華天月

摘 要： 我國(guó)礦區(qū)的潛在、隱蔽多金屬資源成為了礦區(qū)開(kāi)采行業(yè)的主要采集目標(biāo)。鑒于此，文章在基于筆者研究及工作實(shí)踐情況下，首先簡(jiǎn)要分析礦采勘查技術(shù)的發(fā)展，隨后分析了綜合物探勘查的具體方法，最后在此基礎(chǔ)上綜合分析物探方法在多金屬礦產(chǎn)資源勘查的應(yīng)用，力圖為推動(dòng)我國(guó)金屬礦產(chǎn)勘查發(fā)展貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。

關(guān)鍵詞： 綜合物探方法； 多金屬礦產(chǎn)； 勘查

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，礦產(chǎn)資源的勘查技術(shù)已趨于完善，改變了過(guò)去傳統(tǒng)的勘查方法，引進(jìn)先進(jìn)的勘查儀器，發(fā)揮綜合性的物探勘查技術(shù)在多金屬礦區(qū)勘查的應(yīng)用效果，對(duì)勘查的重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槁癫馗畹?、潛伏區(qū)更廣的礦床，更高效率地勘查出多金屬礦產(chǎn)的存在空間位置和具體形狀。為此，下文將重點(diǎn)介紹綜合物探方法在多金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用，以供廣大同行參考。

1. 礦產(chǎn)勘查技術(shù)的發(fā)展

多金屬的礦產(chǎn)勘查是在我國(guó)首次提出工業(yè)強(qiáng)國(guó)口號(hào)之后逐漸發(fā)展壯大的，經(jīng)歷了最初的模糊勘查到后來(lái)的精準(zhǔn)勘查階段，現(xiàn)階段我國(guó)在多處建立起大型礦產(chǎn)開(kāi)采基地以及大型的礦產(chǎn)勘查團(tuán)隊(duì)。隨著我國(guó)地質(zhì)工作的深入開(kāi)展，對(duì)于多金屬礦區(qū)的勘查技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。因此，將綜合性的物探勘查方法應(yīng)用于多金屬礦產(chǎn)資源的勘查中，利用全方位、多領(lǐng)域的勘查手段來(lái)尋找多金屬礦意義重大。

隨著礦產(chǎn)勘查學(xué)科的逐漸發(fā)展成熟，形成了系統(tǒng)化的多金屬礦產(chǎn)勘查體系，勘查理論和勘查實(shí)踐豐富了勘查技術(shù)，物探勘查方法可以高效地獲取礦區(qū)的巖性、物性、礦化等地質(zhì)信息，并根據(jù)信息有效地找到隱藏的礦產(chǎn)資源，綜合物探勘查技術(shù)在多處多金屬礦產(chǎn)勘查中取得了良好效果。

2. 綜合物探的具體方法

通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)研究以及結(jié)合筆者實(shí)踐來(lái)看，常見(jiàn)的物探方法有重力法、磁法以及電法這三種方法。

2.1 重力法

重力法又名重力勘查，廣泛運(yùn)用于20世紀(jì)90年代，主要利用重力的物理特征的一種勘查方法。運(yùn)用此種方法可以有效地勘察到密度較高、較大的礦體，對(duì)超基性巖伴生的礦產(chǎn)的勘察敏感性很高。此外，結(jié)合多種物探勘查方法，對(duì)斷層巖層隱蔽的礦體、起伏的基層巖體有明顯的勘察作用。重力勘查法的發(fā)展歷史悠久，不僅是最主要的、最基礎(chǔ)的勘察方法，而且是運(yùn)用最廣泛的勘察方法。

2.2 磁法

磁法勘探是運(yùn)用于具有磁場(chǎng)的巖層的勘探方法，運(yùn)用具有局限性，但是一種很有效的勘查方法。勘查腐蝕變形的巖石、礦床以及控礦構(gòu)造有顯著的勘查效果。由于磁法勘探密度高，分辨率高，且勘察數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，在磁性巖層受到廣泛的運(yùn)用。主要是運(yùn)用巖層內(nèi)部不同礦產(chǎn)介質(zhì)相互間的磁場(chǎng)作用，通過(guò)磁力儀感應(yīng)到巖層內(nèi)部的磁變化，進(jìn)而勘察出具體多金屬礦產(chǎn)的空間位置、具體方位、形狀大小等。航空氮光泵磁力儀是目前較為先進(jìn)的磁法勘察儀器設(shè)備，其具有靈敏度高、效果顯著的特點(diǎn)，在礦區(qū)深部以及巖體深處的礦產(chǎn)勘探占據(jù)著重要的地位。

2.3 電法

電法也是礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用廣泛的勘察方法，尤其是瞬變電磁法、激光激化法。此類(lèi)電法勘察方法分辨率較其他勘察技術(shù)要高，因此對(duì)于礦產(chǎn)覆蓋面大的礦區(qū)有大的普適度，特別是首要普查和二次詳細(xì)勘察都有很廣泛實(shí)用性。電法勘察技術(shù)特別在礦產(chǎn)豐富的礦區(qū)都有著廣泛運(yùn)用。

3. 綜合物探勘查技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 物探勘查技術(shù)中的淺層地震技術(shù)

淺層的巖石層面由于到達(dá)路面的距離較短，可以利用人工智能的物探勘察方法進(jìn)行勘探，其中淺層地震技術(shù)就是一種。這種技術(shù)采用的是人工激發(fā)，具有彈性的頻率波，并且依賴(lài)于淺層的礦石巖層作為傳播介質(zhì)，該探測(cè)波在淺層有明顯的探測(cè)效果，對(duì)于多金屬的礦石的物質(zhì)結(jié)構(gòu)有著強(qiáng)烈的反饋。該技術(shù)主要運(yùn)用于油氣的勘察，在多金屬的勘察中也稍稍有所效果，但由于油氣物質(zhì)和多金屬物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中反饋的巖層結(jié)構(gòu)信息有些誤差，偏離了預(yù)期的多金屬勘察目標(biāo)。

3.2 地震層析成像

類(lèi)似于醫(yī)學(xué)拍片成像的原理，例如拍X光，拍CT，都是通過(guò)某種介質(zhì)感應(yīng)，把人體的某個(gè)部位通過(guò)固定的圖像反映出異常。地震層析成像是利用地震波對(duì)礦區(qū)的巖體介質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，由于地震波對(duì)不同介質(zhì)的感應(yīng)程度不一致，地震波反饋的波長(zhǎng)、波頻等信息通過(guò)數(shù)據(jù)圖反映，各種不同的反饋信息代表了被檢測(cè)物質(zhì)的物理特征，根據(jù)多金屬的物理特征判斷其所在礦區(qū)的深度及具體位置。這種反饋成像能夠多層次地剖析被檢測(cè)巖層的具體物質(zhì)，所以被稱(chēng)為地震層析成像。該方法發(fā)展于20世紀(jì)30年代，最初這種技術(shù)僅僅運(yùn)用在地層內(nèi)部的各巖石層的勘察，后來(lái)逐漸在礦產(chǎn)能源的勘察中運(yùn)用，最后成熟運(yùn)用到多金屬礦產(chǎn)資源的勘察。并且發(fā)現(xiàn)該勘察方法運(yùn)用于多金屬礦產(chǎn)勘察中，能繪制出分辨率高的成像，同時(shí)在深層的礦區(qū)勘察效果顯著，探測(cè)深度有新的發(fā)展，并在操作因素和資金因素上較容易控制，因此該技術(shù)廣泛運(yùn)用于多金屬礦產(chǎn)資源的勘察。

3.3 航空地面甚低頻電磁法

航空地面甚低頻電磁法是進(jìn)口的技術(shù)，主要是我國(guó)引進(jìn)來(lái)的技術(shù)產(chǎn)品。該電磁法的磁場(chǎng)源頭是低頻率的電磁波，通常為15～30kHz的電磁波，這種電磁波通常是廣播電視臺(tái)發(fā)出的。該技術(shù)方法的理論基礎(chǔ)是電磁感應(yīng)，由于不同介質(zhì)空間的磁場(chǎng)分布不均，通過(guò)檢測(cè)可以獲得不同介質(zhì)的良導(dǎo)電質(zhì)體，并根據(jù)電性的差異判斷不同介質(zhì)的物理特征。一般來(lái)說(shuō)，多金屬礦產(chǎn)的勘察，主要是在空中、地面及礦石下進(jìn)行的勘察，通過(guò)電磁感應(yīng)判斷不同層次的具體構(gòu)造、良導(dǎo)斷裂的破碎帶、侵蝕變形帶，從而發(fā)現(xiàn)富含多金屬礦產(chǎn)的巖層構(gòu)造。不僅如此，應(yīng)用該技術(shù)的勘察儀器較為簡(jiǎn)單便捷，因此該方法還具有難度較小、簡(jiǎn)單操作的技術(shù)特點(diǎn)。然而，由于操作簡(jiǎn)單，低頻電磁法也容易受到其他介質(zhì)的干擾，對(duì)礦能源的判斷造成失誤。因此，排除干擾因素、提高判斷能力是該技術(shù)方法的應(yīng)用要求。

3.4 物探勘查技術(shù)中的瞬變電磁法

瞬變電磁法也是電法和磁法綜合性的物探技術(shù)的其中一種，瞬變電磁法是利用電磁感應(yīng)的原理，被探測(cè)的介質(zhì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，并與周邊的物質(zhì)相互作用，形成二次電磁場(chǎng)。并隨著時(shí)間的推移對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行變化特征的記錄、研究、分析，產(chǎn)生電磁場(chǎng)的被勘察物質(zhì)在一定的周期內(nèi)會(huì)有產(chǎn)生空間形態(tài)的變換，從而探測(cè)出導(dǎo)電性能強(qiáng)、空間體積大的特殊物質(zhì)，這對(duì)大型多金屬礦區(qū)的發(fā)現(xiàn)有較大的作用。同時(shí)，在深度達(dá)到500m的礦深區(qū)域應(yīng)用該技術(shù)也容易對(duì)制約因素進(jìn)行管理和控制，因此不可控的干擾因素較弱，且操作便利，特別在復(fù)雜的、較為深度的礦區(qū)被廣泛地應(yīng)用。

4. 物探勘查技術(shù)存在的難點(diǎn)

由于長(zhǎng)期的開(kāi)采，淺層的礦區(qū)地表已經(jīng)被開(kāi)采過(guò)度，因此多金屬的礦產(chǎn)開(kāi)采逐漸轉(zhuǎn)為更深層的礦區(qū)，礦區(qū)采集的難度逐漸加大，勘察的復(fù)雜程度加深。運(yùn)用綜合物探勘查技術(shù)，即使在技術(shù)層面能得到礦區(qū)的多金屬礦產(chǎn)勘察的技術(shù)支持，但在勘察礦區(qū)深度的延伸上又出現(xiàn)技術(shù)上的難題，如勘察數(shù)據(jù)重復(fù)，且重復(fù)數(shù)據(jù)的勘察礦區(qū)覆蓋面積廣。同時(shí)勘察區(qū)域由淺層的地表勘察到深入的礦山區(qū)深度達(dá)到了上千米，還涉及礦區(qū)周邊的采礦區(qū)域，在深度、廣度都有所延伸，但是在深部勘察的信息反饋較緩慢，同時(shí)礦區(qū)勘查的深度越深，異常反應(yīng)的頻率就越低，但反應(yīng)頻率不能說(shuō)明深度礦區(qū)并不存在多金屬的礦產(chǎn)資源，可能還會(huì)受到地表主觀因素的影響。因此在解決此類(lèi)難題必須實(shí)施抗干擾、發(fā)射功率大、超常規(guī)多次疊加等干擾措施，選擇受干擾較弱的礦區(qū)，適當(dāng)延長(zhǎng)頻率、時(shí)段，使其符合技術(shù)要求，但此頻率、時(shí)段的改變方法對(duì)低頻率、晚時(shí)段的勘察質(zhì)量沒(méi)有太顯著的改變，效果也較差，而且信噪比仍不高。

5. 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著多年來(lái)我們對(duì)金屬礦產(chǎn)地不斷開(kāi)采，不少淺層礦區(qū)資源已經(jīng)消耗殆盡，在這種情況下就要求我們要開(kāi)展深層礦區(qū)勘查工作。而結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，在眾多金屬礦產(chǎn)勘查方法上綜合物探具有諸多優(yōu)點(diǎn)而被日益廣泛地應(yīng)用?；诖耍衔脑诔浞纸Y(jié)合筆者實(shí)踐基礎(chǔ)上，就綜合物探方法在多金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用談了談自己的看法，以供廣大同行參考。

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