2022年TsNIGRI第XI届国际科学与实践会议
“现代航空地球物理技术在金矿床勘查中的应用”
报告简介
近年来航空地球物理技术的发展，促进了信息量和找矿成效的显著提高。其结果之一是金矿床勘查中航空地球物理测量工作量明显增加。本文总结了在不同地质、地理条件下的金矿远景区开展工作时，应用现代航空地球物理技术所积累的经验。
从地球物理方法应用特点看，原生金矿床和砂金矿床可归入低反差地质目标类别，其特点是缺乏直接找矿标志、鲜明的物性边界，因而也缺乏明显的地球物理场异常[1]。考虑到多数金矿床的地质结构特点及其在地球物理场中的相应表现，宜在航空地球物理方法组合中纳入尽可能多的信息通道，以显著提高目标体识别的可靠性和可信度，并降低测量结果地质解释的多解性。
近年来，俄罗斯国内及国外在金矿远景区调查中积累了丰富的航空地球物理技术应用经验。传统方法组合包括航空磁测和航空伽马能谱测量，但近年来还增加了某种航空电磁勘探方法，从而显著扩大了可解决的地质任务范围。
现代俄罗斯频率域电磁勘探仪器在灵敏度和分辨能力方面优于最好的西方同类设备。目前所用系统以频率域航空电磁勘探系统（偶极感应剖面法的一种形式）为基础，将测量的简便高效与高分辨能力和较大的有效探测深度结合起来。目前已完成采用悬挂拖曳发射回线的新型仪器配置研制，使作业可选用更广泛的航空器，包括轻型直升机。
目前认为，航空瞬变电磁测量（ATEM）是在详细找矿评价阶段直接寻找固体矿产最有效的技术。该方法对电阻率不超过几十Ω·m较低范围的找矿目标有效，在此条件下探测深度可达数百米。然而，在高电阻率情况下，该方法的分辨能力显著降低，即填图能力有限。其重要优势是，不仅可以确定剖面上部地质体的电导率（电阻率），还可以确定其极化率。
近年来，用户对航空瞬变电磁勘探的需求最大，但这种选择并非总是合理，选择时应考虑以下因素。
- 频率域电磁勘探的探测深度约为150 m，航空瞬变电磁法在有利条件下可达300–500 m。
- 当剖面电阻率超过100–200 Ω·m时，航空瞬变电磁法的分辨能力不能令人满意。
- 除电阻率外，航空瞬变电磁法还可确定地质体的极化率。
- 航空瞬变电磁测量的成本为频率域电磁测量的2–3倍。
因此，瞬变电磁勘探在寻找块状硫化物矿石（如黄铁矿型矿石）、综合矿床（如伴有浅成低温热液金矿的斑岩铜矿床）及与硫化物矿化有关的目标时有效。如果需定位的是叠加蚀变带、特定世代的构造—物质组成复合体等，则宜采用成本更低的频率域方法。当预计两种方法的效果大致相同时，也应优先采用频率域方法。
测量比例尺（常规航线间距）的选择是一个重要问题。我们的工作经验表明，为充分支持黑色金属、有色金属和贵金属的找矿与评价工作，航空地球物理测量比例尺不得小于1:10 000 [2]。
对以寻找金矿化为目的的航空地球物理数据进行解释时，采用两种互补方法看来最为有效[4]：逐步填绘矿化定位因素，以及采用基于机器学习方法的概率预测方法。在一般地球物理方法，尤其是航空地球物理方法的解释中，专门的数据分析和建模方法起决定性作用；而有效利用航空地球物理数据的关键条件之一，是利用全部现有的先验地质地球物理信息。
多位研究者[3, 5]通过研究金矿床定位条件，提出了内生金矿化定位的预测找矿前提（因素）。各主要成因类型矿化的共同因素包括构造、岩性地层、岩浆、热液交代、变质及地球物理预测因素。这些因素均在一定程度上反映于地球物理场中，并可通过专门分析方法加以定位。南叶尼塞金矿区、维季姆矿业区及外贝加尔其他地区的工作成果，展示了预测因素在航空地球物理资料中的表现。
航空地球物理测量的特点（高效率、综合性、低成本、信息丰富）决定了其作为先行测量最为有效，从而可依据解释成果，在主要工作阶段及时指导找矿过程。因此，航空地球物理技术通过缩短区域找矿时间、更精确地部署昂贵的坑探和钻探工作，成为优化地质勘查生产的有效手段，使其应用在当前条件下尤其重要。
参考文献：1. Babayants P. S.、Kontarovich O. R.、Trusov A. A. 航空地球物理技术在金矿床勘查中的应用：现代趋势 //《黄金与技术》。2018年第11期，第106–112页。2. Babayants P. S.、Vorgacheva E. Yu. 先行精细综合航空地球物理测量的有效性与合理性 //《汉特—曼西自治区—尤格拉油气及矿产潜力实现途径》。第12届科学与实践会议。汉特—曼西斯克，2009年。3. Benevolsky B. I.、Blinova E. V.、Brazhnik A. V.等。《金刚石、贵金属及有色金属预测资源评价方法指南》“黄金”分册。莫斯科：TsNIGRI，2002年，182页。4. Kalmykov B. A.、Lyovin F. D.、Trusov A. A. 现代航空地球物理方法在金矿床预测与勘查中的能力 //《黄金与技术》。2017年第2期，第64–70页。5.《俄罗斯金矿床》，M. M. Kontantinov编。莫斯科：Akvarel，2010年，374页。