礦產(chǎn)勘查中的物化探技術(shù)應(yīng)用與地質(zhì)找礦效果分析

杜 鑫

（山東煙臺(tái)鑫泰黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，山東 煙臺(tái) 265147）

礦產(chǎn)資源屬于非再生能源，其儲(chǔ)存量是有限的。近年來(lái)，隨著礦產(chǎn)資源的勘查和開(kāi)發(fā)力度逐步加大，礦產(chǎn)資源的耗損也在逐年增加，很多區(qū)域出現(xiàn)了礦產(chǎn)資源短缺的現(xiàn)象，礦產(chǎn)勘查的難度也在不斷攀升。因而為了合理的勘查和開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源，進(jìn)一步提升我國(guó)的礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)蓄總量，需要合理的利用綜合物化探技術(shù)，減少礦產(chǎn)勘查中的出現(xiàn)的測(cè)量誤差，從而大大提升我國(guó)的礦產(chǎn)勘查工作的質(zhì)量和效率[1]。

1 物化探技術(shù)特征概況

1.1 物探技術(shù)分析

物探技術(shù)是地球物理勘探技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是目前廣泛應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘察的工作中的一項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)，它是以礦產(chǎn)的地質(zhì)體差異化為觀察目標(biāo)，運(yùn)用物理學(xué)中的光、電、熱、力、磁等理論，通過(guò)人工物理場(chǎng)的變化或儀器設(shè)備觀察其變化特性，從而確定觀察目標(biāo)的空間展布范圍，如性質(zhì)、形狀、大小等，并確定其物理性參數(shù)值，便于礦產(chǎn)勘察數(shù)據(jù)的收集，進(jìn)而分析地下礦產(chǎn)分布情況。

（1）地震層析成像技術(shù)。地震層析成像技術(shù)就是在礦產(chǎn)勘測(cè)中常用的一項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)，主要用于對(duì)深層次的土質(zhì)情況進(jìn)行勘察。它是利用地震彈性波數(shù)據(jù)對(duì)地下物參數(shù)性質(zhì)進(jìn)行分析，從而確定地下礦產(chǎn)物的分布情況，主要通過(guò)以下3個(gè)步驟進(jìn)行礦產(chǎn)勘測(cè)：對(duì)地下土質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、通過(guò)不同地層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的地震彈性波進(jìn)行數(shù)據(jù)成像處理、對(duì)成像結(jié)果進(jìn)行科學(xué)解釋。此類(lèi)礦產(chǎn)勘查方式結(jié)果較為精準(zhǔn)，但是需要研究不同區(qū)域的各層次地質(zhì)結(jié)構(gòu)的物理特征和形態(tài)分布，探究地震彈性波在地下地質(zhì)體結(jié)構(gòu)和巖石性質(zhì)內(nèi)的反射時(shí)間等具體數(shù)據(jù)，從而確定地下礦產(chǎn)的分布狀況，往往投入成本較高。

（2）電磁感應(yīng)法。電磁感應(yīng)法又稱(chēng)“電磁法”，主要用于50米以?xún)?nèi)的淺層勘測(cè)，它是以礦石的導(dǎo)磁性、導(dǎo)電性和介電性的差異性為基礎(chǔ)，勘查媒介為低頻電磁波，發(fā)揮其電磁波的特殊性，對(duì)總場(chǎng)各分量的強(qiáng)度、時(shí)間頻率、空間布局等特征進(jìn)行勘察測(cè)量，將勘測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成局部勘測(cè)電波圖，如果局部遇到礦產(chǎn)物便會(huì)發(fā)生電磁彈性波異常，從而確定礦產(chǎn)物的分布情況。電磁感應(yīng)法的設(shè)備及操作方式較為簡(jiǎn)單，易于探測(cè)數(shù)據(jù)收集，但是由于地下環(huán)境較為復(fù)雜，電磁干擾因素較多，往往勘測(cè)結(jié)果不夠精準(zhǔn)。

（3）大地電磁勘探法。大地電磁勘探是電磁法勘測(cè)中的一個(gè)重要分支，主要通過(guò)改變電磁場(chǎng)頻率進(jìn)行礦產(chǎn)勘查，主要分為磁法勘探及電法勘探，磁法勘探是利用地殼內(nèi)各類(lèi)巖石與礦產(chǎn)物所產(chǎn)生的磁性差異化的特征，對(duì)產(chǎn)生的磁異?，F(xiàn)象進(jìn)行研究，從而確定地下礦產(chǎn)的位置和地下地質(zhì)層構(gòu)造，是礦產(chǎn)勘察中的一種常用方法。

（4）重力勘探法。重力勘探法是物探技術(shù)之一，它是建立在牛頓的萬(wàn)有引力的基礎(chǔ)上，利用地下層礦產(chǎn)物與周邊圍巖的密度不同所產(chǎn)生的重力差異化，從而確定地下巖石及礦體的分布情況，以探究地下巖礦體的大小、形狀及空間分布位置[2,3]。

1.2 化探技術(shù)分析

隨著科技的發(fā)展及技術(shù)的進(jìn)步，僅僅依靠物探技術(shù)來(lái)檢測(cè)地下的礦產(chǎn)物與巖石是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要對(duì)氣態(tài)物質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而達(dá)到精準(zhǔn)找到地下礦體的效果。因此，氣探技術(shù)的應(yīng)用在礦產(chǎn)勘測(cè)中越來(lái)越重要，它主要是對(duì)地下介質(zhì)體中化學(xué)微量元素進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并且繪制成數(shù)據(jù)效果分析圖，從而確定礦產(chǎn)物的資源分布情況。目前，常用的化探技術(shù)為巖石測(cè)量及土壤測(cè)量。

（1）巖石測(cè)量。巖石測(cè)量技術(shù)廣泛運(yùn)用于隱伏礦的勘查，主要方法為收集地下巖石作為研究的標(biāo)本，對(duì)巖石樣本中的微量元素含量進(jìn)行精密的化學(xué)分析，從而找到巖石中的礦產(chǎn)資源。此類(lèi)方法對(duì)相應(yīng)的儀器設(shè)備要求較高，有效提升了礦產(chǎn)勘測(cè)的工作效率和質(zhì)量，在礦產(chǎn)勘測(cè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

（2）土壤測(cè)量。土壤測(cè)量技術(shù)主要運(yùn)用于微粒金礦等較難識(shí)別的礦產(chǎn)勘察工作，首先需要對(duì)目標(biāo)礦區(qū)進(jìn)行土壤取樣，然后利用精準(zhǔn)度較高的儀器對(duì)土壤的化學(xué)成分含量進(jìn)行探究分析，從而繪制成礦產(chǎn)分布示意圖，確定礦產(chǎn)的位置。目前，由于各類(lèi)土壤樣本的密度不同，常用的方法為土壤化探詳查及土壤化探普查。由于化探技術(shù)的精準(zhǔn)度較高，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，也是現(xiàn)代礦石勘查中一項(xiàng)常用的勘查方法。

2 礦產(chǎn)勘查中物化探技術(shù)的應(yīng)用原則和效果

隨著礦產(chǎn)勘查技術(shù)的不斷提升，物化探技術(shù)的運(yùn)用愈發(fā)重要，物化探技術(shù)不僅能夠擴(kuò)大礦產(chǎn)勘查的范圍，還能提高礦產(chǎn)勘查的工作效率和工作質(zhì)量。隨著科學(xué)水平的快速發(fā)展，礦產(chǎn)勘查的科學(xué)技術(shù)也不斷提升，但是礦產(chǎn)勘查儀器的更新?lián)Q代、各項(xiàng)成本費(fèi)用也在不斷上升。因此，為了更好的發(fā)揮物化探技術(shù)對(duì)礦產(chǎn)勘查的運(yùn)用效果，精準(zhǔn)無(wú)誤的找到地下礦產(chǎn)資源的位置，實(shí)現(xiàn)物化探技術(shù)與礦產(chǎn)勘查的效果最大化，應(yīng)該遵循以下幾大原則，包括在勘查過(guò)程中，始終堅(jiān)持以尋找礦體為主要目的、增加對(duì)礦體周邊條件的調(diào)研、綜合運(yùn)用物化探勘查技術(shù)及經(jīng)濟(jì)成本從簡(jiǎn)等準(zhǔn)則，達(dá)到礦產(chǎn)勘查的有效成果。

2.1 遵循以勘查礦體為目的

積極開(kāi)展礦產(chǎn)勘查的工作，主要目的就是發(fā)現(xiàn)礦體，并對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行分析探究。目前，由于地質(zhì)屬性和地質(zhì)環(huán)境的不同，分為地球物理特性和地球化學(xué)特性，礦產(chǎn)勘查工作會(huì)根據(jù)現(xiàn)階段的地質(zhì)環(huán)境和作用差異化，選擇運(yùn)用何種的物化探技術(shù)以便快速發(fā)現(xiàn)礦體，并確定礦產(chǎn)資源的位置。因此，所有的礦產(chǎn)勘查工作應(yīng)該圍繞勘查礦體這個(gè)目標(biāo)進(jìn)行，以便于物化探技術(shù)在地質(zhì)找礦中發(fā)揮最大的效果，確保礦產(chǎn)勘查工作的順利開(kāi)展。

2.2 增加對(duì)礦體周邊外部條件的研究

由于礦產(chǎn)分布區(qū)域的地質(zhì)形態(tài)較為復(fù)雜，如果僅憑工作人員的以往經(jīng)驗(yàn)或者某個(gè)局部的探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究，所得到的結(jié)果不夠精準(zhǔn)化，因此在決定進(jìn)行某個(gè)區(qū)域的礦產(chǎn)勘查工作開(kāi)始前，應(yīng)該對(duì)周邊的地質(zhì)條件、空間環(huán)境、土地屬性、干擾因素等進(jìn)深入研究，增加對(duì)礦體周邊條件的關(guān)注度和重視度，綜合考慮該區(qū)域的整體地質(zhì)環(huán)境和條件，同時(shí)排除外部因素的不利影響，綜合運(yùn)用物化探技術(shù)的研究數(shù)據(jù)得到準(zhǔn)確的結(jié)論。例如，如果檢測(cè)到該地區(qū)礦體的總體形狀復(fù)雜，出現(xiàn)異常情況，因?yàn)樵诘V產(chǎn)勘查開(kāi)始之前已經(jīng)對(duì)周邊的外部環(huán)境進(jìn)行探究，在排除礦產(chǎn)分布區(qū)域的外部不良干擾因素或環(huán)境干擾因素的情況下，可以初步得到此處區(qū)域位置存在較多的礦產(chǎn)資源，再運(yùn)用物化探技術(shù)進(jìn)行深入檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果繪制成礦產(chǎn)資源分布位置圖，如此便可有效提升礦產(chǎn)勘查的工作效率，并提高了物化探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的運(yùn)用效果。

2.3 綜合運(yùn)用物化探技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)勘查

在礦產(chǎn)勘查的過(guò)程中，根據(jù)地質(zhì)屬性、土壤性質(zhì)、空間環(huán)境等不同，所運(yùn)用的物化探技術(shù)也有所不同。在礦產(chǎn)勘查中，物化探技術(shù)本身具有一定的局限性。在特殊條件下，對(duì)某種特殊物質(zhì)的表現(xiàn)尤為明顯，如果只采用某一種物化探技術(shù)進(jìn)行勘查，所得到的數(shù)據(jù)往往不夠精準(zhǔn)和嚴(yán)謹(jǐn)，在某個(gè)程度上加大了礦產(chǎn)勘查的難度。例如，在使用磁發(fā)勘探技術(shù)時(shí)，只能得到與磁性相關(guān)的數(shù)據(jù)，但是很多地下地質(zhì)都具有此類(lèi)相同的磁性特征，因而運(yùn)用物化探技術(shù)得到的效果有所偏差。所以，為了更好的進(jìn)行礦產(chǎn)勘查工作，應(yīng)該綜合運(yùn)用幾種合適的物化探技術(shù)進(jìn)行有效、合理的方式組合，以便于對(duì)探測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整體分析，從而快速、準(zhǔn)確的確定地下礦產(chǎn)資源的分布情況。

2.4 經(jīng)濟(jì)成本從簡(jiǎn)

隨著礦產(chǎn)勘探技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)地質(zhì)找礦的技術(shù)要求越來(lái)越高，相關(guān)投入的經(jīng)濟(jì)成本包括人力、設(shè)備等要求不斷增加，因而，在從事礦產(chǎn)勘查工作的過(guò)程中，工作人員需要始終遵循經(jīng)濟(jì)成本從簡(jiǎn)的原則，不宜奢侈浪費(fèi)，肆意耗損材料或設(shè)備，同時(shí)更加注重經(jīng)濟(jì)投入與產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題，衡量實(shí)際投入成本，確保不會(huì)影響礦產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，不超過(guò)經(jīng)濟(jì)投入核算成本，確保在投入成本最小化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查效益的最大化。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)勘查行業(yè)的物化探技術(shù)的發(fā)展日新月異，不斷創(chuàng)新的物化探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中得到廣泛運(yùn)用，有效縮減了礦產(chǎn)勘查的經(jīng)濟(jì)投入成本，同時(shí)促進(jìn)了礦產(chǎn)勘查工作效率和質(zhì)量的提升，有利于礦產(chǎn)地勘行業(yè)的快速、可持續(xù)的發(fā)展。