礦產(chǎn)勘查的物化探技術(shù)方法使用原則分析

姚明伙 劉 成

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局107地質(zhì)隊(duì) 重慶渝北 401120）

礦產(chǎn)勘查的物化探技術(shù)方法使用原則分析

姚明伙 劉 成

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局107地質(zhì)隊(duì) 重慶渝北 401120）

新時(shí)期，在礦產(chǎn)勘查中，逐漸涌現(xiàn)出很多物化探技術(shù)，在實(shí)際作業(yè)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況合理選擇物化探勘查技術(shù)，確保勘查質(zhì)量、效率以及經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)此，本文將詳細(xì)探究礦產(chǎn)勘查的物化探技術(shù)方法使用原則。

礦產(chǎn)勘查；物化探技術(shù)；使用原則

引言

礦產(chǎn)勘查時(shí)探明可采礦產(chǎn)資源的基礎(chǔ)，目前，再發(fā)現(xiàn)出露地表的礦體數(shù)量十分有限，大部分礦產(chǎn)勘查活動(dòng)主要是應(yīng)用于研究地表巖石露頭以及反映礦體深部信息，因此，在礦產(chǎn)勘查中應(yīng)該不斷使用新技術(shù)和新方法，提高勘查質(zhì)量。

1 物化探技術(shù)方法概況

我國(guó)地大物博，礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富，而且礦產(chǎn)種類(lèi)具有多樣性，礦產(chǎn)勘查技術(shù)直接決定著礦產(chǎn)的開(kāi)采效益，甚至于國(guó)家環(huán)境保護(hù)息息相關(guān)。因此，越來(lái)越多的專(zhuān)家和學(xué)者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到提高勘查技術(shù)的重要意義，并且逐漸加深對(duì)于礦產(chǎn)勘查技術(shù)以及礦產(chǎn)開(kāi)采技術(shù)的研究。新時(shí)期，物化探技術(shù)被廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查工作中，對(duì)于地下深埋礦產(chǎn)以及隱伏礦產(chǎn)的勘查和開(kāi)采具有十分重要的意義。

1.1 物化探技術(shù)理念

物化探技術(shù)又被稱(chēng)為綜合物化探技術(shù)，綜合性較強(qiáng)，涉及重力、化學(xué)、電法、電磁等多個(gè)領(lǐng)域，是一種現(xiàn)代化勘查技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，物化探技術(shù)也就是物理和化學(xué)勘查技術(shù)的總和。

1.2 物化探技術(shù)分類(lèi)

1.2.1 物探技術(shù)

物探技術(shù)就是建立在物理學(xué)的基礎(chǔ)上而逐漸產(chǎn)生的礦產(chǎn)勘查技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中也是從物理學(xué)的角度，通過(guò)各種勘查方法進(jìn)行礦產(chǎn)勘查工作。物探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查方面具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以確保勘查結(jié)果達(dá)到理想狀態(tài)。目前的礦產(chǎn)勘查工作中，常見(jiàn)的物探技術(shù)主要包含了電磁法、地震層分析成像技術(shù)等。

（1）電磁法的應(yīng)用

電磁法指的是將低頻電磁波作為礦產(chǎn)勘查的媒介，然后通過(guò)電磁波的作用，對(duì)地下、地面等空間的礦產(chǎn)分布情況進(jìn)行實(shí)地勘查，然后通過(guò)計(jì)算電波反饋信息，最終得到局部電波異常圖。這種勘查方法在目前僅僅適用于淺層礦產(chǎn)資源的勘查，而對(duì)于深度超過(guò)50m的礦產(chǎn)資源勘查工作就有點(diǎn)無(wú)能為力了。因?yàn)殡姶趴辈榧夹g(shù)本身設(shè)備使用簡(jiǎn)單、操作方便且信息提取速度快的優(yōu)勢(shì)而被廣泛的應(yīng)用。但在具體的工作中，需要注意的是電磁干擾問(wèn)題，在勘查之前提前對(duì)周?chē)姶庞绊戇M(jìn)行處理。

（2）地震層析成像技術(shù)

該技術(shù)指的是相關(guān)技術(shù)人員通過(guò)對(duì)地震波數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，得出地表以及地下的實(shí)際情況，然后將數(shù)據(jù)的成分繪制成為圖像顯示出來(lái)，這樣有利于勘查技術(shù)人員進(jìn)行對(duì)礦產(chǎn)分布情況進(jìn)行深入研究。但是，在實(shí)際工作中，由于受到地質(zhì)、氣候等環(huán)境的影響，地彈性波的阻抗會(huì)有所不同，因此，提取的地震波數(shù)據(jù)也不盡相同，因此為了更好的獲取精確、科學(xué)的數(shù)據(jù)，往往都需要提前對(duì)地下結(jié)構(gòu)成分進(jìn)行全面分析，這就導(dǎo)致了礦產(chǎn)勘查工作成本的上升。基于此，這種技術(shù)在應(yīng)用中常用在深層的礦產(chǎn)勘查中，如石油、化工以及煤田等。

（3）大地電磁勘探技術(shù)

大地電磁勘查技術(shù)又可以分為電法勘探以及磁法勘探兩種，其中，電法勘探指的是技術(shù)人員依據(jù)宕石與礦石之間的電性差對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘查，準(zhǔn)確獲得當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件。目前，電法勘探技術(shù)種類(lèi)多樣，包括地面電法、航空電法、直流電法、電磁閥等。

（4）重力勘探

地層與礦體之間存在密度差，因此會(huì)導(dǎo)致重力場(chǎng)發(fā)生變化，所以，技術(shù)人員應(yīng)該采用相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行勘查分析，從而達(dá)到礦產(chǎn)勘查目標(biāo)，這就是重力勘探技術(shù)。

1.2.2 化探技術(shù)

化探技術(shù)是利用化學(xué)方法來(lái)勘查地下礦產(chǎn)的一種方法，它是通過(guò)地下介質(zhì)樣品中的化學(xué)微量元素進(jìn)行分析，從而對(duì)礦產(chǎn)資源的分布進(jìn)行推測(cè)，最終繪制出礦產(chǎn)資源分布圖。根據(jù)樣品介質(zhì)的不同，可以將化探技術(shù)分為巖石測(cè)量和土壤測(cè)量等。

（1）巖石測(cè)量

巖石測(cè)量技術(shù)是將地下巖石作為樣本，對(duì)巖石樣本中的微量元素的含量進(jìn)行研究，通過(guò)化學(xué)方法來(lái)找出巖石中的礦產(chǎn)資源。這種方法在當(dāng)前礦山隱伏礦中十分常見(jiàn)，是利用地球化學(xué)模型來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)勘查的一種現(xiàn)代方法。

（2）土壤測(cè)量

土壤測(cè)量技術(shù)指的是利用化學(xué)技術(shù)對(duì)礦區(qū)內(nèi)的土壤化學(xué)成分進(jìn)行檢測(cè)，并且根據(jù)檢測(cè)結(jié)果繪制礦區(qū)礦床實(shí)際分布圖。根據(jù)礦區(qū)土壤密度，可以將其分為土壤化探普查和土壤化探詳查兩類(lèi)。土壤化探普查的采樣密度較小，分析的元素種類(lèi)大概在10種左右，用于查找礦靶區(qū)。土壤化探詳查的采樣密度較大，分析元素的種類(lèi)為找礦的幾種元素，多用于較難識(shí)別的微粒金礦的勘查。

2 技術(shù)方法的使用原則

勘查工作人員在選擇物化探勘查技術(shù)時(shí)，應(yīng)該綜合考慮勘查礦產(chǎn)本身的實(shí)際情況。對(duì)于不同的物化探技術(shù)執(zhí)行方案的選擇，應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面：①目前，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，儀器本身的生產(chǎn)成本也在不斷升高，雖然物化探技術(shù)的先進(jìn)程度已經(jīng)達(dá)到了一定的高度，但是依然有一定的局限性，對(duì)于礦產(chǎn)進(jìn)行測(cè)量實(shí)際上就是對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)體進(jìn)行綜合分析，反應(yīng)礦產(chǎn)實(shí)際情況，但是對(duì)于勘查結(jié)果的最終解釋并不是唯一的。②在對(duì)物化探勘查信息進(jìn)行不斷強(qiáng)化的過(guò)程中，也會(huì)不斷弱化礦體以及物化探技術(shù)的直接關(guān)系，與此同時(shí)，還會(huì)增加對(duì)于異常源的尋找難度，在選定活動(dòng)性較強(qiáng)以及穿透能力較強(qiáng)的元素選定為指示性元素后，礦體本身位置的確定難度也會(huì)增加，導(dǎo)致物化探技術(shù)在樣品采集、測(cè)試的過(guò)程中面臨巨大挑戰(zhàn)。目前，在經(jīng)濟(jì)條件以及技術(shù)水平的限制下，物化探很難使用所有的勘查技術(shù)和方法。

大量礦產(chǎn)勘查的實(shí)踐表明，勘查者務(wù)必要充分的了解到物化探技術(shù)僅僅只是一項(xiàng)輔助性的措施，應(yīng)用該技術(shù)的目的主要是為了能夠?yàn)榈刭|(zhì)工作的研究提供更加詳細(xì)、可靠的勘查目標(biāo)信息。所以，在實(shí)際應(yīng)用物化探技術(shù)的過(guò)程中，務(wù)必要依據(jù)以下幾個(gè)方面的原則來(lái)進(jìn)行勘查：

2.1 為勘察目標(biāo)服務(wù)

礦產(chǎn)勘查的主要目的是對(duì)存在于地殼以及地表內(nèi)的礦體進(jìn)行檢測(cè)，礦物質(zhì)可以視為固體自然富集物。由于地質(zhì)環(huán)境以及地質(zhì)作用存在差異性，因此形成的地質(zhì)體也會(huì)出現(xiàn)不同的地球物理特征以及化學(xué)特征，而這些就是實(shí)現(xiàn)物化探勘查技術(shù)的基本條件。通常情況下，勘探人員都是對(duì)特定的勘探地點(diǎn)進(jìn)行勘探，因此，勘探工作需要確定一個(gè)統(tǒng)一的勘探目標(biāo)。可見(jiàn)只有確定了勘查目標(biāo)，才能保證勘查效率。

2.2 合理有效地原則

勘查目標(biāo)不同，對(duì)物化探技術(shù)方法有不同的要求，不同的技術(shù)方法也不同的特點(diǎn)，反映的層次也不同，不同的方法一般只能提供某方面的參考信息（如電法勘探，只能提供電性方面的信息，而且許多不同的巖、礦石或地質(zhì)體有共同的電性特征，也就是說(shuō)，同樣的電性特征，可能是不同的地質(zhì)體）。對(duì)于面積較大的礦產(chǎn)資源調(diào)查工作，應(yīng)該選擇航空物探技術(shù)、遙感技術(shù)以及水系沉積物測(cè)量技術(shù)，以此達(dá)到快速、高效的勘查目標(biāo)。但是，對(duì)于地質(zhì)深部的隱伏礦，應(yīng)該采用地面物探勘查技術(shù)，而對(duì)于重點(diǎn)地段，則應(yīng)該開(kāi)展相應(yīng)的物化探勘查工作。

2.3 經(jīng)濟(jì)、從簡(jiǎn)原則

在礦產(chǎn)資源勘查工作中，應(yīng)該不斷提高勘查工作的效率和質(zhì)量，加快勘查進(jìn)度，盡量節(jié)約勘查成本。與其他經(jīng)濟(jì)活動(dòng)形式相同，對(duì)于物化探勘查技術(shù)的選擇，不僅要確保勘查效果，而且還應(yīng)該綜合考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)際情況以及所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。如果使用物化探勘查技術(shù)的成本較高，超過(guò)直接提取樣本的探礦工程，則經(jīng)濟(jì)性較低。為了提高勘查質(zhì)量，應(yīng)該盡量選擇技術(shù)簡(jiǎn)單、設(shè)備輕便、成本較低的勘查技術(shù)，降低礦產(chǎn)勘查成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.4 技術(shù)方法的選擇

目前，物化探勘查新技術(shù)和新方法具有以下共同點(diǎn)：①勘查深度較大，最高可達(dá)數(shù)百米或者數(shù)千米；②勘查所得結(jié)果通常來(lái)自于深部地質(zhì)體信息；③信息微、弱，有些數(shù)據(jù)達(dá)億分之幾至百億分之幾；④測(cè)量元素的活動(dòng)性較低，穩(wěn)定性較低，對(duì)于礦體的判斷難度較大；⑤對(duì)設(shè)備儀器的技術(shù)要求較高，儀器設(shè)備投入成本較高。

綜合分析以上原則，合理選擇物化探勘查技術(shù)方法。具體的實(shí)施策略是：首先，明確具體的勘查地質(zhì)體以及工作區(qū)位置，在研究勘查地質(zhì)體的地球物理、地球化學(xué)特征和勘查區(qū)成礦地質(zhì)條件、自然地理?xiàng)l件的基礎(chǔ)上，建立勘查地質(zhì)體的物化探異常模式，對(duì)找礦標(biāo)志進(jìn)行總結(jié)概括，然后根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件以及技術(shù)條件，綜合考量，選擇合理的物化探勘查技術(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要礦產(chǎn)資源的支持，地質(zhì)找礦是礦業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。新時(shí)期，只要不斷完善地質(zhì)找礦技術(shù)，才能更快更準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)新礦區(qū)。由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，在找礦過(guò)程中必須遵循一定的原則，采用最佳的找礦技術(shù)組合，才能更加有效地開(kāi)展找礦工作，促進(jìn)我國(guó)礦業(yè)不斷發(fā)展。

[1]施俊法，楊宗喜，朱麗麗，張濤.澳大利亞礦產(chǎn)勘查計(jì)劃及其啟示[J].國(guó)土資源科技管理，2014（3）：56～57.

[2]徐占海.綜合運(yùn)用物探化探技術(shù)促進(jìn)地質(zhì)找礦大突破[J].中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì)，2010（11）：8～11.

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A

1004-7344（2016）03-0153-02

?產(chǎn)勘查物化探技術(shù)應(yīng)用[J].裝飾裝修天地，2015（09）：73～74.

2015-12-1

姚明伙（1984-），男，工程師，本科，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)方面的工作。