1、论先进适用物探找矿设备的应有条件简论找矿 郑州地象科技有限公司 寇伟 13903832188 要实现低成本绿色勘探找矿，就要装备先进的物探手段、方法和设备。何为先进适用的物探找矿技术设备？不是国外昂贵的物探设备都是先进的，也不是众多地质单位几十年都在用的就是适用的，而是要观其是否具备先进适用物探找矿设备应有的基本条件来评判，通过找矿实践来验证。 从整个固体矿勘查流程来看，最大的短板始终在于前期地面勘探效果不佳。按道理讲，地表有露头发现矿脉踪迹就应该以此为线索部署开展地面物探，查清地下矿脉的分布之后，再有目标的进一步开展槽探和钻探工作。但是，由于物探技术、设备及施工中存在一定问题，物探效果不佳、
2、可信度低、起不到应有作用，在找矿勘查中不被看好和重视。 地球物理勘探（简称物探）是通过在地表采集地下介质对不同信号源反应的数据、来获取地下地质结构及异常信息的。目前常用来勘探找水找矿找油的物探方法有直流电法、磁法、地震法、瞬变电磁法、大地电磁法及可控源法等。这些物探方法基本上都是国外发明的、最少的都有六七十年的历史了，且都是经历了引进设备、消化吸收仿制、局部创新发展的过程。虽然说不同的物探方法各有特长、同类方法中不同的设备亦优劣不等，目前尚无统一的评判标准，但无论是什么原理方法的物探设备，都应该以下几个基本条件，才能称得上具有一定的先进性和适用性，否则都会被逐渐淘汰。 1、采集信号中所含地下岩
3、性反应真实信号占比要高 由于地下介质对于信号源的反应信息十分微弱，要求物探设备采集信号方法及处理信号硬件必须具备较高的技术性能才能确保拾取到地下岩性真实的有用信息。确保信号真实度的主要措施包括：（1）由于地面之上电磁干扰信号过强，采集信号的传感器装置要有较好的屏蔽干扰措施，而在采集原理上必须接受来自天上或xy轴地表平行信号的那些物探方法，因地面电磁干扰信号远远高出带有地下微弱岩性反应的有用信号，所采集的信号中干扰信号占比肯定会远高于有用的真实信号。（2）采用先进高端信号放大处理芯片，提高硬件技术性能，使物探仪器具有高信噪比、高抗干扰能力的微弱信号超低频放大处理系统，而某些花费几百万元进口的多功
4、能电法仪，使用的还是九十年代中期Intel公司生产的奔腾586处理器（CPU）、主频仅有100MHZ，就属于早应淘汰的落后技术。（3）当今电网林立、地面电磁干扰信号强，物探设备既要采用高灵敏度信号传感器拾取微弱地下信号，又要尽可能多地滤除信号所含电网工频及其谐波干扰信号，对于仪器软硬件设计与生产技术要求很高。 2、勘探结果的一致性要好、准确性要高 无论是采集何种信号的物探设备，都会因外部不可控因素、干扰和仪器本身存在问题的影响，造成在同一点多次采集数据具有一定的不一致性。然而，由于地下岩层物质是固定不变的，在同一剖面多次采集数据分析得出的物探结果、所反映出的地质构造基本轮廓和岩性结构是不能变化
5、的。最能说明物探设备一致性高低的做法，是在一个典型张性断裂构造剖面上进行重复性勘探，比较每次勘探成果所形成剖面图上显示的断裂构造的位置、形态、高低值分布等特征是否基本一致，若是能够做到基本一致的就是好的物探设备。目前很多勘探成果报告中，会把地面电磁干扰、天上雷电磁暴太阳风、地下构造复杂等因素，作为多次探测数据差距太大、勘探结果存在多解性的解释说辞，其根本原因就是物探设备的准确性差、导致勘探结果一致性不好。 3、勘探剖面成图结果的分辨率要高 地面物探就像是瞎子摸大象，仅靠摸几下就得出结论肯定会差之千里，必须上上下下细细地摸一遍才能做出客观判断，也就是说只有采集数据量足够大、成图分辨率足够高，才能
6、保证勘探结果的客观准确性。一般勘探结果的二维剖面图，横向分辨率是沿剖面勘探点间距来保证的，理论上讲点间距越小越好，尤其是在勘探大倾角矿脉时点间距最好是1米或2米，否则很容易漏测矿脉。现有的直流电法和电磁法因布设采样电极拉开距离，点间距小时存在体积效应不允许过小；磁法属于点位勘探，点间距虽可以小，但勘探时间过长、效率太低，一般也不会少于5米/点。磁法、瞬变电磁法及除激电测深法之外的时间域物探方法，都只能从一个综合测值来观察地下是否存在异常，相当于对大地做X光透视、判定有或无，而不知在多深；只有频率域物探方法可以根据不同频率与深度层的对应关系实现纵向测深，激电测深法也是通过改变每次对地馈电电极极距
7、的方法来获取不同深度的测值。然而，因采用激电测深法需多人操作布线耗时长、效率低，分层不可能多；受地形施工限制，在找矿应用中很少使用地震勘探设备；而卡尼亚视电阻率电磁法（MT、AMT、CSAMT）设备需要对称布设4个电极和2个磁探头，单点采集频点（分层）数量仅有几十个，纵向分辨率不高（多为间隔几十米），故这些物探设备的横向和纵向分辨率都很难满足精密勘探找矿的需求。 4、要求用于找矿勘探施工快捷简便效率高 地质勘探工作具有较强的目的性，一般物探方法都是通过地下介质的物性异常反应来寻找可能的目标物。找矿勘探规程要求，勘探阶段要通过1:10001:2000比例尺填图，详细查明矿区地层特征、控矿构造、与
8、成矿有关的岩浆岩及围岩情况。1:2000比例尺的线距为20米、点距420米，一平方公里范围内要探测250012500点；1:1000比例尺的线距为10米、点距210米，一平方公里范围内要探测1000050000点。即使是按照勘探密度不大的20米线间距、5米点间距勘探填图，在一平方公里范围内也需要探测1万点，若是使用直流电法的中梯装置、联合剖面等装置扫面或是使用磁力仪勘探，只能寻找异常区域，达不到规程查明地下情况要求，而且也需要几个月的时间；若是使用激电测深或AMT物探设备，一天只能探测几个点，需要三年才能探测完，而且单点一两千元的勘探费用也是任一甲方都不堪承受的。因此，用于勘探找矿的物探设备不
9、光是要准确性好，测深勘探速度还要快、单点测深费用也要低，才能符合规范要求、满足实际找矿需要。 另外，实践要求物探找矿设备对复杂勘探环境适用性要强，对勘探数据分析过程中人工干预成分要少，测深勘探实际深度要大，实际验证吻合度要高，等等。无论是何种物探方法、反映介质的物性参数及其分析方法有何不同，只有满足以上所列条件，才能称得上符合找矿勘探需求的先进适用的物探设备。 附：MT-VCT-800M大地电磁镜像测深探矿仪性能指标 探测深度为800米，纵向分辨率400米之上为20厘米/层、400800米为50厘米/层，单点测深2800层数据；探测仪的探头重量3公斤、机箱3公斤，一个人携带即可勘探施工；探头放置在水泥地、岩石、山林、田间、冻土上及浅水里都可以探测，单点采集数据时间为56秒，每天可探测200300点；仪器整体抗干扰能力强、采集信号保真度高，勘探结果一致性高、不存在多解性问题；勘探点间距一般设为15米，横向分辨率高；运用独创CT二维彩色剖面图自动成像技术生成的线剖面彩色图表，可以清晰描绘地下地质构造及矿脉分布情况。 2024年8月13日
