鐵礦采空區的地球物理探測

　　鐵礦采空區的地球物理探測

　　[摘要]鐵礦采空區周圍的巖石通電，增加了辨識采空區的難度。

　　隨著探測技術的發展，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行觀察和測量，研究其分布規律。

　　通過在鐵礦采空區的應用，能夠更加準確和高效地找到采空區。

　　本研究通過對鐵礦采空區的地球物理探測的了解，分析采礦區物理特征，以確保能夠準確找到采空區位置，以為相關領域研究提供參考。

　　[關鍵詞]鐵礦采空區 地球物理測探 電阻 磁法

　　0前言

　　鐵礦作為我國的重要資源，其自發展起，開采秩序混亂，不科學地開采導致大量采空區的出現，為采礦工作埋下安全隱患，并會影響整個礦山的環境。

　　采空區極容易造成地表凹陷、巖石移動、坍塌等現象，會導致資源的浪費和環境的惡化。

　　準確測探采空區位置是非常重要的。

　　利用地球物理探測方法，能夠實現對采空區的定位，以更好地規避風險，保證安全鐵礦生產。

　　1地球物理探測

　　地球物理測探利用物理學的知識，將不同的物理分布和發生的改變加以觀察和測量，以研究出空間介質結構、構成、形成、發展等等[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烈。

　　其結合不同的物探方法，關注和地質調查與地質知識的結合，并加以總體分析評價。

　　由于巖石的物理具有導電性、密度、磁性等特點，且不同的巖石地區其地質狀況存在差異，導致其物理性質也有一定的差異，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地質和地球物理特點

　　2.1測量地區位置和成礦特點

　　測量地區位于四川省攀西區揚子準地臺西緣，地處康滇地軸和上揚子臺坳大地構造上，是兩者的鏈接地帶。

　　此地區具有很多斷裂帶去，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巖，是由玄武巖、變質凝灰巖、片巖、板巖等構成。

　　在震旦系主要有砂巖、碩巖、灰巖等組成，并且集中在攀西E―N區域。

　　此地區的泥盆系存在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。

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

　　鐵礦資源豐富。

　　其釩鈦磁鐵礦位于斷裂地區，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，是變質巖力的赤鐵礦。

　　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。

　　此地區的磁性比較強，采礦開始時會顯示出磁場強烈，具有自身的構成特征，且形狀為條形或帶形。

　　由于開礦結束時資源不存在，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;②電性特點。

　　在采礦結束后，巖石內部成空狀，具有一定的位置，導致周邊的地形失去平衡，很容易造成應力集于一點，使得采空區出現凹陷、坍塌、巖移等現象，以此稱為斷帶去，其波及的范圍較廣，能夠對電性的存在的位置和量起到一定的作用。

　　采空區域電阻率是由高阻和超低組組成。

　　依照此詞研究的區域地質檢查，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網絡化多功能電法儀，和GPS衛星同步，每道24為A/D轉換，勘探精度非常高。

　　此設備的道數為3磁道和3電道，地理信息系統精度為±0.1us，頻率范圍1萬Hz～0.00005Hz。

　　由于四川攀西地區的鐵礦為變質性，因此具有非常多的高角度巖脈。

　　依照相關調查，其鐵礦數量比例為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。

　　探測點距離和線距離均為20米，能夠探測地表�40～�200米的區域。

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

　　依照實際測量，其磁異常強度取值為�800≤T≤1500nT，最大值、最小值和磁異常地區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米地區全部出現電阻率低值，且占地面積少，與采空區的特點相符。

　　可見，此次探測的四川攀西地區的采空區處于地下50米處。

　　4結論

　　四川攀西地區鐵礦分布極為豐富，是四川的重要鐵礦采集地區。

　　而采礦過后由于方法不當或者秩序混亂，會出現采空區。

　　采空區多表現為導電性、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，進行測點布置，結合測區分布和成礦特點，探測到低阻且積水較多的區域，通過分析判斷可找到采空區的位置，以此保證科學采礦，提高采礦安全性。

　　參考文獻

　　[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的實驗研究[J].地球物理學進展，2013，09(02)：952-957.

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

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

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