試論物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的新突破

郭書源

摘 要：礦產(chǎn)資源是重要的自然資源，是保障社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要因素。我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量非常大，這給地質(zhì)找礦工作增加了不小的難度。得益于科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)階段找礦人員能夠依靠多種技術(shù)，有效提升找礦的效率與質(zhì)量。物探技術(shù)是在地質(zhì)找礦中應(yīng)用較為普遍的技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用效果頗佳，對(duì)地質(zhì)勘探行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。而在現(xiàn)代科技和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，物探技術(shù)在地質(zhì)找礦方面也有了新的突破，基于此，本文重點(diǎn)分析物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的新突破。

關(guān)鍵詞：淺析；物探技術(shù)；地質(zhì)找礦；新突破

0、引言

新中國(guó)成立以來的工業(yè)建設(shè)，面對(duì)貧窮，國(guó)家開展了礦業(yè)整頓。自從1958開始建設(shè)一個(gè)大型礦產(chǎn)開采基地，不僅有了很大的發(fā)展，也給社會(huì)主義建設(shè)的偉大貢獻(xiàn)使地勘工作的徹底發(fā)展。尤其是在東部地區(qū)，易識(shí)別礦、露頭礦少，使勘探難度加大，所以今后的找礦工作是加深礦區(qū)外圍找礦發(fā)展方向。隨著改革開放力度的加大，同時(shí)研究勘探理論和技術(shù)不斷創(chuàng)新，在地球物理勘探新技術(shù)的引進(jìn)基礎(chǔ)上，不僅提高了找礦信息的準(zhǔn)確性，同時(shí)成為尋找隱伏礦床的主要途徑。

1、物探技術(shù)的綜合概述

1.1物探技術(shù)的含義

所謂物探技術(shù)實(shí)際上就是地球物理勘探技術(shù)，是對(duì)地球的各種物理場(chǎng)分布及其變化進(jìn)行觀測(cè)，探索地球本體及近地空間的介質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成、形成和演化，研究與其相關(guān)的各種自然現(xiàn)象及其變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上為探測(cè)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、尋找能源、資源和環(huán)境監(jiān)測(cè)提供理論、方法和技術(shù)，為災(zāi)害預(yù)報(bào)提供重要依據(jù)?？碧絻x器在探測(cè)不同地質(zhì)對(duì)象時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出對(duì)不同地質(zhì)對(duì)象的物理性差異，不同的礦物有著不同的物性特點(diǎn)，因此物探技術(shù)就是基于這一原理來應(yīng)用在地質(zhì)找礦中。通過地球物理勘探來掌握隱伏區(qū)與地質(zhì)構(gòu)造的出現(xiàn)，主要是基于地球物理理論來輔助進(jìn)行地質(zhì)找礦。

1.2物探技術(shù)的分類

地球物理勘探常利用的巖石物理性質(zhì)有：密度、磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、彈性、熱導(dǎo)率、放射性。與此相應(yīng)的勘探方法有：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地溫法勘探、核法勘探。從測(cè)量所在的空間位置和區(qū)域的不同又可以劃分為：地面地球物理勘探、航空地球物理勘探、海洋地球物理勘探、鉆孔地球物理勘探等。根據(jù)研究對(duì)象的不同還可劃分為：金屬地球物理勘探、石油地球物理勘探、煤田地球物理勘探、水文地質(zhì)地球物理勘探、工程地質(zhì)地球物理勘探和深部地質(zhì)地球物理勘探等。

2、物理勘探技術(shù)的應(yīng)用規(guī)則

地質(zhì)勘探具體的操作過程中，應(yīng)根據(jù)具體的探測(cè)區(qū)域的特點(diǎn)，選擇合適的技術(shù)來檢測(cè)。地球物理勘探用于檢測(cè)方面的探索后，會(huì)有各種各樣的具體數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，這些數(shù)據(jù)報(bào)告和圖像交給技術(shù)人員后對(duì)所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)，因此，技術(shù)人員應(yīng)具有比較豐富的地質(zhì)材料分析的經(jīng)驗(yàn)，也應(yīng)是地質(zhì)分析及預(yù)測(cè)方法的科學(xué)運(yùn)用的專家，對(duì)材料進(jìn)行去偽存真的選擇，進(jìn)行信息科學(xué)的猜測(cè)，準(zhǔn)確判斷，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘探精度深入化。因?yàn)槿魏我环N地球物理技術(shù)都有好和不好的區(qū)分，所有的方法的都有不同存在，因此，單一的地球物理方法難以實(shí)現(xiàn)真正的地質(zhì)勘探工程，所以在地球物理勘探方法的選擇中，應(yīng)根據(jù)具體情況，作出靈活的選擇，使用綜合物理探測(cè)的方法，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜項(xiàng)目的精確檢測(cè)勘探。

3、物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

3.1面波儀器

發(fā)出的信號(hào)，在地層的傳播中，當(dāng)經(jīng)過的傳播介質(zhì)不均勻時(shí)，反映出的面波信號(hào)會(huì)表現(xiàn)出頻散現(xiàn)象。面波信號(hào)表現(xiàn)出頻散現(xiàn)象時(shí)，有如下特征：一是面波速度的變化規(guī)律：當(dāng)信號(hào)的頻率發(fā)生變化的時(shí)候，面波速度（VR）會(huì)因?yàn)榭碧缴疃鹊淖兓l(fā)生變化，當(dāng)勘探深度發(fā)生變化時(shí)，面波速度也會(huì)逐漸趨近所勘探的深度層，從而使勘探信號(hào)更加準(zhǔn)確。另外是拐點(diǎn)移動(dòng)的規(guī)律：當(dāng)勘探的地層厚度發(fā)生變化時(shí)，表現(xiàn)的頻散曲線中與其相對(duì)應(yīng)的拐點(diǎn)的位置也會(huì)隨著厚度的變化移向低頻的方向。這個(gè)規(guī)律表明，拐點(diǎn)位置與地層厚度是密切相關(guān)的。

3.2體波體波信號(hào)

會(huì)依據(jù)不同的地層條件而反射或折射出不同的現(xiàn)象。很明顯，地震信號(hào)在地層的傳播過程中，所通過的地層不是單一屬性的，而是多層的，多地質(zhì)物性的。一是波速，當(dāng)上覆層的比下覆層的要小時(shí)，地震信號(hào)在經(jīng)過分層地層傳播時(shí)，會(huì)出現(xiàn)顯著的折射現(xiàn)象。二是波阻抗，當(dāng)上覆層的比下覆層的要小時(shí)，地震信號(hào)在經(jīng)過分層地層傳播時(shí)，會(huì)出現(xiàn)顯著的反射現(xiàn)象。而折射波又分為兩種，一種是初至折射波，另一種是對(duì)比折射波。初至折射波，只負(fù)責(zé)對(duì)初至區(qū)的個(gè)別界面的折射波進(jìn)行跟蹤，所以很容易辨認(rèn)，其識(shí)別率也很高。而對(duì)比折射波，卻要負(fù)責(zé)初至區(qū)與續(xù)至區(qū)的折射波跟蹤，因此探測(cè)能力不強(qiáng)，而且對(duì)于地質(zhì)速度的逆轉(zhuǎn)層探測(cè)也不適用。

4、我國(guó)物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中取得的突破

4.1高精度儀器的研制

在物探技術(shù)的儀器研發(fā)中，我國(guó)已經(jīng)成功研制了首臺(tái)高精度的質(zhì)子磁力儀。該質(zhì)子磁力儀口徑小十分輕便，井中儀器的直徑是45mm，下井深度深達(dá)1000m，測(cè)量的精度高達(dá)±5nT，為我國(guó)的地質(zhì)高精度測(cè)量工作提供了可靠的技術(shù)手段。

4.2先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)

基于國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的吸納，“重磁三維解釋系統(tǒng)”得以成功改進(jìn)和開發(fā)。該系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)平臺(tái)和Windows的操作中把曲面延拓、重磁數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、三維物性反演、三維體反演、界面正反演等這些先進(jìn)都進(jìn)行優(yōu)化與集成，從而形成一個(gè)實(shí)用的軟件系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)適合于起伏地形下或是曲面觀測(cè)中的數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)解釋，為區(qū)域地質(zhì)與資源勘探提供了一個(gè)人機(jī)結(jié)合的三維可視化解釋平臺(tái)，在地質(zhì)鑿礦中取得了很好的應(yīng)用效果。

5、結(jié)語(yǔ)

總而言之，我國(guó)物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的突破需要在全面了解物探技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新探測(cè)思維，充分應(yīng)用地理物質(zhì)勘探技術(shù)，并總結(jié)以往的地質(zhì)物探經(jīng)驗(yàn)，從而不斷完善我國(guó)物探技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其在地質(zhì)找礦中的新突破。