金屬礦勘查中常用物探方法與應(yīng)用效果

吳鵬飛　李慶洋

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，我國對金屬礦產(chǎn)提高了需求，因此必須要做好對我國礦產(chǎn)資源有效勘察。然而隨著改革開放以來近四十年的開發(fā)，我國的地表礦產(chǎn)已經(jīng)消失殆盡，因此必須要應(yīng)用有效的金屬礦勘察方法做好對深部金屬礦的勘察工作。為此，介紹了我國目前金屬礦勘察過程中常用的物探方法，并對其應(yīng)用效果進行了分析，希望具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：金屬礦；勘察；物探方法；應(yīng)用效果

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.26.147

我國正處于社會主義發(fā)展階段，必須要大力發(fā)展工業(yè)來促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。然而隨著許多年的金屬礦產(chǎn)開發(fā)，我國地表的礦產(chǎn)資源已經(jīng)開發(fā)殆盡，這就需要尋找新的礦產(chǎn)資源來滿足我國國民經(jīng)濟的建設(shè)。我國地下深部埋藏著豐富的金屬礦產(chǎn)，必須要將注意力集中在地下五百米的范圍內(nèi)。物探技術(shù)作為新興技術(shù)，幫助找礦人員取得了顯著的應(yīng)用效果。過去對金屬礦產(chǎn)的勘察主要按照礦產(chǎn)地圖進行尋找，應(yīng)用多年積累的勘察經(jīng)驗以及礦區(qū)信息資料，然而這種傳統(tǒng)的方式對于深地金屬礦卻難以發(fā)揮作用，存在著較大的局限性。本文將物探技術(shù)中常用的幾種方式進行介紹。

1 金屬礦勘查中常用的物探方法

我國目前最主要的幾種物探方法主要有重力勘探法、地震勘探法、電法勘探法以及磁場勘探法。幾種方法都有自身的特點，存在著較明顯的優(yōu)點和劣勢。因此在對深度金屬礦進行勘查的過程中要有針對性的靈活應(yīng)用。

首先是重力勘探法。重力勘探法對勘查地點的重力進行了應(yīng)用在，主要通過勘查地點的重力和附近巖石存在著顯著的差異，從而對金屬礦的具體位置進行明確。在勘查過程中，勘查人員需要提前對周圍巖石的質(zhì)量和密度進行全面的了解，繼而完成估算工作。對重力勢能和其他的相關(guān)合理的計算方式進行應(yīng)用，來獲取到金屬礦的位置和密度。從而準確定位金屬礦的具體位置。另外勘查人員還要按照測量的結(jié)果以及該地的環(huán)境來對該地的金屬礦產(chǎn)有一個淺顯的估算。在我國國家層面上，重力勘查法已經(jīng)在對金屬礦勘察過程中得到了廣泛的應(yīng)用。

其次是地震勘察法。這種方式在我國應(yīng)用的時間較晚，在國際上也是在上世紀九十年代才開始應(yīng)用到對金屬礦產(chǎn)等勘查中。地震波場一般適用于對較大的金屬礦產(chǎn)資源進行勘查。即先對礦區(qū)地下的空間形態(tài)進行確定，并掌握深地下的非耦合變形形態(tài)以及過程，對較大的金屬礦床的構(gòu)造環(huán)境以及深部介質(zhì)能有一個客觀的分析。對其物質(zhì)運行的軌跡能有個直觀的了解，從而對研究范圍內(nèi)的富礦層層位加以明確，對區(qū)域成礦規(guī)律以及其動力學響應(yīng)能夠完成充分的揭示，并掌握成礦富集的動力學，建立好成礦的動力學模型。該技術(shù)在應(yīng)用到第二深度空間進行礦產(chǎn)勘查中發(fā)揮著明顯的優(yōu)勢。地震勘察法主要應(yīng)用人工地震反射波，需要應(yīng)用震波接收裝置、人工震源裝置以及記錄終端等設(shè)備。

再次是電法勘探法，電法勘探法的原理是采用金屬礦石的電學特性特征，來對金屬礦的具體位置進行明確。目前這種方法在我國較為頻繁，在對深度金屬礦的勘察和開發(fā)中得到了有效的采用。按照不同的特性，該方法可以分為不同的類別。如果按照傳導類進行劃分，可以分為交流電法類以及直流電法類；如果按照電磁類進行花費，可以頻域類和時域類。經(jīng)過我國科學的不斷發(fā)展，這種技術(shù)也不斷的進行完善。然而因為礦石本身就存在電學特征，有著較明顯的導電性，所以必須在應(yīng)用中采用精密度有保證的儀器設(shè)備來完場測探，才能保證結(jié)論的準確性。常用的電法有音頻地質(zhì)電磁法、瞬變電磁法以及激發(fā)極化法，其分辨率較高，適用于面積性礦區(qū)，勘測深度能達到兩千米以下。

最后是磁場勘探法。磁場勘探法主要是應(yīng)用兩種不同的金屬礦石之間在磁場上存在的差異來有效定位金屬礦的位置。所以這種勘察方式主要是按照不同礦石間存在的不同磁場以及分布規(guī)律來實施勘察，從而找出所需金屬礦物質(zhì)的位置。我國目前無論是在物質(zhì)上還是在理論上都對該方法提供了基礎(chǔ)，從而讓其能夠在我國得以廣泛應(yīng)用。我國目前研發(fā)的新一代氦光泵磁力勘測儀，勘測效果良好。

2 金屬礦勘查中幾種物探方法的應(yīng)用

2.1 重力勘探法的應(yīng)用

它常用在較大的礦產(chǎn)資源勘查中，主要是對和超級性、基性一切的礦產(chǎn)資源進行尋找。因為重力勘探法的局限性，而且容易受到儀器設(shè)備的限制。因此這種方式不能用在山區(qū)深部金屬礦勘查中，主要是因為儀器會一定程度受到地形復雜結(jié)構(gòu)的影響，造成勘測結(jié)果不準確。所以，一般要將重力勘查法和其他方式結(jié)合使用，保證對深部金屬礦的準確定位。除此之外，該方法可以直接用來尋找大密度的資源以及高密度的超基性巖伴生礦產(chǎn)。和其他方法聯(lián)用，能夠?qū)鄬雍突鶐r隱伏巖體。

2.2 地震勘探法的應(yīng)用

我國對于該技術(shù)的應(yīng)用還處在初級階段，然而因為該方法能達到勘察深度超過兩千米，所以就某種程度上來說，它的發(fā)展前景非常廣闊。在應(yīng)用過程中，工作人員可以采用數(shù)字地震儀以及便攜式震源采集系統(tǒng)來完成實測數(shù)據(jù)的去噪及靜力校正工作。結(jié)合數(shù)據(jù)制成數(shù)據(jù)圖件，完成地質(zhì)解釋后明確礦產(chǎn)資源的位置。

2.3 電法勘探法的應(yīng)用

電法勘探法中的瞬間電磁法其分辨能力較強，作業(yè)效率也較高，能夠有效提高生產(chǎn)效率，所以得到了廣泛應(yīng)用。電法中被廣泛應(yīng)用激發(fā)極化法能夠因為地質(zhì)因素導致激點異常，而如果只是地形因素，激電是不會出現(xiàn)異常反應(yīng)的。激發(fā)極化法對多種裝置進行應(yīng)用從而對多樣性的地質(zhì)問題進行解決，我國目前常用的裝置主要有三極剖面、激電裝置、對稱四極測探和三極測探。如果要從事大面積工作時，需要對中梯裝置加以應(yīng)用保證工作效率，其工作方式主要采用一線供電和多線測量。在進行剖面工作過程中，可以按照工作目的對裝置進行選擇，例如如果是研究陡傾斜，可以采用聯(lián)合剖面裝置；如果是研究極化體掩埋深度，可以應(yīng)用測探裝置。一般而言，激發(fā)極化裝置的大小關(guān)系著探測的分辨率以及深度，所以要按照地質(zhì)條件及目標選擇適當?shù)难b置系數(shù)。我國大型成礦帶以及深度在五百到二千米的危機礦山中應(yīng)用。例如我國的膠東金礦集區(qū)、金川銅鎳硫化物礦集區(qū)、德興永平大型銅金礦集區(qū)等。

2.4 磁場勘探法的應(yīng)用

它主要應(yīng)用于對深部金屬礦的走向、深度和長度進行勘察，具有很高的精確率。因為地面勘測工作的廣泛開展而且有較高的工作程度，因此礦產(chǎn)勘察工作大多具有高精度。地磁工作的對象主要是鐵礦或者鐵磁性物質(zhì)伴隨的金屬礦產(chǎn)。其地質(zhì)目的就是找礦，如果有條件，也可以在地質(zhì)填土以及構(gòu)造研究中應(yīng)用，我國目前該技術(shù)的應(yīng)用較為成熟，應(yīng)用時間夜場，技術(shù)和設(shè)備都很完善，精確度也能得到保證。另外，因為磁場勘探精確度高，可以按照得到的數(shù)據(jù)來算出礦產(chǎn)的深度。

3 總結(jié)

要根據(jù)地質(zhì)特點、地球物理特性以及自然地理環(huán)境綜合的選用適合的物探方法。在某些情況下，單一采用一種方法可能難以保證結(jié)果的精確性，因此可以將多種方法聯(lián)合應(yīng)用。在物探之前，需要搜集勘查區(qū)的資料，并做好相關(guān)準備工作，如果才能保證對地質(zhì)體準確的反映。

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