浅析金属矿产勘查中的新技术与新方法

2010-08-15陈林

科技传播 2010年18期

陈林

河南省地质矿产勘查开发局地球物理勘查队，河南郑州 450053

1 蚀变流体填图技术

流体广泛分布于地壳、地幔及地表中，流体研究是当今固体地球科学发展的前沿，而地幔柱、地壳中流体的大规模迁移与岩浆热液是地球流体研究的3个热点问题[1]。地球各层圈中流体地质的性状与作用的研究，已成为当前国际地球科学研究的重要前沿领域，大尺度区域性的流体地质调查与研究是这一领域的热点之一，区域流体活动的地表记录是国内外研究的重点，其中蚀变填图、流体填图、流体包裹体填图、矿物填图及同位素地球化学填图等方法在欧美国家得到了较多研究，应用地质科学的先进理论和技术、流体包裹体和流体示踪研究，结合遥感地质、航空物探、地球物理、伽马射线光谱仪、便携式红外光谱仪等先进设备仪器进行区域流体填图。欧共体国家开展的跨国多学科基础研究项目“欧洲地壳剖面综合地质调查”，以流体包裹体为主要研究对象，对不同构造地质单元进行了流体包裹体填图。

2 地球化学勘查技术和方法

我国科学家王学球和谢学锦等提出了深穿透地球化学的概念。该项目在地质大调查计划的支持下，已经取得了一定的重要进展。发现戈壁沙漠覆盖区深部含矿信息赋存与细粒级粘土，碱性蒸发障的可溶性盐类和氧化障的铁锰氧化物膜中；冲积平原区深部含矿信息主要赋存于可溶性胶体、可溶性盐类、可溶性有机物中。这些发现为深穿透地球化学信息的捕获和提取及我国大面积覆盖区地球化学调查与填图具有重要意义[2]。在信息的提取、捕集和分析上取得了一些重要进展。超低密度深穿透地球化学方法可以有效地应用于大面积覆盖区地球化学调查与大型矿集区评价，结束了覆盖区，特别是盆地不能进行地球化学调查的历史。

3 地球物理勘查技术

3.1 地面瞬变电磁法勘查技术

地面瞬变电磁法勘查技术是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲电磁场，如果地下有良导电矿体存在，在一次电磁场的激励下，地下导体内部受感应产生涡旋电流。矿体内的涡流在一次脉冲电磁场的间歇期间的空间产生交变磁场，叫做异常场或二次场。涡流产生的二次磁场不会随一次场消失而立刻消失，即有一个瞬变过程。利用接收机观测二次磁场，研究其与时间的关系，从而确定地下导体的电性分布结构及空间形态。

瞬变电磁法的特点主要有：观测二次场，可进行近场观测，旁侧影响小；通过不同时间窗口的观测，可抑制地质噪声干扰；在低阻覆盖情况下与其他电法相比，勘查深度大；具有测深能力；在高阻围岩地区不会产生地形起伏形成的假异常，在低阻围岩地区，采用全时间衰减域观测，容易区分地形异常。

3.2 地面高精度重力勘查技术

近年来重力观测仪器与GPS 三维定位技术相结合，解决了中高山区、戈壁等地区的定位问题。可直接测出重力差值,具有自动读数、自动记录、自动改正等功能。观测精度和分辨率大大提高，由毫伽级提高到了微伽级[3]。目前，在重力数据处理和异常定量解释方面，由传统的方法发展了变密度地形改正，小波变换分解重力场，弱异常增强与提取和图像处理等新方法、新技术。

3.3 地面高精度磁测技术

从20世纪80年代以后，磁力勘查进入了高精度磁法勘查技术的新阶段，观测精度达0.05nT～0.1nT。在磁测解释理论与方法技术方面，研究了一系列的新方法和新技术，例如“磁性界面与磁性层磁场的正演方法和磁性界面的反演技术”、“三维磁异常自动解释法”、“磁异常曲面延拓方法”、“拟神经网络三维反演方法”、采用三层BP 网络和变步长反馈技术实现快速反演；开发了“多种滤波及人机联作正反演和图像处理系统”以及“划分不同深度的区域磁场与局部磁异常的插值切割法”等，实现了金属矿地面磁法勘查方法技术的三个转化。

3.4 地下电磁波法

地下电磁波法是利用无线电波在钻孔或坑道中发射和接收，根据不同位置上接收的场强大小，来确定地下不同介质分布的一种地下物探方法，称为无线电波透视法。在金属矿勘查中，地下电磁波法以双孔法最为常用，可用于寻找井间盲矿体，判断两孔之间所见矿体是否相连，确定矿体产状等。

3.5 金属地震法

利用地下深部物质对地震波反射的差异，查明深部控矿构造、圈定容矿岩石甚至直接寻找深部盲矿体的金属矿地震方法，近几年来在数据采集、处理和解释等诸多方面得到了很大的改进和完善。该方法已逐步向实用性方法过渡和转变。随着数据测量、处理和解释技术的改进和完善，金属地震方法正在逐步发展成为一种寻找深部隐伏矿体的有效方法。

4 高光谱遥感技术在勘查中的应用

高光谱遥感是高光谱分辨率遥感的简称，它是在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。地质调查是高光谱遥感应用的一个重要领域[4]。高光谱的窄波段可以有效地区别矿物的吸收特征，从而能成功地识别矿物。随着高光谱遥感技术的发展，成像光谱仪的光谱分辨率和空间分辨率越来越高，因此它的应用面也越来越广，岩矿识别、矿物丰度制图以及找矿勘查是成像光谱应用的主要方向，也是率先应用的领域。