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      電磁法在深部找礦中的應(yīng)用及發(fā)展

      2012-12-31 00:00:00黃海白錦琳
      科技資訊 2012年36期

      摘 要:電磁法在深部找礦中發(fā)揮著其獨(dú)特的作用,并在金屬礦資源中取得了很大的成功,依據(jù)瞬變電磁異常圈定富礦空間,指定硫化富礦的部位,電磁測(cè)深擬斷面圖能有效反映出礦體的產(chǎn)狀狀態(tài),應(yīng)用時(shí)間常數(shù)和縱向電導(dǎo)值評(píng)定異常體的規(guī)模與質(zhì)量,一般離地表500米以內(nèi)的金屬礦床已基本上被發(fā)現(xiàn)并勘探利用,由于金屬礦床面臨著迅速枯竭的現(xiàn)狀,在新的采礦區(qū)安裝采礦設(shè)施需要充足的資金支持,所以在老礦區(qū)尋找新的開(kāi)采深部礦體是當(dāng)前面臨著的最大的挑戰(zhàn),本文介紹了電磁法在深部找礦中的應(yīng)用與現(xiàn)狀,電磁法的研究進(jìn)展和機(jī)械設(shè)備的研制,具體分析和檢驗(yàn)其在深部找礦種的應(yīng)用效果,并規(guī)劃了電磁法的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。

      關(guān)鍵詞:電磁法 深部找礦 勘探利用 應(yīng)用效果 發(fā)展前景

      中圖分類號(hào):P631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)12(c)-0090-01

      礦產(chǎn)資源在自然資源中占有重要的地位,是人類賴以生存的物質(zhì)資源基礎(chǔ),是保證國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,國(guó)內(nèi)原有的礦產(chǎn)資源,特別是淺部的礦產(chǎn)資源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求開(kāi)發(fā),礦業(yè)支撐著我國(guó)95%以上的能源和80%以上的工業(yè)原材料,支撐著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)GDP70%的運(yùn)轉(zhuǎn),面臨礦產(chǎn)資源日漸枯竭,資源嚴(yán)重不足的問(wèn)題,加大深部礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)的力度迫在眉睫。

      1 目前電磁法深部找礦的應(yīng)用現(xiàn)狀

      電磁法深部找礦是金屬礦產(chǎn)勘察除了傳統(tǒng)的電法之外所采用的主要方法,近二十年來(lái),為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源資源的科學(xué)合理的開(kāi)發(fā),電磁法設(shè)備和技術(shù)有了前所未有的飛速發(fā)展,由于電磁法勘探深度大且不受高阻層屏蔽的優(yōu)點(diǎn),成為深部找礦中最常見(jiàn)和最受歡迎的地球物理方法。在電磁法的基礎(chǔ)之上研究了一些相關(guān)方法應(yīng)用于采礦業(yè),其中的激電法、人工源和天然源的混合場(chǎng)源法、人工源聲頻大地電磁法、瞬變電磁、大地電磁法等已逐步應(yīng)用于金屬礦勘查中,這些方法在深部勘探隱藏礦床和礦床構(gòu)造復(fù)雜等領(lǐng)域取得了一定的可觀成果。

      1.1 大地電磁法

      大地電磁法是頻率域電磁法中比較典型的一種方法,它的原理是通過(guò)頻率的改變進(jìn)行勘測(cè)深部隱礦的天然方法。大地電磁法發(fā)展至今無(wú)論是從理論上還是技術(shù)上都取得了突破性的進(jìn)展,在實(shí)用階段,頻率和電導(dǎo)率及其厚度是勘測(cè)深度的兩大主要因素,目前大地電磁法在世界很多國(guó)家廣泛使用,并成為石油公司在尋找油氣時(shí)比較認(rèn)可的一種方法。

      (1)其主要優(yōu)點(diǎn)是使用起來(lái)便宜方便、使用領(lǐng)域廣泛且在深部找礦中發(fā)揮著重要的作用,在尋找深部隱伏礦中發(fā)揮著不可替代的作用。

      (2)其存在著的問(wèn)題和缺陷是信號(hào)弱和抗干擾能力差,為了適應(yīng)各種觀測(cè)環(huán)境,可控源音頻大地電磁法和提高分辨率混合源電磁法兩項(xiàng)變種方法相繼問(wèn)世,經(jīng)過(guò)綜合使用,得到了一定的成效。

      1.2 瞬變電磁法

      瞬變電磁法是時(shí)間域電磁法中比較典型的一種方法,它與傳統(tǒng)的直流電法、激電方法在測(cè)深度礦有著很大的區(qū)別,具有探測(cè)深度大、垂向分辨率高、覆蓋層下的良導(dǎo)體易于探測(cè),經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn),發(fā)展了四類相關(guān)方法包絡(luò)瞬變電磁剖面法、瞬變電磁測(cè)探法、航空瞬變電磁和井中瞬變電磁法。

      1.3 激發(fā)極化法

      激發(fā)極化法是探測(cè)有色礦物資源的一種經(jīng)典方法,浸染狀礦和斑巖型礦的采取比較困難,礦物顆粒分散、互不相連,不能形成低阻異常,電磁噪聲干擾強(qiáng)烈,運(yùn)用此方法有較好的效果。

      2 電磁法的數(shù)據(jù)處理和研究進(jìn)展?fàn)顩r

      隨著儀器設(shè)備的微型化,人們對(duì)電磁法的研究更有信心,到了20世紀(jì)90年代,電磁數(shù)據(jù)的處理和解釋有了很大的提高和進(jìn)步,電磁的處理方式也逐漸多樣化,反樣方法由一維發(fā)展到三維,大大提高了對(duì)復(fù)雜地區(qū)的數(shù)據(jù)解釋,經(jīng)過(guò)專業(yè)人士的大量研究得到以下結(jié)果。

      (1)大地電磁法數(shù)據(jù)處理。大地電磁法的正反演在發(fā)展的同時(shí),CSEM數(shù)據(jù)正反演技術(shù)也有了進(jìn)一步的發(fā)展,國(guó)內(nèi)外專業(yè)人士的研究得到了較好的正反演數(shù)據(jù)成果。

      (2)瞬變電磁數(shù)據(jù)處理。為了提高信噪比,在數(shù)據(jù)中得到更加豐富的信息,發(fā)明了新的信號(hào)處理技術(shù),對(duì)地震勘測(cè)和電法勘測(cè)的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),提高了解釋結(jié)果的可靠性。

      (3)激發(fā)極化法的深入研究。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)激發(fā)極化現(xiàn)象的研究,重視研究激發(fā)極化數(shù)據(jù)的二維和三維反演數(shù)據(jù)。

      3 電磁法在礦集區(qū)的應(yīng)用

      (1)大地電磁法應(yīng)用在加拿大薩德伯里鎳一銅礦區(qū)。通過(guò)大地電磁法在該地區(qū)的應(yīng)用,使此處的深部礦化帶的具體位置和礦化帶的規(guī)模有了明確的了解,為礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)指明了道路,同時(shí)降低了勘探過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)。

      (2)綜合電磁法應(yīng)用在加拿大Shea河鈾礦區(qū)。通過(guò)展開(kāi)的積極勘測(cè)戰(zhàn)略,對(duì)相對(duì)較大的礦產(chǎn)區(qū)域,完成了航空電磁和梯度儀測(cè)量,勘測(cè)深度大,橫向分辨率更高。

      (3)可控源電磁法應(yīng)用在墨西哥圣尼古拉硫化物礦床。反演研究結(jié)果與礦體輪廓一致,3D反演模型更加清晰化,導(dǎo)電性能更好的效果。

      (4)人工源聲頻大地電磁法和瞬變電磁法應(yīng)用在陵龍虎山地區(qū)。兩種方法的綜合使用針對(duì)本地的高阻區(qū)域?qū)ふ疑畈繚摲V體的難題,發(fā)揮了較好的偵測(cè)效果。

      (5)人工源聲頻大地電磁法應(yīng)用在西康杖子區(qū)深部探礦中。在此地取得了第二深度空間找礦的重大突破。

      (6)人工源和天然源的混合場(chǎng)源電磁法應(yīng)用在東天山卡拉塔格銅金礦化帶梅嶺礦區(qū)。經(jīng)過(guò)探測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)和地質(zhì)資料分析,取得了重要的驗(yàn)證價(jià)值結(jié)果。

      4 發(fā)展前景

      (1)電磁法的種類多樣化。(2)數(shù)據(jù)處理技術(shù)不斷成熟。(3)電磁法的儀器種類多樣,儀器設(shè)備不斷更新。(4)電磁法的應(yīng)用空間廣泛。

      5 結(jié)語(yǔ)

      隨著淺部資源日益枯竭,挖掘深部礦產(chǎn)資源是保證人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展采取的主要手段之一,全球勘察主要產(chǎn)資源的主要方向就是深部找礦,尋求正確的方法更是重中之重,電磁法的研究與使用取得的良好成果,表明其在深部找礦中有著廣闊的發(fā)展前景。

      參考文獻(xiàn)

      [1]張國(guó)鴻,李仁和.可控源音頻大地電磁法深部找礦實(shí)驗(yàn)效果[J].物探與化探,2010,1.

      [2]朱裕振,許聰悅.廣域電磁法深部找礦實(shí)驗(yàn)效果[J].物探與化探,2011,6.

      [3]鄧居智,李曼,楊海燕.電磁法在深部找礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2011,1.

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