综合物化探方法在铁及多金属矿勘查中的应用分析

综合物化探方法在铁及多金属矿勘查中的应用分析

田扬,叶坚强,潘作鹏

温州工程勘察院有限公司 浙江温州 325006

摘要：金属矿产资源分类在采矿项目的下游活动中起着重要作用。本文介绍了现目前列举了金属矿物勘探的方法，以及新的一些发现，希望对我国的下一代勘探模型建立提供一个新视角。

关键词：物化探方法；铁矿勘探；多金属矿勘探

前言：目前，铁及多金属矿产勘探涉及各种方法和技术。这些方法包括地球化学勘探，地球物理勘探，卫星图像分析和遥感。

一、地球化学勘探

地球化学仍然是全球金属矿产勘探和评价方案的主要组成部分。由于过去十年的一系列经济危机，主要的勘探和采矿公司减少了资产和员工，勘探地球化学的突破性研究也随着资助合作研究的行业资金枯竭而下降。但地球化学仍然是矿产勘探的最前沿，与地质学和地球物理学一起确定潜在矿产资源的主要工具。尽管由于过去十年经济一再下滑，用于研究与开发的财政资源有限，但还是取得了一些进展，特别是在应用微观分析技术和金属矿物化在矿物勘探中对原位金属矿物和碎屑金属矿物的应用方面。Jianjin等人使用一种技术，将金属，金属氧化物，硫化物，硅酸盐和合金的纳米颗粒收集到金属网格上以进行透射电子显微镜（TEM）评估。

此外，潜在生物传感器的发展和微生物指纹图谱成本的降低将在未来十年内对与金属矿产勘探相关的微生物地球化学进行更多研究。例如Anand等人发现了，纳米级金颗粒与Yilgarn的毛石中的有机物质之间存在关联，表明存在综合的生物学关联。土壤微生物群落在分类组成和代谢潜力（功能基因）方面都显示出对铜和砷等元素的人为富集的反应，这与铜-金斑岩矿床的勘探特别相关。现代测序技术的应用将允许在土壤中因隐藏的矿化而形成的微妙和可能的无法解析的地球化学梯度中分析土壤微生物群落的分类多样性和代谢潜力，这有助于铁及多种金属矿的下一代勘探模型的发展。

二、地球物理分析方法

地球物理分析方法一般用于确定矿产储量的深度。重力法和磁力法是在勘探和勘探铁矿床方面具有影响力的地球物理方法之一。

测量和研究地球磁场变化的磁力法在现场和办公室工作方面比重力法更直接、更平滑。然而，从这种方法获得的信息更具定性，并且由于地球磁场的性质比引力场更复杂，因此对其数据的定量解释并不简单。

重力法是一种更慢、更困难的现场提取方法，因此更昂贵，但从重量数据中获得的有关矿物的信息较少。重力法的基础是确定地球不同部分之间的重力加速度变化，这是由于地球表面不同部分之间的重力加速度变化。根据重力加速度的变化，可以确定岩石的密度是如何分布在地下的。如果地质矿床或建筑物以特定顺序位于地下，并且与其周围环境具有显着的密度差异，则可以在地球表面产生特定的重力加速度分布。通过借助重力法确定地球表面的重力变化，可以了解地质沉积物或结构的存在与否以及它是如何定位的。通常残余异常在密度大于围岩密度的沉积物上为正，在密度小于其内部岩石密度的沉积物上为负。通过解释残余异常数据，可以获得有关矿物质量定量和定性特征的宝贵信息，例如矿物的位置、范围、深度和坡度以及近似储量的估计。通常重力法和磁异常分析会一起被用于矿产资源、地下结构和物质成分的分析中。如中国华南地区作为世界上最重要的多金属成矿大省之一，制约其成矿的认识主要问题包括矿床的类型和金属关联、不同类型成矿带分布的控制因素以及新矿床的目标。JianYong等人提出了在球面坐标下将卫星重力转换为布格尔重力。然后利用具有不同地磁参数的移动窗口获得磁极还原（RTP）磁异常。垂直岩石圈界面和主要断层根据这些重力和磁性数据进行了反演和解释，预测铜、铁、金、W、锡矿床的潜在位点。

三、卫星图像分析和遥感

利用卫星遥感图像进行金属矿物勘探是指示高潜力区域的一种快速和低成本的方法。在过去的几十年里，先进的星载卫星传感器一直广泛和持续地用于地质测绘和金属矿物勘探。探测和绘制热液矿物、岩性鉴别和谱系分析是卫星图像在矿产勘探中最有用的应用。Landsat数据系列和先进星载热发射和反射辐射计（ASTER）多光谱传感器广泛而持续地用于勘探各种矿石矿化体，如铜，金，铁，铅和锌。

由于过去十年中国的高需求，世界各地的铁矿石产量大幅增加。因此，必须鼓励铁矿石开采公司提高现有矿山的生产率，并考虑为未来开采提供新的矿床。在此基础上，研究发现了针铁矿、赤铁矿和磁铁矿等氧化铁矿石通常与蚀变矿物（氧化铁/氢氧化物和含羟基矿物）和脉石矿物（石英和碳酸盐）的表面表达有关，赤铁矿、磁铁矿和针铁矿可以在可见光和近红外 （VNIR） 区域检测到，因为电子过程包括电子从轨道内的低能态转移到高能态（晶场）或从配体（OH 基团）到阳离子（电荷转移效应）并产生广泛的吸收特征。这为卫星遥感图像发现金属矿物存在提供了证据。

目前，多光谱和高光谱遥感图像已被用作勘探铁矿床的系统中。罗文等使用 Landsat TM 绘制了与美国科罗拉多州沃尔科特皮埃尔页岩热蚀变带相关的氧化铁区划。ASTER遥感数据已分别用于绘制西澳大利亚和印度石榴铁辉石颗粒岩中磁铁矿石英岩（BIF）和铁矿石带周围的次生和超基因蚀变矿物区划。海斯特等人使用机载高光谱（HyMap）数据绘制了西澳大利亚Rocklea通道铁矿床中的赤铁矿，针铁矿，铝粘土，铁粘土和碳酸盐。范德韦夫和范德米尔表明Sentinel-2数据在绘制针铁矿、黄铁矿和赤铁矿等氧化铁矿物方面具有很高的能力。杜卡特等人使用Landsat-8和Hyperion图像绘制了巴西卡拉加斯矿产省北塞拉铁矿床的氧化铁图。因此，遥感卫星数据可为成矿省份铁矿石矿化的勘探提供低成本和有价值的信息。

除此之外，矿石品位的建模和估算在地统计矿石资源估算中非常重要。资源建模一般对金、铜、镍和铝土矿进行。地表建模的目的是在研究区寻找矿化异常位置，这是勘探早期常用的勘探井眼定位手段之一。在研究区进行钻井作业后，为了识别矿化和储量估算，需要利用统计和建模方法获取深部矿化位置及其几何特征。利用数学、统计和建模方法，我们可以预测未钻孔的地方的铁矿化位置，最终得到地下矿物材料的三维模型。地统计方法，智能分析（如机器学习）是常用的建模定位方法，可以优化和提高结果准确性。

结语：本文介绍了目前常用的和最新的一些物化探技术在金属矿和铁矿勘探中的应用。现目前发现和发展总结如下：潜在生物传感器的发展和微生物指纹图谱成本的降低将在未来十年内对与矿产勘探相关的微生物地球化学进行更多研究;“大数据”概念现在开始影响矿产勘探;钻芯的详细摄影、高光谱、地球物理和地球化学数据的可用性将需要新的工具来最大化数据的价值。

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