号判断可疑矿体是否wt18-4编号1是编号2是编号3否编号4否wt18-7编号5否编号6是编号7是编号8否编号9否wt18-9编号10是编号11是编号12是wt18-11编号13否编号14否编号15是编号16是wt18-15编号17是编号18否编号19否编号20是上述研究结果表明；当去掉可疑矿体编号为3、4、5、8、9、13、14、18、19后，保留下来的可疑矿体只有1、2、6、7、10、11、12、15、16、17、20，在这11个可疑矿

10、体中1、2、6、7、15、16、20是钻孔揭露的矿体，其中还有一个矿体syt法没有解译出来，这样syt法解译的可疑矿体可信度就由原来剖面初步解译的42%提高到63.6%，漏掉矿体的概率大约在12.5%左右。在设计的钻孔区段，从初步解译的可疑矿体分布情况看，有的可疑矿体呈近似雁行状排列，有的可能是赋存在主干断裂的分支断裂中。4.2 syt法利用固有频率对矿体进行识别从图3中的18-4点看，该测点穿越4个钻孔，其中18-8见到23号、25号矿体，18-10见到26号矿体， 18-7见到2个矿化带。图4是用某金属固有频率研究的结果。在图4中选出了10 个可能含金矿体可能出现在该深度附近：516米，5

11、21米，534米，538米，572米，577米，581米，602米，620米，658米。研究在图3中解译的两处可疑矿体，553564米，606614米，结合图4上面研究结果，可以用取其相邻深度平均值的方法确定物探最终成果：（538米+572米） 2 =555米；取上面两个可疑矿体的平均深度与物探解译的深度相差两米，因此可以确定物探解译的可疑矿体553564米为最终成果；而602米和620米又和606614米解译的矿体比较接近，所以在该测线最终确定的可疑矿体为553564米和606614米。而钻孔资料显示，557572米，608614米是矿体。用相同研究方法研究了该剖面在钻孔控制范围以外解译的其

12、它13条可疑矿体，结果如下表3。图4 用计算金属元素固有频率的方法排除误判的矿体表3 18线解译可疑矿体登记表处理点号物探剖面中解译的可疑矿体编号12345678910111213已知矿体延伸12318-15是是是是18-18是是是是否否18-20是是是是18-24是否是是否否18-27是是是4.3 利用傅里叶变换计算矿体的品位的尝试4.3.1 工作原理syt法仪器接收来自地下的电磁波，这部分电磁波是指来自地下不同地质体内不同分子、原子对的外辐射和反射。对于某一频段的电磁波而言，不同分子、原子的对外反射的量是不同的，类似于不同原子的光谱分析。这样可以从不同频率电磁波反射的量值上来区分不同的分子

13、和原子组成的矿体，从而达到识别矿种的目的。对于syt型仪器采集的数据来讲，通过软件程序处理就是要从仪器接收的电压值转化的反射系数（确定矿种）和对电压值作频谱分析（决定品位）两方面入手来解决不同矿体、品位、埋深、厚度的具体问题；不同分子、原子在地磁脉动条件下所激发的二次场对外辐射量也是不相同的，它决定了未来利用频谱分析的方法，根据幅值的大小来识别矿体的丰度，这种辐射量与进入地下的天电部分电磁波再被这些分子、原子进行反射的量叠加在一起就构成了该软件从电压值入手经过转化为反射系数、频谱分析两方面来识别不同矿种的丰度、埋深与厚度的基本数据。其中电压值转化的反射系数决定矿体的埋深与厚度，电压值转化的频谱

14、分析决定矿种和品位。4.3.2 在已知矿点处建立傅里叶变换计算品位模型图5是傅里叶变换计算品位的处理程序窗口。图6是对不同品位矿点处建立的计算模型。图5 傅里叶变换计算品位的处理程序窗口图6 焦家课题在不同品位矿点处建立的计算模型4.3.3 对测线中解译的11条可疑矿体品位计算利用建立的计算模型，对wt18测线计划打钻的部位11条可疑矿体的品位进行了计算，结果如下表4。表4 对测线中解译的11条可疑矿体品位计算矿体编号12345678101113品位11.544.261.611.7313.48.6513.9613.1517.920.971.285、结论syt法在深部找金属非金属矿体，这是一种原

15、始创新的地球物理勘探技术，该技术与传统找矿思路（地质、遥感、物化探技术、深部钻探）的不同点在于引进了原始创新的找矿新思路和新技术全球应力场理论定位、dyl法深部地层地应力普查、syt法探测、均数计算等方法确定矿体品位，施工少量钻孔圈定矿体，计算资源量，大大缩短找矿周期。这种技术经过20余年在煤炭、石油、地下水、工程等领域的实践，已经得到广泛的应用，该仪器第一代产品（dty型地电探测仪）在1989年经煤炭科学研究总院鉴定（鉴定编号：（89）煤科总院初鉴字第001号）;1997年第六代产品dyl型地应力探测仪又经过安徽省地震局组织地震界的有关专家鉴定（编号：评字（1997）第（1）号），1998年第五代产品syt型物性探测仪又经过煤炭科学研究总院鉴定（鉴定编号：煤科计验字（1998）第（17）号）。在2000年，其应用效果获煤炭工业局科技成果三等奖。从2006年开始将其应用到找金属矿领域，这种全新的找矿理论和技术