1、浅谈金矿勘查中地球物理探矿方法的应用与发展摘要：本文主要根据成矿环境、控矿条件对金矿勘查中物理探矿方法户进行论述。分析了构造岩浆和在构造岩浆作用及背景上的金属硫化物富集作用、各阶段探矿方法。并通过各个实验提出的相关有效的球物理探矿方法。 关键词：金矿勘查；地球物理探矿方法；应用；富集作用 中图分类号：V271.3 文献标识码： A 引言 深部金矿床是指金矿体的勘探与开发利用空间大于 100m 的深度(一般 100m1000m)。加强深部金成矿理论研究，拓展金资源勘查深度，是实现我国金资源可持续供给的重要途径。我国许多金矿集区的深部和边部有大量具有较好金成矿条件的岩体，是潜在的找矿远景区。但目前
2、针对该类矿床深部找矿的模式缺乏，要想取得深部金矿找矿突破，必须在找矿理论和勘查实践上都取得重要突破，面对这种新战略，必须重视金矿勘查的地球物理方法理论，综合利用地球物理方法技术手段才能适应新形势。 一、矿床同位素研究以及成矿模式 （一） 、硫同位素研究 在硫同位素地球化学研究中，应用硫化物和硫酸盐矿物的硫同位素组成变化，主要研究硫矿物沉积温度、硫的来源以及估算 fO2、fS2、pH值等。在热液矿床中，硫化物的硫同位素组成，主要取决于硫的来源以及 fO2、fS2、pH 值等。 某金矿硫化物含量较少，约占 1.79%，黄铁矿占 1.76%。用黄铁矿34S 值近似代表了成矿流体中全硫 34S 的值，
3、分析结果见(表 1)，表明 34S 值为-1.11.7，极差 2.8，均值为 1.1，均一化程度较高，分布范围集中，接近陨石硫，具有明显的幔源硫同位素组成特点，说明矿体中硫来源于深部岩浆，预示着金成矿与岩浆热液有密切的关系。对比国内几个金矿床硫同位素分布情况，本矿床最接近陨石型，硫的来源较单一，在从深部向上迁移，乃至进入含矿热液的过程中基本没有异源硫混入。 表 1 氢氧、硫稳定同位素分析结果一览表() （二） 、矿床成因探讨 1、浅成低温热液型金矿床 浅成低温热液型金矿床形成于一系列火山环境中，金矿床与火山口或破火山口构造关系密切，只有少数矿床中没有火山岩出露。矿床的产出位置受区域性深大断裂的
4、控制，很多情况下，区域性深大断裂与破火山口的环状断裂的交汇部位是重要的控矿部位，但金矿床往往并不直接产于深大断裂中。断裂构造和热液角砾岩筒构造是浅成低温热液型金矿的两种重要容矿构造形式。大多数控矿断层为正断层，不同规模的断层控制了矿体的产出。 2、与碱性岩有关的浅成低温热液矿床 碱性岩对金矿成矿的控制作用主要反映在提供矿质来源。与金矿床有关的碱性岩的含金量往往偏高，Mutschler 等认为含金1010-9 的碱性岩均与已知金矿床有密切关系。这些资料表明，碱性岩可能是金矿床的矿源体之一。进一步研究表明，控金矿碱性岩的围岩往往亦是富金矿源层，根据矿床地球化学特征和围岩含金性分析，矿质主要来源于岩
5、体的围岩，碱性岩仅是次要的矿源体。 （三） 、浅成低温热液矿床构造成因模式 浅成低温热液金矿和斑岩铜金矿的套叠模式，则是由英国地质学家Sillitoeetal 提出的，他们认为在火山岩区，许多斑岩铜矿高部位多发育有浅成低温热液贵金属矿脉。活动火山热液体系从去气岩浆到火山喷气孔和酸性泉，为斑岩和(或)高硫化矿床形成环境，而低硫化矿床则形成于以中酸性碱度为特征的地热系统，这些地热水可能以热泉和间歇喷泉的形式排出(图 1)。 图 1 斑岩型铜矿、高硫化型、低硫化型浅成低温热液矿床成因机制示意图 二、深部金矿勘查中的地球物理方法技术 无论是深部金成矿机理研究，还是深部金矿勘查，都必须要了解深部地下结构
6、。而深部结构探测中最重要的工具就是地球物理技术，它在探测地下深部结构、构造及成矿环境，尤其是断裂、地层、岩体的空间分布，查明容矿、控矿构造深部延伸等可以发挥重要作用。 （一） 、岩(矿)石标本物性调查及物性填图 岩(矿)石的物性参数是地质与地球物理联系的纽带，物性差异是地球物理勘探的前提和基础，随着地球物理研究的深入发展，尤其是区域和深部地球物理研究工作的广泛开展，岩石、矿物的物理性质研究，特别是接近自然赋存状态下的岩石物性研究具有重要意义。在矿集区开展深边部金矿找矿时，应充分利用前期勘探的岩芯开展大量的物性测量工作，在对研究区典型岩(矿)石物性进行分析整理的基础上，综合利用地质勘探剖面、井中
7、物探资料、地面物探资料和重磁 3D 反演模型，建立地质地球物理模型，为物探资料反演解释及成矿模型建立提供参考。 （二） 、高精度重磁测量及其三维精细反演 重、磁勘探是最基本的、应用最为广泛的两种物探方法。它们是通过分析地球介质密度及磁性在空间上的差异及其成因，来分析解译地质构造、隐伏岩体，寻找相关的能源矿产和固体矿产。 近年来，重、磁勘探技术随着 GPS、电子技术的进步，在测量精度、数据容量、定位精度等方面有新的进展。场源参数成像、三维反演技术已经达到实用化程度。在数据处理和解释方面，分析信号(梯度模)、欧拉反褶积、多尺度边缘检测、场源参数成像(SP)、3D 人机交互正反演等新技术为重、磁勘探
8、定量、定性解释提供了新的工具。在三维反演算法上采用了线性反演、约束最优化反演和拟 BP 神经网络反演等使反演的未知数个数、收敛速度和解的稳定性有了提高。 作为矿产勘探中最为基础的地球物理资料，1:5 万甚至更大比例尺的重力和磁测资料已覆盖我国绝大多数金矿勘查区，这些数据含有丰富的深部地质信息，但传统的重磁数据处理方法无法充分地利用和解读，随着反演方法和反演软件的发展，利用重磁数据集建立复杂的地下地质三维模型已成为可能。在地质约束条件下，进行人机交互重磁三维反演建模，配合适当的反演技巧可以在加快反演速度的同时更有效地提取有用信息，建立可靠的地质一地球物理模型，揭示地下岩体、构造、矿体等目标体的倾
9、向，深度及大致形态等，为深部金成矿机理研究和深部找矿提供依据。 （三） 、金属矿地理勘探技术 随着金矿勘探向寻找盲矿和深部隐伏矿方向发展，利用弹性波运动学和动力学特征发展起来的地震方法充分显示出其潜力和优势。近几年，加拿大、澳大利亚、南非等国家十分重视金属矿地震方法技术研究，相继开展了反射地震、井中地震成像研究、3D 金属矿地震成像研究、散射成像技术研究，取得了较好的地质效果。在深部金矿找矿中，金属矿地震可以解决以下地质问题:1)探测控矿构造和深部构造。硬岩型金矿床多与断裂构造有关，部分矿床就赋存在断裂破碎带内，根据地震时间剖面上反射波同相轴的错断、扭曲、分叉合并和地震波振幅等变化，可有效地圈
10、定断裂构造;2)寻找成矿地质体、侵入岩体。隐伏岩体与上覆地层之间往往具有较明显的波阻抗差，地震反射波法能够有效地查明隐伏岩体的构造形态。地震反射波法可根据围岩反射波组的中断，及侵入岩体在地震剖面上的特征确定侵入体。3)研究基岩起伏。反射地震方法可勾绘出基岩的起伏形态，研究浅部基岩，或研究基岩上部的风化壳。 虽然金属矿地震可以在深部找矿中发挥较大作用，但目前金属矿地震在我国金矿找矿中应用较少，主要原因是控矿构造倾角较大，地震法很难取得有效数据。矿区复杂的地质构造和矿脉分布不满足层状介质假设，限制了反射地震方法的应用。复杂地形、地下断裂构造错断严重、高速层下出现低速层等情况，制约着折射法的应用。但
11、是，由于地震方法技术探测深度范围较大，且分辨率较高，并可获得从浅至深的地质构造信息，能够对地下成矿地质体、次生火山岩和精细结构进行探测，达到多目标深度勘探的目的，金属矿地震勘探技术可以在 30200m 深度金矿勘查中发挥重要作用。 结束语 在金矿勘查中物探方法可以实现与其它找矿方法的互补，这一方法正在不断的得到推广，它可以减少找矿周期，创造更高的金矿勘查经济效益。但是，我们要清楚，物探方法在金矿勘查中的应用仍然会处于起始阶段。为此我们需要做到：首先，加强应用基础理论的研究。其次，在各种不同类型矿床上进行试验，然后总结经验。 参考文献 1 毛俊.地质灾害危险性评估的原则及范围确定J.中小企业管理与科技(下旬刊).2010（04）. 2 万天丰，中国东部中、新生代板内变形构造应力场及其应用M.北京:地质出版社，1993，102.
