浅谈常用物探法在矿产资源勘探中的应用

2021-03-09邱云革

中国金属通报 2021年22期

邱云革

（河北省煤田地质勘查院，河北邢台 054002）

矿产资源的分布方式受深部地质地貌构造限制，随着资源的过度开采，矿产资源勘探的工作难度越来越大，同时具有高技术风险、投入成本较高等特点。综合物探法的出现为矿产资源开发提供了有利的科学技术支持[1]。常用的物探勘探方法在地层深部的金属勘探中应用较广泛，但矿产资源的需求量越来越大，探采也越来越困难，尤其在深部金属矿体的探采时，正确识别金属矿床难度较大[2]。为解决深部金属矿体在勘探时识别困难的问题，可使用常用的物探法与先进的科学设备相结合，完成深部矿体的识别[3]，降低深部隐伏金属矿床的探采难度，在常用物探法的应用中，为避免单一物探法存在不全面的问题，可结合多种物探法，完成矿床的勘探。

从我国目前的发展情况来看，依然需要借助矿产资源的综合开发来不断提升我国的工业生产力[4]。但随着我国矿产资源地过度开采，目前我国正面临着日益严重的局部地质损害，为满足日益增长的矿产资源需求，急需研究有效的物探方法。常用物探法是矿产资源开采的重要方法，也是加快矿产勘探的有效途径。面对我国深部金属矿区的矿物埋藏深、探测信号弱、难以大量开采等特点，要想成功取得我国深部矿区勘测突破，不仅需要高度重视科研人力及财力成本的合理投入，还要充分对各种矿产勘技术进行分析，提升我国深部矿产资源勘效果，增加勘探利用效率。因此，在使用综合物探法进行勘探可提高勘探效果，保证勘探有效性。基于此，本文阐述了常用物探法在矿产资源勘探中的应用。

1 常用物探法应用现状及应用策略

目前，随着矿产资源勘探难度地增加，常用物探技术也逐渐得到了重视。在矿产资源勘探时，可综合分析评估不同的勘探方法应用的效果，初步确定勘探实施方案。将常用物探法广泛应用于各种矿产资源勘探中，要求矿产资源勘探技术人员根据矿床勘探资料和矿床分布变化情况运用各种现代化的科学探测工具进行判断，确定整个矿床的矿质分布变化情况，因此，在找矿的工作过程中需要形成一套科学、系统的勘探思路，提高矿产勘探技术人员的综合管理能力，丰富我国矿产勘探的理论实践经验，有效提高我国矿产勘探的工作效率。使用常用物探法进行勘探的步骤如图1所示。

图1 常用物探勘察

由图1可知，将常用物探法应用到现有的矿产资源勘探中，需要一批业务分析能力较强、工作管理经验丰富的专业技术人员，由这些人员对已知的勘探数据进行收集、分析，一旦发现勘探数据有误，立即重新勘探，避免出现严重误差导致勘探事故发生。保证矿产资源前期勘探数据地准确性也有助于矿产资源勘探信息化发展。除此之外，提升地质勘探数据采集、整理、计算、分析的工作效率和数据准确性，还能提高我国矿产资源勘探的工作效率，实现智慧信息化勘探。

在矿产资源勘探过程中，可建立矿产资源勘探信息系统，努力构建一个矿产资源地理分布动态数据库，将来自全国的详细矿产信息、水文气象条件监测信息、环境影响主要因素以及全国已知的固定地质矿产资源分布信息全部录入这个数据库，从而构建完备的矿产资源信息分布数据库。

在矿产资源勘探过程中，可在移动互联网技术的支撑下使用云计算技术，与数据分析技术相配合，为广大的矿产资源勘探人员提供精准的资源信息管理功能，还可利用云计算技术实现矿产资源信息分布信息的实时云端化存储，将全部信息和数据实时存储到一个云端数据服务器。勘探工作技术人员只要被赋予访问者的权限，即可在任何一个具备无线网络的固定位置查询矿产资源信息。

随着物联网的普及与各种地理传感器技术地快速发展，物联网信息技术在矿产资源勘探领域中的应用也越来越广泛，如使用无线通信传感器来进行野外矿产资源勘探等，还可利用计算机处理软件，快速收集无线通信中的观测传感器信息来采集矿区的各种地质、水文等数据，这种方法不仅更加简单便捷，同时也能更加准确、高效。

在应用常用物探技术进行矿产资源勘探时，还可使用移动勘探技术，通过移动终端采集矿产资源勘探信息。但由于目前的矿产资源勘探通讯采集企业种类复杂，容易出现质量参差不齐、移动智能互联终端设备标准建设不统一、终端管理混乱等问题，目前移动矿产勘探质量管控存在严重问题。在这种情况下，可将人工智能技术应用于矿物数据库的智能化综合分析之中，将具体的矿物数据、气象数据及水文观测数据进行综合计算分析，然后利用计算机模拟出固定区域内的矿产资源变化规律，根据该变化规律进行分析预测。

2 矿产资源勘探中的常用物探法

2.1 磁法勘探法

磁法勘探主要用于深部矿产资源勘探，其主要依据金属矿体磁场来判断金属矿体的具体位置。由于各金属矿体的磁场类型不同，释放的磁场强度也不同，因此使用磁法进行矿体勘探还可准确识别矿物的类型，还可利用对矿石磁场分布规律和敏感性确定矿产资源数量。我国磁法勘探目前的应用技术已较为成熟，目前已经研究出了磁法勘探的新一代探测器——航空氨泵磁力仪。

2.2 重力勘探法

由于矿石具有的特殊性质，在不同条件下，受到的重力感应也存在一定差距，因此可利用该特点应用重力勘探法进行勘探。由于重力勘探法对高密度岩石的勘探效果极佳，因此我国在高密度探矿时最常用的方法就是重力勘探法，该方法使用重力计记录矿区各个位置岩石的密度信息和重力信息，通过计算与比对得出各个地区的重力密度差异，实现勘探。重力勘探法非常依赖重力计，在不断的发展中，应用最多的重力计就是CG-5型重力计，其具有超高的探测精度，对金属光子源勘探及位置判断有较高的准确度。

2.3 电法勘探法

电法勘探主要应用于深部金属矿产资源的勘探，其已有数十年的应用历史，因其对金属矿体的勘探效果好，得到了广泛应用。电法勘探在不断的发展中优化了勘探设备，完善了勘探的理论知识，电法勘探极速可利用金属矿石的导电性实现准确勘探，面对强电流矿体可使用电法勘探，分析导电电流，确定金属矿体位置，实现金属矿体勘探。

2.4 地震勘探法

地震勘探法在深部矿山法勘探工作中应用较晚，其应用原理是地震反射技术，应用该技术可依照地震反射情况来勘探矿产资源，在应用中发现，地震勘探法的找矿过程和找矿时间均较长，因此地震勘探技术及地震勘探设备仍有待进一步研究和完善。虽然该勘探法没有被广泛使用，但一直受到相关工作人员的重视，也保持了积极探索的状态。

3 常用物探法在矿产资源勘探中的应用

3.1 磁法勘探应用

磁法勘探在我国矿产资源勘探中的应用历史悠久，磁法勘探设备具有较高的分辨率和勘探精度，勘探范围广，因此在深部矿体勘探时可准确勘探出矿床长度、方向，方便对其进行定位，因此此法勘探是应用率较高的一种常用物探法。磁法勘探的原理是探测矿石磁场，因此，通过对矿石磁场的检查，可确定矿产资源的范围和位置，进而进行深入勘探，方便工人钻探设计。同时，使用该方法还可利用三分量磁场判断探测到的矿石与已经开发的矿石关系，因此，该勘探方法适用于矿山的深层勘探。

3.2 重力勘探应用

在对质量和密度均较高的矿体进行探测时，一旦无法确定矿体的具体状态，很容易浪费人力物力，降低勘探效率。面对这种情况，可使用重力勘探法，对与早期岩石一起形成的金属矿石进行有效勘探，这种方法虽然对密度较大的矿石具有极佳的勘探效果但由于该技术非常容易受检查设备所影响，因此在进行勘探时，不能仅仅使用重力勘探技术进行勘探，还需要与其他技术相结合，实现准确勘探。

3.3 电法勘探应用

在探测较深地区的矿物时，仅使用人力勘探无法准确判定矿产资源的具体位置，因此，可使用电法勘探来确定深部矿体的位置，实现精确探采。在深部矿体的勘探中，由于其瞬变的特点，受周围环境影响的概率较低，因此勘探效率较高，也广泛适用于银金属矿山的勘探。激发极化法在金属矿的勘探工作中也比较常见，其优点是勘探效率高，勘探快，能找到渗透性金属硫化物矿质，可控音频地磁在对超神不金属矿体探测时的效果最佳，经过调查，其甚至可探测超过几公里的金属矿，对提高矿物探采率有很大的帮助。

3.4 地震勘探法应用

应用地震勘探法可有效探测深部的金属矿，地震勘探法深度超过2公里的金属矿勘测效果较好，一般在矿产资源勘探初期实施，目前，地震勘探技术已逐步得到完善，有较大的突破进展。使用该技术可勘探较深地层的矿体，对控制矿物勘探结构有很大帮助。目前，这种勘探技术在金矿勘探中的应用效果最佳，因此，需要不断加强对地震勘探法的探索和完善，提高地震勘探法的应用前景。