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应用MT-VCT探矿仪找砂金矿的可行性分析——MT-VCT找矿谈

郑州地象科技有限公司 寇伟 13903832188

现有各种找矿物探方法,除了用磁法可以直接找磁铁矿之外,找其它金属矿的物探方法都属于间接找矿。由于占比90%以上的洪积和冲积砂金矿赋水性强,传统找矿的物探方法大部分都是以与水相同的低值异常来判定是否含矿的,很难避免含水层的干扰找出砂金矿体的位置、分界及分布。

郑州地象科技有限公司发明生产的MT-VCT大地电磁镜像测深探矿仪,是否可以用来找砂金矿,找什么、怎么找?简单进行可行性分析论证如下:

一、原理大相径庭的镜像测深与卡尼亚视电阻率测深的两种大地电磁法

基于卡尼亚视电阻率测深原理的大地电磁法:天然电磁场源自天上、以平面电磁波垂直辐射到地下;按照趋肤深度效应原理不同频点的电磁波穿透到相应深度层后形成二次场反射到地面;通过4个电极和两个磁传感器分别采集不同频率下电磁波的磁场分量和电场分量模拟信号,由它们计算出视电阻率,经过反演计算求取大地深部电导率结构。

基于镜像测深原理的MT-VCT大地电磁法:源自地壳之下的动态地磁场,电磁波自下而上经过层层衰减后垂直辐射到地表,通过一个磁传感器采集不同频率(波长)镜像深度下电磁波的磁场分量信号,细分频点高分辨率获取各岩层对电磁波的吸收衰减特性,即可全面反映整个剖面纵深地质结构和高低异常构造分布。

二、MT-VCT大地电磁镜像测深探矿仪性能特点

MT-VCT探矿仪包括一个高性能感应式磁感应器(3公斤)、数据采集仪器(3公斤)、数据分析成像软件。其主要性能特点:(1)快捷,单点采样时间仅需30—60秒钟,一天可测深几百点;(2)精准,间隔20厘米一层采集到的地下各层岩性电磁响应信息可靠性强;(3)方便,一人操作,在水泥地、岩石、山林、田间、冻土上都可以探测;(4)适用,抗干扰能力强,适用于城市工厂和农用电网多的电磁干扰环境;(5)好用,运用独创自动成像技术生成的高清晰度垂切彩色线剖面图,地下含水裂隙、大小矿脉及其分布一览无遗。

MT-VCT-400M-2000C型探矿仪的测深为400米,纵向分辨率为20厘米/层,单点共有2000个岩层的电磁响应数据;横向分辨率由勘探点间距决定,一般可据实际情况设定为1—5米;单点测深时间仅用1分钟。其增强型的探测深度为800米,400—800米段的纵向分辨率为50厘米,单点共有2800个岩层的电磁响应数据。

因砂金矿都是在几十米内浅层堆积而成,应用MT-VCT-100M-700C型工程探测仪找砂金矿更适合。其探测深度为100米,纵向分辨率在0--40米之间10厘米、40--100米之间20厘米,单点共有700个岩层的电磁响应数据;单点测深时间仅用14秒钟,每天可测深近千个点。

三、MT-VCT大地电磁镜像测深的物性特征

MT-VCT大地电磁镜像测深法所采集的是大地电磁场源形成电磁波、经过层层衰减垂直传播到地表后的剩余能量,由于大地电磁波符合镜像法的唯一性定理要求,每个频率的测值与地下相应波长深度层的电磁波能量值互为镜像关系,表征了不同地层介质对于电磁波的吸收和衰减特性。因水对电磁波的折射率大、将电磁波能量转换成热能的吸收衰减性好,在地表所测剩余能量值相对就低(测值小于1),赋水性越好、测值就越低,水的低值异常特别明显。

与水相反,若地下介质对电磁波能量的吸收衰减性差,电磁波穿过介质到达地表的剩余能量值相对就高。一般来讲,介质硬度和强度越大、测值就越高。然而,实践中发现那些热液与构造内的水发生淬火作用形成的矿脉,可能是淬火过程重结晶的缘故,即使是矿脉硬度比花岗岩低一些,但是测值明显高于花岗岩。一般浅中层花岗岩的测值在4左右,含矿石英细、中矿脉的测值约在4-6之间,含矿石英中、大脉的测值约在5-7之间。

四、应用MT-VCT探矿仪找砂金矿需要厘清的几个概念

(1)除了用磁法可以直接找磁铁矿之外,找其它金属矿的所有物探方法都属于间接找矿。

(2)在大地电磁镜像测深法中,水永远是低测值,淬火所成脉石永远是高测值。

(3)地下水或矿并非通常看到的物探成果所画图中所示大片的蓝色或红色,那样的图都是在少量数据基础上人工修改绘制的,尤其是各种金属矿体不都是像砍刀一样斜插地下。

(4)即使是连续性较好的岩脉矿体,因物探方法横向测点和纵深分层不同,所形成剖面图上显示的岩脉并非很连续,判定是否存在矿体和矿脉要依据高测值点的相对多少和走向而定。

(5)在疑似砂金矿体中的高测值仅仅是稍大一点的脉石,是否含金只有挖出来才知道。

(6)MT-VCT探矿仪能找到的是脉石集聚相对较多、较厚的区块,即使是狗头金和块金也和不含金脉石一样只是一个高测值点,细小的金粒连高测值点都不是。

五、应用MT-VCT探矿仪找砂金矿时勘探分析要点

根据实际露头标志物和地质分析结果,划出可能形成砂金矿的靶区范围,就可以按照网格形设定几条剖面初步勘探看看,若是存在疑似矿体,就可以再加密勘探追索直至能够清楚描绘出矿体分布形态。至于由高测值点聚集形成的疑似矿体是否是砂金矿,就要通过槽探来验证了。在对勘探结果进行分析时需要注意几个问题:

(1)勘探找砂金矿体的目标是高测值的脉石。岩金矿脉经过长期风化剥蚀、搬运到有利部位富集形成砂金矿,虽然破碎成块状或颗粒状的脉石可能被泥交结并混杂了大量的非含金矿物,具有分散性强且杂乱无章等分布特点,但只要是脉石就反映为高测值,只不过块状脉石容易测到、颗粒状的不易测出而已。

(2)虽然石英脉、蚀变岩、浸染细脉等石块、颗粒都属于含金矿物,即使是MT-VCT探测仪浅部的纵深分辨率为10厘米,也只能探测到稍大一些的块状脉石。由于砂金矿类型较多、形成环境复杂,不同类型和区域的砂金矿体具有不同的分布特点和物性异常特征。判断是否形成矿体,没有什么模式可供套用,关键是要看剖面图上高测值点的数量、聚集程度和分布形态。

(3)虽然占比90%以上的洪积和冲积砂金矿赋水性强,但是与覆盖层相比赋水量还是要少、连续性差。应用MT-VCT分析软件的过滤显示功能,只显示0—1范围内的低测值蓝色块,观察同层聚集蓝色块的数量、连接情况及规律性层状分布,即可判断出覆盖层的厚度。

(4)应用MT-VCT分析软件的过滤显示功能,只显示4以上的高测值色块。4—5之间为渐重的黄色块,脉石矿化程度不高;5—6之间为渐重的紫色块,脉石矿化程度较高;5以上为渐重的红色块,脉石矿化程度高、但在浅层矿脉中较少。观察浅层4以上高测值色块的数量、是否聚集及层状分布情况,即可判断出是否有脉石聚集形成矿体及其厚度。

(5)因砂金矿与断裂构造没有直接关联,通常各种形态的低陷处便是砂金矿石的堆积地,而且脉石呈上细下粗、上贫下富的层状分布。在水的冲击作用下,矿体上层较为平整规则,而矿体的底板则受控于基岩原来的形态、没有什么规律性可言。若是基岩为测值稍高的侵入岩或火成岩时,就需要仔细甄别矿体与基岩的分层位置。一般情况下,脉石的测值比花岗岩类的测值偏高,矿体中脉石分布杂乱无章,而基岩层状连续性较好。另外,还可以从低测值水的分布形态来观察找出基底位置,矿体中的赋水性较好、含水蓝色块较多且分散无规律;基岩相对完整、赋水性差,基岩中裂隙赋水蓝色块的连续性较好。

小结:基于镜像测深原理的MT-VCT大地电磁法对于低测值水和高测值矿脉的物性异常反映明显;即便是MT-VCT探测仪浅部的纵深分辨率为10厘米,也只能探测到稍大一些的块状脉石;通过剖面图上高测值点脉石的数量、聚集程度和分布形态可以判断是否存在疑似矿体;应用MT-VCT分析软件的过滤显示功能,观察同层聚集低测值蓝色块和高测值色块的数量、分布规律,可判断出覆盖层的厚度和基底面的位置及形态;探测结果只是由高测值脉石堆积而成的疑似矿体,至于是否为砂金矿还需要槽探验证。

2023年3月10日

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