浅谈物化探找矿技术面临的问题与发展趋势

王帅 白楠

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.031

摘 要：中国覆盖区（植被和土壤覆盖区、沙漠戈壁区等）分布广泛，怎样寻找中国深部的金属矿产，目前是摆在我们面前的重要任务。在新的一轮找矿勘探和地质调查工作中，我们所要面临的多是地质找矿条件复杂、常规找矿方法技术难以识别的隐伏矿，或者是在工作条件十分艰苦的西部地区找矿。

关键词：物化探 找矿技术 问题 发展趋势

中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（c）-0031-02

我国物化探找矿要有大的突破，有两个待解决的问题：一是从技术上，很大程度要依赖于物化探勘查技术的进步与发展，这是一种内在因素，即一种能力；二是从技术管理上要有一个强有力、统筹的技术指导机构和专家系统，这是一种外在因素，是一种条件。两者的有效结合、协调运筹，可能是问题解决的突破点。

我国一直以来，在对深部找矿理论、成矿预测和方法技术的研究程度重视不够，对深部隐伏矿体精确定位的技术方法严重缺乏。现主要表现为：（1）我国大陆地质构造比较复杂，矿床产出环境多样，成矿类型众多，给深部找矿模型的建立带来了非常大的困难。（2）极缺少地质深部找矿的方法技术，找矿经验不足，综合效应和地球物理探测的能力未能充分地发挥挖掘出来。（3）地质。物探、化探在深部找矿应用中，方法的组合不够合理，缺少比较系统的整装勘查成果且研发力量分散，起点低。（4）缺少适于大探测深度的高质量、高水平的国产化仪器设备、数据处理解释系统。（5）缺少研发深部探测技术和设备的试验基地。

1 近些年来，物探技术面临的主要问题与发展趋势

（1）提高对全面的地球物理信息的采集工作和处理数据技术的水平。物探领域全世界的发展历史说明，原始数据野外采集精度的提高，使得物探领域的应用范围、应用效果不断增大，物探理论与方法的不断进步，需要原始数据采集技术的进步和质量作保证才能实现。不同物探方法，受各种干扰因素的影响不同，因而在处理的方法和重点及异常解释方面也不尽相同。当前新的采集与处理技术发展缓慢，已成为寻找深部隐伏矿的瓶颈。

（2）目前我国找矿面临的多是岩性不均匀、地球物理性质在横向和纵向上都有较大变化、构造与机构复杂，多为地质条件复杂、埋藏较深的地质勘探对象。地质体的均匀性描述与探测的方法继续改进升级。为了能清晰地显示研究对象体的空间特征，近几十年来，地球物理场的成像技术研究取得了非常大的进展，包括电磁波成像、地震波成像和位场成像等。各种成像技术的特点是未知因素多，设备观测数据量大，只有对每个未知数的覆盖次数足够多，计算量足够大，才能使解出来的未知数降低和可靠。同时，数据处理与正反演解释中引入可视化技术，使人机交互反演得以更新和发展，极大地提高了数据重建与图像转化的质量。充分使用三维和动态可视化技术，在解释系统的运作和成果显示上发挥作用，提高了探测成果的直观性和可视化程度。

（3）多种信息的综合利用，物探问题的多解性降低。由于地下岩体介质形态和性质的改变对地球物理场的影响存在等效的作用，使得多解性解答不设计唯一。如果再考虑干扰和观测误差等因素影响以及物理场的数字表达式和计算方法的不严谨，可能问题会进一步复杂化。物探的探测对象越复杂，表征其构造、性质和结构的变数越多。物探的异常解释和工作成果，必须结合地质化探等资料进行综合异常解释推断，才能不断提高物探找矿的效果。

过去在金属矿区用物探方法直接找到的矿是较少的。从物探数10年的发展成就可以清楚地认识到，利用物探方法主要是解决找矿过程中的地质问题，起到间接找矿作用。在找矿过程中，采用创新性的方法技术成果解释，利用新的地球物理参数，是提高其地质效果和扩大金属矿物探应用的非常重要方面。采用综合信息找矿，对于提高物探对隐伏矿的探测深度和勘查效果具有极其重要的意义。

2 化探技术面临的问题与发展趋势

（1）传统地球化学方法技术的改进和完善，使其适应当代矿产勘查的需求。传统地球化学方法技术的改进和完善主要出现在不同特殊景观区区域性找矿领域。按照不同的地球化学景观条件，推进全国矿业勘查工作，实现地质找矿的重大突破，必须研究可适应的区域化探方法技术。

（2）深穿透地球化学方法技术和寻找深埋大型矿床的地球化学方法技术的研制。深穿透地球化学方法技术主要是通过各种有机及无机气体的测量和土壤中活动态元素的选择性提取，在地球表面获取深部隐伏矿床的地球化学信息，从而找到隐伏矿体。主要技术方法有偏提取分析、微米筛方法、显微相分析方法等。研制在被外来运积物覆盖的各种景观区，和最优化的深穿透地球化学方法和方法组合，肯定是深穿透地球化学方法未来的发展趋势。外来覆盖物浅钻取样技术的应用，将可验证深穿透地球化学成果的有效性，大大促进覆盖区找矿工作。国外在金属矿气体地球化学侧量技术研究中取得长足进步，值得国内学者借鉴。在金属矿床上有机指标的形成及与矿体的关系需要更加深入地研究。我国在地、气方面做了大量的研究试验工作，但对常规气体的研究创新不够。

前者适用于我国西部地区的矿产勘查工作，后者是我国中东部地区矿产勘查的首选技术。

3 结语

任何一种方法的找矿方法都有自身的适用性。在对于不同的勘查阶段、不同的矿种、不同的景观条件都有各自的适用范围，如构造叠加晕找矿方法适用于地层基岩出露比较好的地区以及在已知矿体深部寻找盲矿体或第二个矿体富集带；而对于覆盖区，地电化学法、酶提取法、金属活动态测量法等方法则能很好地反映深部矿化引起的异常特征。

矿产勘查是一项极其复杂完整的系统工程，任何一种单纯或单一的方法对异常分析都很难做出全面合理的解释。在找矿勘查技术方法应用时，必须结合具体矿区的地质背景、地球化学特征、地球物理特征，科学选择合适的方法，才能取得好的找矿应用效果。

随着现代制造技术、电子技术、计算机技术、材料技术、信息技术等的发展，物化探勘查技术在精度、分辨率、灵敏度、探测深度、抗干扰性能、自动化程度、实时显示、现场测试等方面发生了很大变化，三维地震、矿床原生晕分带模型、深穿透地球化学、三维可视化和数据模拟等技术的研究和应用取得了创新发展和实用效果。另一方面，勘查技术正朝着多方法综合方向发展，如，物探重、磁、电勘查技术在向高精度、高分辨率、三维解释方向发展的同时，还向重磁电震综合勘查方向发展。这种综合不单是各种资料相互佐证，而是在各种方法解释的基础上，进行多数据联合互约束反演综合。

综上所述，针对不同探测目标，采用综合物探化探勘查技术，集成优化组合方法，且物探、化探与地质相配合，进行多元数据集成的综合运用和分析研究，将是今后我国金属勘查技术发展的总体趋势。

参考文献

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[2] 刘士毅，孙文珂，孙焕振，等.我国物探化探找矿思路与经验初析[J].物探与化探，2004，28（1）：1-9.

[3] 谢学锦，任天祥，严光生，等.进入21世纪中国化探发展路线图[J].中国地质，2010，37（2）：245-267.