孫志強(qiáng)

【摘 要】我國最近幾十年在金屬礦地球物理勘探方面取得了不俗的成績(jī)。而且隨著勘探的礦種的變化，我國應(yīng)用了多種的勘測(cè)方式進(jìn)行勘測(cè)，甚至在某些方面已經(jīng)趕超了發(fā)達(dá)國家。在此筆者將淺談一下金屬礦地球物理勘探的新形勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】金屬礦；地球物理；勘測(cè)；新趨勢(shì)

0.前言

我國的很多礦種因?yàn)榍靶┠甑目碧剑谥袞|地區(qū)的大部分礦種都已經(jīng)很難再繼續(xù)發(fā)掘，加之礦種的重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)為有色金屬。所以，我國將目標(biāo)定在了西部地區(qū)。但是，在這樣的情況下，我們將面臨著一些地理上的挑戰(zhàn)，在這樣惡劣的條件下，我們?nèi)绾螌⑦@項(xiàng)工程進(jìn)行到底，我們將重點(diǎn)討論。

1.在我國現(xiàn)有的條件下金屬礦地球物理勘測(cè)的現(xiàn)狀與發(fā)展

隨著各種高科技的發(fā)展，我們?cè)诮饘俚厍蛭锢砜睖y(cè)方面也得到了比較大的發(fā)展。我們利用最新的科技來進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的記錄與處理。這樣很明顯的減少了很多數(shù)據(jù)記錄與處理方面的錯(cuò)誤率，當(dāng)然人工的使用的頻率方面也大為減少。

1.1我國現(xiàn)有條件下金屬礦地球物理勘測(cè)的現(xiàn)狀

首先我們考慮的是機(jī)械方面的配置。一件機(jī)械的精度是在精密勘測(cè)條件下的追求?，F(xiàn)在我國的情況是：對(duì)于地面勘測(cè)的儀器，我們稱之為重力儀，精度比較高的大部分是進(jìn)口的，我國能生產(chǎn)的只是一些精度差不多的該種儀器，在這種機(jī)械上我們是落后于一些國家的。但是在磁力勘測(cè)這方面我國已經(jīng)達(dá)到了國際的一流水平。而且值得驕傲的是國產(chǎn)電法類儀器已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，直流電阻率法和激電法儀器已被廣泛采用，瞬變電磁法（TEM）儀器已經(jīng)問世。但是不管怎樣總是存在一定的缺陷的，我國在對(duì)于功率要求比較嚴(yán)苛或者對(duì)于功能要求比較全面的儀器方面發(fā)展還不是很成熟。所以，在這樣的情況下，很多機(jī)械我們不得不從外國進(jìn)口。現(xiàn)在隨著科技條件的允許，我們不止把眼光放在西部地區(qū)，我們已經(jīng)把眼光放到了宇宙空間，而且在航空方面的磁力勘測(cè)的儀器我國也不負(fù)眾望的達(dá)到了國際先進(jìn)的水平，但是，因?yàn)槲覈诤娇盏慕饘倏睖y(cè)方面的起步比較晚，導(dǎo)致我們不可避免的存在了一些不足之處，總的來說，具體體現(xiàn)在幾個(gè)方面。例如所應(yīng)用的航天飛機(jī)類型比較缺乏，而且在導(dǎo)航方面的研究也不盡人意，導(dǎo)致了我們可以勘測(cè)的范圍大為減少。

另一方面，我國研究出來的可運(yùn)用的方式比較少，而且很多機(jī)械我國在設(shè)計(jì)方面沒有思路導(dǎo)致我們只能引進(jìn)外國的機(jī)器，給我國金屬礦地球物理的勘測(cè)的發(fā)展形成了一定的掣肘，在將計(jì)算機(jī)技術(shù)用于物探方面，我國的金屬礦物探技術(shù)人員做了大量的工作。技術(shù)和人機(jī)方面因受到新類型硬軟件的影響與很多國家有一段差距，其他方面都保持在世界先進(jìn)水平上。就在我國機(jī)械與技術(shù)都排除在外的基礎(chǔ)之上，仍然存在一定的困難。因?yàn)?，我國現(xiàn)在大部分金屬礦存在的地區(qū)大部分是我國沒有得到深度開發(fā)的地區(qū)，他們?cè)诳睖y(cè)的過程中會(huì)遇到比較惡劣的環(huán)境。而且，大部分的勘測(cè)是要應(yīng)用到電能的，但是因?yàn)檫@些地區(qū)的發(fā)展比較落后，所以不能提供相應(yīng)的設(shè)施，即使應(yīng)用自然發(fā)電，也會(huì)因?yàn)槟承┑V物質(zhì)的干擾而使這種工作無法進(jìn)行。所以在這些方面，還需要我們進(jìn)一步的發(fā)展。

1.2在我國現(xiàn)有的條件下金屬礦地球物理勘測(cè)的發(fā)展

我國現(xiàn)在研究出了一種儀器這種儀器可以不用滲入地下就可以將地下幾公里的地層結(jié)構(gòu)反映出來，這不得不說是一項(xiàng)比較大的進(jìn)步。而且我國也設(shè)計(jì)出了一種機(jī)器，可以以一部為主，其他為輔的方式進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)槟切┹o助機(jī)械質(zhì)量比較輕便，使整個(gè)測(cè)量的過程更加的輕松，而且，通過一定地區(qū)的實(shí)驗(yàn)，也證實(shí)了他的可靠性。無獨(dú)有偶，地質(zhì)礦產(chǎn)部物化探研究所研制了大地電場(chǎng)巖性探測(cè)儀樣機(jī)。儀器非常輕便，總重量小于5kg。經(jīng)嚴(yán)格的背對(duì)背考驗(yàn)，證明它能反映地下電性差異明顯的界面，而且確定深度的準(zhǔn)確度高，探測(cè)深度大（幾千米）。我國在很多山嶺橫行的地方，金屬礦物是比較多的，所以一些專門用來測(cè)量的飛機(jī)，應(yīng)為具有專業(yè)的性能，在數(shù)據(jù)處理方面應(yīng)該具有很強(qiáng)的能力，這樣就可以獲得大量的信息，但是因?yàn)檫@種飛機(jī)的開發(fā)過程比較復(fù)雜，導(dǎo)致了價(jià)格也比較昂貴，所以在這種飛機(jī)的使用方面我們還需要投入更多的研究。

2.我國未來幾十年可能發(fā)展的技術(shù)

它涉及到航空和地面用的電子導(dǎo)航系統(tǒng)。電子計(jì)算機(jī)對(duì)航磁資料進(jìn)行能譜分析，推斷解釋的自動(dòng)化。寬頻帶多發(fā)射裝置的航空和地面電磁感應(yīng)法系統(tǒng)。多探頭的航空探測(cè)系統(tǒng)，包括電子導(dǎo)航、新的電磁法、伽馬能譜、高錄敏的磁法以及數(shù)字獲得系統(tǒng)。配備有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)獲得系統(tǒng)的寬頻激發(fā)極化法系統(tǒng)。

3.關(guān)于金屬礦地球物理勘測(cè)的新方式的探尋

我國現(xiàn)在在巖石的勘測(cè)以及電磁方面的儀器研究是有一定成果的。當(dāng)然這些研究前提是因?yàn)槲覈牡V產(chǎn)資源基本處于比較封閉的地方，所以必須配備比較先進(jìn)的儀器去進(jìn)行勘測(cè)。目前隨著多元化文化的交織現(xiàn)象的出現(xiàn)，地理資訊系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用到了金屬礦的地球物理勘測(cè)當(dāng)中。所謂的地理資訊系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GIS，他是在計(jì)算機(jī)各種軟件的支持下進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的勘測(cè)，記錄分析的一種軟件。在利用GIS的過程中，我們可以通過地理資訊系統(tǒng)的分析將目標(biāo)縮小然后再進(jìn)行勘測(cè)，這樣將減少人力物力的浪費(fèi)，將目標(biāo)確定，當(dāng)然，如果能在地理咨詢系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加一些附加的功能。例如對(duì)于探測(cè)到的資料的處理以及一些現(xiàn)象的解釋將會(huì)給這個(gè)軟件帶來更多的使用空間。中國地質(zhì)勘查技術(shù)院目前正在從事這方面的研究工作。目前我國自行研制了航空氦光泵磁力儀，其靈敏度為0101nT，采樣率可達(dá)10次/s。同時(shí)自行研制了配套的收錄系統(tǒng)、磁補(bǔ)償系統(tǒng)，研究了配套的從近似垂直磁化到近似水平磁化條件下的數(shù)據(jù)處理方法。這套機(jī)械設(shè)備經(jīng)過了層層的考驗(yàn)，我們利用的方式就是從全球的各個(gè)緯度出發(fā)，進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，我國自行研究的這套設(shè)備在測(cè)量精度方面是很可靠的，也得到了很多國家的認(rèn)可，紛紛從我國購進(jìn)這些設(shè)備。當(dāng)然使用者也是好評(píng)如潮，這些研究的成功為我國的金屬礦的研究事業(yè)打下了比較好的物質(zhì)基礎(chǔ)。在航空電磁法方面，我國使用了引進(jìn)的三頻航電儀和地質(zhì)礦產(chǎn)部物化探研究所研制的雙頻航電儀。這類儀器的勘探深度小，要求低飛，而我國的金屬礦成礦遠(yuǎn)景地區(qū)大都地形起伏較大，無法達(dá)到低飛（小于100m）要求，因而在金屬礦找礦工作中的應(yīng)用不多。礦產(chǎn)勘查過程中，費(fèi)用消耗最大的是鉆探工作。無巖心鉆探是降低鉆探成本的一條非常有效的途徑。要實(shí)現(xiàn)無巖心鉆探或彌補(bǔ)巖心采樣率不高的缺陷，必須配合能在井中進(jìn)行原位測(cè)定的物探工作。而且，在蘇聯(lián)之后用熒光測(cè)定的方式也得到了廣泛的嘗試，雖然沒有得到預(yù)期的結(jié)果但是這項(xiàng)任務(wù)的進(jìn)行還是具有一定的意義的。

4.結(jié)語

總而言之，我國的金屬礦地球物理的勘測(cè)發(fā)展的時(shí)間不是很長，所以存在了一定程度的局限性，但是，隨著我國科技的發(fā)展，我國在這方面取得了可喜可賀的成績(jī)，也研究出了一批在世界上領(lǐng)先的設(shè)備，更是探討了一些新的方式跟方法。最后，在我們現(xiàn)在的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，將是未來我們不斷的追求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]史明娟，徐世浙，劉斌.大地電磁二次函數(shù)插值的有限元法.地球物理學(xué)報(bào)，2007，40（3）：421-430.

[2]嚴(yán)忠瓊，朱介壽.井間電阻率層析成像計(jì)算.中國地球物理學(xué)會(huì)年刊.北京：中國建材工業(yè)出版社，2006，12.

[3]溫佩琳，王俊軍，張榮峰.大地電磁測(cè)深邊界元法二維數(shù)值模擬.中國地球物理學(xué)會(huì)年刊，2005.