研究礦產(chǎn)勘查中的物化探技術(shù)應用與地質(zhì)找礦效果

王興偉

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局六總隊，貴州 凱里 556000）

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源需求量越來越大，在人們的日常生產(chǎn)和生活中，均需要應用礦產(chǎn)資源。在經(jīng)過常年開采后，礦產(chǎn)資源儲備量不斷降低，要求積極改進傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源勘察方式，應用先進的勘察技術(shù)，提升地質(zhì)找礦效果[1]。因此，對物化探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應用進行深入研究迫在眉睫。

1 礦產(chǎn)勘查中的物化探技術(shù)

1.1 物探技術(shù)分析

物探技術(shù)指的是根據(jù)地球物理場的變化情況，對地層巖性以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行分析。不同巖層介質(zhì)的密度、放射性、導電性等有一定的區(qū)別，因此其所引發(fā)的物理場變化也有所不同。在地質(zhì)找礦中，常用物探技術(shù)如下：①電磁技術(shù)。在電磁法的應用中，可發(fā)射電磁波作為場源，對電磁場在地面、地下等環(huán)境中的分布情況進行調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果可制作出地質(zhì)結(jié)構(gòu)異常圖。在礦產(chǎn)勘察中，如果探測深度在50m以上，則可應用電磁法進行地質(zhì)找礦。電磁法的應用優(yōu)勢在于攜帶方式便捷，并且數(shù)據(jù)獲得快速便捷，同時還具有數(shù)據(jù)處理功能。②大地電磁勘探技術(shù)。對于大地電磁勘探法，可分為電法勘探技術(shù)和磁法勘探技術(shù)兩種，其中，電法勘探指的是根據(jù)巖石以及礦石的電性差異特征，確定礦產(chǎn)資源以及水文的分布情況，常用電法有CSAMT法、IP法、EH4法等等。③地震層析成像技術(shù)。這一勘察技術(shù)的應用原理是X線理論和CT理論等等，其可對地下物性參數(shù)的分布情況進行詳細調(diào)查，然后逐層繪制出圖像信息，便于勘察人員對地層結(jié)構(gòu)進行分析。

1.2 化探技術(shù)分析

在地質(zhì)找礦中，化探技術(shù)的作用是對各類天然物質(zhì)進行測量。根據(jù)勘察對象以及勘察方式不同，可將其分為多種技術(shù)類型，包括金屬礦化探技術(shù)、地熱化探技術(shù)、非金屬礦化探技術(shù)等等。幾種常用的化探技術(shù)分析如下：①巖石測量技術(shù)。在巖石測量技術(shù)的應用中，要求采集礦產(chǎn)勘察區(qū)域巖石樣本，對巖石中各類元素的含量以及地球化學特征進行分析，發(fā)現(xiàn)巖石地球化學異常。②土壤測量技術(shù)。在土壤測量技術(shù)的應用中，要求對勘察區(qū)域地表覆蓋的疏松樣本進行采集，并分析其異常，進而實現(xiàn)礦產(chǎn)勘察。根據(jù)樣本采集密度不同，可將土壤測量技術(shù)分為土壤化探普查技術(shù)和土壤化探詳查技術(shù)兩種[2]。③水系沉積物測量技術(shù)。在水系沉積物測量技術(shù)的應用中，需要采集水系沉積物，比如水體環(huán)境中的砂土、淤泥等等，對其異常情況進行分析，即可實現(xiàn)礦產(chǎn)勘察。④多目標化學調(diào)查技術(shù)。在多目標化學的應用中，要求根據(jù)1：250000比例尺采集土壤樣本、水系樣本、生物樣本等等，然后對樣本中的微量元素進行分析即可。

2 物化探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應用及地質(zhì)找礦效果

在礦產(chǎn)地質(zhì)勘察中，通過應用物化探技術(shù)，可獲得詳細的地質(zhì)信息，但是，其在實際應用中也具有一定的不確定性，這樣就會影響勘察結(jié)果。另外，在對勘察所得數(shù)據(jù)進行解釋和分析時，如果方法應用不當，則也會影響勘察結(jié)果的應用水平。通常情況下，在地質(zhì)礦產(chǎn)中應用物化探技術(shù)，要求具有豐富工作經(jīng)驗的勘察人員組織實施，但是，如果其技術(shù)水平比較低，則會影響物化探技術(shù)的應用效果。對此，在地質(zhì)勘察中，應制定完善的勘察方案，對勘察工作提供指導，同時，隨著勘察過程中所收集的數(shù)據(jù)信息的不斷增加，數(shù)據(jù)分析難度也會逐漸提升，對此，要求勘察人員具備專業(yè)技術(shù)水平，提升數(shù)據(jù)處理能力。在礦產(chǎn)地質(zhì)勘察中應用物化探技術(shù)，應采取有效措施，盡量降低勘察過程中的誤差，具體應注意以下幾點：第一，在物化探技術(shù)的應用中，必須嚴格依據(jù)物化探技術(shù)的應用原則，確保勘察數(shù)據(jù)分析的準確性，然后以此為依據(jù)，對礦產(chǎn)勘察區(qū)域的環(huán)境條件進行判定分析。第二，在確定采礦區(qū)域范圍后，也可應用物化探技術(shù)，發(fā)現(xiàn)新礦物。第三，對礦產(chǎn)區(qū)域的成礦地質(zhì)條件進行深入研究。礦產(chǎn)資源的形成原因有很多種，在對礦產(chǎn)勘察所得數(shù)據(jù)進行分析和解釋時，必須重點關(guān)注地質(zhì)情況，綜合考慮復雜的地質(zhì)條件，另外，還需要對勘察過程中的各類外部因素進行有效控制，保證礦產(chǎn)區(qū)域地質(zhì)勘察結(jié)果的準確性。在具體的地質(zhì)勘察中，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，則需要對地質(zhì)條件進行綜合考察和研究，技術(shù)排除不良環(huán)境因素的影響。在礦產(chǎn)區(qū)域中，在深度較大的地層中可能含有豐富的礦體，同時，有些區(qū)域的地質(zhì)曲面比較復雜，對此，應注意采取有效措施排除外部環(huán)境因素以及地質(zhì)因素對于勘察結(jié)果的不良影響，保證物化探技術(shù)勘察所得結(jié)果的精度。

在應用物化探技術(shù)進行礦產(chǎn)地質(zhì)勘察時，要求嚴格依據(jù)地質(zhì)找礦原則以及方法，對勘察區(qū)域進行普查，確定礦床和礦體的具體情況。在勘察技術(shù)的實際應用中，需做好各類數(shù)據(jù)的收集和分析，對礦產(chǎn)分布各個地點進行勘察，并對勘察所得信息資源進行總結(jié)和分析。在礦產(chǎn)資源普查過程中，應重點灌注對于隱伏礦的勘察，綜合考慮礦體的生產(chǎn)條件選擇有效礦產(chǎn)資源。在對礦產(chǎn)資源進行直接勘察和間接勘察過程中，早期勘察工作指的是對礦產(chǎn)資源的分布情況進行直接勘察，然后再逐漸向地下埋藏較深的位置進行礦產(chǎn)勘察，從直接開采階段進入至間接開采階段。對此，在礦產(chǎn)地質(zhì)勘察中，應將直接法與間接法進行有效結(jié)合，進而保證礦產(chǎn)資源勘察工作的順利進行。在未來的礦產(chǎn)地質(zhì)勘察中，綜合性勘察技術(shù)的應用前景廣闊，在具體的勘察過程中，應注意將各個勘察環(huán)節(jié)進行有效結(jié)合，結(jié)合實際情況合理選用物化探技術(shù)，并保證各項技術(shù)的協(xié)同應用，盡量避免地質(zhì)勘察中的不足。另外，在應用物化探技術(shù)進行礦產(chǎn)地質(zhì)勘察時，對于各項技術(shù)所得勘察資料，應進行科學合理的解釋，避免脫離實際情況。

3 物化探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應用實例

（1）實例概況。礦區(qū)植被稀疏、巖石裸露，常年少雨干燥。礦區(qū)地面海拔較高。工程地質(zhì)條件屬于中等，環(huán)境地質(zhì)條件屬于中等，礦床水文地質(zhì)條件屬于中等。目前該礦井已經(jīng)開采到標高+750m。

（2）數(shù)據(jù)采樣。瞬變電磁法采用中心回線法和重疊回線法，測點距離為20m，測線長度為120m，延時時間為0.085ms～10.126ms，取樣道為49道，疊加次數(shù)為1024，采樣率為10μs，發(fā)射波形為雙極性梯形波，基頻設置為25Hz，關(guān)斷時間設置為70μs，發(fā)射電流設置為7.2，8.8，8.7，8.6，8.6，8.6，8.6A。

（3）數(shù)據(jù)處理。采用GrApHer軟件處理數(shù)據(jù)；采用surfer軟件處理數(shù)據(jù)，根據(jù)電阻率計算結(jié)果，繪制中心回線和重疊回線電阻率斷面。

（4）資料處理。對中心回線電阻率斷面進行分析。中心回線電阻率斷面分析結(jié)果如圖1所示。隨著顏色梯度的變化，電阻率也隨之變化。

圖1 中心回線電阻率斷面分析結(jié)果

由圖1可知：①在電阻率斷面上，假如顏色變化平緩，則表示地層連續(xù)性較好；如果顏色出現(xiàn)分界線，則表示該地層的連續(xù)性受到破壞；如果出現(xiàn)一定范圍的深色區(qū)域，則表示附近為高阻異常地帶，推斷有采空區(qū)的存在；如果出現(xiàn)一定范圍的淺色區(qū)域，則表示附近為低阻異常地帶，推斷有充水斷層的存在。②在圖1中，上部等值線呈不均勻分布，視電阻率較低，都在80Ω·m以下，在標高+150m位置處，出現(xiàn)高阻異常帶，此時低阻的連續(xù)性出現(xiàn)中斷；在標高+200m位置處，底部電阻相對較低。因此，推斷在+140m～+180m位置處，有采空區(qū)的存在。在另一低阻區(qū)域，推斷有充水斷層的存在。

對重疊回線法電阻率斷面進行分析。重疊回線法電阻率斷面分析結(jié)果如圖2所示。

圖2 重疊回線法電阻率斷面分析結(jié)果

由圖2可知，在150m位置處，可能存在高阻異常，推斷為采空區(qū)。假如采空區(qū)在測線位置處發(fā)生相對平移。通過復盤，發(fā)生在實際測量過程中，對中心回線進行布置時，接受裝置的位置與正確的位置向北偏移一定距離，然后，再進行對比分析，和中心回線的高阻區(qū)向北偏移正好吻合。

4 結(jié)語

綜上所述，本質(zhì)主要對礦產(chǎn)地質(zhì)勘察中的物化探技術(shù)進行了詳細探究，根據(jù)本文分析可見，物化探技術(shù)類型比較多，在具體的地質(zhì)勘察中，應根據(jù)礦產(chǎn)勘察實際情況，選用適宜的物化探勘察技術(shù)，并對勘察工序進行嚴格控制，對勘察所得資料數(shù)據(jù)進行解釋分析，為礦產(chǎn)資源勘察和礦產(chǎn)資源應用提供可靠依據(jù)。