论文部分内容阅读
[摘要]铁矿采空区周围的岩石通电，增加了辨识采空区的难度。随着探测技术的发展，更好地解决了这一问题。地球物理探测对不同的物理场分布和其改变进行观察和测量，研究其分布规律。通过在铁矿采空区的应用，能够更加准确和高效地找到采空区。本研究通过对铁矿采空区的地球物理探测的了解，分析采矿区物理特征，以确保能够准确找到采空区位置，以为相关领域研究提供参考。
[关键词]铁矿采空区 地球物理测探 电阻 磁法
[中图分类号] P624 [文献码] A [文章编号] 1000-405X（2015）-9-201-1
0前言
铁矿作为我国的重要资源，其自发展起，开采秩序混乱，不科学地开采导致大量采空区的出现，为采矿工作埋下安全隐患，并会影响整个矿山的环境。采空区极容易造成地表凹陷、岩石移动、坍塌等现象，会导致资源的浪费和环境的恶化。准确测探采空区位置是非常重要的。利用地球物理探测方法，能够实现对采空区的定位，以更好地规避风险，保证安全铁矿生产。
1地球物理探测
地球物理测探利用物理学的知识，将不同的物理分布和发生的改变加以观察和测量，以研究出空间介质结构、构成、形成、发展等等[1]。由于地球物理存在很多不同的问题，因此对探测的需求较为强烈。其结合不同的物探方法，关注和地质调查与地质知识的结合，并加以总体分析评价。由于岩石的物理具有导电性、密度、磁性等特点，且不同的岩石地区其地质状况存在差異，导致其物理性质也有一定的差异，测探方法有很多，如电法勘探。重力测探、地震探测、磁法探测等等。
2地质和地球物理特点
2.1测量地区位置和成矿特点
测量地区位于四川省攀西区扬子准地台西缘，地处康滇地轴和上扬子台坳大地构造上，是两者的链接地带。此地区具有很多断裂带去，褶皱不是非常显著，呈N—S分布，自W—E有德干断裂带、则木河断裂带、黑水河断裂带等。其地怄气震旦系较为完整，且占地面积大，元古界是其最老地层。在中元古界存在较多的变质岩，是由玄武岩、变质凝灰岩、片岩、板岩等构成。在震旦系主要有砂岩、硕岩、灰岩等组成，并且集中在攀西E—N区域。此地区的泥盆系存在WN方向，有泥岩、白云岩、粉砂岩等。峨眉山的玄武岩主要集中在攀枝花地区。
此地区的岩浆活动频繁，具有较为强烈的变质影响，由于峨眉神与喜马拉雅岩浆的共同影响，加速了此地的地质演化。铁矿资源丰富。其钒钛磁铁矿位于断裂地区，受到断裂影响，具有矿基性、超基性。矿体很少存在矿母岩的上面，于层状分布，所处位置较浅。另一种沉积型铁矿主要存在与惠东地区，是变质岩力的赤铁矿。
2.2地球物理特点
地球物理特点主要包括以下几种：①磁性特点。此地区的磁性比较强，采矿开始时会显示出磁场强烈，具有自身的构成特征，且形状为条形或带形。由于开矿结束时资源不存在，因此使得磁场轻度值减小[2]。此类特定为磁法圈定采矿奠定基础；②电性特点。在采矿结束后，岩石内部成空状，具有一定的位置，导致周边的地形失去平衡，很容易造成应力集于一点，使得采空区出现凹陷、坍塌、岩移等现象，以此称为断带去，其波及的范围较广，能够对电性的存在的位置和量起到一定的作用。采空区域电阻率是由高阻和超低组组成。依照此词研究的区域地质检查，可看出其水量较多，电阻率的变化幅度大，电阻值非常的低，较周围岩石的电性大所不同。如表1为地层电性状况。
3地球物理探测实施
此次探测采用瞬变电磁法，利用加拿大凤凰地球物理公司生活参的V8网络化多功能电法仪，和GPS卫星同步，每道24为A/D转换，勘探精度非常高。此设备的道数为3磁道和3电道，地理信息系统精度为±0.1us，频率范围1万Hz～0.00005Hz。由于四川攀西地区的铁矿为变质性，因此具有非常多的高角度岩脉。依照相关调查，其铁矿数量比例为30%多[3]。如图1为瞬变电磁法的测点布置。
依照航空和地面信息，此处磁性强。探测点距离和线距离均为20米，能够探测地表﹣40～﹣200米的区域。经过探测发现，其在视电阻率存在非常低值的地区，并且此区域占地面积小，深部地层电性显著呈现水平改变特点，由此可断定此处电阻率地和磁铁矿化相关。依照实际测量，其磁异常强度取值为﹣800≤T≤1500nT，最大值、最小值和磁异常地区全部位于矿脉和地表测线位置，由此可断定存在磁性体。在100、280、500米地区全部出现电阻率低值，且占地面积少，与采空区的特点相符。可见，此次探测的四川攀西地区的采空区处于地下50米处。
4结论
四川攀西地区铁矿分布极为丰富，是四川的重要铁矿采集地区。而采矿过后由于方法不当或者秩序混乱，会出现采空区。采空区多表现为导电性、磁性、低阻等特征。通过利用地球物理探测方法如瞬变电磁法，进行测点布置，结合测区分布和成矿特点，探测到低阻且积水较多的区域，通过分析判断可找到采空区的位置，以此保证科学采矿，提高采矿安全性。
参考文献
[1]包乃利，刘鸿福，余传涛，等.纳米瞬变电磁法在探测浅层铁矿采空区的实验研究[J].地球物理学进展，2013，09（02）：952-957.
[2]车志强，朱登杰，刘小飞，朱立杰.超低频地质遥感法在铁矿采空区探测中的应用研究[J].中国矿业，2010，06（02）：395-397.
[3]门业凯，范广海，邵安林，等.露天铁矿采空区综合探测方法研究与应用[J].金属矿山，2010，10（05）：124-127.
[关键词]铁矿采空区 地球物理测探 电阻 磁法
[中图分类号] P624 [文献码] A [文章编号] 1000-405X（2015）-9-201-1
0前言
铁矿作为我国的重要资源，其自发展起，开采秩序混乱，不科学地开采导致大量采空区的出现，为采矿工作埋下安全隐患，并会影响整个矿山的环境。采空区极容易造成地表凹陷、岩石移动、坍塌等现象，会导致资源的浪费和环境的恶化。准确测探采空区位置是非常重要的。利用地球物理探测方法，能够实现对采空区的定位，以更好地规避风险，保证安全铁矿生产。
1地球物理探测
地球物理测探利用物理学的知识，将不同的物理分布和发生的改变加以观察和测量，以研究出空间介质结构、构成、形成、发展等等[1]。由于地球物理存在很多不同的问题，因此对探测的需求较为强烈。其结合不同的物探方法，关注和地质调查与地质知识的结合，并加以总体分析评价。由于岩石的物理具有导电性、密度、磁性等特点，且不同的岩石地区其地质状况存在差異，导致其物理性质也有一定的差异，测探方法有很多，如电法勘探。重力测探、地震探测、磁法探测等等。
2地质和地球物理特点
2.1测量地区位置和成矿特点
测量地区位于四川省攀西区扬子准地台西缘，地处康滇地轴和上扬子台坳大地构造上，是两者的链接地带。此地区具有很多断裂带去，褶皱不是非常显著，呈N—S分布，自W—E有德干断裂带、则木河断裂带、黑水河断裂带等。其地怄气震旦系较为完整，且占地面积大，元古界是其最老地层。在中元古界存在较多的变质岩，是由玄武岩、变质凝灰岩、片岩、板岩等构成。在震旦系主要有砂岩、硕岩、灰岩等组成，并且集中在攀西E—N区域。此地区的泥盆系存在WN方向，有泥岩、白云岩、粉砂岩等。峨眉山的玄武岩主要集中在攀枝花地区。
此地区的岩浆活动频繁，具有较为强烈的变质影响，由于峨眉神与喜马拉雅岩浆的共同影响，加速了此地的地质演化。铁矿资源丰富。其钒钛磁铁矿位于断裂地区，受到断裂影响，具有矿基性、超基性。矿体很少存在矿母岩的上面，于层状分布，所处位置较浅。另一种沉积型铁矿主要存在与惠东地区，是变质岩力的赤铁矿。
2.2地球物理特点
地球物理特点主要包括以下几种：①磁性特点。此地区的磁性比较强，采矿开始时会显示出磁场强烈，具有自身的构成特征，且形状为条形或带形。由于开矿结束时资源不存在，因此使得磁场轻度值减小[2]。此类特定为磁法圈定采矿奠定基础；②电性特点。在采矿结束后，岩石内部成空状，具有一定的位置，导致周边的地形失去平衡，很容易造成应力集于一点，使得采空区出现凹陷、坍塌、岩移等现象，以此称为断带去，其波及的范围较广，能够对电性的存在的位置和量起到一定的作用。采空区域电阻率是由高阻和超低组组成。依照此词研究的区域地质检查，可看出其水量较多，电阻率的变化幅度大，电阻值非常的低，较周围岩石的电性大所不同。如表1为地层电性状况。
3地球物理探测实施
此次探测采用瞬变电磁法，利用加拿大凤凰地球物理公司生活参的V8网络化多功能电法仪，和GPS卫星同步，每道24为A/D转换，勘探精度非常高。此设备的道数为3磁道和3电道，地理信息系统精度为±0.1us，频率范围1万Hz～0.00005Hz。由于四川攀西地区的铁矿为变质性，因此具有非常多的高角度岩脉。依照相关调查，其铁矿数量比例为30%多[3]。如图1为瞬变电磁法的测点布置。
依照航空和地面信息，此处磁性强。探测点距离和线距离均为20米，能够探测地表﹣40～﹣200米的区域。经过探测发现，其在视电阻率存在非常低值的地区，并且此区域占地面积小，深部地层电性显著呈现水平改变特点，由此可断定此处电阻率地和磁铁矿化相关。依照实际测量，其磁异常强度取值为﹣800≤T≤1500nT，最大值、最小值和磁异常地区全部位于矿脉和地表测线位置，由此可断定存在磁性体。在100、280、500米地区全部出现电阻率低值，且占地面积少，与采空区的特点相符。可见，此次探测的四川攀西地区的采空区处于地下50米处。
4结论
四川攀西地区铁矿分布极为丰富，是四川的重要铁矿采集地区。而采矿过后由于方法不当或者秩序混乱，会出现采空区。采空区多表现为导电性、磁性、低阻等特征。通过利用地球物理探测方法如瞬变电磁法，进行测点布置，结合测区分布和成矿特点，探测到低阻且积水较多的区域，通过分析判断可找到采空区的位置，以此保证科学采矿，提高采矿安全性。
参考文献
[1]包乃利，刘鸿福，余传涛，等.纳米瞬变电磁法在探测浅层铁矿采空区的实验研究[J].地球物理学进展，2013，09（02）：952-957.
[2]车志强，朱登杰，刘小飞，朱立杰.超低频地质遥感法在铁矿采空区探测中的应用研究[J].中国矿业，2010，06（02）：395-397.
[3]门业凯，范广海，邵安林，等.露天铁矿采空区综合探测方法研究与应用[J].金属矿山，2010，10（05）：124-127.