淺談常用物探法在礦產(chǎn)資源勘探中的應(yīng)用

邱云革

（河北省煤田地質(zhì)勘查院，河北 邢臺(tái) 054002）

礦產(chǎn)資源的分布方式受深部地質(zhì)地貌構(gòu)造限制，隨著資源的過(guò)度開(kāi)采，礦產(chǎn)資源勘探的工作難度越來(lái)越大，同時(shí)具有高技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、投入成本較高等特點(diǎn)。綜合物探法的出現(xiàn)為礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)提供了有利的科學(xué)技術(shù)支持[1]。常用的物探勘探方法在地層深部的金屬勘探中應(yīng)用較廣泛，但礦產(chǎn)資源的需求量越來(lái)越大，探采也越來(lái)越困難，尤其在深部金屬礦體的探采時(shí)，正確識(shí)別金屬礦床難度較大[2]。為解決深部金屬礦體在勘探時(shí)識(shí)別困難的問(wèn)題，可使用常用的物探法與先進(jìn)的科學(xué)設(shè)備相結(jié)合，完成深部礦體的識(shí)別[3]，降低深部隱伏金屬礦床的探采難度，在常用物探法的應(yīng)用中，為避免單一物探法存在不全面的問(wèn)題，可結(jié)合多種物探法，完成礦床的勘探。

從我國(guó)目前的發(fā)展情況來(lái)看，依然需要借助礦產(chǎn)資源的綜合開(kāi)發(fā)來(lái)不斷提升我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)力[4]。但隨著我國(guó)礦產(chǎn)資源地過(guò)度開(kāi)采，目前我國(guó)正面臨著日益嚴(yán)重的局部地質(zhì)損害，為滿足日益增長(zhǎng)的礦產(chǎn)資源需求，急需研究有效的物探方法。常用物探法是礦產(chǎn)資源開(kāi)采的重要方法，也是加快礦產(chǎn)勘探的有效途徑。面對(duì)我國(guó)深部金屬礦區(qū)的礦物埋藏深、探測(cè)信號(hào)弱、難以大量開(kāi)采等特點(diǎn)，要想成功取得我國(guó)深部礦區(qū)勘測(cè)突破，不僅需要高度重視科研人力及財(cái)力成本的合理投入，還要充分對(duì)各種礦產(chǎn)勘技術(shù)進(jìn)行分析，提升我國(guó)深部礦產(chǎn)資源勘效果，增加勘探利用效率。因此，在使用綜合物探法進(jìn)行勘探可提高勘探效果，保證勘探有效性。基于此，本文闡述了常用物探法在礦產(chǎn)資源勘探中的應(yīng)用。

1 常用物探法應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用策略

目前，隨著礦產(chǎn)資源勘探難度地增加，常用物探技術(shù)也逐漸得到了重視。在礦產(chǎn)資源勘探時(shí)，可綜合分析評(píng)估不同的勘探方法應(yīng)用的效果，初步確定勘探實(shí)施方案。將常用物探法廣泛應(yīng)用于各種礦產(chǎn)資源勘探中，要求礦產(chǎn)資源勘探技術(shù)人員根據(jù)礦床勘探資料和礦床分布變化情況運(yùn)用各種現(xiàn)代化的科學(xué)探測(cè)工具進(jìn)行判斷，確定整個(gè)礦床的礦質(zhì)分布變化情況，因此，在找礦的工作過(guò)程中需要形成一套科學(xué)、系統(tǒng)的勘探思路，提高礦產(chǎn)勘探技術(shù)人員的綜合管理能力，豐富我國(guó)礦產(chǎn)勘探的理論實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有效提高我國(guó)礦產(chǎn)勘探的工作效率。使用常用物探法進(jìn)行勘探的步驟如圖1所示。

圖1 常用物探勘察

由圖1可知，將常用物探法應(yīng)用到現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源勘探中，需要一批業(yè)務(wù)分析能力較強(qiáng)、工作管理經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，由這些人員對(duì)已知的勘探數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析，一旦發(fā)現(xiàn)勘探數(shù)據(jù)有誤，立即重新勘探，避免出現(xiàn)嚴(yán)重誤差導(dǎo)致勘探事故發(fā)生。保證礦產(chǎn)資源前期勘探數(shù)據(jù)地準(zhǔn)確性也有助于礦產(chǎn)資源勘探信息化發(fā)展。除此之外，提升地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)采集、整理、計(jì)算、分析的工作效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，還能提高我國(guó)礦產(chǎn)資源勘探的工作效率，實(shí)現(xiàn)智慧信息化勘探。

在礦產(chǎn)資源勘探過(guò)程中，可建立礦產(chǎn)資源勘探信息系統(tǒng)，努力構(gòu)建一個(gè)礦產(chǎn)資源地理分布動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，將來(lái)自全國(guó)的詳細(xì)礦產(chǎn)信息、水文氣象條件監(jiān)測(cè)信息、環(huán)境影響主要因素以及全國(guó)已知的固定地質(zhì)礦產(chǎn)資源分布信息全部錄入這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，從而構(gòu)建完備的礦產(chǎn)資源信息分布數(shù)據(jù)庫(kù)。

在礦產(chǎn)資源勘探過(guò)程中，可在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下使用云計(jì)算技術(shù)，與數(shù)據(jù)分析技術(shù)相配合，為廣大的礦產(chǎn)資源勘探人員提供精準(zhǔn)的資源信息管理功能，還可利用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源信息分布信息的實(shí)時(shí)云端化存儲(chǔ)，將全部信息和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到一個(gè)云端數(shù)據(jù)服務(wù)器?？碧焦ぷ骷夹g(shù)人員只要被賦予訪問(wèn)者的權(quán)限，即可在任何一個(gè)具備無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的固定位置查詢(xún)礦產(chǎn)資源信息。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及與各種地理傳感器技術(shù)地快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘探領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，如使用無(wú)線通信傳感器來(lái)進(jìn)行野外礦產(chǎn)資源勘探等，還可利用計(jì)算機(jī)處理軟件，快速收集無(wú)線通信中的觀測(cè)傳感器信息來(lái)采集礦區(qū)的各種地質(zhì)、水文等數(shù)據(jù)，這種方法不僅更加簡(jiǎn)單便捷，同時(shí)也能更加準(zhǔn)確、高效。

在應(yīng)用常用物探技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)資源勘探時(shí)，還可使用移動(dòng)勘探技術(shù)，通過(guò)移動(dòng)終端采集礦產(chǎn)資源勘探信息。但由于目前的礦產(chǎn)資源勘探通訊采集企業(yè)種類(lèi)復(fù)雜，容易出現(xiàn)質(zhì)量參差不齊、移動(dòng)智能互聯(lián)終端設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)不統(tǒng)一、終端管理混亂等問(wèn)題，目前移動(dòng)礦產(chǎn)勘探質(zhì)量管控存在嚴(yán)重問(wèn)題。在這種情況下，可將人工智能技術(shù)應(yīng)用于礦物數(shù)據(jù)庫(kù)的智能化綜合分析之中，將具體的礦物數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)及水文觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計(jì)算分析，然后利用計(jì)算機(jī)模擬出固定區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源變化規(guī)律，根據(jù)該變化規(guī)律進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。

2 礦產(chǎn)資源勘探中的常用物探法

2.1 磁法勘探法

磁法勘探主要用于深部礦產(chǎn)資源勘探，其主要依據(jù)金屬礦體磁場(chǎng)來(lái)判斷金屬礦體的具體位置。由于各金屬礦體的磁場(chǎng)類(lèi)型不同，釋放的磁場(chǎng)強(qiáng)度也不同，因此使用磁法進(jìn)行礦體勘探還可準(zhǔn)確識(shí)別礦物的類(lèi)型，還可利用對(duì)礦石磁場(chǎng)分布規(guī)律和敏感性確定礦產(chǎn)資源數(shù)量。我國(guó)磁法勘探目前的應(yīng)用技術(shù)已較為成熟，目前已經(jīng)研究出了磁法勘探的新一代探測(cè)器——航空氨泵磁力儀。

2.2 重力勘探法

由于礦石具有的特殊性質(zhì)，在不同條件下，受到的重力感應(yīng)也存在一定差距，因此可利用該特點(diǎn)應(yīng)用重力勘探法進(jìn)行勘探。由于重力勘探法對(duì)高密度巖石的勘探效果極佳，因此我國(guó)在高密度探礦時(shí)最常用的方法就是重力勘探法，該方法使用重力計(jì)記錄礦區(qū)各個(gè)位置巖石的密度信息和重力信息，通過(guò)計(jì)算與比對(duì)得出各個(gè)地區(qū)的重力密度差異，實(shí)現(xiàn)勘探。重力勘探法非常依賴(lài)重力計(jì)，在不斷的發(fā)展中，應(yīng)用最多的重力計(jì)就是CG-5型重力計(jì)，其具有超高的探測(cè)精度，對(duì)金屬光子源勘探及位置判斷有較高的準(zhǔn)確度。

2.3 電法勘探法

電法勘探主要應(yīng)用于深部金屬礦產(chǎn)資源的勘探，其已有數(shù)十年的應(yīng)用歷史，因其對(duì)金屬礦體的勘探效果好，得到了廣泛應(yīng)用。電法勘探在不斷的發(fā)展中優(yōu)化了勘探設(shè)備，完善了勘探的理論知識(shí)，電法勘探極速可利用金屬礦石的導(dǎo)電性實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確勘探，面對(duì)強(qiáng)電流礦體可使用電法勘探，分析導(dǎo)電電流，確定金屬礦體位置，實(shí)現(xiàn)金屬礦體勘探。

2.4 地震勘探法

地震勘探法在深部礦山法勘探工作中應(yīng)用較晚，其應(yīng)用原理是地震反射技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)可依照地震反射情況來(lái)勘探礦產(chǎn)資源，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，地震勘探法的找礦過(guò)程和找礦時(shí)間均較長(zhǎng)，因此地震勘探技術(shù)及地震勘探設(shè)備仍有待進(jìn)一步研究和完善。雖然該勘探法沒(méi)有被廣泛使用，但一直受到相關(guān)工作人員的重視，也保持了積極探索的狀態(tài)。

3 常用物探法在礦產(chǎn)資源勘探中的應(yīng)用

3.1 磁法勘探應(yīng)用

磁法勘探在我國(guó)礦產(chǎn)資源勘探中的應(yīng)用歷史悠久，磁法勘探設(shè)備具有較高的分辨率和勘探精度，勘探范圍廣，因此在深部礦體勘探時(shí)可準(zhǔn)確勘探出礦床長(zhǎng)度、方向，方便對(duì)其進(jìn)行定位，因此此法勘探是應(yīng)用率較高的一種常用物探法。磁法勘探的原理是探測(cè)礦石磁場(chǎng)，因此，通過(guò)對(duì)礦石磁場(chǎng)的檢查，可確定礦產(chǎn)資源的范圍和位置，進(jìn)而進(jìn)行深入勘探，方便工人鉆探設(shè)計(jì)。同時(shí)，使用該方法還可利用三分量磁場(chǎng)判斷探測(cè)到的礦石與已經(jīng)開(kāi)發(fā)的礦石關(guān)系，因此，該勘探方法適用于礦山的深層勘探。

3.2 重力勘探應(yīng)用

在對(duì)質(zhì)量和密度均較高的礦體進(jìn)行探測(cè)時(shí)，一旦無(wú)法確定礦體的具體狀態(tài)，很容易浪費(fèi)人力物力，降低勘探效率。面對(duì)這種情況，可使用重力勘探法，對(duì)與早期巖石一起形成的金屬礦石進(jìn)行有效勘探，這種方法雖然對(duì)密度較大的礦石具有極佳的勘探效果但由于該技術(shù)非常容易受檢查設(shè)備所影響，因此在進(jìn)行勘探時(shí)，不能僅僅使用重力勘探技術(shù)進(jìn)行勘探，還需要與其他技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確勘探。

3.3 電法勘探應(yīng)用

在探測(cè)較深地區(qū)的礦物時(shí)，僅使用人力勘探無(wú)法準(zhǔn)確判定礦產(chǎn)資源的具體位置，因此，可使用電法勘探來(lái)確定深部礦體的位置，實(shí)現(xiàn)精確探采。在深部礦體的勘探中，由于其瞬變的特點(diǎn)，受周?chē)h(huán)境影響的概率較低，因此勘探效率較高，也廣泛適用于銀金屬礦山的勘探。激發(fā)極化法在金屬礦的勘探工作中也比較常見(jiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是勘探效率高，勘探快，能找到滲透性金屬硫化物礦質(zhì)，可控音頻地磁在對(duì)超神不金屬礦體探測(cè)時(shí)的效果最佳，經(jīng)過(guò)調(diào)查，其甚至可探測(cè)超過(guò)幾公里的金屬礦，對(duì)提高礦物探采率有很大的幫助。

3.4 地震勘探法應(yīng)用

應(yīng)用地震勘探法可有效探測(cè)深部的金屬礦，地震勘探法深度超過(guò)2公里的金屬礦勘測(cè)效果較好，一般在礦產(chǎn)資源勘探初期實(shí)施，目前，地震勘探技術(shù)已逐步得到完善，有較大的突破進(jìn)展。使用該技術(shù)可勘探較深地層的礦體，對(duì)控制礦物勘探結(jié)構(gòu)有很大幫助。目前，這種勘探技術(shù)在金礦勘探中的應(yīng)用效果最佳，因此，需要不斷加強(qiáng)對(duì)地震勘探法的探索和完善，提高地震勘探法的應(yīng)用前景。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，應(yīng)用常用物探法進(jìn)行礦產(chǎn)資源勘探，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展有一定推動(dòng)作用。目前，礦產(chǎn)勘探經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展產(chǎn)生了許多物探方法，這些物探方法都能增加勘探效率，提高勘探準(zhǔn)確性，因此后續(xù)的采礦業(yè)在發(fā)展時(shí)應(yīng)積極研究勘探技術(shù)，將探礦與科技相融合，提高勘探效率。