矿产勘查中的物化探技术应用与地质找矿效果分析

2019-01-03杜鑫

中国金属通报 2019年2期

杜鑫

（山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司，山东烟台 265147）

矿产资源属于非再生能源，其储存量是有限的。近年来，随着矿产资源的勘查和开发力度逐步加大，矿产资源的耗损也在逐年增加，很多区域出现了矿产资源短缺的现象，矿产勘查的难度也在不断攀升。因而为了合理的勘查和开发矿产资源，进一步提升我国的矿产资源的储蓄总量，需要合理的利用综合物化探技术，减少矿产勘查中的出现的测量误差，从而大大提升我国的矿产勘查工作的质量和效率[1]。

1 物化探技术特征概况

1.1 物探技术分析

物探技术是地球物理勘探技术的简称，是目前广泛应用于地质矿产勘察的工作中的一项现代化技术，它是以矿产的地质体差异化为观察目标，运用物理学中的光、电、热、力、磁等理论，通过人工物理场的变化或仪器设备观察其变化特性，从而确定观察目标的空间展布范围，如性质、形状、大小等，并确定其物理性参数值，便于矿产勘察数据的收集，进而分析地下矿产分布情况。

（1）地震层析成像技术。地震层析成像技术就是在矿产勘测中常用的一项现代化技术，主要用于对深层次的土质情况进行勘察。它是利用地震弹性波数据对地下物参数性质进行分析，从而确定地下矿产物的分布情况，主要通过以下3个步骤进行矿产勘测：对地下土质的空间结构进行数据采集、通过不同地层结构产生的地震弹性波进行数据成像处理、对成像结果进行科学解释。此类矿产勘查方式结果较为精准，但是需要研究不同区域的各层次地质结构的物理特征和形态分布，探究地震弹性波在地下地质体结构和岩石性质内的反射时间等具体数据，从而确定地下矿产的分布状况，往往投入成本较高。

（2）电磁感应法。电磁感应法又称“电磁法”，主要用于50米以内的浅层勘测，它是以矿石的导磁性、导电性和介电性的差异性为基础，勘查媒介为低频电磁波，发挥其电磁波的特殊性，对总场各分量的强度、时间频率、空间布局等特征进行勘察测量，将勘测结果转换成局部勘测电波图，如果局部遇到矿产物便会发生电磁弹性波异常，从而确定矿产物的分布情况。电磁感应法的设备及操作方式较为简单，易于探测数据收集，但是由于地下环境较为复杂，电磁干扰因素较多，往往勘测结果不够精准。

（3）大地電磁勘探法。大地电磁勘探是电磁法勘测中的一个重要分支，主要通过改变电磁场频率进行矿产勘查，主要分为磁法勘探及电法勘探，磁法勘探是利用地壳内各类岩石与矿产物所产生的磁性差异化的特征，对产生的磁异常现象进行研究，从而确定地下矿产的位置和地下地质层构造，是矿产勘察中的一种常用方法。

（4）重力勘探法。重力勘探法是物探技术之一，它是建立在牛顿的万有引力的基础上，利用地下层矿产物与周边围岩的密度不同所产生的重力差异化，从而确定地下岩石及矿体的分布情况，以探究地下岩矿体的大小、形状及空间分布位置[2,3]。

1.2 化探技术分析

随着科技的发展及技术的进步，仅仅依靠物探技术来检测地下的矿产物与岩石是远远不够的，还需要对气态物质进行数据分析，从而达到精准找到地下矿体的效果。因此，气探技术的应用在矿产勘测中越来越重要，它主要是对地下介质体中化学微量元素进行数据分析，并且绘制成数据效果分析图，从而确定矿产物的资源分布情况。目前，常用的化探技术为岩石测量及土壤测量。

（1）岩石测量。岩石测量技术广泛运用于隐伏矿的勘查，主要方法为收集地下岩石作为研究的标本，对岩石样本中的微量元素含量进行精密的化学分析，从而找到岩石中的矿产资源。此类方法对相应的仪器设备要求较高，有效提升了矿产勘测的工作效率和质量，在矿产勘测中发挥着至关重要的作用。

（2）土壤测量。土壤测量技术主要运用于微粒金矿等较难识别的矿产勘察工作，首先需要对目标矿区进行土壤取样，然后利用精准度较高的仪器对土壤的化学成分含量进行探究分析，从而绘制成矿产分布示意图，确定矿产的位置。目前，由于各类土壤样本的密度不同，常用的方法为土壤化探详查及土壤化探普查。由于化探技术的精准度较高，其技术优势明显，也是现代矿石勘查中一项常用的勘查方法。

2 矿产勘查中物化探技术的应用原则和效果

随着矿产勘查技术的不断提升，物化探技术的运用愈发重要，物化探技术不仅能够扩大矿产勘查的范围，还能提高矿产勘查的工作效率和工作质量。随着科学水平的快速发展，矿产勘查的科学技术也不断提升，但是矿产勘查仪器的更新换代、各项成本费用也在不断上升。因此，为了更好的发挥物化探技术对矿产勘查的运用效果，精准无误的找到地下矿产资源的位置，实现物化探技术与矿产勘查的效果最大化，应该遵循以下几大原则，包括在勘查过程中，始终坚持以寻找矿体为主要目的、增加对矿体周边条件的调研、综合运用物化探勘查技术及经济成本从简等准则，达到矿产勘查的有效成果。

2.1 遵循以勘查矿体为目的

积极开展矿产勘查的工作，主要目的就是发现矿体，并对矿产资源进行分析探究。目前，由于地质属性和地质环境的不同，分为地球物理特性和地球化学特性，矿产勘查工作会根据现阶段的地质环境和作用差异化，选择运用何种的物化探技术以便快速发现矿体，并确定矿产资源的位置。因此，所有的矿产勘查工作应该围绕勘查矿体这个目标进行，以便于物化探技术在地质找矿中发挥最大的效果，确保矿产勘查工作的顺利开展。

2.2 增加对矿体周边外部条件的研究

由于矿产分布区域的地质形态较为复杂，如果仅凭工作人员的以往经验或者某个局部的探测数据进行分析和研究，所得到的结果不够精准化，因此在决定进行某个区域的矿产勘查工作开始前，应该对周边的地质条件、空间环境、土地属性、干扰因素等进深入研究，增加对矿体周边条件的关注度和重视度，综合考虑该区域的整体地质环境和条件，同时排除外部因素的不利影响，综合运用物化探技术的研究数据得到准确的结论。例如，如果检测到该地区矿体的总体形状复杂，出现异常情况，因为在矿产勘查开始之前已经对周边的外部环境进行探究，在排除矿产分布区域的外部不良干扰因素或环境干扰因素的情况下，可以初步得到此处区域位置存在较多的矿产资源，再运用物化探技术进行深入检测，并将检测结果绘制成矿产资源分布位置图，如此便可有效提升矿产勘查的工作效率，并提高了物化探技术在矿产勘查中的运用效果。

2.3 综合运用物化探技术进行矿产勘查

在矿产勘查的过程中，根据地质属性、土壤性质、空间环境等不同，所运用的物化探技术也有所不同。在矿产勘查中，物化探技术本身具有一定的局限性。在特殊条件下，对某种特殊物质的表现尤为明显，如果只采用某一种物化探技术进行勘查，所得到的数据往往不够精准和严谨，在某个程度上加大了矿产勘查的难度。例如，在使用磁发勘探技术时，只能得到与磁性相关的数据，但是很多地下地质都具有此类相同的磁性特征，因而运用物化探技术得到的效果有所偏差。所以，为了更好的进行矿产勘查工作，应该综合运用几种合适的物化探技术进行有效、合理的方式组合，以便于对探测到的数据进行整体分析，从而快速、准确的确定地下矿产资源的分布情况。

2.4 经济成本从简

随着矿产勘探技术的快速发展，人们对地质找矿的技术要求越来越高，相关投入的经济成本包括人力、设备等要求不断增加，因而，在从事矿产勘查工作的过程中，工作人员需要始终遵循经济成本从简的原则，不宜奢侈浪费，肆意耗损材料或设备，同时更加注重经济投入与产出的经济效益问题，衡量实际投入成本，确保不会影响矿产企业的经济效益，不超过经济投入核算成本，确保在投入成本最小化的基础上，实现地质矿产勘查效益的最大化。