1、 找砂金矿的物探方法及难点MT-VCT找矿谈 郑州地象科技有限公司 寇伟 13903832188 在知网搜索40年内有关砂金矿的勘探找矿文章、仅仅找到二十多篇；而介绍砂金矿成因和分类的文章相对多一些，但内容大同小异、理论泛论较多。倒是在百度搜索的内容更多、范围更广，从世界各地撞大运捡到狗头金的奇闻异事，到卖各种神奇探金仪器的广告宣传，让人看了就有花上几百块钱买个探金仪器、找个河滩试试的冲动。 与行业内的朋友交流，都说应用物探方法找砂金矿很难、或者说是不可能。从介绍应用物探方法找砂金矿的资料来看，找矿成果也只能说是勉勉强强找到与基底的分界面，说是找到矿体就有点牵强附会了。综合看的一些有关岩金矿及
2、其它金属矿的物探找矿资料，感觉几十年来用于找矿的物探方法就那么几种，各有各的目标和优势，也有各自的局限和问题，真正说用来直接找矿的话，除了用磁法直接找磁铁矿之外，其它的金属矿都不可能应用物探方法直接找到，都是要通过找相应的物性差异来判断构造、分界面、岩性等，进而间接判断矿体的分布，至于是什么矿、品位如何，还是要通过槽探和钻探取芯化验后才能确定。尤其是金矿，尽管金本身具有无磁性、高密度和高导电率的物理性质，但是，由于岩金矿的工业开采最低品位是百万分之三、砂金矿是千万分之三，无论是应用什么样的物探仪器都不能观测到一点地球物理场变化，要达到直接找金的目的是根本不可能的。简单介绍一下现有用于找砂金矿的
3、物探方法： 1、金属探测器 金属探测器原理是由高频和音频振荡器产生脉冲振荡信号、放大后通入外设探测金属圈，高频电流在金属圈及小范围内会产生电磁场，一旦在金属圈附近出现铁磁类金属物，就会产生涡流效应改变金属圈原来的磁通量，通过传感器感知后发出警报声。这种金属探测器原理简单，其电磁发射器的灵敏性、功率和精确性非常有限，相应地探测深度多在半米以内，有一些性能好的可以探测到地下1米左右，用它来找砂金矿基本上不可能。喜欢撞大运的业余爱好者花几百元买一个在河滩上没事就探探，运气极好的可能会碰上一块狗头金或块金，但最大可能是捡到的都是破铜烂铁。 2、磁法勘探 含有磁性矿物的各种岩（矿）石和其他磁性物体，由于
4、具有不同的剩余磁性和感应磁性，能形成相应的磁场异常，叠加在正常地磁场上。磁法勘探是在地面观测地下介质磁性差异来找矿的，一是可直接用于磁铁矿床的普查和勘探，精确查明磁铁矿的平面分布范围；二是可用于寻找与磁性矿物共生的金属矿床，通过对磁异常特别是弱磁异常进行详细研究，查找有利成矿构造异常带，圈出找矿远景区。在岩金矿中可能存在的含磁矿物包括：磁铁矿、磁黄铁矿、磁赤铁矿、磁铁矿矽卡岩、磁性石英岩等。 由于砂金矿的地质条件与岩金矿存在着很大的差异，原来找岩金矿的磁法勘探方法和经验用以找砂金矿基本上都失去了效用。其难点在于：一是无论哪种类型的砂金矿，经长期风化剥蚀、搬运到有利部位富集形成砂金矿的过程中，除
5、了与泥土胶结之外、还与大量的砾石混杂在一起堆积形成矿体，岩金矿石散落后变得比岩金矿更为稀少难测；二是含磁矿石块粒堆积的厚度和密度远小于原含磁矿脉，即使是在砂金矿里有磁性矿石，磁性也会比原含磁矿脉减弱很多；三是原来岩金矿的蚀变带等含有弱磁性的岩体，变成砂金矿体里的碎石块（粒）并疏散后，磁性变得更微弱、很难测得到了；四是矿体内含磁性矿石缺乏连续性和方向性，磁力仪所测众多测点测得磁性时有时无、时大时小，很难判断是否有矿以及矿体大小。因此，磁法勘探用于找砂金矿时，除非矿体内含磁铁矿较多、磁性区别较为明显（还不一定是砂金矿），否则基本上没有什么效果。 3、直流电法（电阻率法和激电测深法） 直流电法包括：
6、普通电阻率法、高密度电阻率法、激发极化法、自然电场法、充电法。目前在找水找矿中用的最多的是普通电阻率法和激发极化法。应用电阻率法可以根据导电体的低电阻率异常追索含金石英脉、含矿化破碎带低阻带，确定含金砂砾层的厚度，圈定各种岩体的接触带及其产状，了解断层的走向和产状。由于金矿体中或矿床中常有金属硫化物伴生或共生（如黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂等），而硫化物能引起高激电效应，通过激电测深方法找与金伴生或共生的硫化物可以间接找到含金矿体。 理论上讲，找砂金矿时可结合两种方法通过低阻、高激电异常特征，了解可能含沙金矿的古河床及古河床的阶地，分析推断矿带（体）的埋藏深度、产状及其深部变化情况。
7、在实践中，直流电法通过低阻、高激电异常特征来找砂金矿的方法基本失效，用于确定盖层厚度、圈定砂金矿底板基岩起伏形态、间接指示出砂金矿赋存部位的作用也很难实现。其原因为：（1）直流电阻率法勘探是测定岩石电阻率的传统方法，它通过一对接地电极（AB）把电流供入大地中，而通过另一对接地电极（MN）观测用于计算岩石电阻率所必需的电位或电位差信息。原理上讲是通过正负两极向大地馈电、电荷由正极流向负极，会形成一个以AB距离为直径的半圆电场，MN电极测取的信号就包括了AB/2深度的岩层电阻率。而实际上电荷遵从走最近的路和最容易走的路两个基本原则，所测信号中上层所占的比重最大、越向下越小，很难甄别出不同深度岩层的
8、电阻率。（2）占比90%以上的洪积和冲积砂金矿都是因水而成、故赋水性都很强，而多在山坡低洼处堆积形成的坡积砂金矿体也富含地表渗透水。向大地馈送的直流电荷遇到导电性好的含水层，都会在浅部沿阻力小的富水层跑到负极了（物探常说的低阻层），测值基本上都是低电阻率值，很难测到深处岩层的电阻率。（3）改变拾取信号MN两极的距离，所测得的电位值会随之变化，说明测值内包含的信息存在着体积效应，而并非只是测点之下岩层的电阻率。在洪积和冲积砂金矿的浅层赋水性好、导电性强，MN极间距小了、所测电位值太低，电位差变化太小观测不到不同岩性的差异；MN极间距大了、电位差变大，但体积效应相应变大，所测信号中包含地下岩层信息
9、的范围增大，涵盖近距离测点的岩层信息过多，就很难观测出相对的电位差异，电阻率异常就体现不出来了。（4）激发极化法主要用于研究地下介质二次场的强度和衰减速度，找砂金矿时是通过低阻、高激电异常特征来区分含矿与非矿岩石的。不含电子导电矿物的非矿化岩石，属纯离子导体，岩石的极化率通常很低；相反，含电子导电矿物的矿化岩石的极化率较高，通常是结合低电阻率指标一起来判定是否矿化的。然而，含水层的极化率、半衰时、衰减度测值都是越高含水性越好，同时电阻率是越低含水性越好，与判定岩层矿化的低阻、高激电异常完全一致，所以在赋水性好的洪积和冲积砂金矿体上使用激电法是很难区分水和矿的。 4、瞬变电磁法 瞬变电磁法是利用
10、不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次场的间歇期间，观测二次场电磁响应的勘探方法。其原理为：当脉冲电流通过回线时，在其周围就形成的瞬变磁场向地下辐射激发介质产生涡流场，其涡流场的大小与介质的导电性有关，通过研究地下介质的瞬变电磁响应即可达到寻找良导金属矿体的目的。瞬变电磁法具有不存在一次场源的干扰、受地形影响小、可穿透低阻覆盖层、异常响应强等优点。用于找矿时，对低阻地质体如金属矿体、低阻岩层、断层破碎带等反映较好，高阻围岩与低阻矿体的异常明显。 而在实践中，由深部流体和热液上逸至上地壳固结形成的各种矿体往往都在断裂构造及其影响带内，构造内赋水性较好，只有35个发射频率的时间域瞬变电
11、磁法在勘探时，每次只能接收到一个俯视地下各深度层的综合数据，究竟是低阻矿体还是低阻含水层很难判别，实际上找到的只是断裂构造异常。而在富水的洪积和冲积砂金矿上进行勘探时，不论有矿无矿基本上测值都较低，更难区分是水是矿、是深是浅。 5、大地电磁法 建立在卡尼亚视电阻率基础上实现测深的大地电磁法，是以天然大地电磁场为场源，通过观测互相垂直的两个方向上若干频率的电场水平分量和磁场水平分量、并以其幅值计算视电阻率，由此反映出地下岩矿石电阻率差异的电性结构，解决找矿、找水、研究地质等问题。 大地电磁法认为金属矿体、矿化蚀变带及与其伴生的块状硫化物、破碎带中的导电性断裂等都是低阻良导体，而围岩和不含矿化岩层
12、都是高阻岩体。理论上讲，通过对勘探数据反演分析，能够明显地区分构造矿化蚀变带和围岩，显示断裂带、构造破碎矿化蚀变带在空间内的分布形态，有效分辨出地层、构造分布特征，推测有利含矿部位及深部延伸趋势。 姑且不论计算卡尼亚视电阻率的大地电磁法原理是否合理，其在实践中存在一些固有的缺陷：（1）采集数据时的接收电极距应根据观测信号强弱和噪声水平在50300米之间选择确定，点间距过大、体积效应明显，勘探剖面的横向分辨率低；（2）观测装置是通过两个相互垂直、平置于地球表面上磁感应器测取大地电磁场的磁场分量，由两对呈四角对称放置的电极来测取大地电磁场的电场分量，受地面电磁波干扰过大，采样数据不正常、不稳定等问
13、题严重，勘探成果的可靠性差；（3）单点采集频点数据少、几十米的层间距导致纵向分辨率过低，反演方向中人工干预和不定因素过多，导致反演成果存在多解性。 应用大地电磁法勘探找矿，实际上都是在找断裂构造。由于点间距过大、横向分辨率低，只能找较大的断裂构造、反映不出小构造，而且显示出的多为赋水性好的断裂构造，不能区分是水是矿、是否有矿。由于砂金矿是由破碎分散的岩金矿石堆积而成，没有断裂构造，且富水性强、测值都是低阻，基于卡尼亚视电阻率的大地电磁法无法用于勘探砂金矿。 小结：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；除了撞大运碰上狗头金或块金，说是可以找金找银的探测仪都是骗人的；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很难避免含水层的干扰找出砂金矿体的位置、分界及分布。 2023年3月3日
