淺談物化探找礦技術面臨的問題與發展趨勢

王帥 白楠

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.031

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

關鍵詞：物化探 找礦技術 問題 發展趨勢

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：一是從技術上，很大程度要依賴于物化探勘查技術的進步與發展，這是一種內在因素，即一種能力；二是從技術管理上要有一個強有力、統籌的技術指導機構和專家系統，這是一種外在因素，是一種條件。兩者的有效結合、協調運籌，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的研究程度重視不夠，對深部隱伏礦體精確定位的技術方法嚴重缺乏。現主要表現為：（1）我國大陸地質構造比較復雜，礦床產出環境多樣，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）極缺少地質深部找礦的方法技術，找礦經驗不足，綜合效應和地球物理探測的能力未能充分地發揮挖掘出來。（3）地質。物探、化探在深部找礦應用中，方法的組合不夠合理，缺少比較系統的整裝勘查成果且研發力量分散，起點低。（4）缺少適于大探測深度的高質量、高水平的國產化儀器設備、數據處理解釋系統。（5）缺少研發深部探測技術和設備的試驗基地。

1 近些年來，物探技術面臨的主要問題與發展趨勢

（1）提高對全面的地球物理信息的采集工作和處理數據技術的水平。物探領域全世界的發展歷史說明，原始數據野外采集精度的提高，使得物探領域的應用范圍、應用效果不斷增大，物探理論與方法的不斷進步，需要原始數據采集技術的進步和質量作保證才能實現。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發展緩慢，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、地球物理性質在橫向和縱向上都有較大變化、構造與機構復雜，多為地質條件復雜、埋藏較深的地質勘探對象。地質體的均勻性描述與探測的方法繼續改進升級。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。各種成像技術的特點是未知因素多，設備觀測數據量大，只有對每個未知數的覆蓋次數足夠多，計算量足夠大，才能使解出來的未知數降低和可靠。同時，數據處理與正反演解釋中引入可視化技術，使人機交互反演得以更新和發展，極大地提高了數據重建與圖像轉化的質量。充分使用三維和動態可視化技術，在解釋系統的運作和成果顯示上發揮作用，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。由于地下巖體介質形態和性質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，表征其構造、性質和結構的變數越多。物探的異常解釋和工作成果，必須結合地質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。

過去在金屬礦區用物探方法直接找到的礦是較少的。從物探數10年的發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問題，起到間接找礦作用。在找礦過程中，采用創新性的方法技術成果解釋，利用新的地球物理參數，是提高其地質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 化探技術面臨的問題與發展趨勢

（1）傳統地球化學方法技術的改進和完善，使其適應當代礦產勘查的需求。傳統地球化學方法技術的改進和完善主要出現在不同特殊景觀區區域性找礦領域。按照不同的地球化學景觀條件，推進全國礦業勘查工作，實現地質找礦的重大突破，必須研究可適應的區域化探方法技術。

（2）深穿透地球化學方法技術和尋找深埋大型礦床的地球化學方法技術的研制。深穿透地球化學方法技術主要是通過各種有機及無機氣體的測量和土壤中活動態元素的選擇性提取，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，和最優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展趨勢。外來覆蓋物淺鉆取樣技術的應用，將可驗證深穿透地球化學成果的有效性，大大促進覆蓋區找礦工作。國外在金屬礦氣體地球化學側量技術研究中取得長足進步，值得國內學者借鑒。在金屬礦床上有機指標的形成及與礦體的關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，但對常規氣體的研究創新不夠。

前者適用于我國西部地區的礦產勘查工作，后者是我國中東部地區礦產勘查的首選技術。

3 結語

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，如構造疊加暈找礦方法適用于地層基巖出露比較好的地區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，地電化學法、酶提取法、金屬活動態測量法等方法則能很好地反映深部礦化引起的異常特征。

礦產勘查是一項極其復雜完整的系統工程，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。在找礦勘查技術方法應用時，必須結合具體礦區的地質背景、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。

隨著現代制造技術、電子技術、計算機技術、材料技術、信息技術等的發展，物化探勘查技術在精度、分辨率、靈敏度、探測深度、抗干擾性能、自動化程度、實時顯示、現場測試等方面發生了很大變化，三維地震、礦床原生暈分帶模型、深穿透地球化學、三維可視化和數據模擬等技術的研究和應用取得了創新發展和實用效果。另一方面，勘查技術正朝著多方法綜合方向發展，如，物探重、磁、電勘查技術在向高精度、高分辨率、三維解釋方向發展的同時，還向重磁電震綜合勘查方向發展。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上，進行多數據聯合互約束反演綜合。

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

參考文獻

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