谈影响深部找矿的原因及物探方法

　　摘要:随着国民经济的迅猛发展,矿石资源形势也越来越严峻,同时面对矿产资源“走出去”模式的举步维艰,在本土上进行新一轮的深部地质找矿,尤其是对那些资源锐减、经济效益差、深部资源潜力大的矿山进行发掘更为迫切。
　　关键词:现状；问题；深部找矿；原因
　　一、深部地质钻探现状
　　我国矿产资源分布广泛，从目前矿产资源勘查开发利用情况来看，我国矿产资源探明程度仅为1/3左右，在地质找矿方面还有相当大的潜力。我国地质找矿勘查工作平均深度在300～500m之间，而西方发达国家勘查深度平均在800m。我国深部找矿勘查技术尚处于起步阶段，随着找矿深度的不断增加，在钻探技术上还有很多问题有待解决。岩芯钻探是地质找矿工作中的重要环节，要探明地下深部矿藏，除利用先进的地质理论和物化探、遥感等探测技术外，最终需要通过岩芯钻探技术取出地下岩芯，通过试验分析才能确定矿产资源埋藏深度、品位和储量，并最终提交有效的地质找矿成果。现阶段深部地质钻探存在的问题主要有：装备落后，投入不足，更新缓慢。机械化程度不高，综合效率低，属于逐渐淘汰的装备。用于深部钻探施工的配套装备有限；钻探队伍的组织体系缺失，人才匮乏，观念保守，创新有限；中级以上钻探技术人员严重不足，缺乏科技创新的领军人员；生产一线缺乏高素质的钻探工人，尤其是机班长。不利于钻探工程产业的良性发展；钻探工法难以攻克复杂地层、创新有限，技术的引进与创新存在障碍；技术的引进、推广与自主研发不足以支撑发展的需要；实施深部岩心钻探面临人才、装备、机具和技术等困难；管理粗放，结构松散，效率不高；满足于一般的生产技术管理，管理层与生产层松散，技术与生产结合不密切，计划与控制能力有限，生产效率不高，成本降低困难；现场设施和理不规范，不足以展示新时期地矿人的风采。
　　二影响深部找矿的原因
　　2.1不能因地制宜
　　目前国内在深部找矿工作上存在着不结合当地资源状况、工业布局以及其迫切程度,而是全面开花,实行需要与可能相结合。由于国内资源分部、工业布局以及经济发达程度非常不均衡,因此在深部找矿工作中应综合考虑各种因素,最终确定深部找矿的适宜区域,如在东北及东中部由于该区域范围为经济发达地区,工业布局相对集中,在近几十年则已经对区域内矿藏进行开采,其浅部资源已经几近耗尽,因而急需接替资源,因此在该类区域应尽快开展深部找矿;而在西部地区则正好相反,虽该区域范围内也有诸多危机矿山亟待接替资源,但也有相当大的部分资源等待开发,如三江、秦岭以及新疆、西藏地区内的矿产资源则开发甚少,因此在该区域范围内进行采矿则宜先开采浅部矿藏。而对于整个国家来说应由政府从上而下统一部署,绝不能全面开花,以免对矿产资源保有量甚多的地区过早进行深部勘察而对浅层矿藏造成浪费现象。
　　2.2人员素质相对落后
　　目前国内采矿业人员技术水平相对落后,对深层找矿工作开展极为不利,已经成为深部找矿工作开展的瓶颈。因此应尽快开展技术专家及技工的培训工作,尽早造就一支能达善战的深部找矿技术队伍。由于该项工作是一项多工种联合作业,因此参与工作的人员应是对多工种知识都熟悉的多面手,只有这样才能善于客观的认识地质规律,善于抓住主要矛盾,解决找矿过程中的疑难问题;同时对于理论研究人员应积极开展深部找矿理论的研究,对成矿规律进行总结,而对技工则应加强对仪器设备操作使用的培养,并尽量实现操作的自动化,从而更加有效的保证找矿工作的顺利进行。
　　2.3仪器设备相对落后
　　相应的仪器设备是找矿工作中不可或缺的工具,成矿理论研究再好,对矿藏的分析、研究、推断工作做得再完美而没有探矿工程施工证实则一切为零,目前国内所采用的设备不乏新产品,但其工作效率并不高,而深部找矿只能又好又快的进行才能尽快见到效益,而要实现该目的只有靠提高仪器、设备性能及精度来解决,在该问题的解决上可通过借鉴国外先进经验与自主研发相结合的方法。
　　2.4技术落后
　　在深部找矿工作中应对于深部找矿和危机矿山外围找矿的成矿重点区域作出足够的基础性地质工作,以便于对区域内深部成矿地质特征及矿产形成、赋存的地质条件进行充分了解,在实施过程中除了要先进的理论作为指导还要参考地球物理、地球化学圈定的异常,只有从地、物、化、遥等多方面同时开展,联合攻关,才能更有效的识别、发现以及提取新型的、深层次的找矿信息以及如何在不同地区与不同成矿背景下选择最佳勘测技术方法组合等问题总结出系列的勘测准则。
　　三物探方法及其特点
　　1.1磁法
　　该种方法的应用前提是矿岩内存在磁性差异,并且其深部磁性体引起的磁异常能被所用仪器捕捉到,并且能够与已知的矿岩异常相区别,该类方法的技术难点即为数据处理的多解性,因此其对软件的要求很高,最新的磁法包括瞬变电磁法等。瞬变电磁法与传统的直流电法、激电方法比较,其探测深度明显加大,其竖向分辨率也高,因此易于探测到覆盖层下的良导电体,该中方法的探测深度可达300～400m,自上世纪该方法被应用以来已经相继发现了一批隐伏的、埋藏较深的金属矿藏,目前该种方法在国内已处于普及阶段。
　　1.2电法
　　可控源音频大地电磁法是一种主动源大地电磁测量方法,其通过在一定范围内逐步改变发射机与接收机的频率来对不同深度矿藏进行取样,其针对大地电磁测探法中场源的随机性及其微弱信号难以直接感应观测到的信息,因而改用人工控制的场源的一种方法,其应用前提是深部矿藏存在着明显的电阻率差异以便于研究解决接触带的位置、形态及向下的变化趋势,该种方法探测深度可达1000m左右,国内招金集团在多处矿山应用该种方法预测靶区,其中有6处在800～1000m深度范围内发现矿体,该种方法目前在国内处于推广阶段。
　　1.3井中物探法
　　该种方法可获取井壁四周和钻孔底部的信息,对发现井旁或井底的盲矿非常重要,该类方法包括井中磁测、井中瞬变电磁法、井中激发极化法以及井中充电法等,该种方法目前在西方发达国家应用较为普遍,其工作深度可达2500～3000m,探测范围为井周半径为200～300m范围内的良导体,该种探测技术目前在国内处于普及和推广的阶段。
　　1.4大比例尺航空物探法
　　该种方法具有远距离快速获取地质信息的特点,其也被广泛应用于区域地质填图工作,在深部找矿应用中是利用航空物探资料结合区域地球化学和地质理论用来研究区域控矿因素,确定隐伏矿可能存在的靶区,随着该系统本身的精度以及综合配套能力的不断提高而逐步形成由航测、电磁、放射性等方法构成的综合系统,然后与全球卫星定位系统进行配合以在区域普查及矿区深部找矿中发挥作用。
　　1.5地震勘察技术
　　其主要原理是基于地震反射技术,现已经成为油气勘探中使用的主要工具手段,但其在一段实践内该种方法在金属找矿中受到制约,直至上世纪90年代随着人们对岩石和矿物的物理性质的深入研究才为其在找矿中应用创造了条件。其基本原理是利用地震反射技术来探测到潜在反射体并对其加以成像,其形成取决于矿床或反射界面与周围介质间存在的声阻抗差异和该反射体的几何特征,二者综合为岩石的声阻抗并将其作为反射技术能否成功利用的先决条件。
　　四结术语
　　由于矿产的开发和使用，浅层矿日趋紧张导致深部矿成为主要找矿对象。向深部找矿是发展的必然，在深部找矿过程中，除了利用更成熟的地质理论和更先进的物化探方法、遥感技术等新探测技术外，最终还需要使用钻掘（探）技术来取心取样，证实推断和探测的正确性。深部找矿中的关键技术问题，归根结底是新深度、新要求与研发新技术、新设备器具间的矛盾、已有技术成果与推广应用间的矛盾、先进技术与旧有观念之间的矛盾、技术的先进性与经济的可行性之间的矛盾，技术需求与信息滞后之间的矛盾。

《谈影响深部找矿的原因及物探方法》

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