浅析老矿山深、边部找矿物探技术的有效性

地质科技室  韩峰

随着经济社会的快速发展，对矿产资源的需求持续增长。经过长期开采，许多老矿山的浅部资源逐渐枯竭，面临资源危机。为保障矿产资源的稳定供应，老矿山深、边部找矿成为缓解资源压力、延长矿山服务年限的重要途径。地球物理勘探技术凭借其探测深度大、效率高、成本相对较低且对环境破坏小等优势，在老矿山深、边部找矿中发挥着日益重要的作用。然而，不同物探技术具有各自的特点和适用范围，深入研究其在老矿山深、边部找矿中的有效性，对于合理选择和应用物探技术、提高找矿成功率具有重要意义。

一、深部找矿的难点

老矿山经过长期的开采活动，其浅部地质结构遭到严重破坏，地层缺失、断裂构造发育、岩体破碎等现象普遍存在。深部地质条件往往更为复杂，地质构造活动频繁，岩石物理性质差异较大，矿体形态和产状变化多样。边部区域则可能受到周边地质构造的影响，矿体边界难以准确界定，存在较多的地质不确定因素。

老矿山开采遗留的大量采空区、巷道等人工设施，对物探信号产生干扰，增加了数据采集和解释的难度。深部矿体埋藏较深，信号衰减严重，物探方法的探测精度和分辨率受到限制。此外，边部矿体往往规模较小、形态不规则，物探异常特征不明显，难以与干扰异常区分开来，导致找矿难度显著增加。

二、物探技术在老矿山深、边部找矿中的有效性分析

1.重力勘探技术：重力勘探具有探测深度大的优势，能够对老矿山深部较大规模的矿体进行有效探测。对于密度差异明显的矿体，如金属硫化物矿体与围岩之间存在较大的密度差，重力异常特征较为显著，可清晰反映矿体的大致分布范围。然而，重力异常的多解性较强，一个重力异常可能由多种地质因素引起，难以准确确定矿体的具体形态和产状。此外，重力勘探受地形影响较大，在地形起伏剧烈的老矿山边部区域，数据采集和解释的难度增大，其有效性受到一定限制。

2.磁力勘探技术：磁力勘探对磁性矿体，如磁铁矿、磁黄铁矿等的探测效果显著。在老矿山中，若存在磁性矿体，磁异常能够清晰地反映矿体的位置、走向和大致形态，尤其适用于寻找埋藏较浅的磁性矿体和确定磁性矿体的边界。然而，对于非磁性或弱磁性矿体，磁力勘探则难以发挥作用。此外，老矿山中存在的大量钢铁设施、废弃金属等人工磁性干扰源，会严重影响磁异常数据的准确性，增加了数据解释的难度，降低了磁力勘探在复杂环境下的有效性。

3.电法勘探技术：电法勘探具有较高的分辨率，能够清晰地反映老矿山深、边部地质体的电性差异，对于寻找浸染状、脉状矿体以及确定矿体的边界和产状具有较好的效果。激发极化法对金属硫化物矿体尤为敏感，可有效识别深部和边部的金属矿体。然而，电法勘探受地形、地下水等因素影响较大，在地形复杂、地下水位较高的地区，数据采集和解释的难度增加。此外，电法勘探的探测深度相对有限，对于埋藏较深的矿体，其有效性会受到一定程度的削弱。

4.地震勘探技术：地震勘探具有探测深度大、分辨率较高的特点，能够清晰地揭示老矿山深部的地质构造和地层结构，为矿体的赋存空间提供准确的地质背景信息。对于寻找受构造控制的矿体，地震勘探可以准确确定断层、褶皱等构造的位置和形态，从而推测矿体的分布。但地震勘探成本较高，数据采集和处理过程复杂，对技术人员的专业水平要求较高。此外，在老矿山复杂的地形和开采环境下，地震波的传播受到干扰，影响数据质量和解释结果的准确性。

三、白银矿田深边部找矿的技术选择

由于单一物探技术存在各自的局限性，综合运用多种物探技术能够充分发挥不同技术的优势，相互补充，减少物探异常的多解性，提高找矿的准确性和可靠性。针对VMS型矿床（火山块状硫化物矿床）的物探方法选择，需重点考虑其典型的地质特征（如硫化物富集、控矿构造、围岩蚀变等）及物性差异（电性、磁性、密度等）。以VMS型矿床的关键物性特征优选其技术组合：

1.利用瞬变电磁法（TEM）快速圈定块状硫化物矿体，区分矿化带与围岩（如流纹岩、玄武岩）；

2.可控源音频大地电磁法（CSAMT）可识别陡倾矿体或蚀变带（如硅化、绿泥石化）适合复杂构造区；

3.高精度磁法圈定含磁黄铁矿、磁铁矿的VMS矿体及识别控矿构造（如火山机构、断裂）；

4.使用VPmg或Geosoft将物探数据转化为矿体模型；

5.井中TEM（BHTEM）：探测钻孔旁侧盲矿体，延伸找矿范围。

随着地球物理勘探技术的不断发展，新型物探仪器和数据处理方法将不断涌现，物探技术的探测精度、分辨率和可靠性将进一步提高。在实际应用中，应根据老矿山的具体地质条件、开采现状和找矿目标，合理选择和组合物探技术，并结合地质、化探等其他勘探方法，进行综合分析和解释，将为老矿山深、边部找矿提供更全面、更有效的技术手段，为老矿山的可持续发展提供有力的技术支撑。