[發明專利]一種判斷低密度直立礦體深部延伸的坑道重力方法

有效

• 申請號: 202110209263.3
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN113031090B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 韓潤生;王季雨;李文堯
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01V7/00
• 分類號: G01V7/00
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

本發明公開了一種判斷低密度直立板狀礦體深部延伸的坑道重力方法。首先通過野外坑道重力觀測及其觀測數據的各項改正等，求得布格重力異常。其次，通過布格重力異常的場分離，獲得剩余重力異常。根據坑道剩余重力異常對稱性判斷礦體是否為直立礦體，再依據坑道剩余重力異常的正負性判斷低密度直立礦體的深部延伸特征。該方法解決了單坑道或多坑道見到礦體時如何快速判斷低密度礦體深部延伸的難題，不僅為深部探礦工程布置提供重要依據，而且為深部礦體資源遠景判斷提出新方法。

技術領域

本發明涉及一種判斷低密度直立板狀礦體深部延伸的坑道重力方法，屬于礦產資源勘查領域。

背景技術

在礦床勘探過程中，當通過坑探工程發現礦體時，人們通常十分關心發現的礦體向深部延伸有多少。要知道礦體深部延伸情況，最直接方法是向深部施工坑道或鉆孔工程控制礦體。但是，在設計深部探礦坑道或鉆孔之前，要對礦體的深部延伸情況進行預判。因此在設計之前，一般要開展地球物理勘查。地球物理方法有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探、地熱勘探等，一般情況下，地震勘探、放射性勘探、地熱勘探往往對金屬礦勘探效果不佳，磁法勘探、電法勘探因受坑道電磁干擾也難以發揮作用，而坑道重力測量不受電磁干擾，只要礦體與圍巖有密度明顯差異，則會取得良好的找礦效果。如何判斷礦體的深部延伸，是找礦勘探的難題。國內外在坑道重力的研究報道較少。2014年，韓潤生、李文堯等申請了一種坑道重力全空間域定位探測低密度隱伏礦體的方法和一種坑道重力全空間域定位探測低密度隱伏礦體的方法的發明，其原理是應用坑道重力測量，根據重力異常及X、Y、Z三個方向的梯度異常四個參數來進行隱伏礦體定位探測，主要是解決高密度或者低密度直立長方體金屬礦體位于探測坑道所在的方位問題。但是，專利中對礦體的定位探測要用到四個參數，由于坑道空間太小，加上三方向梯度值小，一般情況下，難以獲得準確和高精度的三方向梯度值，且也不能判斷礦體的深部延伸；本研究發明了只用坑道重力異常單一參數判斷低密度直立礦體深部延伸的方法。

發明內容

本發明提供一種判斷低密度直立礦體深部延伸的坑道重力方法，首先在野外進行坑道重力觀測及其觀測數據的各項改正，求得布格重力異常；其次，通過布格重力異常的場分離，獲得剩余重力異常；根據坑道剩余重力異常對稱性判斷礦體是否為直立板狀礦體，再依據坑道剩余重力異常的正負性判斷低密度直立礦體的深部延伸特征。

本發明方法的具體操作步驟如下：

(1)采集測區的各種巖石、礦石，確定巖石和礦石類型；測定測區巖石和礦石的密度，分別統計巖石和礦石的平均密度，當礦石平均密度低于圍巖密度時，則具備應用該方法的物性前提；

(2)通過坑道重力觀測，獲得坑道重力觀測數據；

a、采用常規方法進行測點定位，測點間距為10-30m，用皮尺或經緯度儀確定測點的點位坐標，并把點號標記在坑道壁上；

b、重力基點選擇：選擇于坑道口附近，并標明為重力基點；

c、采用常規方法進行坑道重力異常觀測

重力異常觀測：測點布置于坑道中心線部位，即X軸上，點距10-30m；記錄各點重力數據；

本發明中假設礦體為剩余密度σ均勻的長方體，礦體的半長度為a，半寬度為b，半高度為c，礦體的長、寬、高在空間直角坐標系中分別平行于x軸、y軸及z軸，礦體的中心點坐標為ξ_i、η_j、ζ_k，見圖1；

根據牛頓的萬有引力定律，對于地質體為剩余密度σ均勻的長方體有重力異常公式：

其中：G是萬有引力常數，(x，y，z)為觀測點坐標；

礦體中心點到測點距離

公式(1)經積分后可以轉化為：