金属矿勘查的物探新方法、新技术｜2019矿物加工大会（CMPC）
矿物加工大会
物探方法包括重力、磁法、电法、地震、放射性和地温等六大类。在我国的金属矿勘查中, 重力、磁法、电法应用较广泛, 地震用于金属矿勘查, 尚处于试验研究阶段。
重力
重力勘探除直接用于寻找密度大的矿产资源, 以及与高密度基岩和超基性岩伴生的矿产资源外, 还可配合其它物探方法, 查明断层、基岩起伏、隐伏岩体等。九十年代, 在我国油气勘探领域率先提出了高精度重力勘探的概念, 并迅速展开了大量的勘探工作。当今观测精度最高的重力仪, 其读数分辨率已达到0.001×10-5 m/s2, 重复观测精度小于0.005×10-5 m/s2。
磁法
磁法在物探方法中理论上相对完备, 找矿效果也比较突出。很多金属矿与岩浆岩或岩浆活动伴随的热液活动带有关, 或与基性超基性岩有关, 或与矽卡岩及其接触带有关。磁法可用于寻找具备磁测前提的矿床、地层、控矿构造、有关蚀变岩石等。高精度磁测, 应用范围较广, 工作精度小于且等于5 nT;分辨率为0.1 nT, 以测地磁场总量异常 (△T) 为主, 能作绝对测量。
航遥中心研制的新一代航空氦光泵磁力仪 (HC-2000型) , 灵敏度达到 0.002 5 nT, 比五十年代使用的进口仪器的灵敏度提高了上万倍。该仪器在地质调查和深部找矿中发挥了重要作用, 例如根据航磁资料, 大冶铁矿在深部和外围取得了重要的找矿成果。
井中三分量磁测尚未全面推广应用, 但它可以发现远离钻井的强磁性矿床, 发现井旁与磁黄铁矿物、磁铁矿物有共生关系的磁性较弱的矿体, 该方法应成为矿山深部找矿中的有效手段。
电法
八十年代以来, 金属矿勘查中激发极化法 (IP) 、瞬变电磁法 (TEM) 、可控源音频大地电磁法 (CSAMT) 等应用广泛, 取得了大量的找矿效果。随着找矿深度的增加, 这些物探技术继续发挥着重要作用。
TEM法是电磁感应法的一个变种, 近年在寻找深部隐伏矿方面, TEM是找矿效果最好的方法之一。其中, 内置线圈探测水平层状或似层状导体比水平线圈要好, 而对于垂直或近垂直导体而言, 水平线圈效果更佳。TEM法比常用的大地电磁测深 (MT) 具有更高的分辨能力, 更高的生产效率和更强的抗干扰能力, 特别适合面积性区域普查和详查。在圈定断裂、破碎带、蚀变带、接触带、地下电性分层等方面, 均能提供较可靠的信息, 尤其对陡立的地质构造分辨程度高。加拿大Geonics公司生产的瞬变电磁仪, 最大的勘探深度可以达到 1 500 m～2 000 m。井中TEM由于更接近深部隐伏矿体, 可降低上覆盖层的影响, 在钻孔周边200 m～300 m半径范围内具有较好的分辨能力, 能最大限度地发现深部隐伏矿体。
近年来, 频率域电磁法理论技术和仪器设备有了很大的发展。可控源法 (CSAMT) 是八十年代兴起的基于MT和音频大地电磁法 (AMT) 发展起来的一种主动源电磁勘探技术, 是研究深部地质构造和探寻深部矿的有效勘查手段, 其勘探深度可达2 km以上。
IP法在过去近半个世纪, 为我国找矿事业做出了巨大贡献。近年来在寻找深部金属矿勘查中, 激电方法仍是最常用的方法之一, 成为寻找浸染型金属硫化物矿产有效、快速的手段。频谱激电 (SIP) 是在超低频段作多频视复电阻率测量, 通过研究复电阻率的谱特性, 解决地质问题。
地震
基于反射技术的2D、 3D、 VSP方法以及地震散射法和地震层析成像法等, 是金属矿地震的发展方向。研发金属矿地震技术 (硬岩地震) 和装备, 以查明矿区深部控矿构造, 圈定岩体, 甚至直接寻找深部隐伏矿体。反射波、散射波, 以及多波二维、三维高分辨, 抗干扰地震数据采集, 处理和反演成像技术, 勘探深度大于 2 000 m。我国在二十世纪八十年代以后用于金属矿勘查试验研究, 积累了不少有益的经验。1994年在金厂峪金矿区隐伏地质结构的研究中, 在重力、磁法、电法等方法都不理想的情况下, 应用浅层地震有效地指导了深部找矿。
高温超导磁强计—瞬变电磁测量技术
物化探所在瞬变电磁测量技术研究中, 引入了高温超导技术, 使高温超导技术在地球物理的应用研究方面取得重大进展。近年来, 不仅实现了单分量高温超导磁强计的实用化, 还成功研制出既能手动, 又能全自动控制的高温超导三分量磁强计。此外还研发出与之配套, 基于感应磁场信号的数据处理和定量正演、反演技术, 为高温超导磁强计在瞬变电磁法中的实际应用, 奠定了坚实基础。它取代传统感应线圈作为电磁法的接收传感器, 大大提高了勘探深度, 为危机矿山、深部隐伏大矿的寻找, 以及矿体准确定位, 提供了新的高技术手段。
地下物探技术
物化探所成功研制了我国第一台井中高精度质子磁力仪样机, 精度优于±5 nT, 为在我国中～弱磁性矿区开展井中磁测提供了可用的设备。
物化探所研制了大功率 (100 W) 无线电波法地面发射机, 为地～井方式无线电波透视法提供了可用设备;研发了地～井TEM三维正、反演方法并编制相应软件;开发了地～井三分量TEM异常矢量交会计算、图示程序;开发了井～地电阻率、激电相位三维人机交互反演软件。在青海昆仑山肯德可克金矿区, 依据地～井IP、地～井TEM和井～地充电法, 发现了孔旁和孔底异常, 同时还分别发现了孔旁与孔底下方的盲主矿体;在督冷沟钼矿和锡铁山铅锌矿区, 发现了有找矿价值的异常;在新疆小热泉子铜矿区, 依据地～井TEM发现的孔旁异常, 找到了盲矿体;在维权铜矿区, 地～井和井～井电磁波透视法的层析成像结果, 清晰地反映了矿层的形态和延展情况。
金属矿二维地震找矿方法技术
徐明才、刘学伟等人开展了散射波地震勘探技术基础理论和勘探技术研究, 取得新进展。云南个旧金属矿地震试验结果表明, 采用散射法比反射法能获得更加清晰的花岗岩界面成像。在新疆小热泉子铜矿床、内蒙古拜仁达坝银铅锌多金属矿、甘肃金昌镍铜多金属矿的勘探中, 应用散射波地震勘探方法, 均取得了较好的找矿效果。
大深度高分辨电磁探测技术与多功能电法仪
物化探所攻克了多频等幅同步供电, 密集频点供电, 大功率励磁稳流供电, 以及高精度混合同步等关键技术, 形成我国具有自主知识产权的大功率、多功能电磁法勘查系统。供电电流是国外同类仪器2倍～3倍, 有效勘探深度由500 m提高到 1 000 m。该系统具备天然源场的音频大地电磁测量, 人工源场的激电测量, 以及可控源音频大地电磁测深功能, 并且具有进一步扩展潜力, 能够同时获得电阻率和极化率。与国外同类仪器相比, 有较多优越性, 为我国深部找矿工作提供了新的有效技术装备。
2019矿物加工大会
为推进矿物加工学科交叉、会聚与融合，加快从基础到应用的贯通，实现产学研用结合发展，2019中国矿物加工大会将于7月19—21日在湖北省武汉市召开。本次会议由武汉工程大学、武汉科技大学、武汉理工大学、中国矿物加工大会理事会联合主办，是继2017年在长沙成功举办后的又一次高水平、高规格、影响大、权威性的行业盛会。会议期间同时召开2019年“一带一路”世界科学家来鄂讲学计划。
本届会议的主题是“融合学科交叉与发展，共享矿物加工技术”，突破行业界限，涵盖有色、黑色、能源、化工、非金属、环保等不同行业，内容贯穿浮选技术、物理分选、化学分选、湿法冶金、工艺矿物学与粉碎工程、资源循环、绿色选冶、粉体技术、矿物材料、测试分析技术、选矿装备与智能化等技术领域的基础和应用。会议程序将包括：院士 告、外籍嘉宾 告、特邀 告，以及分会邀请 告、口头 告、遴选 告、墙 展示和专题学术论坛等;会议期间将颁发 “2019中国矿物加工青年优秀论文奖”，还将组织与矿物加工有关的工程装备公司、设备厂商作产品展示、技术交流。
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