電磁法在深部找礦中的應(yīng)用及發(fā)展

摘 要：電磁法在深部找礦中發(fā)揮著其獨(dú)特的作用，并在金屬礦資源中取得了很大的成功，依據(jù)瞬變電磁異常圈定富礦空間，指定硫化富礦的部位，電磁測(cè)深擬斷面圖能有效反映出礦體的產(chǎn)狀狀態(tài)，應(yīng)用時(shí)間常數(shù)和縱向電導(dǎo)值評(píng)定異常體的規(guī)模與質(zhì)量，一般離地表500米以內(nèi)的金屬礦床已基本上被發(fā)現(xiàn)并勘探利用，由于金屬礦床面臨著迅速枯竭的現(xiàn)狀，在新的采礦區(qū)安裝采礦設(shè)施需要充足的資金支持，所以在老礦區(qū)尋找新的開(kāi)采深部礦體是當(dāng)前面臨著的最大的挑戰(zhàn)，本文介紹了電磁法在深部找礦中的應(yīng)用與現(xiàn)狀，電磁法的研究進(jìn)展和機(jī)械設(shè)備的研制，具體分析和檢驗(yàn)其在深部找礦種的應(yīng)用效果，并規(guī)劃了電磁法的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：電磁法 深部找礦 勘探利用 應(yīng)用效果 發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：P631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）12（c）-0090-01

礦產(chǎn)資源在自然資源中占有重要的地位，是人類賴以生存的物質(zhì)資源基礎(chǔ)，是保證國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，國(guó)內(nèi)原有的礦產(chǎn)資源，特別是淺部的礦產(chǎn)資源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求開(kāi)發(fā)，礦業(yè)支撐著我國(guó)95%以上的能源和80%以上的工業(yè)原材料，支撐著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)GDP70%的運(yùn)轉(zhuǎn)，面臨礦產(chǎn)資源日漸枯竭，資源嚴(yán)重不足的問(wèn)題，加大深部礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)的力度迫在眉睫。

1 目前電磁法深部找礦的應(yīng)用現(xiàn)狀

電磁法深部找礦是金屬礦產(chǎn)勘察除了傳統(tǒng)的電法之外所采用的主要方法，近二十年來(lái)，為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源資源的科學(xué)合理的開(kāi)發(fā)，電磁法設(shè)備和技術(shù)有了前所未有的飛速發(fā)展，由于電磁法勘探深度大且不受高阻層屏蔽的優(yōu)點(diǎn)，成為深部找礦中最常見(jiàn)和最受歡迎的地球物理方法。在電磁法的基礎(chǔ)之上研究了一些相關(guān)方法應(yīng)用于采礦業(yè)，其中的激電法、人工源和天然源的混合場(chǎng)源法、人工源聲頻大地電磁法、瞬變電磁、大地電磁法等已逐步應(yīng)用于金屬礦勘查中，這些方法在深部勘探隱藏礦床和礦床構(gòu)造復(fù)雜等領(lǐng)域取得了一定的可觀成果。

1.1 大地電磁法

大地電磁法是頻率域電磁法中比較典型的一種方法，它的原理是通過(guò)頻率的改變進(jìn)行勘測(cè)深部隱礦的天然方法。大地電磁法發(fā)展至今無(wú)論是從理論上還是技術(shù)上都取得了突破性的進(jìn)展，在實(shí)用階段，頻率和電導(dǎo)率及其厚度是勘測(cè)深度的兩大主要因素，目前大地電磁法在世界很多國(guó)家廣泛使用，并成為石油公司在尋找油氣時(shí)比較認(rèn)可的一種方法。

（1）其主要優(yōu)點(diǎn)是使用起來(lái)便宜方便、使用領(lǐng)域廣泛且在深部找礦中發(fā)揮著重要的作用，在尋找深部隱伏礦中發(fā)揮著不可替代的作用。

（2）其存在著的問(wèn)題和缺陷是信號(hào)弱和抗干擾能力差，為了適應(yīng)各種觀測(cè)環(huán)境，可控源音頻大地電磁法和提高分辨率混合源電磁法兩項(xiàng)變種方法相繼問(wèn)世，經(jīng)過(guò)綜合使用，得到了一定的成效。

1.2 瞬變電磁法

瞬變電磁法是時(shí)間域電磁法中比較典型的一種方法，它與傳統(tǒng)的直流電法、激電方法在測(cè)深度礦有著很大的區(qū)別，具有探測(cè)深度大、垂向分辨率高、覆蓋層下的良導(dǎo)體易于探測(cè)，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，發(fā)展了四類相關(guān)方法包絡(luò)瞬變電磁剖面法、瞬變電磁測(cè)探法、航空瞬變電磁和井中瞬變電磁法。

1.3 激發(fā)極化法

激發(fā)極化法是探測(cè)有色礦物資源的一種經(jīng)典方法，浸染狀礦和斑巖型礦的采取比較困難，礦物顆粒分散、互不相連，不能形成低阻異常，電磁噪聲干擾強(qiáng)烈，運(yùn)用此方法有較好的效果。

2 電磁法的數(shù)據(jù)處理和研究進(jìn)展?fàn)顩r

隨著儀器設(shè)備的微型化，人們對(duì)電磁法的研究更有信心，到了20世紀(jì)90年代，電磁數(shù)據(jù)的處理和解釋有了很大的提高和進(jìn)步，電磁的處理方式也逐漸多樣化，反樣方法由一維發(fā)展到三維，大大提高了對(duì)復(fù)雜地區(qū)的數(shù)據(jù)解釋，經(jīng)過(guò)專業(yè)人士的大量研究得到以下結(jié)果。

（1）大地電磁法數(shù)據(jù)處理。大地電磁法的正反演在發(fā)展的同時(shí)，CSEM數(shù)據(jù)正反演技術(shù)也有了進(jìn)一步的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外專業(yè)人士的研究得到了較好的正反演數(shù)據(jù)成果。

（2）瞬變電磁數(shù)據(jù)處理。為了提高信噪比，在數(shù)據(jù)中得到更加豐富的信息，發(fā)明了新的信號(hào)處理技術(shù)，對(duì)地震勘測(cè)和電法勘測(cè)的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提高了解釋結(jié)果的可靠性。

（3）激發(fā)極化法的深入研究。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)激發(fā)極化現(xiàn)象的研究，重視研究激發(fā)極化數(shù)據(jù)的二維和三維反演數(shù)據(jù)。

3 電磁法在礦集區(qū)的應(yīng)用

（1）大地電磁法應(yīng)用在加拿大薩德伯里鎳一銅礦區(qū)。通過(guò)大地電磁法在該地區(qū)的應(yīng)用，使此處的深部礦化帶的具體位置和礦化帶的規(guī)模有了明確的了解，為礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)指明了道路，同時(shí)降低了勘探過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)。

（2）綜合電磁法應(yīng)用在加拿大Shea河鈾礦區(qū)。通過(guò)展開(kāi)的積極勘測(cè)戰(zhàn)略，對(duì)相對(duì)較大的礦產(chǎn)區(qū)域，完成了航空電磁和梯度儀測(cè)量，勘測(cè)深度大，橫向分辨率更高。

（3）可控源電磁法應(yīng)用在墨西哥圣尼古拉硫化物礦床。反演研究結(jié)果與礦體輪廓一致，3D反演模型更加清晰化，導(dǎo)電性能更好的效果。

（4）人工源聲頻大地電磁法和瞬變電磁法應(yīng)用在陵龍虎山地區(qū)。兩種方法的綜合使用針對(duì)本地的高阻區(qū)域?qū)ふ疑畈繚摲V體的難題，發(fā)揮了較好的偵測(cè)效果。

（5）人工源聲頻大地電磁法應(yīng)用在西康杖子區(qū)深部探礦中。在此地取得了第二深度空間找礦的重大突破。

（6）人工源和天然源的混合場(chǎng)源電磁法應(yīng)用在東天山卡拉塔格銅金礦化帶梅嶺礦區(qū)。經(jīng)過(guò)探測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)和地質(zhì)資料分析，取得了重要的驗(yàn)證價(jià)值結(jié)果。

4 發(fā)展前景

（1）電磁法的種類多樣化。（2）數(shù)據(jù)處理技術(shù)不斷成熟。（3）電磁法的儀器種類多樣，儀器設(shè)備不斷更新。（4）電磁法的應(yīng)用空間廣泛。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著淺部資源日益枯竭，挖掘深部礦產(chǎn)資源是保證人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展采取的主要手段之一，全球勘察主要產(chǎn)資源的主要方向就是深部找礦，尋求正確的方法更是重中之重，電磁法的研究與使用取得的良好成果，表明其在深部找礦中有著廣闊的發(fā)展前景。

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