探究物探技術(shù)在地質(zhì)找礦與資源勘探中的應(yīng)用

賈 榮

（山西華冶勘測(cè)工程技術(shù)有限公司，山西 太原 030000）

物探技術(shù)在地質(zhì)找礦工作中是具有應(yīng)用針對(duì)性的技術(shù)類(lèi)型。具體的應(yīng)用中，不同類(lèi)型的技術(shù)對(duì)具體操作人員的能力素質(zhì)提出了較高的要求，且具體的物探工作開(kāi)展規(guī)劃也需要同步合理制定。針對(duì)技術(shù)應(yīng)用的方法和原則進(jìn)行充分的分析，是進(jìn)一步確保各種類(lèi)型技術(shù)在地質(zhì)找礦中得到充分應(yīng)用的重要前提，同時(shí)也是確保勘探技術(shù)人員自身安全的有效途徑。

1 物探技術(shù)概述

本文探討的物探技術(shù)主要是指通過(guò)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的儀器設(shè)備對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行探測(cè)和觀察，并且基于設(shè)備所顯示出的數(shù)據(jù)信息以及物理場(chǎng)分布狀態(tài)，對(duì)地層結(jié)構(gòu)的基本情況進(jìn)行初步判斷，這是現(xiàn)階段礦產(chǎn)資源勘探中所應(yīng)用的一種主要技術(shù)。關(guān)于技術(shù)的應(yīng)用原理，主要集中在通過(guò)不同數(shù)據(jù)信息的類(lèi)別以及數(shù)值，對(duì)地下礦物質(zhì)的具體類(lèi)型和基本特征進(jìn)行判斷和分析，明確各類(lèi)礦物質(zhì)的特性以及分布情況，為進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供一定的依據(jù)。在具體的技術(shù)應(yīng)用中，結(jié)合不同的設(shè)備儀器類(lèi)型，探測(cè)技術(shù)的具體操作方式也存在差異。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合所需要探測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況合理選擇相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，確保探測(cè)工作的開(kāi)展具備一定的有效性和可靠性。

2 技術(shù)使用原則

2.1 注重信息內(nèi)容的綜合性與全面性

基于地質(zhì)探測(cè)工作的復(fù)雜性以及其技術(shù)的專(zhuān)業(yè)性，要求在應(yīng)用物探技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)找礦勘探時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先注重所獲得的信息內(nèi)容的綜合性以及全面性。另外，在所獲得的基礎(chǔ)信息達(dá)到一定的數(shù)量時(shí)，也要求相關(guān)的探測(cè)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)對(duì)多方面的信息進(jìn)行綜合的分析與評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)多元信息的綜合性研究搭建起相應(yīng)的綜合性信息體系，為進(jìn)一步的礦體選擇與找礦分析提供幫助?；貧w到地質(zhì)勘探中的礦物和圍巖性質(zhì)角度上來(lái)講，在不同的物理參數(shù)同步的影響作用下，圍巖和礦物所表現(xiàn)出來(lái)的具體反應(yīng)也有所差異。在進(jìn)行探測(cè)的過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)充分考慮這一因素，綜合分析多元化的信息，以便獲取準(zhǔn)確真實(shí)的探測(cè)工作結(jié)果[1]。

2.2 重視基于信息進(jìn)行分析的科學(xué)性

從具體探測(cè)信息方面來(lái)講，在應(yīng)用專(zhuān)業(yè)技術(shù)設(shè)備對(duì)某一地區(qū)的地質(zhì)資源進(jìn)行綜合性探測(cè)和勘探后，探測(cè)設(shè)備所獲得的信息內(nèi)容和數(shù)據(jù)指標(biāo)結(jié)果具有多元性的特征。這不僅強(qiáng)調(diào)信息本身內(nèi)容的多元性，在信息呈現(xiàn)的方式上也具有多元性的特征。例如部分信息可通過(guò)表格的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，而另一部分信息則直接通過(guò)直觀的圖像作為呈現(xiàn)方式。在不同的信息呈現(xiàn)方式背景下，要求從事進(jìn)一步的數(shù)據(jù)推測(cè)分析的工作人員要結(jié)合不同信息資源的特征，用專(zhuān)業(yè)的理論和科學(xué)的思維做出相應(yīng)的分析研究工作，以確保所得出來(lái)的分析研究結(jié)果具有科學(xué)性和準(zhǔn)確性[2]。另外，從具體參與分析推測(cè)工作的技術(shù)人員角度上來(lái)講，其自身的工作責(zé)任心以及所應(yīng)用的分析研究方法也應(yīng)當(dāng)注重嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。比較常見(jiàn)的數(shù)據(jù)分析方法包括了變量法、排除法等。只有遵循科學(xué)的思路和方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和研究，才能最終獲得有價(jià)值的數(shù)據(jù)分析與研究結(jié)果。

2.3 重視技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性

在應(yīng)用不同的物探技術(shù)的背景下，具體工作開(kāi)展的成本和技術(shù)難度有所不同。且從實(shí)際的勘探工作開(kāi)展上來(lái)講，在物探技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，需要酌情選取不同類(lèi)型的技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用。在這種情況下，意味著經(jīng)濟(jì)支出的成本就需要結(jié)合實(shí)際的勘探要求進(jìn)行合理規(guī)劃。只有技術(shù)人員結(jié)合成本因素以及技術(shù)應(yīng)用效果的因素對(duì)物探技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行綜合性的分析和研究，才能確保最終選擇的物探組合應(yīng)用技術(shù)具有適宜性和可靠性，同時(shí)能夠達(dá)到節(jié)約成本支出的效果。

3 技術(shù)使用要求

3.1 找到明確的探測(cè)基地

物探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)勘測(cè)基地的選址有非常嚴(yán)格的要求。具體的選擇指標(biāo)為基地的礦床結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行物探技術(shù)應(yīng)用基地的選擇時(shí)，需要確保礦床具備以下幾方面特征。一是礦產(chǎn)資源的具體類(lèi)型應(yīng)當(dāng)與國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和礦產(chǎn)市場(chǎng)的實(shí)際需求具有一定的匹配性[3]。二是所選擇的礦床要具備較高的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量，只有在這種情況下，礦產(chǎn)資源的規(guī)模性開(kāi)發(fā)的具體工作開(kāi)展才具有一定的可行性，礦產(chǎn)資源的勘探與開(kāi)發(fā)工作才能夠獲得相應(yīng)的效益。除此之外，礦產(chǎn)資源的自身質(zhì)量也是物探技術(shù)應(yīng)用前所需要進(jìn)行準(zhǔn)確確認(rèn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

3.2 實(shí)現(xiàn)具體勘探技術(shù)的創(chuàng)新

勘探技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用是取得更好的礦物質(zhì)開(kāi)采應(yīng)用效果的重要前提。若能夠從技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展，則意味著對(duì)于不可預(yù)知的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)工作來(lái)講，具體開(kāi)發(fā)的效果能夠得到更進(jìn)一步的保障，開(kāi)發(fā)工作所承擔(dān)的資金和安全風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨之而降低[4]。為了達(dá)到這一良好效果，具體參與到礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)和勘探工作的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注重對(duì)物探技術(shù)本身的合理選擇，并且應(yīng)當(dāng)注重對(duì)具有創(chuàng)新性的先進(jìn)技術(shù)的引入應(yīng)用，以便達(dá)到保障找礦工作安全、提高找礦工作質(zhì)量的目標(biāo)。

3.3 技術(shù)人員的態(tài)度要保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真

這不僅是找礦工作本身的細(xì)致性要求，也是確保相關(guān)技術(shù)人員本身安全的重要條件。從本質(zhì)上來(lái)講，找礦工作是一個(gè)發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的探索性工作。若技術(shù)人員本身的態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)性不足，則一部分礦產(chǎn)資源的富集區(qū)域可能在找礦工作中被錯(cuò)過(guò)。這不僅意味著大量的技術(shù)成本和人力成本的浪費(fèi)，也極大降低了找礦工作的效率。因此，作為具體參與到一線工作的技術(shù)人員，其應(yīng)當(dāng)從自身的角度出發(fā)認(rèn)識(shí)到自己所從事的工作的嚴(yán)謹(jǐn)性和技術(shù)性，從而保持良好的工作態(tài)度和認(rèn)真地工作狀態(tài)，確保找礦工作有序穩(wěn)定地開(kāi)展[5]。

4 技術(shù)在地質(zhì)找礦與資源勘探中的應(yīng)用

4.1 電磁法物探技術(shù)的應(yīng)用

這一技術(shù)的應(yīng)用主要是利用地球磁場(chǎng)與磁場(chǎng)之間的重疊關(guān)系發(fā)揮作用的。這種重疊關(guān)系使得相關(guān)的詞性平衡性受到影響，一些勘探專(zhuān)家可以通過(guò)對(duì)于這種磁場(chǎng)的異常情況，判斷出地質(zhì)構(gòu)造以及礦產(chǎn)分布的特征。這種技術(shù)依據(jù)發(fā)射場(chǎng)的不同性質(zhì)還可以被分為時(shí)間域瞬變電磁法以及頻率瞬變電磁法。也就是說(shuō)，只要巖石或礦石本身的磁性較為顯著，則可以通過(guò)磁檢測(cè)的方式找到相應(yīng)的礦產(chǎn)資源。例如在鐵礦富集的區(qū)域應(yīng)用電磁法進(jìn)行勘探，能夠借助磁性之間的差異對(duì)鐵礦的具體區(qū)域性?xún)?chǔ)量進(jìn)行分析，并且明確及分布的具體區(qū)域。但這種方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，比較適合于應(yīng)用在一些磁場(chǎng)差異較為顯著的區(qū)域中。關(guān)于磁測(cè)的具體方法包括了鉆井磁測(cè)航空磁測(cè)兩個(gè)基本類(lèi)型。其中，鉆井磁測(cè)在礦產(chǎn)資源找礦工作中應(yīng)用的廣泛性較強(qiáng)。這主要是由于這種探測(cè)方法本身就需要進(jìn)行鉆井操作，與找礦過(guò)程中的鉆井操作具有一定的一致性，能夠在某種程度上達(dá)到節(jié)約成本的目標(biāo)。

4.2 高密度電阻率法的實(shí)際應(yīng)用

這種物探技術(shù)的應(yīng)用方法是將地下巖石或礦石的電性差異作為探測(cè)工作的基礎(chǔ)開(kāi)展探測(cè)工作的技術(shù)與方法。在實(shí)際的應(yīng)用中，需要通過(guò)人工的方法在地下區(qū)域建立一個(gè)運(yùn)行穩(wěn)定的直流或脈動(dòng)電場(chǎng)。通過(guò)按照一定距離的方式布置沿線的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)達(dá)到找礦的目標(biāo)。在觀測(cè)的過(guò)程中，需要技術(shù)人員針對(duì)某一深度范圍內(nèi)的巖石或礦石從水平方向出發(fā)，觀察其電阻率指標(biāo)的變化情況。這里所強(qiáng)調(diào)的高密度主要是指觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置的密度是相對(duì)較高的，需要技術(shù)人員進(jìn)行逐點(diǎn)觀測(cè)和分析，最終通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的綜合分析和研究找到數(shù)據(jù)信息的規(guī)律，為找礦工作提供數(shù)據(jù)信息指導(dǎo)[6]。

4.3 氡氣測(cè)量方法的實(shí)際應(yīng)用

這種測(cè)量方法的實(shí)際應(yīng)用，利用了氡氣的自然放射性特征。氡作為一種氣體，是自然界中具有天然放射性的一種獨(dú)立惰性氣體。其主要特征是無(wú)色無(wú)味，具有非常穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，其物理性質(zhì)的活躍性卻非常強(qiáng)。在氡進(jìn)行進(jìn)一步衰變后，可形成短壽命子體。而這種短壽命子體在巖石中可以不斷衰變，繼續(xù)產(chǎn)生。當(dāng)其發(fā)生聚集和接力傳遞后，地表的巖石或土壤縫隙中就可以形成具有放射性的氣暈。而另外一部分氣體則能夠進(jìn)入溶液中，溶解在地下水以及部分含有脂肪和油類(lèi)的有機(jī)物水中。在不同的介質(zhì)背景下，氡氣的含量會(huì)產(chǎn)生出比較典型的差異。在富集石油與礦物質(zhì)的地區(qū)中，水資源的含量相對(duì)更高。土壤的表面空氣高度較之常規(guī)級(jí)別也更高。這會(huì)使氡氣在富集礦產(chǎn)資源的區(qū)域形成環(huán)狀的氣暈。這種高度富集的特征能夠?yàn)橄嚓P(guān)的勘測(cè)工作提供一定的指引，技術(shù)人員可通過(guò)對(duì)氡氣含量的區(qū)域性監(jiān)測(cè)，初步判斷礦產(chǎn)資源是否在某一區(qū)域富集。

4.4 重力測(cè)量方法的實(shí)際應(yīng)用

應(yīng)用重力原理進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量工作，在具體操作時(shí)主要是利用巖石土壤以及礦石之間的密度差異，進(jìn)一步觀測(cè)重力場(chǎng)在這個(gè)過(guò)程中的變化規(guī)律。之所以將這種勘測(cè)方法命名為重力勘測(cè)法，主要是由于這種勘測(cè)技術(shù)的應(yīng)用主要依托了萬(wàn)有引力定律。當(dāng)巖石密度較大時(shí)，引力也相對(duì)更大，密度較小時(shí)，巖石的引力也相對(duì)更小。結(jié)合這一性質(zhì)，可幫助相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)重力的大小情況判斷礦產(chǎn)資源的富集區(qū)域以及所形成的具體形狀，這也能夠幫助技術(shù)人員進(jìn)一步精確的判定框體所在的具體位置。

4.5 面波測(cè)量方法的實(shí)際應(yīng)用

所謂的面波測(cè)量方法，主要是基于物理學(xué)原理，將聲波信號(hào)作為觀測(cè)的基礎(chǔ)進(jìn)行輔助探測(cè)工作。從聲波的基本特征上來(lái)講，當(dāng)其經(jīng)過(guò)不同的介質(zhì)時(shí)，傳播的均勻性會(huì)產(chǎn)生一定的差異，基于此，在進(jìn)行具體的礦產(chǎn)資源勘測(cè)時(shí)，技術(shù)人員可通過(guò)發(fā)射聲波信號(hào)觀察其在不同傳播介質(zhì)中傳播的均勻性情況。在均勻性不足的情況下，面波信號(hào)會(huì)出現(xiàn)頻散的表現(xiàn)形式。技術(shù)人員正可以基于此判斷部分區(qū)域是否富集了礦產(chǎn)資源。另外，隨著地層厚度的變化，頻散的曲線拐點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，且地層厚度與頻散拐點(diǎn)之間存在一定的數(shù)量關(guān)系，在勘測(cè)工作的開(kāi)展中，技術(shù)人員可借助這種數(shù)量關(guān)系判斷礦產(chǎn)資源的富集情況。

5 結(jié)語(yǔ)

綜合分析可知，在物探技術(shù)的應(yīng)用中，不同的地質(zhì)環(huán)境條件所適應(yīng)的物探技術(shù)具有一定的差異。技術(shù)人員不僅要對(duì)不同技術(shù)的應(yīng)用原理進(jìn)行全面的分析，還應(yīng)當(dāng)在相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用程序上進(jìn)行合理地控制。最終充分發(fā)揮出先進(jìn)物探技術(shù)在找礦工作中的積極作用，為取得良好的找礦結(jié)果提供幫助。