淺析金屬礦電法勘探技術(shù)的應(yīng)用

曹文明+張鳳祥

摘要：電法勘探是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的一種金屬礦勘測(cè)方法，在尋找有色金屬、貴金屬以及鐵礦等方面取得了顯著的成果。本文從電法勘探的現(xiàn)狀出發(fā)，闡述當(dāng)前常見的勘探方法，最后簡(jiǎn)單分析了電法勘探的未來發(fā)展方向，希望能對(duì)礦區(qū)勘探工作的安全、高效完成提供一些思路。

關(guān)鍵字：金屬礦；電法勘探技術(shù)；應(yīng)用

引言

金屬礦電法勘探技術(shù)是當(dāng)前較為先進(jìn)的物探技術(shù)之一，也是我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源勘探的重要物理探測(cè)手段之一。但是，受我國(guó)勘測(cè)行業(yè)的發(fā)展所限，我國(guó)甚少使用該方法進(jìn)行金屬礦的探測(cè)，對(duì)其認(rèn)識(shí)也不夠全面，使得我國(guó)的物探技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界平均水平。因此，我們要加強(qiáng)對(duì)金屬礦電法勘測(cè)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和研究，使該技術(shù)能夠更好地發(fā)揮其作用。

1電法勘探的現(xiàn)狀

電法勘探是以地殼中各種類型的巖石礦體導(dǎo)電、導(dǎo)磁性等電磁學(xué)的性質(zhì)為基本依據(jù)，經(jīng)過對(duì)各類電場(chǎng)及電磁場(chǎng)或者電化學(xué)場(chǎng)等的在空間上的分布規(guī)律及時(shí)間特征等內(nèi)容進(jìn)行觀測(cè)和探究，找到各種有用的礦體或者調(diào)查清楚某地的地質(zhì)構(gòu)造以及解決具體的地質(zhì)問題的一種地球物理勘測(cè)方法。目前，我國(guó)勘測(cè)行業(yè)已經(jīng)普遍將該方法應(yīng)用于有色金屬、貴金屬以及鐵礦等的尋找上，并且取得了不錯(cuò)的成績(jī)。而隨著科研人員的不斷努力，電法勘探技術(shù)不再僅僅局限于各類金屬礦的探尋，在其他相關(guān)領(lǐng)域也開始不斷嶄露頭角，如目標(biāo)礦體的尋找、地下水資源的探查、深部地質(zhì)構(gòu)造的勘測(cè)以及具體環(huán)境的地質(zhì)分析等等；在國(guó)外，一些科研人員還將電法勘探應(yīng)用在了油田、氣田的尋找等方面。

2金屬礦電法勘測(cè)方法

電阻率法是用來分析和測(cè)量地面間的人工電流場(chǎng)分布情況的一種方法，該法是利用不同石材之間電阻率不同的方法進(jìn)行測(cè)量的，電阻率法的基本原理如圖1所示。電阻率法又可以分為以下幾個(gè)方面。

電測(cè)剖面法：在實(shí)際的野外勘測(cè)中，電測(cè)剖面法通常會(huì)根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇不同的電極排列方式，常見的電極剖面有四級(jí)剖面、聯(lián)合剖面和偶極剖面等。并且在使用該方法進(jìn)行野外作業(yè)時(shí)要特別注意一點(diǎn)，那就是各電極之間的距離要保證一致。

充電法：該方法只連接電源的正極，將電源的正極和礦體連接在一起，另一端選擇位置較遠(yuǎn)的地方接地，形成供電電極，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)可以測(cè)量出等位線或者測(cè)出兩點(diǎn)之間的電位梯度。并且在進(jìn)行野外作業(yè)碰到礦體露頭時(shí)，可以通過測(cè)量觀察出礦體的方位和走向，為確定這些礦體的形態(tài)提供一定的依據(jù)。

中間梯度法：該方法區(qū)別于其他電法勘測(cè)方法的地方就在于其電極距離極大，在條件允許的情況下其電極距離可達(dá)數(shù)千米，適用于一些面積較大的地質(zhì)觀測(cè)任務(wù)，并且該方法可以同時(shí)進(jìn)行3條測(cè)線上的觀測(cè)任務(wù)。在進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，中間位置的電場(chǎng)分布通常認(rèn)為是均勻分布的。

瞬變電磁法：該方法是通過不接地或者接地線向地面發(fā)送一次場(chǎng)，之后通過觀察電磁場(chǎng)的變化，根據(jù)二次場(chǎng)的衰減曲線確定出地下地質(zhì)體的形態(tài)。該方法比較嚴(yán)謹(jǐn)，它消除了一次場(chǎng)帶來的干擾，并且勘測(cè)深度較深，分辨率高。

激發(fā)極化法：該方法主要應(yīng)用于四周地形和巖石較為復(fù)雜的情況，適用于可導(dǎo)電的金屬礦體。在使用該方法進(jìn)行勘測(cè)時(shí)，首先使用穩(wěn)定電流激發(fā)電場(chǎng)，導(dǎo)電礦體在碰到該電場(chǎng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)極化現(xiàn)象，即在礦體表面出現(xiàn)雙電層，此時(shí)，礦體兩側(cè)會(huì)分別聚集起正負(fù)電荷，并在穩(wěn)定之時(shí)在礦體周圍形成激發(fā)電場(chǎng)。工作人員可根據(jù)激發(fā)電場(chǎng)的特征找到目標(biāo)礦體。

3金屬礦電法勘探技術(shù)的應(yīng)用

3.1方法選擇的基本策略

不同的電法勘測(cè)方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，這就要求工作人員在實(shí)際工作中要做到具體情況具體分析，根據(jù)待解決問題，對(duì)各個(gè)方法進(jìn)行合理的組合應(yīng)用。同時(shí)，在確保找到目標(biāo)體的前提下，還要重視解決方案的高效性、擴(kuò)展性和經(jīng)濟(jì)性，提升其性價(jià)比。此外，在方法實(shí)施的過程中一定要做好充分的記錄，方便工作者進(jìn)行后續(xù)整理與評(píng)價(jià)工作。

在選擇電法勘探的方法時(shí)，首先要明確勘測(cè)的目的，針對(duì)性的收集該工作區(qū)域以往的地質(zhì)報(bào)告，并進(jìn)行分類；其次，采取先整體后局部的策略進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，同時(shí)結(jié)合前面收集的資料系統(tǒng)了解區(qū)域內(nèi)具體的地球物理以及地球化學(xué)等情況；最后，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，在比較各個(gè)方法的先進(jìn)性、適用性和經(jīng)濟(jì)性選擇出合適的電極排列。

3.2數(shù)據(jù)處理的基本原則

在實(shí)際工作中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)可能會(huì)遇到數(shù)據(jù)異常，與自己預(yù)期目標(biāo)不一致的情況。遇到該種情況一定要客觀冷靜的進(jìn)行分析，首先是數(shù)據(jù)收集階段，在進(jìn)行數(shù)據(jù)收集時(shí)一定要確保研究數(shù)據(jù)的可靠性，排除外界的干擾，雖然研究是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模且⒅亟Y(jié)果的多解性，在進(jìn)行分析時(shí)不要針對(duì)單個(gè)方法進(jìn)行研究，要注重多種方法組合在一起時(shí)出現(xiàn)的規(guī)律，并且還應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，只有將各個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，才能夠?qū)υ摰刭|(zhì)進(jìn)行全面準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

3.3異常解釋推斷的基本要求

勘探工作中物探資料地質(zhì)解釋通常可以分為以下幾個(gè)步驟：一，進(jìn)行異常判定，對(duì)異常現(xiàn)象進(jìn)行分解和劃分；二，對(duì)異常的現(xiàn)象進(jìn)行分類并解釋其出現(xiàn)的原因；三，分析其應(yīng)用技術(shù)并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地質(zhì)情況；四，物探探井，對(duì)資料進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)一步解釋。

異常解釋主要是對(duì)地球物理資料的數(shù)學(xué)物理解釋，也就是根據(jù)地球物理場(chǎng)平面和空間的分布特點(diǎn)，對(duì)該場(chǎng)的空間形態(tài)進(jìn)行推斷，粗略計(jì)算出物體性質(zhì)的參數(shù)，根據(jù)研究結(jié)果大致推斷出引起地球物理異常的地質(zhì)體的性質(zhì)，根據(jù)以往資料，對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)做出推斷和評(píng)價(jià)。但是，根據(jù)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行的推斷只是基于當(dāng)前技術(shù)水平條件對(duì)真實(shí)情況的最佳推測(cè)，我們不能一廂情愿的認(rèn)為這就是真實(shí)、可靠的。隨著我國(guó)技術(shù)水平的不斷提升，對(duì)事物的認(rèn)知也在逐漸深化，過去累積的經(jīng)驗(yàn)不一定適合所有的情況，因此，我們?cè)诎l(fā)現(xiàn)一個(gè)新地址時(shí)，必須要對(duì)過去的調(diào)查資料進(jìn)行重新的勘測(cè)和解釋。

4電法勘探技術(shù)的發(fā)展方向

地質(zhì)找礦一般都在偏遠(yuǎn)的地區(qū)，且野外作業(yè)周期較大，難度較高，并且伴隨有很大的風(fēng)險(xiǎn)，如內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗（北區(qū)）銅多金屬礦的普查工作。該工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，隨著地質(zhì)工作的不斷開展，大多數(shù)地表礦床已經(jīng)陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，但是我國(guó)資源還嚴(yán)重不足，尋找隱伏礦床成為急需解決的重大問題之一。在尋找隱伏礦床時(shí)電法勘察在進(jìn)行物理勘探時(shí)有著極大的優(yōu)越性。技術(shù)在不斷的創(chuàng)新，儀器也在不斷的發(fā)展，從發(fā)展形勢(shì)來看，儀器多向輕巧、自動(dòng)化和多參數(shù)的方向發(fā)展，并且井中物探技術(shù)是當(dāng)前的一個(gè)重要研究方向。

結(jié)束語

金屬礦電法勘探由于在實(shí)際勘查中有著較多的優(yōu)勢(shì)，在目前的勘探行業(yè)中已成為應(yīng)用最廣的物探方法，前景十分廣闊。但進(jìn)行物探的方法很多，各有其優(yōu)劣之處，電法勘探同樣如此，在實(shí)際的勘探工作中，工作人員要明確各電法勘探的優(yōu)缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，盡可能減少勘查工作中的干擾因素，進(jìn)而得到更加準(zhǔn)確的信息。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)淑艷.金屬礦電法勘探技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].世界有色金屬，2016，（21）：123-124.

[2]王建明.金屬礦電法勘探技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展[J].新疆有色金屬，2017，40（03）：38-40.

[3]劉志慶.綜合電法勘探技術(shù)在金屬礦勘查中的應(yīng)用分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017，（10）：53.endprint