淺談地質找礦中離子遙感探測技術的應用

劉文國，劉颯偉

（河北坤宇物探科技有限公司，河北 唐山 063000）

大家知道，隨著社會經濟的高速發展，對礦產資源的需求量越來越大，地表礦藏日益減少，傳統的找礦技術很難滿足深部找礦的需要。本文對地質找礦中離子遙感探測技術的應用問題進行了深層次的研究，概述了離子遙感探測技術的理論基礎，工作原理，并結合工作實際，詳細分析了離子遙感探測技術在找礦中發揮的作用。

1 離子遙感探測技術的理論基礎

在自然界里各種物質都是以分子結構存在的，物質最小質量單位被科學界稱之為粒子，粒子根據作用的不同分為三大類：強子、輕子和傳播子。

強子，就是所有參與強力作用的粒子的總稱。它們由夸克組成，已發現的夸克有六種，它們是頂夸克、上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克、底夸克。其中頂夸克的存在，1995年3月2日發現于美國費米實驗室①。現有粒子中絕大多數是強子，質子、中子、介子等都屬于強子。

輕子，就是只參與弱力、電磁力和引力作用，而不參與強相互作用的粒子的總稱，輕子共有六種：包括電子、電子中微子、u子、u子中微子、t子、t子中微子。電子、u子、t子是帶電的，所有中微子都不帶電。目前所有的中微子都存在于反粒子，t子是1975年發現的重要粒子②。

傳播子，也屬于基本粒子，是傳遞強作用的膠子③，1979年在三噴注現象中被間接發現，它們可以在強作用下組成膠子球 ，光子是傳遞電磁相互作用的一種粒子。

1953年來自意大利的科學家費米（DonaIdArthufGIaser） 和他的同事安得森（HerbertAndeson）在美國芝加哥大學的同步回旋加速器上做實驗時發現了質子—介子系統中的第一個共振態，至80年代已發現的共振態粒子達300多種④。

粒子是一般在地球引力的作用下，相同質量的正、反粒子都會吸附在這種物質體周圍，物質的性質不同，粒子所需共振態頻率也不同，不同的共振頻率適應不同粒子共振態，粒子接收適合這種物質的粒子共振電磁波時，粒子就產生共振態動力，某一種物質在地球引力下形成粒子團時，一旦有適應這種物質的粒子共振電磁波，就會產生粒子共振運動，粒子運動在粒子傳播子的作用下形成鏈式共振粒子束。這種共振粒子束，上可穿透太空，下可穿透地球，同時產生共振粒子束電磁場，這種物理現象早已被科學家所證實。

離子是構成物質共振的基本粒子。

粒子共振運動向性是隨著地球磁場引力垂直正負向性運動。遇到物體構造體時，正波隨物體形態體傳播信號，平行運動向上傳播，當離開構造位置時，傳播信號端轉入垂直向地面，傳播信號表現于地面物體構造位置，共振粒子束并不是一有共振態粒子就會有強勁的離子束去穿透空間的，它的共振態取決于共振源，是和共振振幅強度成正比的，研究表明發射共振波振幅越強。共振粒子性質不同，不同性質粒子需要的共振波頻率也不同，利用不同頻率的電磁波可以分辨不同物質，接收不同粒子共振粒子束電磁波，就可以確定不同物質的位置，這就是離子遙感探測技術核心的理論基礎。

2 離子遙感探測技術的工作原理

我們在遠處發射不同強度的共振電磁波，就可以使遠處的不同的粒子團產生共振態，形成共振粒子束的電磁場，接收這種電磁場，就可以找到某種物質的所在。

大家知道，振動的傳播稱為波，電磁振動的傳播是電磁波。電磁波的波段按波長由短至長可依次分為： V-射線、X-射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線電波。電磁波的波長越短其穿透性越強。遙感探測所使用的電磁波波段是從紫外線、可見光、紅外線到微波的光譜段。太陽作為電磁輻射源，它所發出的光也是一種電磁波。當太陽光從宇宙空間經大氣層照射到地球表面時，地面上的物體就會對由太陽光所構成的電磁波產生反射和吸收。電磁波是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波，是以波動的形式傳播的電磁場，電磁波的速度非常快，在真空中的傳播速度等同于光速。

利用離子遙感探測儀主動向被探測的目標物發射一定波長的電磁波，采集目標物體向空間釋放的共振粒子束所攜帶的靜電場，按物體粒子的振動態不同，通過離子遙感物探儀的物探系統，對目標物體或資源體進行識別、分析、演繹、確定目標，揭示目標的地理位置、坐標、產狀、賦存信息。離遙感探測技術可以應于地質找礦、能源水資源勘查。不管是固定物體、液態、氣態、人體、空洞，還是化合物、生物、植物等各種物體都能進行探勘測。離子遙感探測搜索物體構造把區速度非常快，單一物體搜索方位，只需幾十秒，定位只需幾分鐘、幾十分鐘。

第一步，打開觸控開關；

第二步，通過觸控模塊，向STC微電腦模塊輸入待測物共振頻率數值；

第三步，STC微電腦模塊根據該共振頻率數值向晶振模塊發出控制信號，以使晶振模塊產生與該共振頻率數值相同頻率的震蕩信號；

第四步，晶振模塊產生的震蕩信號輸入無極調制載頻放大模塊，對該頻率信號進行前置放大，以使其適應高壓載頻發射與調制接收模塊輸入端的要求；

圖1 離子遙感探測技術工作原理圖

第五步，經無極調制載頻放大模塊放大的頻率信號輸入高壓載頻發射與調制接收模塊轉換成高壓電磁波經發射天線發射；

第六步，上述高壓電磁波遇到共振頻率與該頻率相同的物體，即產生共振，形成震蕩離子束靜電電磁場，定向搜索接收天線接收到該靜電電磁場信號，經高壓載頻發射與調制接收模塊轉換成相應頻率電磁波共振信號，該信號作用于定向接收天線上，轉動交叉，就可以知道物體所在區域以及形態。

3 離子遙感探測技術在地質找礦中的應用

自2008年以來，利用離子遙感探測技術探礦，在國內、外地質資源勘查中發揮了很好作用。已為多個礦業公司和200多個自然礦權人做過礦產資源勘查認證工作。在國內輻射到新疆、西藏、四川、內蒙、遼寧、吉林、黑龍江、陜西、山東、廣東、云南、廣西、河南、山西等14個省、市、自治區的160多個地區。涉及810多個礦產資源探測點。國外有柬埔寨、印度尼西亞、蒙古、俄羅斯、朝鮮等國家的20多個地區。探測點60多個。在蒙古國斯楞格省巴音高勒蘇木巴查干朝魯圖地區某金礦發現了金礦帶3條，幫助企業提升了生產能力和發展后勁；在內蒙古自治區巴林右旗某金礦勘查時發現了13條含銅、銀、鉛、鋅、錳的礦帶。為企業拓寬了新的生產門路。

4 結束語

總之，離子遙感探測技術在找礦業中廣泛應用，為找礦業注入了新的活力，同時也對找礦業的發展提供了必要的技術支持，將推動找礦業的可持續發展。離子遙感探測技術將進一步被人們所認識。