地球物理勘探方法在金屬礦深部找礦中的應(yīng)用及展望

■董華軍

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院山東濟(jì)寧272100）

地球物理勘探方法在金屬礦深部找礦中的應(yīng)用及展望

■董華軍

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院山東濟(jì)寧272100）

當(dāng)前，能源供應(yīng)已經(jīng)不能夠滿足我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，礦產(chǎn)資源的供需矛盾使得相關(guān)部門對(duì)深部找礦提出了更高的要求?；A(chǔ)設(shè)施的不完善和技術(shù)層面的制約，使深度找礦難度比較大。近年來，地球物理勘探方法逐漸被應(yīng)用到金屬礦深部找礦工作中，有效緩解了我國(guó)的礦產(chǎn)資源壓力。筆者著重對(duì)我國(guó)金屬礦深部找礦面臨的困境和地球物理勘探方法在金屬礦深部找礦中的應(yīng)用進(jìn)行分析，并對(duì)其未來發(fā)展前景進(jìn)行展望。

地球物理勘探方法金屬礦深部找礦應(yīng)用

1　引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)和應(yīng)用面臨諸多困境。特別是金屬礦產(chǎn)資源的缺乏，嚴(yán)重制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。近年來，隨著地表礦產(chǎn)資源和淺部礦產(chǎn)資源的逐漸減少，相關(guān)部門加大了對(duì)深部礦產(chǎn)資源的開發(fā)力度?？v觀我國(guó)當(dāng)前礦產(chǎn)資源發(fā)展局面，仍然與西方國(guó)家的礦產(chǎn)資源開發(fā)存在一定的差距。應(yīng)用地球物理勘探方法在金屬礦深部對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行尋找，能夠提高整體勘測(cè)質(zhì)量，達(dá)到對(duì)礦體的高效識(shí)別。目前，該勘探方法已經(jīng)取得了相應(yīng)的應(yīng)用成果。

2　我國(guó)金屬礦深部找礦的難點(diǎn)

深度找礦并不是一個(gè)單一的深度層面的概念，由于礦產(chǎn)資源埋藏比較深，其勘探和開發(fā)難度比較大。傳統(tǒng)的找礦方法和技術(shù)要素已經(jīng)無法滿足深部找礦的具體要求；金屬礦深部找礦難度比較大，勘探人員要通過不斷的實(shí)踐，以逐漸擴(kuò)充自身的理論知識(shí)，進(jìn)而達(dá)到良好的礦產(chǎn)資源勘探效果；金屬礦深部找礦綜合性比較強(qiáng)，其對(duì)勘探人員的專業(yè)技能和理論知識(shí)要求比較高?？碧饺藛T要具有豐富的地質(zhì)學(xué)和勘查技術(shù)等知識(shí)儲(chǔ)備和技能，才能達(dá)到良好的勘探效果。深部找礦對(duì)勘察人員的知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)踐能力要求都比較高［1］。

3　地球物理勘探方法在金屬礦深部找礦中的應(yīng)用

隨著信息化時(shí)代的到來，各種高端設(shè)備和技術(shù)被研發(fā)出來，并應(yīng)用到金屬礦深部找礦中。在金屬礦深部找礦中應(yīng)用地球物理勘探方法，能夠很大程度上提高金屬礦的勘探質(zhì)量和效率。地球物理勘探方法包括重力法、地震法、磁法和電法等。重力法的應(yīng)用依據(jù)是重力差異；地震法的應(yīng)用原理是波阻抗差異；磁法的應(yīng)用原理是通過對(duì)磁黃鐵礦的磁性礦物進(jìn)行測(cè)量，從而產(chǎn)生磁異常，并根據(jù)異常對(duì)金屬礦的位置進(jìn)行判斷；電法是將礦體作為一種低電阻導(dǎo)體，并根據(jù)電法異常，對(duì)深部礦產(chǎn)資源進(jìn)行判斷。地球物理勘探方法的優(yōu)勢(shì)在于其精確度很高、勘探范圍很大，其能夠?qū)Φ叵聵?gòu)造和物質(zhì)屬性進(jìn)行探測(cè)和判斷。地震法和大地電磁法在探測(cè)深度和探測(cè)精細(xì)度方面則更具優(yōu)勢(shì)?？碧饺藛T要根據(jù)金屬礦深部找礦的實(shí)際需求，對(duì)地球物理勘探方法進(jìn)行科學(xué)合理的選擇和應(yīng)用，以達(dá)到良好的找礦效果。

電法在地面系統(tǒng)方法中應(yīng)用比較多，其中尤以順變電磁法應(yīng)用最為普遍。近幾年來，電磁法也取得了一些技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，其中低頻法電磁法和連續(xù)電成像法應(yīng)用比較廣泛。這些方法實(shí)用性很強(qiáng)，都能夠達(dá)到良好的勘探效果。在磁性鐵礦勘探過程中，磁法的應(yīng)用比較普遍，航磁探明勘探方法已經(jīng)在我國(guó)鐵礦深部找礦中得到了廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，山東和新疆等地也逐漸將低緩磁異常法應(yīng)用到隱伏礦床勘探中，并達(dá)到了良好的勘探效果；山東和湖北地區(qū)也逐漸應(yīng)用剩余磁異常發(fā)對(duì)盲礦進(jìn)行勘測(cè)，并取得了良好的勘探成果。

近年來，重力儀不斷被應(yīng)用到金屬礦深部找礦中，并在技術(shù)上取得了相應(yīng)的改善和創(chuàng)新，從而使其勘測(cè)精度不斷提升，很大程度上提高了我國(guó)隱伏礦勘測(cè)質(zhì)量和效率?？碧饺藛T應(yīng)用重力儀對(duì)地表的重力異常進(jìn)行勘測(cè)，以探明深部礦；勘探人員也會(huì)對(duì)金屬礦的相關(guān)構(gòu)造和巖體等進(jìn)行研究，進(jìn)而對(duì)其礦體位置進(jìn)行推測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確定位。目前，重力儀在隱伏礦勘探中應(yīng)用比較普遍，勘探效果也很好。

勘探人員在盲礦勘探過程中，一般會(huì)選擇井中物探法。井中物探法又可細(xì)分為井中極化法和順變電磁法。順變電磁法在國(guó)外礦產(chǎn)資源勘探過程中應(yīng)用比較普遍，其勘探深度能夠達(dá)到2.5km和3km，勘探周期半徑能夠達(dá)到0.2km和0.3km。井中物探法在我國(guó)應(yīng)用并不普遍，僅處于推廣階段，其具有廣闊的發(fā)展空間。

地球物理勘探方法的應(yīng)用過程中，地震法的分辨率最高，在金屬礦深部找礦中應(yīng)用比較普遍。當(dāng)?shù)V體埋藏深度不超過0.5km的時(shí)候，應(yīng)用重力法、電法和磁法并不能達(dá)到良好的探測(cè)效果，探測(cè)深度越深，其探測(cè)效果就越不好。在金屬礦深部找礦過程中，應(yīng)用地震法，能最大程度達(dá)到勘探精度，并提升勘探結(jié)果的準(zhǔn)確性。目前，通過淺層地震法的應(yīng)用，我國(guó)已經(jīng)成功探明了很多隱伏金礦，其為我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)做出了重要貢獻(xiàn)［2］。

4　金屬礦深部找礦中地球物理勘探方法展望

金屬礦一般分布在地勢(shì)起伏比較大的山區(qū)，對(duì)地球物理勘探方法的應(yīng)用提出了很高的要求。以地震勘探為例，其勘查效果受到震源的影響。可控震源是一種地震勘探信號(hào)激發(fā)設(shè)備，其具有靈活性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和安全性等特點(diǎn)。在高密度地震勘探過程中，應(yīng)用可控震源勘探方法，能夠達(dá)到良好的勘探效果。同時(shí)，為了適應(yīng)金屬礦區(qū)的地理環(huán)境，電磁驅(qū)動(dòng)的高頻可控震源也逐漸向便攜式和小體積方面發(fā)展。

近幾年來，金屬礦深部找礦過程中，逐漸擺脫了傳統(tǒng)的大線搬運(yùn)和布設(shè)放大，對(duì)高靈敏度、大容量、大功率、多功能和多取樣的采樣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，很大程度提高了金屬礦深部找礦質(zhì)量和效率。同時(shí)，相關(guān)研究人員也開始對(duì)復(fù)雜山地?zé)o纜三分量檢波器進(jìn)行研究，對(duì)采集到的相關(guān)信息進(jìn)行儲(chǔ)存和處理，進(jìn)而對(duì)信息和數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行簡(jiǎn)化。

計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息數(shù)字化技術(shù)、成像技術(shù)和模擬技術(shù)等也逐漸被應(yīng)用到金屬礦深部找礦中，能夠從根本上實(shí)現(xiàn)金屬礦深部找礦過程中數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化和可視化［3］。

5　結(jié)語

礦產(chǎn)資源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中不可或缺的重要能源。在金屬礦深部找礦中對(duì)地球物理勘探技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠提高我國(guó)的礦產(chǎn)資源勘探質(zhì)量和效率，從根本上緩解我國(guó)礦產(chǎn)資源的緊張局面。隨著研究力度不斷加大，勘探技術(shù)也不斷朝向精細(xì)化和輕便化方向發(fā)展。對(duì)礦產(chǎn)資源勘探技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，很大程度上提高了礦產(chǎn)資源勘探過程中的精確度。隨著近幾年來我國(guó)礦產(chǎn)資源需求的不斷增加，地球物理勘探方法的應(yīng)用發(fā)展前景更加廣闊。

［1］袁桂琴，李秋生，等.地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用研究 ［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2011，（11）：1744-1805.

［2］周冠一.地球物理方法在金屬礦深部找礦中的應(yīng)用研究 ［J］.信息化建設(shè)，2015，（09）：347.

［3］葉益信，楊海燕，等.電磁法在深部找礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望 ［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2011，（01）：327-334.

P631［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-261-1

董華軍（1976～），男，工程師。