物化探技術在礦產地質勘查中的應用分析

張家文

（中國建筑材料工業地質勘查中心廣西總隊，廣西 桂林 541000）

1 我國礦產地質勘查過程中存在的問題

1.1 體制不健全

隨著礦產資源需求量的加大，提高了礦產地質的勘查力度，這就需要及時創新傳統的管理體制。大多數礦產地質勘查單位在開展相關工作時，一般缺乏較為具體化、規范化的標準，沒有高度重視制度和體制等相關建設工作，或者部分企業投入的力度較小，并沒有形成行之有效的監督管理，對于制度的執行工作并沒有落實到位。此外，在管理方面仍然存在一系列的問題，如：權利與責任分配不清晰、對于責任履行不到位的情況追究不嚴格等問題[1]。

1.2 投入資金較少

近年來，國內礦產資源儲量增長速度在持續放緩，礦產地質的勘查難度也在持續升高。許多公司沒有意識到技術和設備的重要性，投入的資金也相對較少，導致國內的礦產地質勘查在技術和設備方面相較于發達國家較為落后，嚴重影響勘查工作的整體質量，也無法滿足發展需求。此外，大多數資金都是來自于國家財政支持等，使得投資渠道過于單一。

1.3 管理工作過于分散

在國內礦產地質勘查和開采的整體過程中，部分當地單位牢牢把握當地礦產地質勘查的一手資料，不同的單位之間沒有建立有效的合作機制，導致管理過于松散，無法有效利用資料信息，實現高效合理的共享，直接影響政府決策的合理性和科學性。此外，由于我國國土廣袤，不同地區地貌各不相同，礦產資源分布也相對不均勻，礦產資源在分布上往往與人口、經濟的分布相反，很容易在礦區出現勞動效益較低的問題，無法充分調動勘查的積極性，嚴重浪費國家投入的資金。

1.4 創新水平低

雖然我國在礦產技術開發上的技術投入不斷增加，但是重視程度和投入力度往往相對小，礦產地質勘查缺乏有效的技術范本，導致礦產地質勘查的創新水平相對較低，缺乏地質人才，直接對礦產地質勘查產生影響。高校雖然會培養大量專業的人才往礦業市場輸送，但是，由于科研院校脫離生產和經營環節，無法充分把握市面變化和行業需求，也沒有開展專業化、全面性的分析，導致大多數人才接收到的信息并不是礦業的最新信息，所采用的課程也沒有進行及時的更新，缺乏科學有效的實踐活動，致使實際勘查工作往往與預設的效果產生較大的偏差。

2 礦產地質勘查中常用物探技術分析

2.1 電磁法

電磁法對于大地電磁的探測一般較為被動，需要借助礦區內部天然化的電磁場對電磁源電磁強度進行有效的調節，在礦區開展勘查工作時，收集較為精確的地質圖像后，需要進行科學合理的圖像分析，從而獲得相對詳細、準確的礦區地質信息。在實際的礦產地質勘查工作中，通常采用的技術稱為低頻電磁法，需要將低頻無線電和發射電磁波結合起來，將電磁波朝地質空間內部發射，那么電磁波遇到礦物就會傳回異常信息，通過這些信息就能獲得相對精確的礦產勘測結果，但是，這項技術也存在一定的缺陷，一旦工作深度超過50m，就容易因外部電磁環境帶來影響而產生誤差。

2.2 地震法

地震法的應用是通過合理使用地震波收集相關的數據，全面分析采集的數據信息和圖像，對礦區圖層內部在礦物方面的實際分布情況進行精準分析及判斷，從而獲取較為有效、準確的結果。在實際的應用過程中，淺層地震勘測被廣泛應用于礦產地質勘查工作中，一般通過在巖石中傳播的彈性波傳遞的相關信息進行分析，獲取比較精確的有關礦區內部巖石和地質結構方面的信息。這種技術一般適用于探測深度較大的地區，速度也相對快，并且精度也相對較高。但是，對于專業化儀器的精度要求較高，也需要提高相關人員的專業素質，投入的資金成本也較高。

3 礦產地質勘查中常見化探技術分析

3.1 巖石測量技術

在應用巖石測量技術的過程中，需要全面勘查整個礦區的實際情況，并采集相關區域的巖石樣本，對巖石樣本中含有的各類化學元素中的含量、特征進行科學合理的分析，判斷挖掘出的樣本存在的異常信息并進行分析。

3.2 土壤測量

高效采集礦區區域的土壤樣本后，針對土壤樣本中的微量元素的具體含量展開分析，明確具體的礦產種類。此外，在土壤檢測技術的應用過程中，將具體的環節劃分為化探普查和化探詳查。化探普查中，合理應用1：50000的比例尺，做好土壤采集工作，對土壤中含有的十來種元素進行科學合理的分析，土壤測量技術一般廣泛應用于有色金屬的礦產資源勘查工作中，基于標準比例尺分析礦產化學元素，有效識別存在一定難度的微粒性金礦資源。

3.3 水系沉積物測量技術

這種測量技術廣泛應用于相關物質的采集工作，如：水系淤泥、細沙等，全面分析這些物質之中含有的微量元素，再基于數據深入分析的基礎上，明確礦產資源在資源分布方面以及實際的地質結構，測量技術一般按照其樣本采集的密度進行劃分，主要劃分為區域化探、化探普查。

3.4 多目標化學調查技術

此項技術通常會使用到1：250000的比例尺，并進行土體、水體與生物等采樣工作，再對所得樣本內含有的微量元素比例進行具體分析，并明確這些樣本中的礦產資源以及地質結構，有助于礦產地質勘查工作的進一步開展。

4 物化探技術的實際應用分析

4.1 準備階段

在采用物化探技術勘查礦產物質的過程中，需要做好以下工作：第一，對礦產勘查區域區位進行合理分析，對即將實施勘查工作的礦區周邊的地質結構進行分析，主要包括地質情況和礦產資源開采情況等；礦產資源的形成受到地質結構變化的影響，為了研究相關的成果，需要對礦產地質勘查地區的實際結構和生態環境進行深入的研究[2]。第二，對于礦產資源所屬區域進行合理推測，采用物化探技術開展相關工作時，需要安排高水平、經驗豐富的專業人士進行合理的推測，這種推測往往需要采集并研究大量數據，再通過相關數據進行多方對比，從而確定出較為精準的礦產資源分布情況以及實際的地理位置。

4.2 分析礦產地質勘查效果

在礦產地質實際勘查過程中，基于物化探技術的基礎上，根據專業人員的豐富經驗分析探測的相關數據，并結合礦區附近的環境因素以及可能來源，根據全國礦產資源實際分布位置以及特點，從根源出發，加大對這些礦區的地質機構及特征的研究力度。使用電磁法采集相關數據，再從數據的分布規律可以發現，如果電阻率斷面顏色比較平緩，那么一般顯示出地層具有較好的連續性；如果電阻率在顏色表現方面出現分界線，就表示分界線很容易出現損壞的情況；如果電阻率出現大面積的深色區域，一般表示相關位置出現了高阻異常地帶；分析相關數據可得知；如果等值線分布情況出現不均勻的情況，那么一般表示電阻率較低，大多數處于Ω·m之下，而且一旦標高大于150m，很容易出現一個高阻異常帶，中斷低阻的連續性；而標高超過200m,就會導致底部出現較低的電阻。根據專業知識進行推斷，在[140,180]m的區域存在采空區，并根據這種情況推斷出另一側的低電阻區域可能存在充水斷層。

5 物化探技術在礦產勘查中的應用實例

5.1 實際案例概況

以某地區為例，該礦區降雨量較少，常年處于干燥氣候，植被稀疏而巖石外露，海拔相比周邊的其他區域高，安排專業人士對當地的地質情況、水文條件以及環境條件進行分析，判斷這些條件均屬于中等情況，將礦井的開采標高設為+750m。

5.2 數據采樣及處理

該地區采集的數據一般通過電磁法，通過中心回線法和重疊回線法對礦區進行測量，設置的測點距離為20m，側線長度為120m，延時時間為0.085ms～10.126ms，取樣道和疊加次數為49和1024，采樣率需要設定在具體的數值之內。相關人員發射的波形一般為雙極性梯形波，將基頻設定為25Hz，一般來說，設置的時間多為70us，發射電流的區段安排在[7.2,8.8]之間，再采用先進的軟件處理采集的數據，根據電阻率的計算結構繪制出精確的圖像。

5.3 資料處理

對繪制的電阻率斷面分析出準確的結果，電阻率隨著顏色梯度發射的變化而不斷變化。在電阻率斷面的表面方面，如果顏色表現較為平緩，大多表示這地層具有較好的連續性；如果顏色出現分界線，則表示地層在連續性的表現方面受到損壞；如果出現大范圍的深色區域，那么礦區周圍一定存在高阻異常地帶，從而推斷出采空區的位置；如果淺色區域范圍較大，那么一般通過電阻率斷面存在的低阻異常地帶推測出充水斷層的位置。

6 結語

綜上所述，通過應用物化探技術對礦產地質進行具體的勘查分析，基于對有關規范流程與標準加以嚴格遵從的前提下，將對應的數據信息全面收集到位，以此來為采礦工作的開展提供可靠的參考內容，從而提高礦產地質勘查的整體效率。