淺析物探方法在深部金屬礦產勘查中的應用

葉維國 賀飄新

摘 要：地表深層的金屬礦資源，已經成為我國礦產資源開發(fā)部門的主要針對對象。考慮到地表深層金屬礦資源的填埋特點，我國礦產資源開發(fā)管理總局必須要找到一種可行的方法對其進行勘查工作的進行。

關鍵詞：金屬礦資源;深層部位;物探開采;勘探技術;技術應用

在人類社會生活中，有一種重要的物質。該物質為人類維持和諧，穩(wěn)定的生活狀態(tài)奠定了基礎，這種重要物質就是“金屬礦資源”。眾所周知，我國國土面積很寬廣，在我國土地資源地層深處填埋著豐富的金屬礦資源。伴隨著對金屬礦資源的利用，我國社會市場經濟增長速度迅猛起來。技術人員不斷開發(fā)和利用新的物探技術，來進行金屬礦資源的發(fā)現和開采工作。接下來，筆者將介紹我國在地表深層金屬礦資源的開發(fā)方面，應用了哪些可靠的物探技術與手段[1-3]。

1 對電磁法勘探技術在深部金屬礦產勘查中的應用進行分析

1.1 利用可控源音頻大地電磁測深技術進行深部金屬礦產的勘查

當前我國在地表深層金屬礦資源勘查方面，最常利用的是可控源音頻大地電磁測深法。這種電磁法勘探技術，是由加拿大籍物理教授Strangway，以及多倫多大學的碩士Goldstein共同發(fā)現和提出的。他們二人最先利用人工手段，進行電源性電磁波的發(fā)射。這種電源性電磁波不僅可以改善地球天然電磁波場所的信號微弱問題，而且其輸出的電磁波質量也非常高。對電源性電磁波進行重復性使用，可用來勘探地表深層的金屬礦資源。并且電源性電磁波的工作原理，可以被用來解釋地球深部構造，剖析層面的分辨率問題和信號改善問題。除此之外，利用人工手段發(fā)射的電源性電磁波，其電波頻率和電波信號一點都不弱。最近幾年，我國著名物理學教授張國鴻，也在電磁波技術干預金屬礦資源勘查方面，不斷進行深入研究。張國鴻教授的研究結果表明：控源音頻大地電磁法能夠勘查的地表深層可達一千多米。另外，在實際進行金屬礦資源勘查工作時，需要利用輔助技術：地球深部構造表面鉆孔技術。

1.2 利用音頻大地電磁測深技術進行深部金屬礦產的勘查

音頻大地電磁測深法的電磁波原理，和大地電磁測深法原理大致相同。因為，前者的電磁波原理是在后者基礎上進行技術延伸得來的。另外，音頻大地電磁測深法和大地電磁測深法，均在上個世紀就已經被開發(fā)出來，并且在金屬礦資源勘查方面廣泛應用。其中，音頻大地電磁測深法具有很多明顯特征，這些特征對我國礦產資源開發(fā)部門進行金屬礦資源勘查和開采工作是有很多推動作用的。第一，由于音頻大地電磁測深法利用的電源磁場是天然磁場，因此其在進行勘查作業(yè)是不會被外界場力因素所干擾。第二，音頻大地電磁測深法的輔助設備重量很輕，因此無論哪種地形、哪種氣候，均可適用。第三，音頻大地電磁測深法可進行的金屬礦資源勘查范圍高達幾千米深度。我國在金屬礦資源勘查方面的負責人王玉敏，就曾在我國山東蒼山宋樓地區(qū)，利用音頻大地電磁測深法進行金屬礦資源填埋部位的確立。并且，還曾與胡龍華等人進行勘查任務合作。利用音頻大地電磁測深法，在我國永豐縣中村進行鎢金屬資源的礦區(qū)位置確立工作[4]。

2 對重力勘探技術在深部金屬礦產勘查中的應用進行分析

利用重力勘探技術進行地表深層的金屬礦資源勘查，其主要是利用地層深處分布密度狀況導致的重力失常情況，來進行金屬礦資源的填埋部位確立。通過對重力失常情況進行分析，以判斷出地球深層的哪些部位含有金屬礦資源。早在上個世紀中期，我國就進行了第一次重力勘探技術使用。之后經過三十年的時間，于上個世紀末期又進行重力勘探技術的二次使用。與第一次重力勘探技術使用相比，這次重力失常情況的確定提升了十幾倍的精準度，我國在金屬礦資源勘查方面，其探測能力水平更高的。我國現代社會中的重力勘探技術，已經實現三維處理模式。即利用三維重力處理技術、三維可視化演練技術、以及三維重力綜合地質分析技術，對我國地表深層重力失常情況出現的原因做出解釋。并且，對于地勢地形情況異常復雜的地區(qū)而言，三維處理模式的重力勘查技術具有更實際的應用效果。但是，我們在進行金屬礦資源實際勘查工作時，并不單獨使用重力勘查技術，而是利用其他物探技術對其進行輔助勘查。

3 對地震勘探技術在深部金屬礦產勘查中的應用進行分析

地震勘探技術在我國的金屬礦資源勘查工作進行方面，也被廣泛應用。因為，利用地震勘探技術可以對地表深層結構，或者是某些物質的彈性、密度進行勘查。之后通過對它們的差異性進行對比，從而激發(fā)地層發(fā)生電波震動。一旦地震波發(fā)生響應，地表巖層部分就會發(fā)生狀態(tài)變化。

隨著我國科技水平的不斷發(fā)展和進步，許多具備超高分辨率的地震勘探儀器裝備被開發(fā)出來。另外，我國在地震勘探儀器軟件升級方面的更新速度也變得很快，這導致我國在地震資料的搜集方面表現出集中發(fā)展的趨勢。

我國所采用的地震勘探技術，涉及到對物理反射波和物理折射波的應用。南非物理學家Pretorius在當地的某一盆地，利用地震勘探技術中的物理反射波狀態(tài)，最終確定金屬礦資源的空間深度為：地表深層三千米左右范圍內。除此之外，加拿大物理學者White，以及他的團隊，利用地震勘探技術探測出在地球底層太古宙基底下蘊含著豐富的金屬礦資源。

4 對綜合物探技術在深部金屬礦產勘查中的應用進行分析

所謂的“綜合物探技術”，即利用多種金屬礦資源勘查方法共同進行地表深層勘查作業(yè)。這種金屬礦資源勘查方法，對于地表深層勘查任務的完成具有一定的推動作用。

因為，綜合物探技術進行金屬礦資源勘查工作時，“既經濟，又方便”，能夠快速完成地表深層勘查工作任務。另外，聯(lián)合使用兩種，或者兩種以上的金屬礦資源勘查技術，對于地表深層勘查結果方面，可以起到相互佐證的作用。并且，通過這種方式可以提高金屬礦資源勘查結果的準確性。

我國物理學家徐忠平教授，早就在新疆地區(qū)羅布泊一帶，利用綜合物探技術進行地表深層礦區(qū)構造特征的核查。在該項目中，徐忠平教授利用到的物探技術為：以地球剖面進行分辨和反射，利用重力因素進行金屬礦資源深度勘探工作。

除此之外，徐忠平教授還針對金屬礦資源填埋的具體位置，進行了區(qū)域性劃分工作。在這一前提之下，又利用瞬變電磁法進行勘探應用，同時輔助鉆孔技術的使用，最終推斷出金屬礦資源的具體位置。該地區(qū)地表深層六百米到一千米的范圍內填埋有金屬礦資源。

結束語

我國已經針對不同類型的地表深層金屬礦資源填埋狀態(tài)，開發(fā)出不同的金屬礦資源勘查技術。但是，我國有關部門在進行金屬礦資源的實際勘查工作時，依舊使用多種勘查技術，來綜合利用進行物探任務的進行。利用多種金屬礦資源勘查技術，對于勘查得出的結果可以進行對比，以確保勘查出金屬礦資源填埋數據的準確性。

參考文獻

[1] 曹凱，關繼凱，孫京京.物探技術在深部金屬礦產勘查中的應用研究[J].世界有色金屬 ，2018（19）∶126+128.

[2] 才立璇.深部金屬礦勘查中常用的物探方法及運用[J].世界有色金屬 ，2018（16）∶137+139.