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勘查階段的物化探工作怎么做？其勘查路徑又是什么？

 物化探工作是金屬礦床勘查的重要手段之一，依據(jù)其目的，可分為兩個(gè)方面的作用：篩選勘查靶區(qū)和勘查階段的物化探工作。依據(jù)我國(guó)有關(guān)規(guī)范，化探異常查證由粗到細(xì)可分為三個(gè)工作程度等級(jí)：三級(jí)踏勘查證；二級(jí)補(bǔ)充進(jìn)一步勘查工作，包括物化探工作，以縮小勘查靶區(qū)；一級(jí)探礦工程驗(yàn)證。依據(jù)我國(guó)普查-詳查-勘探的分類(lèi)規(guī)則，自化探異常查證二級(jí)開(kāi)始就進(jìn)入普查階段。因此，本文的勘查階段指自獲得探礦權(quán)和化探異常查證二級(jí)查證及以后投入的物化探工作。通常，勘查技術(shù)人員關(guān)心的是那些成功的物化探成果，實(shí)際上，更多的情況可能是低效的物化探工作。本文概要一些筆者的體會(huì)，以期能在勘查階段對(duì)提高物化探工作的效果有所幫助。

 勘查模型與有效的物化探手段

 西方國(guó)家在設(shè)置礦業(yè)權(quán)時(shí)通常有明確的目標(biāo)礦床和勘查模型?？辈槟Ｐ蛷耐度谫Y角度講就是盈利模型在技術(shù)上的體現(xiàn)，比較強(qiáng)調(diào)勘查效率和結(jié)果。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，勘查模型比論文上的描述要簡(jiǎn)單得多，勘查模型就是與礦床成因模型對(duì)應(yīng)的主控礦因素和勘查手段。因此，勘查模型與有效的物化探方法是對(duì)應(yīng)的。比如，目標(biāo)礦床是磁鐵礦時(shí)，磁法勘查就是最有效的手段，不必實(shí)施地球化學(xué)探礦。目標(biāo)礦床是金礦時(shí)，系統(tǒng)的土壤測(cè)量可能是最有效的手段。目標(biāo)礦床是有色金屬礦床時(shí)，激發(fā)極化法（IP）可能是最有效的手段。不分青紅皂白，物化探方法一起上的做法，甚至簡(jiǎn)單將物化探方法作為提高勘查工作程度的象征性手段是很少見(jiàn)的。

 勘查模型在實(shí)施勘查活動(dòng)前是一種假設(shè)的技術(shù)路線(xiàn)，勘查活動(dòng)就是對(duì)這一假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證的結(jié)果如果是積極的，找礦取得成果，通常勘查模型在勘查過(guò)程中需要不斷修正，包括有效的物化探手段。如果驗(yàn)證的結(jié)果是負(fù)面的，則勘查失敗，礦業(yè)權(quán)放棄。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度，勘查失敗的概率大于50%。

 通常，物化探工作可以與地質(zhì)填圖同時(shí)進(jìn)行，但是不可以與鉆探工作同時(shí)進(jìn)行，或者在鉆探工作實(shí)施后補(bǔ)充物化探工作（針對(duì)性的物探工作除外）。物化探異常是用來(lái)幫助確定鉆探工程設(shè)計(jì)的。

 世界上沒(méi)有兩個(gè)完全相同的礦床，因此，在實(shí)施有效物化探手段前需要實(shí)地開(kāi)展有效性試驗(yàn)，而不是過(guò)分強(qiáng)調(diào)實(shí)施物化探手段以后對(duì)異常的反演解釋?zhuān)酝瓿晒ぷ髁繛槟康?。比如，IP法通常對(duì)有色金屬礦床是有效的手段，但是你工作的礦權(quán)區(qū)內(nèi)的礦化硫化物含量可能不是足夠高，或者有過(guò)多石墨或含炭質(zhì)地層等因素，IP法可能就不一定有效。IP測(cè)深剖面也是有效的勘查手段，但是，在開(kāi)展IP測(cè)深剖面前，首先需要在已知剖面，尤其是已知礦化的剖面上試驗(yàn)，以確定其有效性。土壤測(cè)量時(shí)，取樣的粒級(jí)是要通過(guò)試驗(yàn)確定的，否則，其效果就可能有很大程度影響。有單位在東昆侖北坡用大比例尺土壤采樣查證分散流異常時(shí)，異常消失了，原因是40目篩下部分全部是異地來(lái)源風(fēng)成沙，其不能反應(yīng)原地的次生暈異常。西澳太古界綠巖帶中的Sunrise 金礦于1994年發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有金資源量在300噸以上。早期找礦時(shí)，Sunrise 金礦地表普遍覆蓋有數(shù)十米厚的第三系異地遷移來(lái)的砂巖與粘土層，在第三系底部發(fā)育有不規(guī)則的砂金礦層，砂金礦的來(lái)源是賦存于硅鐵建造（BIF）中的原生金礦，原生金礦為早期的目標(biāo)礦床。在早期勘查模型中，土壤采樣是有效手段。在實(shí)施土壤采樣時(shí)，將土壤樣全部作為樣品測(cè)試時(shí)，Au的最高值是5ppb, 取200目篩下部分時(shí)，Au的最高值一下子上升到50ppb。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)并考慮成本因素后，最終確定80目篩下部分作為測(cè)試樣品。

 勘查目標(biāo)體

 比例尺小于1/5萬(wàn)的物化探異常，如果通過(guò)勘查手段，如探礦工程或已知礦化確認(rèn)的是礦致異常，則這樣的異常反映的是區(qū)域礦化帶靶區(qū)，勘查靶區(qū)是區(qū)域礦化帶中的一部分。通常，探礦權(quán)與勘查靶區(qū)，或礦床的概念是對(duì)應(yīng)的，你所工作的探礦權(quán)不一定處于區(qū)域礦化帶中最佳部位。例如，在1/5萬(wàn)的區(qū)域分散流異?；A(chǔ)上選擇一個(gè)成礦有利的勘查靶區(qū)來(lái)作為探礦權(quán)。在該勘查靶區(qū)內(nèi)通常采用進(jìn)一步大比例尺物化探工作來(lái)縮小勘查靶區(qū)，以獲得勘查靶位，如開(kāi)展1/1萬(wàn)土壤測(cè)量或激發(fā)極化掃面?？辈榘形粚?duì)應(yīng)的是礦床范圍內(nèi)的礦化帶，礦化帶內(nèi)可能有若干礦化體。對(duì)礦化帶異常的查證需要以勘查剖面的形式實(shí)施探礦工程，目的是查明礦化帶與礦化體之間關(guān)系以及主礦化體的空間部位。后續(xù)的探礦工程的實(shí)施需要從主礦化體開(kāi)始。一旦發(fā)現(xiàn)礦化露頭后，一方面要開(kāi)展自礦化露頭開(kāi)始的追索勘查，同時(shí)仍然需要從全局角度實(shí)施對(duì)勘查模型的驗(yàn)證。礦化露頭的發(fā)現(xiàn)容易影響勘查技術(shù)人員的注意力導(dǎo)向。

 隨著勘查工作的推進(jìn)，一旦勘查模型得到初步驗(yàn)證，即主控礦構(gòu)造得到確認(rèn)，其后的鉆探設(shè)計(jì)就是控制資源量。在西方國(guó)家，在勘查模型獲得初步驗(yàn)證前，所有的鉆探工程都是探索性的，不以獲取資源量為目的?？辈槟Ｐ瞳@得初步驗(yàn)證以后，勘查風(fēng)險(xiǎn)一下減少了，可以依據(jù)商業(yè)策略安排鉆探工程，技術(shù)上仍然遵循先控制低級(jí)別資源量如333資源量，后控制高級(jí)別資源量如331資源量的理念，但沒(méi)有我國(guó)嚴(yán)格的詳查-勘探概念。筆者以為，在勘查模型獲得初步驗(yàn)證前勘查工作相當(dāng)于我國(guó)的普查階段，普查階段是勘查發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵性階段，普查階段不應(yīng)強(qiáng)調(diào)鉆探工程以獲取333資源量為目的。我國(guó)礦業(yè)界在普查階段的鉆探施工管理過(guò)程中，仍然過(guò)分強(qiáng)調(diào)鉆孔見(jiàn)礦率，這樣很容易導(dǎo)致技術(shù)人員將鉆孔設(shè)計(jì)在礦化露頭上，結(jié)果要花較長(zhǎng)時(shí)間才能弄清楚局部礦化體的產(chǎn)狀，人為延誤普查階段勘查工作時(shí)間。

 勘查模型獲得初步驗(yàn)證以后的物化探工作的目標(biāo)體就是礦化體，如果擬投入的物化探工作不能有效分辨目標(biāo)礦化體，則這樣的物化探工作就是不必要的勘查手段。因此，在詳查和勘探階段不可草率設(shè)計(jì)物化探工作。在普查階段也不可將物化探異常簡(jiǎn)單作為礦化體異常來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

 物化探分辨率與有效探測(cè)深度

 如果隱伏的礦化目標(biāo)體厚度較小，如2米，連續(xù)性又不好，則物化探手段的分辨率就顯得非常重要。分辨率不夠的物化探手段，其應(yīng)用效果將大打折扣。分辨率愈好，選擇的物化探手段愈有效。激發(fā)極化聯(lián)合剖面法垂向分辨率就要明顯小于中間梯度法。影響分辨率因素很多，如礦化目標(biāo)體大小、埋藏的深度、與圍巖之間的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)差異的程度（包括石墨化，黃鐵礦化，磁鐵礦等對(duì)電法測(cè)量的影響）、地形（表生地球化學(xué)環(huán)境），覆蓋層厚度，以及物探測(cè)量?jī)x器/化探的測(cè)試檢出限原因等。

 化探測(cè)量結(jié)果通常只能反映深部礦化目標(biāo)體在地表的反映（近年來(lái)強(qiáng)調(diào)穿透地球化研究），即化探異常屬二維成果。二維異常通常不能反映埋藏過(guò)深的礦化目標(biāo)體，其對(duì)礦化目標(biāo)體的分辨率非常有限。如果有一組平行的礦化體組成的礦化帶，則化探異常只能大致反映淺部礦化帶的信息，很難分辨礦化體的信息，除非整個(gè)礦區(qū)只有一條礦化體。因此，化探測(cè)量的面積要盡量大些，不能在礦化帶范圍內(nèi)布置化探測(cè)量。在詳查階段，當(dāng)主控礦構(gòu)造清楚的情況下，不必再設(shè)計(jì)化探任務(wù)。

 二維異常有時(shí)甚至誤導(dǎo)礦化帶的總體走向，這是二維測(cè)量的自身特點(diǎn)所決定的。在異常解釋時(shí)，對(duì)此要有充分的認(rèn)識(shí)。

 與化探手段不同，多數(shù)物探測(cè)量通常涉及探測(cè)深度問(wèn)題，探測(cè)深度有理論探測(cè)深度和有效探測(cè)深度的區(qū)別。比如，磁法測(cè)量，其探測(cè)深度屬定性概念。對(duì)于厚度小于5米的磁鐵礦礦化體，埋藏大于150米深后，地表的磁異常就很弱了。激發(fā)極化中間梯度法，其AB距的1/2深度為大概的理論探測(cè)深度，有效探測(cè)深度可能只有AB距的1/5。這樣，當(dāng)AB距等于1000米時(shí)，有效探測(cè)深度可能是200米。多數(shù)情況下，現(xiàn)有物探手段反映的是隱伏礦化體頂部的信息，不是隱伏礦化體在探礦空間內(nèi)的全部信息。對(duì)電測(cè)深剖面反應(yīng)的深度大于有效探測(cè)深度的令人興奮的異常，需要冷靜處置。近年來(lái)，西方礦業(yè)界開(kāi)始強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)探測(cè)深度，并進(jìn)行三維空間異常測(cè)量，以提高在三維空間對(duì)礦化目標(biāo)體的分辨率。

 因?yàn)榭辈槭侄伪旧泶嬖诘姆直媛屎陀行綔y(cè)深度的問(wèn)題，局部的低值異常，其找礦意義可能更大。

 物化探異常的探礦工程驗(yàn)證

 礦致異常的甄別非常重要，最簡(jiǎn)單的辦法就是利用已查明礦化信息的地質(zhì)剖面，即與已知礦化體地表相似的所有異常均有可能取得找礦突破。在礦致異常的驗(yàn)證過(guò)程中，剖面法是非常有效的手段。在普查階段，如果用鉆孔來(lái)解剖勘查靶位時(shí)，同樣需要首先實(shí)施剖面法。先打頭排孔，后打二排孔的潛規(guī)則在詳查和勘探階段是比較適用的，但在普查階段需要首先實(shí)施典型剖面勘查，能解決技術(shù)問(wèn)題的不見(jiàn)礦的鉆孔也是勘查成果之一。

 驗(yàn)證物化探異常的目的就是驗(yàn)證勘查模型，就是確認(rèn)主控礦因素，以判斷礦權(quán)區(qū)內(nèi)的找礦潛力。在此過(guò)程中，一方面要加強(qiáng)物探、化探和地質(zhì)技術(shù)人員的相互協(xié)作與啟發(fā)，另一方面要加強(qiáng)對(duì)三維空間礦田構(gòu)造（Structure Geology）的不斷認(rèn)識(shí)，解決關(guān)鍵性問(wèn)題，防止過(guò)分依賴(lài)物化探異常的行為。

（信息來(lái)源：中國(guó)礦業(yè)網(wǎng)，中林設(shè)計(jì)整理，轉(zhuǎn)載注明出處）