淺談地質(zhì)找礦中離子遙感探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

劉文國(guó)，劉颯偉

（河北坤宇物探科技有限公司，河北 唐山 063000）

大家知道，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量越來(lái)越大，地表礦藏日益減少，傳統(tǒng)的找礦技術(shù)很難滿(mǎn)足深部找礦的需要。本文對(duì)地質(zhì)找礦中離子遙感探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行了深層次的研究，概述了離子遙感探測(cè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)，工作原理，并結(jié)合工作實(shí)際，詳細(xì)分析了離子遙感探測(cè)技術(shù)在找礦中發(fā)揮的作用。

1 離子遙感探測(cè)技術(shù)的理論基礎(chǔ)

在自然界里各種物質(zhì)都是以分子結(jié)構(gòu)存在的，物質(zhì)最小質(zhì)量單位被科學(xué)界稱(chēng)之為粒子，粒子根據(jù)作用的不同分為三大類(lèi)：強(qiáng)子、輕子和傳播子。

強(qiáng)子，就是所有參與強(qiáng)力作用的粒子的總稱(chēng)。它們由夸克組成，已發(fā)現(xiàn)的夸克有六種，它們是頂夸克、上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克、底夸克。其中頂夸克的存在，1995年3月2日發(fā)現(xiàn)于美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室①。現(xiàn)有粒子中絕大多數(shù)是強(qiáng)子，質(zhì)子、中子、介子等都屬于強(qiáng)子。

輕子，就是只參與弱力、電磁力和引力作用，而不參與強(qiáng)相互作用的粒子的總稱(chēng)，輕子共有六種：包括電子、電子中微子、u子、u子中微子、t子、t子中微子。電子、u子、t子是帶電的，所有中微子都不帶電。目前所有的中微子都存在于反粒子，t子是1975年發(fā)現(xiàn)的重要粒子②。

傳播子，也屬于基本粒子，是傳遞強(qiáng)作用的膠子③，1979年在三噴注現(xiàn)象中被間接發(fā)現(xiàn)，它們可以在強(qiáng)作用下組成膠子球 ，光子是傳遞電磁相互作用的一種粒子。

1953年來(lái)自意大利的科學(xué)家費(fèi)米（DonaIdArthufGIaser） 和他的同事安得森（HerbertAndeson）在美國(guó)芝加哥大學(xué)的同步回旋加速器上做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子—介子系統(tǒng)中的第一個(gè)共振態(tài)，至80年代已發(fā)現(xiàn)的共振態(tài)粒子達(dá)300多種④。

粒子是一般在地球引力的作用下，相同質(zhì)量的正、反粒子都會(huì)吸附在這種物質(zhì)體周?chē)镔|(zhì)的性質(zhì)不同，粒子所需共振態(tài)頻率也不同，不同的共振頻率適應(yīng)不同粒子共振態(tài)，粒子接收適合這種物質(zhì)的粒子共振電磁波時(shí)，粒子就產(chǎn)生共振態(tài)動(dòng)力，某一種物質(zhì)在地球引力下形成粒子團(tuán)時(shí)，一旦有適應(yīng)這種物質(zhì)的粒子共振電磁波，就會(huì)產(chǎn)生粒子共振運(yùn)動(dòng)，粒子運(yùn)動(dòng)在粒子傳播子的作用下形成鏈?zhǔn)焦舱窳Ｗ邮?。這種共振粒子束，上可穿透太空，下可穿透地球，同時(shí)產(chǎn)生共振粒子束電磁場(chǎng)，這種物理現(xiàn)象早已被科學(xué)家所證實(shí)。

離子是構(gòu)成物質(zhì)共振的基本粒子。

粒子共振運(yùn)動(dòng)向性是隨著地球磁場(chǎng)引力垂直正負(fù)向性運(yùn)動(dòng)。遇到物體構(gòu)造體時(shí)，正波隨物體形態(tài)體傳播信號(hào)，平行運(yùn)動(dòng)向上傳播，當(dāng)離開(kāi)構(gòu)造位置時(shí)，傳播信號(hào)端轉(zhuǎn)入垂直向地面，傳播信號(hào)表現(xiàn)于地面物體構(gòu)造位置，共振粒子束并不是一有共振態(tài)粒子就會(huì)有強(qiáng)勁的離子束去穿透空間的，它的共振態(tài)取決于共振源，是和共振振幅強(qiáng)度成正比的，研究表明發(fā)射共振波振幅越強(qiáng)。共振粒子性質(zhì)不同，不同性質(zhì)粒子需要的共振波頻率也不同，利用不同頻率的電磁波可以分辨不同物質(zhì)，接收不同粒子共振粒子束電磁波，就可以確定不同物質(zhì)的位置，這就是離子遙感探測(cè)技術(shù)核心的理論基礎(chǔ)。

2 離子遙感探測(cè)技術(shù)的工作原理

我們?cè)谶h(yuǎn)處發(fā)射不同強(qiáng)度的共振電磁波，就可以使遠(yuǎn)處的不同的粒子團(tuán)產(chǎn)生共振態(tài)，形成共振粒子束的電磁場(chǎng)，接收這種電磁場(chǎng)，就可以找到某種物質(zhì)的所在。

大家知道，振動(dòng)的傳播稱(chēng)為波，電磁振動(dòng)的傳播是電磁波。電磁波的波段按波長(zhǎng)由短至長(zhǎng)可依次分為： V-射線(xiàn)、X-射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、微波和無(wú)線(xiàn)電波。電磁波的波長(zhǎng)越短其穿透性越強(qiáng)。遙感探測(cè)所使用的電磁波波段是從紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)到微波的光譜段。太陽(yáng)作為電磁輻射源，它所發(fā)出的光也是一種電磁波。當(dāng)太陽(yáng)光從宇宙空間經(jīng)大氣層照射到地球表面時(shí)，地面上的物體就會(huì)對(duì)由太陽(yáng)光所構(gòu)成的電磁波產(chǎn)生反射和吸收。電磁波是由同相且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中衍生發(fā)射的震蕩粒子波，是以波動(dòng)的形式傳播的電磁場(chǎng)，電磁波的速度非常快，在真空中的傳播速度等同于光速。

利用離子遙感探測(cè)儀主動(dòng)向被探測(cè)的目標(biāo)物發(fā)射一定波長(zhǎng)的電磁波，采集目標(biāo)物體向空間釋放的共振粒子束所攜帶的靜電場(chǎng)，按物體粒子的振動(dòng)態(tài)不同，通過(guò)離子遙感物探儀的物探系統(tǒng)，對(duì)目標(biāo)物體或資源體進(jìn)行識(shí)別、分析、演繹、確定目標(biāo)，揭示目標(biāo)的地理位置、坐標(biāo)、產(chǎn)狀、賦存信息。離遙感探測(cè)技術(shù)可以應(yīng)于地質(zhì)找礦、能源水資源勘查。不管是固定物體、液態(tài)、氣態(tài)、人體、空洞，還是化合物、生物、植物等各種物體都能進(jìn)行探勘測(cè)。離子遙感探測(cè)搜索物體構(gòu)造把區(qū)速度非?？?，單一物體搜索方位，只需幾十秒，定位只需幾分鐘、幾十分鐘。

第一步，打開(kāi)觸控開(kāi)關(guān)；

第二步，通過(guò)觸控模塊，向STC微電腦模塊輸入待測(cè)物共振頻率數(shù)值；

第三步，STC微電腦模塊根據(jù)該共振頻率數(shù)值向晶振模塊發(fā)出控制信號(hào)，以使晶振模塊產(chǎn)生與該共振頻率數(shù)值相同頻率的震蕩信號(hào)；

第四步，晶振模塊產(chǎn)生的震蕩信號(hào)輸入無(wú)極調(diào)制載頻放大模塊，對(duì)該頻率信號(hào)進(jìn)行前置放大，以使其適應(yīng)高壓載頻發(fā)射與調(diào)制接收模塊輸入端的要求；

圖1 離子遙感探測(cè)技術(shù)工作原理圖

第五步，經(jīng)無(wú)極調(diào)制載頻放大模塊放大的頻率信號(hào)輸入高壓載頻發(fā)射與調(diào)制接收模塊轉(zhuǎn)換成高壓電磁波經(jīng)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射；

第六步，上述高壓電磁波遇到共振頻率與該頻率相同的物體，即產(chǎn)生共振，形成震蕩離子束靜電電磁場(chǎng)，定向搜索接收天線(xiàn)接收到該靜電電磁場(chǎng)信號(hào)，經(jīng)高壓載頻發(fā)射與調(diào)制接收模塊轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率電磁波共振信號(hào)，該信號(hào)作用于定向接收天線(xiàn)上，轉(zhuǎn)動(dòng)交叉，就可以知道物體所在區(qū)域以及形態(tài)。

3 離子遙感探測(cè)技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

自2008年以來(lái)，利用離子遙感探測(cè)技術(shù)探礦，在國(guó)內(nèi)、外地質(zhì)資源勘查中發(fā)揮了很好作用。已為多個(gè)礦業(yè)公司和200多個(gè)自然礦權(quán)人做過(guò)礦產(chǎn)資源勘查認(rèn)證工作。在國(guó)內(nèi)輻射到新疆、西藏、四川、內(nèi)蒙、遼寧、吉林、黑龍江、陜西、山東、廣東、云南、廣西、河南、山西等14個(gè)省、市、自治區(qū)的160多個(gè)地區(qū)。涉及810多個(gè)礦產(chǎn)資源探測(cè)點(diǎn)。國(guó)外有柬埔寨、印度尼西亞、蒙古、俄羅斯、朝鮮等國(guó)家的20多個(gè)地區(qū)。探測(cè)點(diǎn)60多個(gè)。在蒙古國(guó)斯楞格省巴音高勒蘇木巴查干朝魯圖地區(qū)某金礦發(fā)現(xiàn)了金礦帶3條，幫助企業(yè)提升了生產(chǎn)能力和發(fā)展后勁；在內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林右旗某金礦勘查時(shí)發(fā)現(xiàn)了13條含銅、銀、鉛、鋅、錳的礦帶。為企業(yè)拓寬了新的生產(chǎn)門(mén)路。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，離子遙感探測(cè)技術(shù)在找礦業(yè)中廣泛應(yīng)用，為找礦業(yè)注入了新的活力，同時(shí)也對(duì)找礦業(yè)的發(fā)展提供了必要的技術(shù)支持，將推動(dòng)找礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。離子遙感探測(cè)技術(shù)將進(jìn)一步被人們所認(rèn)識(shí)。