浅谈地质找矿中离子遥感探测技术的应用

2019-12-26刘文国刘飒伟

世界有色金属 2019年18期

刘文国，刘飒伟

（河北坤宇物探科技有限公司，河北唐山 063000）

大家知道，随着社会经济的高速发展，对矿产资源的需求量越来越大，地表矿藏日益减少，传统的找矿技术很难满足深部找矿的需要。本文对地质找矿中离子遥感探测技术的应用问题进行了深层次的研究，概述了离子遥感探测技术的理论基础，工作原理，并结合工作实际，详细分析了离子遥感探测技术在找矿中发挥的作用。

1 离子遥感探测技术的理论基础

在自然界里各种物质都是以分子结构存在的，物质最小质量单位被科学界称之为粒子，粒子根据作用的不同分为三大类：强子、轻子和传播子。

强子，就是所有参与强力作用的粒子的总称。它们由夸克组成，已发现的夸克有六种，它们是顶夸克、上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克。其中顶夸克的存在，1995年3月2日发现于美国费米实验室①。现有粒子中绝大多数是强子，质子、中子、介子等都属于强子。

轻子，就是只参与弱力、电磁力和引力作用，而不参与强相互作用的粒子的总称，轻子共有六种：包括电子、电子中微子、u子、u子中微子、t子、t子中微子。电子、u子、t子是带电的，所有中微子都不带电。目前所有的中微子都存在于反粒子，t子是1975年发现的重要粒子②。

传播子，也属于基本粒子，是传递强作用的胶子③，1979年在三喷注现象中被间接发现，它们可以在强作用下组成胶子球，光子是传递电磁相互作用的一种粒子。

1953年来自意大利的科学家费米（DonaIdArthufGIaser）和他的同事安得森（HerbertAndeson）在美国芝加哥大学的同步回旋加速器上做实验时发现了质子—介子系统中的第一个共振态，至80年代已发现的共振态粒子达300多种④。

粒子是一般在地球引力的作用下，相同质量的正、反粒子都会吸附在这种物质体周围，物质的性质不同，粒子所需共振态频率也不同，不同的共振频率适应不同粒子共振态，粒子接收适合这种物质的粒子共振电磁波时，粒子就产生共振态动力，某一种物质在地球引力下形成粒子团时，一旦有适应这种物质的粒子共振电磁波，就会产生粒子共振运动，粒子运动在粒子传播子的作用下形成链式共振粒子束。这种共振粒子束，上可穿透太空，下可穿透地球，同时产生共振粒子束电磁场，这种物理现象早已被科学家所证实。

离子是构成物质共振的基本粒子。

粒子共振运动向性是随着地球磁场引力垂直正负向性运动。遇到物体构造体时，正波随物体形态体传播信号，平行运动向上传播，当离开构造位置时，传播信号端转入垂直向地面，传播信号表现于地面物体构造位置，共振粒子束并不是一有共振态粒子就会有强劲的离子束去穿透空间的，它的共振态取决于共振源，是和共振振幅强度成正比的，研究表明发射共振波振幅越强。共振粒子性质不同，不同性质粒子需要的共振波频率也不同，利用不同频率的电磁波可以分辨不同物质，接收不同粒子共振粒子束电磁波，就可以确定不同物质的位置，这就是离子遥感探测技术核心的理论基础。

2 离子遥感探测技术的工作原理

我们在远处发射不同强度的共振电磁波，就可以使远处的不同的粒子团产生共振态，形成共振粒子束的电磁场，接收这种电磁场，就可以找到某种物质的所在。

大家知道，振动的传播称为波，电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按波长由短至长可依次分为： V-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。太阳作为电磁辐射源，它所发出的光也是一种电磁波。当太阳光从宇宙空间经大气层照射到地球表面时，地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，电磁波的速度非常快，在真空中的传播速度等同于光速。

利用离子遥感探测仪主动向被探测的目标物发射一定波长的电磁波，采集目标物体向空间释放的共振粒子束所携带的静电场，按物体粒子的振动态不同，通过离子遥感物探仪的物探系统，对目标物体或资源体进行识别、分析、演绎、确定目标，揭示目标的地理位置、坐标、产状、赋存信息。离遥感探测技术可以应于地质找矿、能源水资源勘查。不管是固定物体、液态、气态、人体、空洞，还是化合物、生物、植物等各种物体都能进行探勘测。离子遥感探测搜索物体构造把区速度非常快，单一物体搜索方位，只需几十秒，定位只需几分钟、几十分钟。

第一步，打开触控开关；

第二步，通过触控模块，向STC微电脑模块输入待测物共振频率数值；

第三步，STC微电脑模块根据该共振频率数值向晶振模块发出控制信号，以使晶振模块产生与该共振频率数值相同频率的震荡信号；

第四步，晶振模块产生的震荡信号输入无极调制载频放大模块，对该频率信号进行前置放大，以使其适应高压载频发射与调制接收模块输入端的要求；

图1 离子遥感探测技术工作原理图

第五步，经无极调制载频放大模块放大的频率信号输入高压载频发射与调制接收模块转换成高压电磁波经发射天线发射；

第六步，上述高压电磁波遇到共振频率与该频率相同的物体，即产生共振，形成震荡离子束静电电磁场，定向搜索接收天线接收到该静电电磁场信号，经高压载频发射与调制接收模块转换成相应频率电磁波共振信号，该信号作用于定向接收天线上，转动交叉，就可以知道物体所在区域以及形态。

3 离子遥感探测技术在地质找矿中的应用

自2008年以来，利用离子遥感探测技术探矿，在国内、外地质资源勘查中发挥了很好作用。已为多个矿业公司和200多个自然矿权人做过矿产资源勘查认证工作。在国内辐射到新疆、西藏、四川、内蒙、辽宁、吉林、黑龙江、陕西、山东、广东、云南、广西、河南、山西等14个省、市、自治区的160多个地区。涉及810多个矿产资源探测点。国外有柬埔寨、印度尼西亚、蒙古、俄罗斯、朝鲜等国家的20多个地区。探测点60多个。在蒙古国斯楞格省巴音高勒苏木巴查干朝鲁图地区某金矿发现了金矿带3条，帮助企业提升了生产能力和发展后劲；在内蒙古自治区巴林右旗某金矿勘查时发现了13条含铜、银、铅、锌、锰的矿带。为企业拓宽了新的生产门路。