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金属矿测井

来源:www.dbkyw.com   时间:2022-01-17 16:11   点击:221  编辑:庄安   手机版

在金属矿勘查中,经常同时采用测井和井中物探,它们统称为金属矿钻孔地球物理勘探,泛称金属矿测井。测井和井中物探的相同之处,需要将下井仪器下到井中,采集有关物理量数据; 不同之处,测井主要用来研究井壁地质问题,而井中物探的勘查范围是井周、井间或井底的较大空间,目前一般为井周或井底数十至数百米。

10. 2. 1 测井的基本任务和方法

10. 2. 1. 1 基本任务

1) 查明和定量评价金属矿。划出矿化、矿层或富矿段,确定其深度和厚度; 确定矿石成分、品位 ( 含量) 、规模和储量,替代取心分析方法,实现局部不取心或无岩心钻进,提高钻探效率。

2) 为地面或井中物探解释提供所需的物性参数。

3) 划分和校验钻孔地质剖面,校正钻探岩心编录。

4) 对比相邻钻孔的测井曲线,研究矿体产状。

5) 解决矿区水文地质问题,如确定出水位置。

10. 2. 1. 2 主要方法

我国在金属矿测井中使用过的综合测井方法有电、核、声、磁、热等各种类型,其中电测井包括电阻率、滑动接触、自然电位、电极电位、激发极化、感应和电磁波测井等;磁测井有磁化率测井;核测井包括自然伽马、密度、选择伽马-伽马、中子活化和X射线荧光测井等。

针对不同的地质问题和任务,采用的测井方法有所不同。

(1)多金属硫化矿评价

多金属硫化矿床通常具有高的电子导电性,用电测井方法能很好地查明,主要方法是滑动接触电流法和电极电位法。电极电位法效果最好,因为离子导电的非矿岩石不显电极电位异常。作为辅助方法,还可应用自然电位和激发极化测井,后者主要用来圈定浸染的或半氧化的硫化金属矿。

当存在伴生黄铁矿和石墨化岩石时,电测井方法很难从中区分出具有工业价值的硫化矿(如方铅矿、黄铜矿、镍黄铁矿等),应附加密度和选择伽马-伽马测井。

如果待查明的多金属硫化矿中含有磁铁矿物(如磁黄铁矿、磁铁矿),则还应进行磁化率测井,以便查明磁性矿物成分。

(2)铁矿床评价

查明和评价磁性铁矿的主要测井方法是磁化率测井,可用来确定磁铁矿含量;评价弱磁铁矿的主要方法是选择伽马-伽马测井,可用来圈定具有工业价值的矿层和确定铁含量。

(3)多金属和稀有金属矿床评价

主要测井方法为X荧光测井和密度测井,可为确定矿层边界和组分提供十分有用的信息。X荧光测井可应用于大多数有色和稀有金属矿床,如Cu、Zn、As、Mo、Ag、Sn、Sb、Ba、Hg、Pb。密度测井则适用于Pb含量高的矿床。

(4)划分和校验钻孔地质剖面

主要测井方法为电阻率、自然伽马和密度测井,钻遇火成岩或变质岩地层时,应使用磁化率测井代替视电阻率测井。

我国虽然做过测井的矿种和使用过的测井方法很多,和国外相比在应用上和技术上都不逊色,由于客观条件不利,我国金属非金属矿测井工作始终未能如油气、煤、铀、水文工程测井那样获得发展。

10.2.2 井中物探

我国首先将井中物探用于金属矿产勘查。1958年地质部门在辽宁大套岫峪铅锌矿区进行的井中单分量磁测井是我国井中物探工作的开端。此后,随着我国铁矿找矿工作的大规模展开,20世纪60~80年代井中磁测方法在全国大量推广使用,投入仪器数百台,勘测井孔数千个,成效卓著。

20世纪60年代开始,井中激发极化法和井中电磁波法在我国铜、铅锌、镍等矿产勘查中的应用也得到较快发展。上述三种方法在判断地面异常性质,找寻井旁、井底隐伏矿体,并推定其位置、延伸、边界、产状等方面发挥了特有的重要作用,曾被我国地质部门物探工作者誉为“地下物探三朵花”。

20世纪80~90年代,其他一些井中物探方法,包括井中脉冲瞬变电磁法、井中低频感应电法、井中弹性波法等也在我国金属矿勘查中得到应用,在一些地区取得良好效果。进入20世纪90年代,随着我国金属矿勘查工作特别是钻探工作量锐减,金属矿领域的井中物探工作也大幅度减少。

在金属矿区合理地应用井中物探方法,可在验证地面物化探异常、普查评价矿区远景阶段和勘探阶段发挥良好的作用,包括:

1) 发现井周、井底、深部盲矿。

2) 确定矿体相对于井的位置、形状、大小、产状。

3) 追索和圈定矿体或矿化带范围。

4) 研究井间矿体连续性等。

近年来,我国主要金属矿产大中型矿山的资源短缺与枯竭程度与日俱增,深部和外围勘查找矿是解决老矿山矿产资源危机的主攻方向。测井与井中物探方法在金属矿勘查中作用越来越重要、应用越来越广泛。以 2006 年度第二批全国危机矿山接替资源勘查项目为例,针对铁、铜锌、铜、钼、铅锌、锡等矿种采用了井中三分量磁测、磁化率测井、井中激电、激电测井和综合测井等方法,以井中三分量磁测、磁化率测井、井中激电方法为主。

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