曹 凱,關(guān)繼凱,孫京京
(安徽省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì),安徽 宿州 234000)
金屬礦產(chǎn)資源是一種較為重要的礦物資源,我們對(duì)金屬礦產(chǎn)資源進(jìn)行類(lèi)別的劃分,可分為富金屬礦、稀有金屬礦、貴金屬礦、半金屬礦等。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),雖然我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源富足,但人均金屬礦產(chǎn)資源卻相對(duì)較少。隨著這些年人們對(duì)于金屬礦產(chǎn)的需求越來(lái)越多,對(duì)于金屬礦產(chǎn)業(yè)的勘查已經(jīng)成為我國(guó)采礦業(yè)一項(xiàng)重要的工作。而我國(guó)大多都是對(duì)地表表層的金屬礦產(chǎn)業(yè)開(kāi)采,對(duì)于地底深部金屬礦產(chǎn)的勘查還有待進(jìn)一步挖掘。傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)不能滿足深部金屬礦產(chǎn)的勘查[1]。我國(guó)對(duì)金屬礦的開(kāi)采,多使用較為傳統(tǒng)的方法進(jìn)行開(kāi)采活動(dòng),而物探方法在金屬礦產(chǎn)勘查方面的作用是不可或缺的。地質(zhì)工作者對(duì)于物探技術(shù)知識(shí)層面的掌握和對(duì)各種物探方法的實(shí)踐應(yīng)用都應(yīng)該加以重視。誠(chéng)然,在一些物探方法的應(yīng)用中,會(huì)出現(xiàn)諸多的爭(zhēng)議或者疑點(diǎn),此時(shí),地質(zhì)工作者和物探工作者必須緊密合作,排除一些干擾因素,給出正確的解譯,為礦產(chǎn)勘探提供較好的依據(jù)。
綜合物探方法在較深的金屬礦產(chǎn)資源的勘查有很大應(yīng)用。重、磁、電綜合物探法是利用重、磁和電三種物探手段相結(jié)合,使其各自發(fā)揮各自的效果,最終在勘測(cè)方面起到相輔相成的合作效果。它是對(duì)于那些隱藏較深的深層次金屬礦產(chǎn)資源的一種挖掘,這是一項(xiàng)非常重要的礦產(chǎn)勘查手段,存在其自身的優(yōu)勢(shì)。重、磁、電綜合物探法相對(duì)其他物探方法具有高效性,它可以用最短的時(shí)間融合地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)快速勘查金屬礦產(chǎn)資源的位置,另一方面,這種綜合物探法耗費(fèi)資金相對(duì)較少,大大減少了在金屬礦產(chǎn)勘測(cè)方面消耗的經(jīng)濟(jì)資金。因此基于其自身的優(yōu)勢(shì),綜合物探方法在深部礦產(chǎn)勘查技術(shù)中占有不可估計(jì)的分量[2]。在金屬礦區(qū)結(jié)合兩種或多種物探技術(shù)可進(jìn)行相互參考、聯(lián)合運(yùn)用并綜合分析可以有效提高物探成果的可靠性。為此,我們對(duì)重、磁、電綜合物探法與其他物探法進(jìn)行了比較分析,得出下表。
表1 重、磁、電綜合物探與其他物探對(duì)比分析圖譜信息
根據(jù)重、磁、電綜合物探法與其他物探法在相同深度下的金屬礦藏量分析,我們明顯可以看出重、磁、電綜合物探法快速有效的優(yōu)勢(shì)。因此重、磁、電綜合物探法在深部金屬礦產(chǎn)勘查應(yīng)用中,須加以重視以及合理的應(yīng)用,以此來(lái)探尋更多在地底深層的金屬礦產(chǎn)資源。
電磁勘探技術(shù)在物探法中也是較為常用的一種勘測(cè)技術(shù)。由于地表表層礦產(chǎn)資源已經(jīng)被開(kāi)采的所剩不多,而地底深層的金屬礦產(chǎn)資源深度大,開(kāi)采難。電磁勘探法可以透過(guò)地表巖層來(lái)進(jìn)行勘測(cè)。在地球物理勘探方法中,電磁勘探法最大的優(yōu)勢(shì)就是磁性好、導(dǎo)電性好[3]。由于金屬礦產(chǎn)資源相對(duì)其他礦產(chǎn)資源有獨(dú)特的特性,這便是導(dǎo)電性差異較大,所以在與周?chē)鷰r石的相結(jié)合處理時(shí)異常最明顯。
我們運(yùn)用電磁法來(lái)勘查金屬礦產(chǎn)資源,地質(zhì)效果相對(duì)較突出。對(duì)于深部金屬礦產(chǎn)勘查的電磁法勘探主要有兩種不同的方法技術(shù),可分為可控源音頻大地電磁測(cè)深法(CSAMT)和音頻大地電磁測(cè)深法(AMT)兩種。這兩種方法代表了基于平面波卡尼亞電阻率和頻率域電磁測(cè)深的兩個(gè)相反的發(fā)展方向。CSAMT是重設(shè)備、大功率可控源,而AMT是輕設(shè)備、天然源。CSAMT是在大地電磁測(cè)深(MT)和音頻大地電磁測(cè)深(AMT)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種人工源頻率域測(cè)深方法。與音頻大地電磁測(cè)深比較起來(lái),重設(shè)備可控電磁勘探法戰(zhàn)勝了天然場(chǎng)源隨機(jī)性和信號(hào)相對(duì)較弱的弊端,具有更強(qiáng)的的抗干擾性質(zhì),但在另一方面也存在不利的局面,它不適用于氣候、地質(zhì)惡劣的區(qū)域。因此對(duì)于地磁勘探法的應(yīng)用要具體問(wèn)題具體分析,揚(yáng)長(zhǎng)避短進(jìn)行金屬礦產(chǎn)勘查。
面波勘探技術(shù)通常在金屬礦產(chǎn)勘查中使用相對(duì)不是那么頻繁,這項(xiàng)物探技術(shù)是礦產(chǎn)勘查研究人員最近新研究出來(lái)的一項(xiàng)新型的物理勘探技術(shù)。雖然這項(xiàng)技術(shù)使用率不大,但經(jīng)過(guò)在幾個(gè)相對(duì)小的礦產(chǎn)地區(qū)進(jìn)行了為期數(shù)月的研究,面波勘探法展示出自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),這項(xiàng)技術(shù)發(fā)揮了極高的效率,相對(duì)其他物探方法來(lái)說(shuō),面波勘探技術(shù)分辨率較高,它可以在不太清晰的地質(zhì)構(gòu)圖中很好辨認(rèn)出相對(duì)位置,它的適用場(chǎng)地也很廣泛,不挑剔環(huán)境因素,而且其帶來(lái)的成果也是非常直觀的。
這項(xiàng)物探技術(shù)主要采用物理學(xué)方面的超聲波原理來(lái)探測(cè)金屬礦產(chǎn)所在信號(hào)。當(dāng)然存在不利環(huán)境情況時(shí),比如聲波信號(hào)經(jīng)過(guò)的介質(zhì)不均勻,這使得面波勘測(cè)信號(hào)被干擾進(jìn)而分散開(kāi)來(lái)的情況,但是大部分情況它可以通過(guò)良好的分辨率進(jìn)行克服被干擾的困難,最終能夠有效確定觀測(cè)區(qū)域面積是否存在金屬礦產(chǎn)資源。在面波勘測(cè)信號(hào)受到干擾發(fā)生分散狀況的時(shí),其勘測(cè)速度隨之發(fā)生變化,面波速度的變化情況在很大程度上會(huì)影響到金屬礦產(chǎn)資源勘探的深度。進(jìn)而伴隨的是,頻率變化曲線之間的拐點(diǎn)位置也會(huì)隨著地層深度的改變,隨著地層厚度的不斷深入改變,曲線與曲線間的變化位置向低頻方向轉(zhuǎn)移,這反映出曲線拐點(diǎn)位置和地層深度變化的相互作用。我們要好好利用這項(xiàng)物探技術(shù)進(jìn)行深度勘查金屬礦產(chǎn)資源。
本文對(duì)物探技術(shù)在金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用進(jìn)行分析,羅列重、磁、電綜合物探法、電磁物探法、面波勘查物探法三種物探法在金屬礦產(chǎn)資源的應(yīng)用進(jìn)行了具體分析,根據(jù)各自不同優(yōu)勢(shì)進(jìn)行運(yùn)用對(duì)比分析,實(shí)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)。希望本文的研究能夠?yàn)樯畈拷饘俚V產(chǎn)的勘查方法提供理論依據(jù)。