浅析物探在深部金属矿产勘查中的应用

桑 建

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队，新疆 维吾尔 830011）

在人类社会生活中，有一种重要的物质。该物质为人类维持和谐，稳定的生活状态奠定了基础，这种重要物质就是“金属矿资源”。众所周知，我国国土面积很宽广，在我国土地资源地层深处填埋着丰富的金属矿资源。伴随着对金属矿资源的利用，我国社会市场经济增长速度迅猛起来。技术人员不断开发和利用新的物探技术，来进行金属矿资源的发现和开采工作。接下来，笔者将介绍我国在地表深层金属矿资源的开发方面，应用了哪些可靠的物探技术与手段[1-3]。

1 对电磁法勘探技术在深部金属矿产勘查中的应用进行分析

1.1 利用可控源音频大地电磁测深技术进行深部金属矿产的勘查

当前我国在地表深层金属矿资源勘查方面，最常利用的是可控源音频大地电磁测深法。这种电磁法勘探技术，是由加拿大籍物理教授Strangway，以及多伦多大学的硕士Goldstein共同发现和提出的。他们二人最先利用人工手段，进行电源性电磁波的发射。这种电源性电磁波不仅可以改善地球天然电磁波场所的信号微弱问题，而且其输出的电磁波质量也非常高。对电源性电磁波进行重复性使用，可用来勘探地表深层的金属矿资源。并且电源性电磁波的工作原理，可以被用来解释地球深部构造，剖析层面的分辨率问题和信号改善问题。除此之外，利用人工手段发射的电源性电磁波，其电波频率和电波信号一点都不弱。最近几年，我国著名物理学教授张国鸿，也在电磁波技术干预金属矿资源勘查方面，不断进行深入研究。张国鸿教授的研究结果表明：控源音频大地电磁法能够勘查的地表深层可达一千多米。另外，在实际进行金属矿资源勘查工作时，需要利用辅助技术：地球深部构造表面钻孔技术。

1.2 利用音频大地电磁测深技术进行深部金属矿产的勘查

音频大地电磁测深法的电磁波原理，和大地电磁测深法原理大致相同。因为，前者的电磁波原理是在后者基础上进行技术延伸得来的。另外，音频大地电磁测深法和大地电磁测深法，均在上个世纪就已经被开发出来，并且在金属矿资源勘查方面广泛应用。其中，音频大地电磁测深法具有很多明显特征，这些特征对我国矿产资源开发部门进行金属矿资源勘查和开采工作是有很多推动作用的。第一，由于音频大地电磁测深法利用的电源磁场是天然磁场，因此其在进行勘查作业是不会被外界场力因素所干扰。第二，音频大地电磁测深法的辅助设备重量很轻，因此无论哪种地形、哪种气候，均可适用。第三，音频大地电磁测深法可进行的金属矿资源勘查范围高达几千米深度。我国在金属矿资源勘查方面的负责人王玉敏，就曾在我国山东苍山宋楼地区，利用音频大地电磁测深法进行金属矿资源填埋部位的确立。并且，还曾与胡龙华等人进行勘查任务合作。利用音频大地电磁测深法，在我国永丰县中村进行钨金属资源的矿区位置确立工作[4]。

2 对重力勘探技术在深部金属矿产勘查中的应用进行分析

利用重力勘探技术进行地表深层的金属矿资源勘查，其主要是利用地层深处分布密度状况导致的重力失常情况，来进行金属矿资源的填埋部位确立。通过对重力失常情况进行分析，以判断出地球深层的哪些部位含有金属矿资源。早在上个世纪中期，我国就进行了第一次重力勘探技术使用。之后经过三十年的时间，于上个世纪末期又进行重力勘探技术的二次使用。与第一次重力勘探技术使用相比，这次重力失常情况的确定提升了十几倍的精准度，我国在金属矿资源勘查方面，其探测能力水平更高的。我国现代社会中的重力勘探技术，已经实现三维处理模式。即利用三维重力处理技术、三维可视化演练技术、以及三维重力综合地质分析技术，对我国地表深层重力失常情况出现的原因做出解释。并且，对于地势地形情况异常复杂的地区而言，三维处理模式的重力勘查技术具有更实际的应用效果。但是，我们在进行金属矿资源实际勘查工作时，并不单独使用重力勘查技术，而是利用其他物探技术对其进行辅助勘查。

3 对地震勘探技术在深部金属矿产勘查中的应用进行分析

地震勘探技术在我国的金属矿资源勘查工作进行方面，也被广泛应用。因为，利用地震勘探技术可以对地表深层结构，或者是某些物质的弹性、密度进行勘查。之后通过对它们的差异性进行对比，从而激发地层发生电波震动。一旦地震波发生响应，地表岩层部分就会发生状态变化。

随着我国科技水平的不断发展和进步，许多具备超高分辨率的地震勘探仪器装备被开发出来。另外，我国在地震勘探仪器软件升级方面的更新速度也变得很快，这导致我国在地震资料的搜集方面表现出集中发展的趋势。

我国所采用的地震勘探技术，涉及到对物理反射波和物理折射波的应用。南非物理学家Pretorius在当地的某一盆地，利用地震勘探技术中的物理反射波状态，最终确定金属矿资源的空间深度为：地表深层三千米左右范围内。除此之外，加拿大物理学者White，以及他的团队，利用地震勘探技术探测出在地球底层太古宙基底下蕴含着丰富的金属矿资源。

4 对综合物探技术在深部金属矿产勘查中的应用进行分析

所谓的“综合物探技术”，即利用多种金属矿资源勘查方法共同进行地表深层勘查作业。这种金属矿资源勘查方法，对于地表深层勘查任务的完成具有一定的推动作用。

因为，综合物探技术进行金属矿资源勘查工作时，“既经济，又方便”，能够快速完成地表深层勘查工作任务。另外，联合使用两种，或者两种以上的金属矿资源勘查技术，对于地表深层勘查结果方面，可以起到相互佐证的作用。并且，通过这种方式可以提高金属矿资源勘查结果的准确性。

我国物理学家徐忠平教授，早就在新疆地区罗布泊一带，利用综合物探技术进行地表深层矿区构造特征的核查。在该项目中，徐忠平教授利用到的物探技术为：以地球剖面进行分辨和反射，利用重力因素进行金属矿资源深度勘探工作。

除此之外，徐忠平教授还针对金属矿资源填埋的具体位置，进行了区域性划分工作。在这一前提之下，又利用瞬变电磁法进行勘探应用，同时辅助钻孔技术的使用，最终推断出金属矿资源的具体位置。该地区地表深层六百米到一千米的范围内填埋有金属矿资源。

5 结束语

综上所述，截至目前为止，我国已经针对不同类型的地表深层金属矿资源填埋状态，开发出不同的金属矿资源勘查技术。但是，我国有关部门在进行金属矿资源的实际勘查工作时，依旧使用多种勘查技术，来综合利用进行物探任务的进行。

因为，倘若只应用一种金属矿资源勘查技术，这样得来的金属矿资源含量和填埋深度或多或少都会有一些误差。而利用多种金属矿资源勘查技术，对于勘查得出的结果可以进行对比，以确保勘查出金属矿资源填埋数据的准确性。