張家文

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣西總隊(duì)，廣西 桂林 541000）

1 我國(guó)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過程中存在的問題

1.1 體制不健全

隨著礦產(chǎn)資源需求量的加大，提高了礦產(chǎn)地質(zhì)的勘查力度，這就需要及時(shí)創(chuàng)新傳統(tǒng)的管理體制。大多數(shù)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查單位在開展相關(guān)工作時(shí)，一般缺乏較為具體化、規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)，沒有高度重視制度和體制等相關(guān)建設(shè)工作，或者部分企業(yè)投入的力度較小，并沒有形成行之有效的監(jiān)督管理，對(duì)于制度的執(zhí)行工作并沒有落實(shí)到位。此外，在管理方面仍然存在一系列的問題，如：權(quán)利與責(zé)任分配不清晰、對(duì)于責(zé)任履行不到位的情況追究不嚴(yán)格等問題[1]。

1.2 投入資金較少

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量增長(zhǎng)速度在持續(xù)放緩，礦產(chǎn)地質(zhì)的勘查難度也在持續(xù)升高。許多公司沒有意識(shí)到技術(shù)和設(shè)備的重要性，投入的資金也相對(duì)較少，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查在技術(shù)和設(shè)備方面相較于發(fā)達(dá)國(guó)家較為落后，嚴(yán)重影響勘查工作的整體質(zhì)量，也無(wú)法滿足發(fā)展需求。此外，大多數(shù)資金都是來(lái)自于國(guó)家財(cái)政支持等，使得投資渠道過于單一。

1.3 管理工作過于分散

在國(guó)內(nèi)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查和開采的整體過程中，部分當(dāng)?shù)貑挝焕卫伟盐债?dāng)?shù)氐V產(chǎn)地質(zhì)勘查的一手資料，不同的單位之間沒有建立有效的合作機(jī)制，導(dǎo)致管理過于松散，無(wú)法有效利用資料信息，實(shí)現(xiàn)高效合理的共享，直接影響政府決策的合理性和科學(xué)性。此外，由于我國(guó)國(guó)土廣袤，不同地區(qū)地貌各不相同，礦產(chǎn)資源分布也相對(duì)不均勻，礦產(chǎn)資源在分布上往往與人口、經(jīng)濟(jì)的分布相反，很容易在礦區(qū)出現(xiàn)勞動(dòng)效益較低的問題，無(wú)法充分調(diào)動(dòng)勘查的積極性，嚴(yán)重浪費(fèi)國(guó)家投入的資金。

1.4 創(chuàng)新水平低

雖然我國(guó)在礦產(chǎn)技術(shù)開發(fā)上的技術(shù)投入不斷增加，但是重視程度和投入力度往往相對(duì)小，礦產(chǎn)地質(zhì)勘查缺乏有效的技術(shù)范本，導(dǎo)致礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的創(chuàng)新水平相對(duì)較低，缺乏地質(zhì)人才，直接對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查產(chǎn)生影響。高校雖然會(huì)培養(yǎng)大量專業(yè)的人才往礦業(yè)市場(chǎng)輸送，但是，由于科研院校脫離生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)環(huán)節(jié)，無(wú)法充分把握市面變化和行業(yè)需求，也沒有開展專業(yè)化、全面性的分析，導(dǎo)致大多數(shù)人才接收到的信息并不是礦業(yè)的最新信息，所采用的課程也沒有進(jìn)行及時(shí)的更新，缺乏科學(xué)有效的實(shí)踐活動(dòng)，致使實(shí)際勘查工作往往與預(yù)設(shè)的效果產(chǎn)生較大的偏差。

2 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中常用物探技術(shù)分析

2.1 電磁法

電磁法對(duì)于大地電磁的探測(cè)一般較為被動(dòng)，需要借助礦區(qū)內(nèi)部天然化的電磁場(chǎng)對(duì)電磁源電磁強(qiáng)度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，在礦區(qū)開展勘查工作時(shí)，收集較為精確的地質(zhì)圖像后，需要進(jìn)行科學(xué)合理的圖像分析，從而獲得相對(duì)詳細(xì)、準(zhǔn)確的礦區(qū)地質(zhì)信息。在實(shí)際的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中，通常采用的技術(shù)稱為低頻電磁法，需要將低頻無(wú)線電和發(fā)射電磁波結(jié)合起來(lái)，將電磁波朝地質(zhì)空間內(nèi)部發(fā)射，那么電磁波遇到礦物就會(huì)傳回異常信息，通過這些信息就能獲得相對(duì)精確的礦產(chǎn)勘測(cè)結(jié)果，但是，這項(xiàng)技術(shù)也存在一定的缺陷，一旦工作深度超過50m，就容易因外部電磁環(huán)境帶來(lái)影響而產(chǎn)生誤差。

2.2 地震法

地震法的應(yīng)用是通過合理使用地震波收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，全面分析采集的數(shù)據(jù)信息和圖像，對(duì)礦區(qū)圖層內(nèi)部在礦物方面的實(shí)際分布情況進(jìn)行精準(zhǔn)分析及判斷，從而獲取較為有效、準(zhǔn)確的結(jié)果。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，淺層地震勘測(cè)被廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中，一般通過在巖石中傳播的彈性波傳遞的相關(guān)信息進(jìn)行分析，獲取比較精確的有關(guān)礦區(qū)內(nèi)部巖石和地質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的信息。這種技術(shù)一般適用于探測(cè)深度較大的地區(qū)，速度也相對(duì)快，并且精度也相對(duì)較高。但是，對(duì)于專業(yè)化儀器的精度要求較高，也需要提高相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)，投入的資金成本也較高。

3 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中常見化探技術(shù)分析

3.1 巖石測(cè)量技術(shù)

在應(yīng)用巖石測(cè)量技術(shù)的過程中，需要全面勘查整個(gè)礦區(qū)的實(shí)際情況，并采集相關(guān)區(qū)域的巖石樣本，對(duì)巖石樣本中含有的各類化學(xué)元素中的含量、特征進(jìn)行科學(xué)合理的分析，判斷挖掘出的樣本存在的異常信息并進(jìn)行分析。

3.2 土壤測(cè)量

高效采集礦區(qū)區(qū)域的土壤樣本后，針對(duì)土壤樣本中的微量元素的具體含量展開分析，明確具體的礦產(chǎn)種類。此外，在土壤檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用過程中，將具體的環(huán)節(jié)劃分為化探普查和化探詳查?；狡詹橹?，合理應(yīng)用1：50000的比例尺，做好土壤采集工作，對(duì)土壤中含有的十來(lái)種元素進(jìn)行科學(xué)合理的分析，土壤測(cè)量技術(shù)一般廣泛應(yīng)用于有色金屬的礦產(chǎn)資源勘查工作中，基于標(biāo)準(zhǔn)比例尺分析礦產(chǎn)化學(xué)元素，有效識(shí)別存在一定難度的微粒性金礦資源。

3.3 水系沉積物測(cè)量技術(shù)

這種測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于相關(guān)物質(zhì)的采集工作，如：水系淤泥、細(xì)沙等，全面分析這些物質(zhì)之中含有的微量元素，再基于數(shù)據(jù)深入分析的基礎(chǔ)上，明確礦產(chǎn)資源在資源分布方面以及實(shí)際的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，測(cè)量技術(shù)一般按照其樣本采集的密度進(jìn)行劃分，主要?jiǎng)澐譃閰^(qū)域化探、化探普查。

3.4 多目標(biāo)化學(xué)調(diào)查技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)通常會(huì)使用到1：250000的比例尺，并進(jìn)行土體、水體與生物等采樣工作，再對(duì)所得樣本內(nèi)含有的微量元素比例進(jìn)行具體分析，并明確這些樣本中的礦產(chǎn)資源以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)，有助于礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的進(jìn)一步開展。

4 物化探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用分析

4.1 準(zhǔn)備階段

在采用物化探技術(shù)勘查礦產(chǎn)物質(zhì)的過程中，需要做好以下工作：第一，對(duì)礦產(chǎn)勘查區(qū)域區(qū)位進(jìn)行合理分析，對(duì)即將實(shí)施勘查工作的礦區(qū)周邊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，主要包括地質(zhì)情況和礦產(chǎn)資源開采情況等；礦產(chǎn)資源的形成受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的影響，為了研究相關(guān)的成果，需要對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查地區(qū)的實(shí)際結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行深入的研究[2]。第二，對(duì)于礦產(chǎn)資源所屬區(qū)域進(jìn)行合理推測(cè)，采用物化探技術(shù)開展相關(guān)工作時(shí)，需要安排高水平、經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人士進(jìn)行合理的推測(cè)，這種推測(cè)往往需要采集并研究大量數(shù)據(jù)，再通過相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行多方對(duì)比，從而確定出較為精準(zhǔn)的礦產(chǎn)資源分布情況以及實(shí)際的地理位置。

4.2 分析礦產(chǎn)地質(zhì)勘查效果

在礦產(chǎn)地質(zhì)實(shí)際勘查過程中，基于物化探技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)專業(yè)人員的豐富經(jīng)驗(yàn)分析探測(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并結(jié)合礦區(qū)附近的環(huán)境因素以及可能來(lái)源，根據(jù)全國(guó)礦產(chǎn)資源實(shí)際分布位置以及特點(diǎn)，從根源出發(fā)，加大對(duì)這些礦區(qū)的地質(zhì)機(jī)構(gòu)及特征的研究力度。使用電磁法采集相關(guān)數(shù)據(jù)，再?gòu)臄?shù)據(jù)的分布規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，如果電阻率斷面顏色比較平緩，那么一般顯示出地層具有較好的連續(xù)性；如果電阻率在顏色表現(xiàn)方面出現(xiàn)分界線，就表示分界線很容易出現(xiàn)損壞的情況；如果電阻率出現(xiàn)大面積的深色區(qū)域，一般表示相關(guān)位置出現(xiàn)了高阻異常地帶；分析相關(guān)數(shù)據(jù)可得知；如果等值線分布情況出現(xiàn)不均勻的情況，那么一般表示電阻率較低，大多數(shù)處于Ω·m之下，而且一旦標(biāo)高大于150m，很容易出現(xiàn)一個(gè)高阻異常帶，中斷低阻的連續(xù)性；而標(biāo)高超過200m,就會(huì)導(dǎo)致底部出現(xiàn)較低的電阻。根據(jù)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行推斷，在[140,180]m的區(qū)域存在采空區(qū)，并根據(jù)這種情況推斷出另一側(cè)的低電阻區(qū)域可能存在充水?dāng)鄬印?/p>

5 物化探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用實(shí)例

5.1 實(shí)際案例概況

以某地區(qū)為例，該礦區(qū)降雨量較少，常年處于干燥氣候，植被稀疏而巖石外露，海拔相比周邊的其他區(qū)域高，安排專業(yè)人士對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況、水文條件以及環(huán)境條件進(jìn)行分析，判斷這些條件均屬于中等情況，將礦井的開采標(biāo)高設(shè)為+750m。

5.2 數(shù)據(jù)采樣及處理

該地區(qū)采集的數(shù)據(jù)一般通過電磁法，通過中心回線法和重疊回線法對(duì)礦區(qū)進(jìn)行測(cè)量，設(shè)置的測(cè)點(diǎn)距離為20m，側(cè)線長(zhǎng)度為120m，延時(shí)時(shí)間為0.085ms～10.126ms，取樣道和疊加次數(shù)為49和1024，采樣率需要設(shè)定在具體的數(shù)值之內(nèi)。相關(guān)人員發(fā)射的波形一般為雙極性梯形波，將基頻設(shè)定為25Hz，一般來(lái)說(shuō)，設(shè)置的時(shí)間多為70us，發(fā)射電流的區(qū)段安排在[7.2,8.8]之間，再采用先進(jìn)的軟件處理采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)電阻率的計(jì)算結(jié)構(gòu)繪制出精確的圖像。

5.3 資料處理

對(duì)繪制的電阻率斷面分析出準(zhǔn)確的結(jié)果，電阻率隨著顏色梯度發(fā)射的變化而不斷變化。在電阻率斷面的表面方面，如果顏色表現(xiàn)較為平緩，大多表示這地層具有較好的連續(xù)性；如果顏色出現(xiàn)分界線，則表示地層在連續(xù)性的表現(xiàn)方面受到損壞；如果出現(xiàn)大范圍的深色區(qū)域，那么礦區(qū)周圍一定存在高阻異常地帶，從而推斷出采空區(qū)的位置；如果淺色區(qū)域范圍較大，那么一般通過電阻率斷面存在的低阻異常地帶推測(cè)出充水?dāng)鄬拥奈恢谩?/p>

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過應(yīng)用物化探技術(shù)對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)進(jìn)行具體的勘查分析，基于對(duì)有關(guān)規(guī)范流程與標(biāo)準(zhǔn)加以嚴(yán)格遵從的前提下，將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息全面收集到位，以此來(lái)為采礦工作的開展提供可靠的參考內(nèi)容，從而提高礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的整體效率。