淺談物化探找礦技術(shù)面臨的問題與發(fā)展趨勢

王帥 白楠

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.031

摘 要：中國覆蓋區(qū)（植被和土壤覆蓋區(qū)、沙漠戈壁區(qū)等）分布廣泛，怎樣尋找中國深部的金屬礦產(chǎn)，目前是擺在我們面前的重要任務(wù)。在新的一輪找礦勘探和地質(zhì)調(diào)查工作中，我們所要面臨的多是地質(zhì)找礦條件復雜、常規(guī)找礦方法技術(shù)難以識別的隱伏礦，或者是在工作條件十分艱苦的西部地區(qū)找礦。

關(guān)鍵詞：物化探 找礦技術(shù) 問題 發(fā)展趨勢

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（c）-0031-02

我國物化探找礦要有大的突破，有兩個待解決的問題：一是從技術(shù)上，很大程度要依賴于物化探勘查技術(shù)的進步與發(fā)展，這是一種內(nèi)在因素，即一種能力；二是從技術(shù)管理上要有一個強有力、統(tǒng)籌的技術(shù)指導機構(gòu)和專家系統(tǒng)，這是一種外在因素，是一種條件。兩者的有效結(jié)合、協(xié)調(diào)運籌，可能是問題解決的突破點。

我國一直以來，在對深部找礦理論、成礦預測和方法技術(shù)的研究程度重視不夠，對深部隱伏礦體精確定位的技術(shù)方法嚴重缺乏?，F(xiàn)主要表現(xiàn)為：（1）我國大陸地質(zhì)構(gòu)造比較復雜，礦床產(chǎn)出環(huán)境多樣，成礦類型眾多，給深部找礦模型的建立帶來了非常大的困難。（2）極缺少地質(zhì)深部找礦的方法技術(shù)，找礦經(jīng)驗不足，綜合效應和地球物理探測的能力未能充分地發(fā)揮挖掘出來。（3）地質(zhì)。物探、化探在深部找礦應用中，方法的組合不夠合理，缺少比較系統(tǒng)的整裝勘查成果且研發(fā)力量分散，起點低。（4）缺少適于大探測深度的高質(zhì)量、高水平的國產(chǎn)化儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)處理解釋系統(tǒng)。（5）缺少研發(fā)深部探測技術(shù)和設(shè)備的試驗基地。

1 近些年來，物探技術(shù)面臨的主要問題與發(fā)展趨勢

（1）提高對全面的地球物理信息的采集工作和處理數(shù)據(jù)技術(shù)的水平。物探領(lǐng)域全世界的發(fā)展歷史說明，原始數(shù)據(jù)野外采集精度的提高，使得物探領(lǐng)域的應用范圍、應用效果不斷增大，物探理論與方法的不斷進步，需要原始數(shù)據(jù)采集技術(shù)的進步和質(zhì)量作保證才能實現(xiàn)。不同物探方法，受各種干擾因素的影響不同，因而在處理的方法和重點及異常解釋方面也不盡相同。當前新的采集與處理技術(shù)發(fā)展緩慢，已成為尋找深部隱伏礦的瓶頸。

（2）目前我國找礦面臨的多是巖性不均勻、地球物理性質(zhì)在橫向和縱向上都有較大變化、構(gòu)造與機構(gòu)復雜，多為地質(zhì)條件復雜、埋藏較深的地質(zhì)勘探對象。地質(zhì)體的均勻性描述與探測的方法繼續(xù)改進升級。為了能清晰地顯示研究對象體的空間特征，近幾十年來，地球物理場的成像技術(shù)研究取得了非常大的進展，包括電磁波成像、地震波成像和位場成像等。各種成像技術(shù)的特點是未知因素多，設(shè)備觀測數(shù)據(jù)量大，只有對每個未知數(shù)的覆蓋次數(shù)足夠多，計算量足夠大，才能使解出來的未知數(shù)降低和可靠。同時，數(shù)據(jù)處理與正反演解釋中引入可視化技術(shù)，使人機交互反演得以更新和發(fā)展，極大地提高了數(shù)據(jù)重建與圖像轉(zhuǎn)化的質(zhì)量。充分使用三維和動態(tài)可視化技術(shù)，在解釋系統(tǒng)的運作和成果顯示上發(fā)揮作用，提高了探測成果的直觀性和可視化程度。

（3）多種信息的綜合利用，物探問題的多解性降低。由于地下巖體介質(zhì)形態(tài)和性質(zhì)的改變對地球物理場的影響存在等效的作用，使得多解性解答不設(shè)計唯一。如果再考慮干擾和觀測誤差等因素影響以及物理場的數(shù)字表達式和計算方法的不嚴謹，可能問題會進一步復雜化。物探的探測對象越復雜，表征其構(gòu)造、性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的變數(shù)越多。物探的異常解釋和工作成果，必須結(jié)合地質(zhì)化探等資料進行綜合異常解釋推斷，才能不斷提高物探找礦的效果。

過去在金屬礦區(qū)用物探方法直接找到的礦是較少的。從物探數(shù)10年的發(fā)展成就可以清楚地認識到，利用物探方法主要是解決找礦過程中的地質(zhì)問題，起到間接找礦作用。在找礦過程中，采用創(chuàng)新性的方法技術(shù)成果解釋，利用新的地球物理參數(shù)，是提高其地質(zhì)效果和擴大金屬礦物探應用的非常重要方面。采用綜合信息找礦，對于提高物探對隱伏礦的探測深度和勘查效果具有極其重要的意義。

2 化探技術(shù)面臨的問題與發(fā)展趨勢

（1）傳統(tǒng)地球化學方法技術(shù)的改進和完善，使其適應當代礦產(chǎn)勘查的需求。傳統(tǒng)地球化學方法技術(shù)的改進和完善主要出現(xiàn)在不同特殊景觀區(qū)區(qū)域性找礦領(lǐng)域。按照不同的地球化學景觀條件，推進全國礦業(yè)勘查工作，實現(xiàn)地質(zhì)找礦的重大突破，必須研究可適應的區(qū)域化探方法技術(shù)。

（2）深穿透地球化學方法技術(shù)和尋找深埋大型礦床的地球化學方法技術(shù)的研制。深穿透地球化學方法技術(shù)主要是通過各種有機及無機氣體的測量和土壤中活動態(tài)元素的選擇性提取，在地球表面獲取深部隱伏礦床的地球化學信息，從而找到隱伏礦體。主要技術(shù)方法有偏提取分析、微米篩方法、顯微相分析方法等。研制在被外來運積物覆蓋的各種景觀區(qū)，和最優(yōu)化的深穿透地球化學方法和方法組合，肯定是深穿透地球化學方法未來的發(fā)展趨勢。外來覆蓋物淺鉆取樣技術(shù)的應用，將可驗證深穿透地球化學成果的有效性，大大促進覆蓋區(qū)找礦工作。國外在金屬礦氣體地球化學側(cè)量技術(shù)研究中取得長足進步，值得國內(nèi)學者借鑒。在金屬礦床上有機指標的形成及與礦體的關(guān)系需要更加深入地研究。我國在地、氣方面做了大量的研究試驗工作，但對常規(guī)氣體的研究創(chuàng)新不夠。

前者適用于我國西部地區(qū)的礦產(chǎn)勘查工作，后者是我國中東部地區(qū)礦產(chǎn)勘查的首選技術(shù)。

3 結(jié)語

任何一種方法的找礦方法都有自身的適用性。在對于不同的勘查階段、不同的礦種、不同的景觀條件都有各自的適用范圍，如構(gòu)造疊加暈找礦方法適用于地層基巖出露比較好的地區(qū)以及在已知礦體深部尋找盲礦體或第二個礦體富集帶；而對于覆蓋區(qū)，地電化學法、酶提取法、金屬活動態(tài)測量法等方法則能很好地反映深部礦化引起的異常特征。

礦產(chǎn)勘查是一項極其復雜完整的系統(tǒng)工程，任何一種單純或單一的方法對異常分析都很難做出全面合理的解釋。在找礦勘查技術(shù)方法應用時，必須結(jié)合具體礦區(qū)的地質(zhì)背景、地球化學特征、地球物理特征，科學選擇合適的方法，才能取得好的找礦應用效果。

隨著現(xiàn)代制造技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、材料技術(shù)、信息技術(shù)等的發(fā)展，物化探勘查技術(shù)在精度、分辨率、靈敏度、探測深度、抗干擾性能、自動化程度、實時顯示、現(xiàn)場測試等方面發(fā)生了很大變化，三維地震、礦床原生暈分帶模型、深穿透地球化學、三維可視化和數(shù)據(jù)模擬等技術(shù)的研究和應用取得了創(chuàng)新發(fā)展和實用效果。另一方面，勘查技術(shù)正朝著多方法綜合方向發(fā)展，如，物探重、磁、電勘查技術(shù)在向高精度、高分辨率、三維解釋方向發(fā)展的同時，還向重磁電震綜合勘查方向發(fā)展。這種綜合不單是各種資料相互佐證，而是在各種方法解釋的基礎(chǔ)上，進行多數(shù)據(jù)聯(lián)合互約束反演綜合。

綜上所述，針對不同探測目標，采用綜合物探化探勘查技術(shù)，集成優(yōu)化組合方法，且物探、化探與地質(zhì)相配合，進行多元數(shù)據(jù)集成的綜合運用和分析研究，將是今后我國金屬勘查技術(shù)發(fā)展的總體趨勢。

參考文獻

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