云南文山官房钨矿地质勘查方法研究

时间：2024-09-03

刘欣晔

（云南华联矿产勘探有限责任公司，云南文山 663099）

随着工业经济的快速发展，对矿产资源需求量逐渐增多，同时对矿产地质勘查方法和技术的要求也之间提高。云南文山官房钨矿是一个大型的且地质构造较为复杂的钨矿床，由于矿区地质环境复杂、恶劣，增加了矿区地质勘查工作难度，传统的勘查方法已经无法满足云南文山官房钨矿地质勘查需求，所以此次将电阻率技术应用到该矿区地质勘查中，形成一种新的地质勘查方法，提高云南文山官房钨矿的勘查效率和勘查质量，同时也为大型矿区地质勘查工作提供理论依据。

1 云南文山官房钨矿地质勘查方法

云南文山官房钨矿属于大型白钨矿床，处于云南省文山市东北部，是滇东北多金属成矿带上最主要的钨矿区之一，同时也是华南北部成矿的重要组成部分[1]。

云南文山官房钨矿的大地构造属于华南褶皱系与扬子板块交界部位，位于华南靠山带北缘的滇东北褶皱带官房-富宁断裂带，除此之外，在云南文山官房钨矿区存在的二级大地构造还有元谋-盐边基底断裂带、云岭-师宗褶皱带、普安-兴义断裂带等，云南文山官房钨矿具有相对稳定的大地构造背景[2]。

在该矿区内地层已经出露比较完整，新生界和古生界地层均有出露，主要为寒武系地层，次要地层为震旦系屏边群。下表为云南文山官房钨矿地层岩性简表。

表1 云南文山官房钨矿地层岩性简表

云南文山官房钨矿区因地质构造变形，形成一个环绕越北古陆的呈同心环状的弧形矿床构造，并有西北向断裂带穿过构造中心，该矿床为地球晚印支运动的产物。矿区内构造隆起部位和西北向断裂两侧，发育有华力西期与燕山期的酸性变质岩，主要有文山的官房钨矿岩体、马关的都龙岩体及南温河岩体等。其中文山官房地区发现有大量的钨矿矿化现象，说明云南文山官房钨矿具有良好的开发前景，所以此次运用电阻率勘查方法对其进行地质勘查，为矿区开采提供准确的理论依据。

1.1 测线布置与测量参数

根据云南文山官房钨矿地质勘查需求，此次将电阻率勘查方法应用到矿区地质勘查中，电阻率勘查方法又称频谱激电法，根据矿区岩石、矿体的频谱特性差异，对其进行电阻率测探，以此推断出矿区地下的电性异常体，勘查出矿床地质情况。该勘查方法首先需要合理布置测线和测量参数，由于云南文山官房钨矿地形较复杂，且矿区周围边坡布置两道被动防护网，若要测线布置在矿区边坡处，具有一定的测量难度和危险系数，所以此次云南文山官房钨矿地质勘查将测线布置在矿区边坡以里15m处，为矿区电阻率勘查提供便利的同时，通过钨矿现场编录对比对勘查结果准确度进行检验。电阻率测量装置采用温纳β装置，对A、B、C、D等测量间距进行排列，其中A、D表示测量装置的供电电极，B、C表示矿区的测量电极，各个电极间的间距按照矿区隔离系数从大到小的顺序等间隔减小，将A、B、C、D四个电极之间的间距均匀布置。运用开测量方式所得到的矿区频谱断面呈倒梯形，并且电阻率测量装置受矿区地形影响较小，具有良好的垂向分辨率，能够很好的适应云南文山官房钨矿的地质勘查工作。由于矿区左半部边坡深度较大，所以对于矿区左半部分地质勘查的测线设定为250m，在场地限制的最大范围内能够尽可能多的获取到矿区地质信息，同时将电极间距设定为13m。对于矿区右半部分地质勘查，测线长度设定为210m，电极间距设定为10m，全矿区测线数量为48条，测线经过了云南文山官房钨矿极强倾倒区、强倾倒区、弱倾倒区以及极弱倾倒区，能够获取到较为完整的矿区地质电阻率特征。

1.2 矿区地质数据采集

为了勘查云南文山官房钨矿地质信息，采用电阻率勘查方法按照上文布置的测线进行了钻孔探测，因受场地、施工因素以及钻孔技术的限制，一部分测线未能按照预先设定的勘查方案实施探测，为保证云南文山官房钨矿地质勘查质量，在矿区重点勘查区域加密交叉布置测线，对其进行详细的探测，并采用组合式观测模式和计算机技术进行矿区地质数据采集，采用的勘查仪器为频谱激电直流探测仪，主要采集了矿区地质电阻率数据，为后续数据反演工作提供分析依据。

1.3 矿区地质数据反演分析

矿区地质数据反演分析是电阻率勘查方法最重要也是最后的步骤。将采集到的数据按照时间顺序进行排序，然后对不同“时间步”的电阻率数据集序列进行反演分析，获取到该系列随时间推移的电阻率差异成像结果。过对该呈现结果展示出云南文山官房钨矿地质电阻率分布情况，以此分析出矿区内矿体的具体位置，成为云南文山官房钨矿重要的找矿标志。

首先将采集到的一组连续的电阻率数据集作为背景数据集，将该背景数据集的反演分析作为初始参考模型。对i个时间步的数据集L=（L1，L2，L3，...，Ln）分别进行单独的反演，得到与时间步对应的i个反演结果N，然后将背景数据集2～i次反演得到的电阻率值分别与第一个反演结果的电阻率值进行比较，用电阻率反演半分比的形式来表示第一次与2～i次反演结果的电阻率差异，其表达式为：

通过公式（1）得到背景数据集的电阻率成像，然后将其与不同时间步的反演成像结果与初始参考模型进行比较，从而可以清晰的观测出云南文山官房钨矿地质电阻率分布情况，以此推断出矿区矿体具体分布位置，为后续矿区开采确定靶区提供准确依据，以此实现了对云南文山官房钨矿地质勘查。

2 实验

此次在对云南文山官房钨矿地质勘查过程中，提出了电阻率地质勘查方法，为了证明此次提出方法是否能够较好满足矿区地质勘查需求，将其与传统勘查方法进行了一组对比实验。将两种勘查方法应用到某矿区地质勘查工作中，该矿区地形结构复杂多样，勘查面积约2560km²，勘查范围较大，具有较高的地质勘查难度。在应用电阻率地质勘查方法时，根据矿区地质构造，共布置了50条测线，测线长度为190m，每条测线的钻孔间距为1.5m，电极间距为4.5m，采用的勘查仪器为频谱激电直流探测仪。将矿区平均分为八个勘查区域，运用两种方法对矿区进行地质勘查，检验电阻率地质勘查方法的勘查效率。下图为两种勘查方法的勘查效率图。

图1 两种勘查方法勘查效率

从图1可以明显看出，电阻率勘查方法比传统方法勘查效率平均高出15%左右，说明电阻率勘查方法具有较高的勘查效率，对于复杂矿区的地质勘查能够快速完成工作，具有良好的应用价值。