鐵礦采空區(qū)的地球物理探測

　　鐵礦采空區(qū)的地球物理探測

　　[摘要]鐵礦采空區(qū)周圍的巖石通電，增加了辨識采空區(qū)的難度。

　　隨著探測技術(shù)的發(fā)展，更好地解決了這一問題。

　　地球物理探測對不同的物理場分布和其改變進(jìn)行觀察和測量，研究其分布規(guī)律。

　　通過在鐵礦采空區(qū)的應(yīng)用，能夠更加準(zhǔn)確和高效地找到采空區(qū)。

　　本研究通過對鐵礦采空區(qū)的地球物理探測的了解，分析采礦區(qū)物理特征，以確保能夠準(zhǔn)確找到采空區(qū)位置，以為相關(guān)領(lǐng)域研究提供參考。

　　[關(guān)鍵詞]鐵礦采空區(qū) 地球物理測探 電阻 磁法

　　0前言

　　鐵礦作為我國的重要資源，其自發(fā)展起，開采秩序混亂，不科學(xué)地開采導(dǎo)致大量采空區(qū)的出現(xiàn)，為采礦工作埋下安全隱患，并會影響整個礦山的環(huán)境。

　　采空區(qū)極容易造成地表凹陷、巖石移動、坍塌等現(xiàn)象，會導(dǎo)致資源的浪費和環(huán)境的惡化。

　　準(zhǔn)確測探采空區(qū)位置是非常重要的。

　　利用地球物理探測方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對采空區(qū)的定位，以更好地規(guī)避風(fēng)險，保證安全鐵礦生產(chǎn)。

　　1地球物理探測

　　地球物理測探利用物理學(xué)的知識，將不同的物理分布和發(fā)生的改變加以觀察和測量，以研究出空間介質(zhì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)成、形成、發(fā)展等等[1]。

　　由于地球物理存在很多不同的問題，因此對探測的需求較為強(qiáng)烈。

　　其結(jié)合不同的物探方法，關(guān)注和地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)知識的結(jié)合，并加以總體分析評價。

　　由于巖石的物理具有導(dǎo)電性、密度、磁性等特點，且不同的巖石地區(qū)其地質(zhì)狀況存在差異，導(dǎo)致其物理性質(zhì)也有一定的差異，測探方法有很多，如電法勘探。

　　重力測探、地震探測、磁法探測等等。

　　2地質(zhì)和地球物理特點

　　2.1測量地區(qū)位置和成礦特點

　　測量地區(qū)位于四川省攀西區(qū)揚(yáng)子準(zhǔn)地臺西緣，地處康滇地軸和上揚(yáng)子臺坳大地構(gòu)造上，是兩者的鏈接地帶。

　　此地區(qū)具有很多斷裂帶去，褶皺不是非常顯著，呈N―S分布，自W―E有德干斷裂帶、則木河斷裂帶、黑水河斷裂帶等。

　　其地慪氣震旦系較為完整，且占地面積大，元古界是其最老地層。

　　在中元古界存在較多的變質(zhì)巖，是由玄武巖、變質(zhì)凝灰?guī)r、片巖、板巖等構(gòu)成。

　　在震旦系主要有砂巖、碩巖、灰?guī)r等組成，并且集中在攀西E―N區(qū)域。

　　此地區(qū)的泥盆系存在WN方向，有泥巖、白云巖、粉砂巖等。

　　峨眉山的玄武巖主要集中在攀枝花地區(qū)。

　　此地區(qū)的巖漿活動頻繁，具有較為強(qiáng)烈的變質(zhì)影響，由于峨眉神與喜馬拉雅巖漿的共同影響，加速了此地的地質(zhì)演化。

　　鐵礦資源豐富。

　　其釩鈦磁鐵礦位于斷裂地區(qū)，受到斷裂影響，具有礦基性、超基性。

　　礦體很少存在礦母巖的上面，于層狀分布，所處位置較淺。

　　另一種沉積型鐵礦主要存在與惠東地區(qū)，是變質(zhì)巖力的赤鐵礦。

　　2.2地球物理特點

　　地球物理特點主要包括以下幾種：①磁性特點。

　　此地區(qū)的磁性比較強(qiáng)，采礦開始時會顯示出磁場強(qiáng)烈，具有自身的構(gòu)成特征，且形狀為條形或帶形。

　　由于開礦結(jié)束時資源不存在，因此使得磁場輕度值減小[2]。

　　此類特定為磁法圈定采礦奠定基礎(chǔ);②電性特點。

　　在采礦結(jié)束后，巖石內(nèi)部成空狀，具有一定的位置，導(dǎo)致周邊的地形失去平衡，很容易造成應(yīng)力集于一點，使得采空區(qū)出現(xiàn)凹陷、坍塌、巖移等現(xiàn)象，以此稱為斷帶去，其波及的范圍較廣，能夠?qū)﹄娦缘拇嬖诘奈恢煤土科鸬揭欢ǖ淖饔谩?/p>

　　采空區(qū)域電阻率是由高阻和超低組組成。

　　依照此詞研究的區(qū)域地質(zhì)檢查，可看出其水量較多，電阻率的變化幅度大，電阻值非常的低，較周圍巖石的電性大所不同。

　　如表1為地層電性狀況。

　　3地球物理探測實施

　　此次探測采用瞬變電磁法，利用加拿大鳳凰地球物理公司生活參的V8網(wǎng)絡(luò)化多功能電法儀，和GPS衛(wèi)星同步，每道24為A/D轉(zhuǎn)換，勘探精度非常高。

　　此設(shè)備的道數(shù)為3磁道和3電道，地理信息系統(tǒng)精度為±0.1us，頻率范圍1萬Hz～0.00005Hz。

　　由于四川攀西地區(qū)的鐵礦為變質(zhì)性，因此具有非常多的高角度巖脈。

　　依照相關(guān)調(diào)查，其鐵礦數(shù)量比例為30%多[3]。

　　如圖1為瞬變電磁法的測點布置。

　　依照航空和地面信息，此處磁性強(qiáng)。

　　探測點距離和線距離均為20米，能夠探測地表�40～�200米的區(qū)域。

　　經(jīng)過探測發(fā)現(xiàn)，其在視電阻率存在非常低值的地區(qū)，并且此區(qū)域占地面積小，深部地層電性顯著呈現(xiàn)水平改變特點，由此可斷定此處電阻率地和磁鐵礦化相關(guān)。

　　依照實際測量，其磁異常強(qiáng)度取值為�800≤T≤1500nT，最大值、最小值和磁異常地區(qū)全部位于礦脈和地表測線位置，由此可斷定存在磁性體。

　　在100、280、500米地區(qū)全部出現(xiàn)電阻率低值，且占地面積少，與采空區(qū)的特點相符。

　　可見，此次探測的四川攀西地區(qū)的采空區(qū)處于地下50米處。

　　4結(jié)論

　　四川攀西地區(qū)鐵礦分布極為豐富，是四川的重要鐵礦采集地區(qū)。

　　而采礦過后由于方法不當(dāng)或者秩序混亂，會出現(xiàn)采空區(qū)。

　　采空區(qū)多表現(xiàn)為導(dǎo)電性、磁性、低阻等特征。

　　通過利用地球物理探測方法如瞬變電磁法，進(jìn)行測點布置，結(jié)合測區(qū)分布和成礦特點，探測到低阻且積水較多的區(qū)域，通過分析判斷可找到采空區(qū)的位置，以此保證科學(xué)采礦，提高采礦安全性。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]包乃利，劉鴻福，余傳濤，等.納米瞬變電磁法在探測淺層鐵礦采空區(qū)的實驗研究[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2013，09(02)：952-957.

　　[2]車志強(qiáng)，朱登杰，劉小飛，朱立杰.超低頻地質(zhì)遙感法在鐵礦采空區(qū)探測中的應(yīng)用研究[J].中國礦業(yè)，2010，06(02)：395-397.

　　[3]門業(yè)凱，范廣海，邵安林，等.露天鐵礦采空區(qū)綜合探測方法研究與應(yīng)用[J].金屬礦山，2010，10(05)：124-127.

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