探究物探技术在地质找矿与资源勘探中的应用

2021-11-30贾荣

中国金属通报 2021年22期

贾荣

（山西华冶勘测工程技术有限公司，山西太原 030000）

物探技术在地质找矿工作中是具有应用针对性的技术类型。具体的应用中，不同类型的技术对具体操作人员的能力素质提出了较高的要求，且具体的物探工作开展规划也需要同步合理制定。针对技术应用的方法和原则进行充分的分析，是进一步确保各种类型技术在地质找矿中得到充分应用的重要前提，同时也是确保勘探技术人员自身安全的有效途径。

1 物探技术概述

本文探讨的物探技术主要是指通过应用专业的仪器设备对地质环境进行探测和观察，并且基于设备所显示出的数据信息以及物理场分布状态，对地层结构的基本情况进行初步判断，这是现阶段矿产资源勘探中所应用的一种主要技术。关于技术的应用原理，主要集中在通过不同数据信息的类别以及数值，对地下矿物质的具体类型和基本特征进行判断和分析，明确各类矿物质的特性以及分布情况，为进一步的开发应用提供一定的依据。在具体的技术应用中，结合不同的设备仪器类型，探测技术的具体操作方式也存在差异。相关技术人员应当结合所需要探测区域的实际情况合理选择相应的技术进行应用，确保探测工作的开展具备一定的有效性和可靠性。

2 技术使用原则

2.1 注重信息内容的综合性与全面性

基于地质探测工作的复杂性以及其技术的专业性，要求在应用物探技术进行地质找矿勘探时，应当首先注重所获得的信息内容的综合性以及全面性。另外，在所获得的基础信息达到一定的数量时，也要求相关的探测人员应当结合自身的专业理论知识对多方面的信息进行综合的分析与评价。通过对多元信息的综合性研究搭建起相应的综合性信息体系，为进一步的矿体选择与找矿分析提供帮助。回归到地质勘探中的矿物和围岩性质角度上来讲，在不同的物理参数同步的影响作用下，围岩和矿物所表现出来的具体反应也有所差异。在进行探测的过程中，技术人员应当充分考虑这一因素，综合分析多元化的信息，以便获取准确真实的探测工作结果[1]。

2.2 重视基于信息进行分析的科学性

从具体探测信息方面来讲，在应用专业技术设备对某一地区的地质资源进行综合性探测和勘探后，探测设备所获得的信息内容和数据指标结果具有多元性的特征。这不仅强调信息本身内容的多元性，在信息呈现的方式上也具有多元性的特征。例如部分信息可通过表格的形式进行呈现，而另一部分信息则直接通过直观的图像作为呈现方式。在不同的信息呈现方式背景下，要求从事进一步的数据推测分析的工作人员要结合不同信息资源的特征，用专业的理论和科学的思维做出相应的分析研究工作，以确保所得出来的分析研究结果具有科学性和准确性[2]。另外，从具体参与分析推测工作的技术人员角度上来讲，其自身的工作责任心以及所应用的分析研究方法也应当注重严谨性和科学性。比较常见的数据分析方法包括了变量法、排除法等。只有遵循科学的思路和方法进行数据的分析和研究，才能最终获得有价值的数据分析与研究结果。

2.3 重视技术应用的经济性

在应用不同的物探技术的背景下，具体工作开展的成本和技术难度有所不同。且从实际的勘探工作开展上来讲，在物探技术的应用过程中，需要酌情选取不同类型的技术进行联合应用。在这种情况下，意味着经济支出的成本就需要结合实际的勘探要求进行合理规划。只有技术人员结合成本因素以及技术应用效果的因素对物探技术的应用进行综合性的分析和研究，才能确保最终选择的物探组合应用技术具有适宜性和可靠性，同时能够达到节约成本支出的效果。

3 技术使用要求

3.1 找到明确的探测基地

物探技术的实际应用中，对勘测基地的选址有非常严格的要求。具体的选择指标为基地的矿床结构。在进行物探技术应用基地的选择时，需要确保矿床具备以下几方面特征。一是矿产资源的具体类型应当与国家经济的发展和矿产市场的实际需求具有一定的匹配性[3]。二是所选择的矿床要具备较高的矿产资源储量，只有在这种情况下，矿产资源的规模性开发的具体工作开展才具有一定的可行性，矿产资源的勘探与开发工作才能够获得相应的效益。除此之外，矿产资源的自身质量也是物探技术应用前所需要进行准确确认的一项重要内容。

3.2 实现具体勘探技术的创新

勘探技术的创新应用是取得更好的矿物质开采应用效果的重要前提。若能够从技术层面实现创新和发展，则意味着对于不可预知的矿产资源开发工作来讲，具体开发的效果能够得到更进一步的保障，开发工作所承担的资金和安全风险会随之而降低[4]。为了达到这一良好效果，具体参与到矿产资源开发和勘探工作的技术人员应当注重对物探技术本身的合理选择，并且应当注重对具有创新性的先进技术的引入应用，以便达到保障找矿工作安全、提高找矿工作质量的目标。

3.3 技术人员的态度要保持严谨认真

这不仅是找矿工作本身的细致性要求，也是确保相关技术人员本身安全的重要条件。从本质上来讲，找矿工作是一个发现矿产资源的探索性工作。若技术人员本身的态度严谨性不足，则一部分矿产资源的富集区域可能在找矿工作中被错过。这不仅意味着大量的技术成本和人力成本的浪费，也极大降低了找矿工作的效率。因此，作为具体参与到一线工作的技术人员，其应当从自身的角度出发认识到自己所从事的工作的严谨性和技术性，从而保持良好的工作态度和认真地工作状态，确保找矿工作有序稳定地开展[5]。

4 技术在地质找矿与资源勘探中的应用

4.1 电磁法物探技术的应用

这一技术的应用主要是利用地球磁场与磁场之间的重叠关系发挥作用的。这种重叠关系使得相关的词性平衡性受到影响，一些勘探专家可以通过对于这种磁场的异常情况，判断出地质构造以及矿产分布的特征。这种技术依据发射场的不同性质还可以被分为时间域瞬变电磁法以及频率瞬变电磁法。也就是说，只要岩石或矿石本身的磁性较为显著，则可以通过磁检测的方式找到相应的矿产资源。例如在铁矿富集的区域应用电磁法进行勘探，能够借助磁性之间的差异对铁矿的具体区域性储量进行分析，并且明确及分布的具体区域。但这种方法在实际应用时，比较适合于应用在一些磁场差异较为显著的区域中。关于磁测的具体方法包括了钻井磁测航空磁测两个基本类型。其中，钻井磁测在矿产资源找矿工作中应用的广泛性较强。这主要是由于这种探测方法本身就需要进行钻井操作，与找矿过程中的钻井操作具有一定的一致性，能够在某种程度上达到节约成本的目标。

4.2 高密度电阻率法的实际应用

这种物探技术的应用方法是将地下岩石或矿石的电性差异作为探测工作的基础开展探测工作的技术与方法。在实际的应用中，需要通过人工的方法在地下区域建立一个运行稳定的直流或脉动电场。通过按照一定距离的方式布置沿线的观测点进行观测达到找矿的目标。在观测的过程中，需要技术人员针对某一深度范围内的岩石或矿石从水平方向出发，观察其电阻率指标的变化情况。这里所强调的高密度主要是指观测点设置的密度是相对较高的，需要技术人员进行逐点观测和分析，最终通过对数据的综合分析和研究找到数据信息的规律，为找矿工作提供数据信息指导[6]。

4.3 氡气测量方法的实际应用

这种测量方法的实际应用，利用了氡气的自然放射性特征。氡作为一种气体，是自然界中具有天然放射性的一种独立惰性气体。其主要特征是无色无味，具有非常稳定的化学性质，但相对来说，其物理性质的活跃性却非常强。在氡进行进一步衰变后，可形成短寿命子体。而这种短寿命子体在岩石中可以不断衰变，继续产生。当其发生聚集和接力传递后，地表的岩石或土壤缝隙中就可以形成具有放射性的气晕。而另外一部分气体则能够进入溶液中，溶解在地下水以及部分含有脂肪和油类的有机物水中。在不同的介质背景下，氡气的含量会产生出比较典型的差异。在富集石油与矿物质的地区中，水资源的含量相对更高。土壤的表面空气高度较之常规级别也更高。这会使氡气在富集矿产资源的区域形成环状的气晕。这种高度富集的特征能够为相关的勘测工作提供一定的指引，技术人员可通过对氡气含量的区域性监测，初步判断矿产资源是否在某一区域富集。

4.4 重力测量方法的实际应用

应用重力原理进行相关的测量工作，在具体操作时主要是利用岩石土壤以及矿石之间的密度差异，进一步观测重力场在这个过程中的变化规律。之所以将这种勘测方法命名为重力勘测法，主要是由于这种勘测技术的应用主要依托了万有引力定律。当岩石密度较大时，引力也相对更大，密度较小时，岩石的引力也相对更小。结合这一性质，可帮助相关技术人员根据重力的大小情况判断矿产资源的富集区域以及所形成的具体形状，这也能够帮助技术人员进一步精确的判定框体所在的具体位置。

4.5 面波测量方法的实际应用

所谓的面波测量方法，主要是基于物理学原理，将声波信号作为观测的基础进行辅助探测工作。从声波的基本特征上来讲，当其经过不同的介质时，传播的均匀性会产生一定的差异，基于此，在进行具体的矿产资源勘测时，技术人员可通过发射声波信号观察其在不同传播介质中传播的均匀性情况。在均匀性不足的情况下，面波信号会出现频散的表现形式。技术人员正可以基于此判断部分区域是否富集了矿产资源。另外，随着地层厚度的变化，频散的曲线拐点也会出现相应的变化，且地层厚度与频散拐点之间存在一定的数量关系，在勘测工作的开展中，技术人员可借助这种数量关系判断矿产资源的富集情况。