地球物理法在金属矿勘查中的应用

刘 犇，陈旭虎

（锡林郭勒盟山金阿尔哈达矿业有限公司，内蒙古 锡林郭勒 026300）

随着各行各业对于金属资源需求量的显著增加，社会各界对金属的需求一度出现了供不应求的局面，为了能够解决供需关系的不平衡性，需要能够进一步勘查金属资源，并且对于金属矿产挖掘深度等进行进一步的考量。随着勘查难度的增加，人们发现如果积极应用地球物理法，可以达成在应用过程中的显著进步，因此，为了能够正确的使用该方法，为金属矿产的勘查工作进行准备，有关研究人员开始了不断开拓和研究的进程[1]。

1 地球物理法的常用技术概述及介绍

随着中国科学技术的进一步发展，现代科技开始向纵深方向发展，为了能够使用更多的技术手段达成金属矿产勘查的进步，需要能够参考金属矿产的独特性，并且依据其属性进行电磁感应的勘查和分析工作。一般而言，目前比较流行的勘查方式有以下三种：

1.1 大深度高分辨电磁测量技术

中国目前已经掌握了多种多频同步电源技术，利用更加密集的频率电源，使用大功率励磁稳流电源，实现高精度的混合同步关键技术应用成果。各研究单位着眼于利用混合技术开发更加具有个性化的、甚至具备自主知识产权的大功率多功能电磁探测系统。在正常使用的时候，利用供给电流，结合有效探查深度进行自然磁场的选择。目前我国的供给电流已经能够达到国外同类型仪器平均电流强度的2～3 倍左右，并且其有效勘查深度已经逐渐延伸到1000m 左右。由于系统能够探测到电磁场更强的自然磁场，所以在获得电阻率和充电性方面显然更加具有优势。

1.2 可控源音频大地电磁勘查法

这种利用可控制源头的音频电磁原理进行探查的方式，又被称为CSAMT 方法，人工源电磁勘查法的提出，是借由地面人工产生的电磁波，实现对于大地的传导作用，并且最终实现地下矿物勘查的过程，人们在利用该大地电磁勘查技术进行地下矿物勘查的时候，勘查人员使用该技术，利用20KW 功率的接地极发射电磁波，约定0.2～8000 赫兹的电磁波，在进行电磁勘查的过程中，利用电磁波的频率进行三维分布的模拟模型构建。要注意利用不同监测点的电磁波传播方向，使用模型计算、推导公式，并且进行三维分布的特征推断。根据地下金属特征，寻找受控源音频大地电磁位置，实现精确电磁定位。利用这种方式定位的探测深度最小为十几米，最大时则可达2500 米以上，这种电磁波的优势在于其具有极强的抗干扰能力，并且具有较强的穿透性。正是因为电磁波的穿透性特点，所以这种勘查方式具有较强的适应性，尤其在偏远山区的金属矿产勘查时，能够适应当地比较复杂的地形和地貌[2]。

1.3 大功率激发极化法

大功率激发极化法，又称IP、SIP、CR 方法，采用这种大功率方式，能够在进行金属矿产勘查的时候，使用更大的电能，实现大功率发电对地下磁场的精准勘查。利用这种方法，达成更好的时效性和适应能力，由于电能的功率可以达到极大化，因此，在对含硫金属的勘查时，也能够产生很好的效果。在实际勘查的过程中，利用广泛的交流，实现更好的勘查需求，并且能够适用更加复杂的地形和地理地貌，实现多种金属矿产的开采和探查。

2 地球物理学方法进行金属矿产勘查的关键点

在利用地球物理学方法进行勘查的时候，由于多年的研究和努力已经实现地球物理学方法的主体勘查体系，所以时间短、效率高的勘查优势已经逐渐凸显。研究者通过金属勘查取得了丰硕的研究成果，并且在现代金属资源的充分利用和开发过程中，赢得了很多关于该问题的积极思考。由于现代地球物理学勘查方式中的金属矿产勘查仍旧在发展进程中，因此，多个方面的勘查技术都存在着可进步的空间。

2.1 电磁感应技术

地球物理法探查利用的是电子感应技术，在使用过程中对周围的环境进行逐一清理，防止电磁干扰，防止勘查错误。地球物理法探测矿产存在的位置和深度，确定电磁感应的引导方向，并对于电磁干扰等予以更好的消除，确保电磁反应能够达到更深的深度以及更好的精确度。

2.2 处理好勘查技术的多种影响因素

由于金属矿产所处的地形非常复杂，而且一般处于山区里的坑道会对于勘查带来诸多不便，这些坑道在勘查时不可避免地影响人的所处位置，影响勘查仪器的所处距离和位置，在利用相对位置的同时，使用地球物理法进行金属矿产的勘查，同样受到很多影响因素的影响。正是因为如此，才更要通过正确操作仪器，合理的维护和使用仪器，做好从源头上抓住问题的根本方式，在工作中能更好的规避其所存在的影响，促使地球物理法的勘查深度更深，精度更为精准，达到勘查的高效性。

图1 地球物理勘查法模型示意图

3 地球物理法勘查的发展技术

地球物理勘查有很好的发展前景，近几年来，已经在多个金属矿区和复杂的矿区探测中得到了广泛的应用地球物理勘查作为一种非常新颖的技术，适应了现代社会的实际需求。因此人们对于地球物理勘查法越来越重视，并认为应当加大勘查的深度和精度，抓住技术上的难题逐渐攻关，在对地层的认识更为深入的同时，利用地球物理勘查法解决一些复杂金属矿区的勘查问题，并要求能够区分金属矿区和其他矿区之间的区别。因此，地球物理法的勘查将有以下几个主要的发展走向。

3.1 区分金属矿产和非金属矿产

目前大部分的地球物理法勘查方向均在于金属矿产，本文所探讨的也主要是与金属矿产相关的探查方法，但事实上在利用金属物理法勘查矿产的过程中，必须要充分的认识地形，要了解地形和地层，以及周围地质环境，对矿产形成的影响。有效地区分金属矿产和非金属矿产，杜绝非金属矿产的干扰，并且能够找到非金属矿产相对应的勘查办法。在对周围的地层环境极为熟悉的情况之下，矿物的勘查会更加顺利，能够确保矿产的基本形态以立体化的形式呈现在开采人员面前。

3.2 与地质工程相结合的勘查

大部分的勘查对象都要求能够充分的认识地层结构，在使用地球物理法时与地质工程相结合，就能在专业地质人员的帮助之下，有更加详尽的勘查办法。为了能够精准地找到所需要的基础资源，勘查人员有必要要求在精准的勘查工作之中，将所需要的金属资源作为勘查的主要对象，并能够解释地层中不同的金属矿产和非金属矿产分布的具体情况。既不耽误寻找的主要金属矿产开采，同时还可以为整个地形的矿产开采奠定坚实的基础，为其他矿产的开采提供可能[3,4]。

3.3 间接找矿的地球物理勘查法

间接找矿技术可能是未来发展的一个重要方向，使用地球物理法，勘查矿产方向和矿产内容时，可找出金属资源与非基础资源，并根据金属矿产的特性，对地层进行进一步的勘查，得到立体化的数据和结果。当然这一勘查的方向可能会有一定的难度，具有一定的失败率，但是随着技术的不断成熟，间接勘查的方向将会更为成熟，对于金属矿产在一定类型地质构造中的形成，以及物理探测方法，地层主要构造等等都会有更深入的了解，以便于地球物理勘查法能够赢得更加多样化的使用可能。研究人员将致力于地球勘查法对立体化勘查环境和勘查结果的应用，并找到未来发展的可行性保障。

4 结语

综上所述，在使用地球物理法在金属矿勘查过程中实现勘查目标的同时，研究人员和技术人员应事先交底，利用该方法勘查最需要得到的金属矿产结论，有效地区分金属矿产和非金属矿产，并达成在特定类型地质构造中形成物探结论的最终目的。要求野外勘查人员在勘查机器上进行优化和改进，引进先进的科学技术，加快仪器的全面改进，实现技术和设备的同步进步，并且在精准的金属矿产勘查方面提供强有力的保证，提升地球物理法勘查的成功率、降低失败率，并为矿产开采奠定坚实的实践基础。在未来，实现精准的金属矿产勘查，将是地球物理法勘查人员的主攻方向，并有望取得更好的发展成果。