强化第二深度空间金属矿产资源探查,加速发展地球物理勘探新技术与仪器设备的研制及产业化

中国正处在快速工业化和经济腾飞的前夜,必须有大量各类金属矿产资源的支撵,当今国内却供给不足.供需矛盾日益尖锐,导致了对外依存度的不断增长.本文从这一前提和解决的途径出发,分析了金属矿产资源形成与聚集的深层过程和动力学响应、地壳深处金属矿产资源探查的科学依据与例证、地球物理方法和技术支撑.据此提出:(1)当今国家所公布的资源量系指第一深度空间(0～500m)找矿、勘探和开发的资源量,尚不能完全表征全国金属矿产资源量的全部;(2)实施第二深度空间(500～2000m)金属矿产资源的找矿、勘探和开发已迫不及待;(3)在深部金属矿产资源的探查和开发中,必须依靠新的认识和新的理念,采用先进的、高精度的地球物理探测方法和技术,并建立起有自主特色的深部矿产资源探查理论、方法和技术体系.(4)引进技术不等于引进创新思维,更不等于引进创新能力;(5)加速发展和研究地球物理勘探新技术与仪器设备,并逐步产业化.     

岩石圈内部第二深度空间金属矿产资源形成与集聚的深层动力学响应

中国的快速工业化发展和经济腾飞必须有大量金属矿产资源的支撑,在共享世界资源的同时,其根本出路在于立足本土．因此提出第二深度空间（500～2000 m）金属矿产资源的找矿勘探新理念．通过对国内外金属矿产资源地球物理勘探发展的概况分析和研究提出：①金属矿产资源的集聚和分布受控于地壳内部物质与能量的交换和其深层动力过程;②在地壳内部第二深度空间存在着丰富的矿产资源,包括大型和超大型矿床;③必须充分发挥高精度地球物理探测方法的效能,并进行综合技术集成．     

金属矿地震勘探进展与展望

随着浅部金属矿产资源逐渐开发殆尽,向第二深度空间(500～2000 m)找矿是未来必然的趋势.在深部找矿中,常规重、磁、电法的探地信号急速衰弱,无法满足勘探要求,而地震信号具有很好的穿透性及深层分辨率,非常适合于深部探矿.因此,地震方法在金属矿勘探领域的潜力被国内外很多专家学者看好,并做了许多相关的研究工作.本文首先通...     

电磁法在深部找矿中的应用现状及展望

地球物理勘探方法(尤其是电磁法)在发现金属矿产资源中取得了很大的成功.一般认为离地表500米以内的金属矿床已基本上被发现和勘探利用,并且正在迅速枯竭.由于在新的采矿区安装新的采矿设施非常昂贵,因此当前面临的挑战是在老矿区内及其周围寻找适合开采的深部矿体(0.5km～2km).寻找深部矿体需要大尺度的地球物理方法支撑,本文用有限篇幅介绍了电磁法在深部找矿中的应用现状、电磁法数据处理和解释研究进展及仪器设备研制进展,以典型案例说明了它们在深部找矿中的应用效果,对电磁法技术在深部找矿中的应用前景作出了展望.     

常用地球物理方法勘探深度研究

地球物理勘探在地学研究中起到十分重要的作用,其方法种类较多,在各类物探方法的具体工作中,了解相应方法所能探测到异常体的深度范围,对物探工作的开展十分重要.本文通过对当前地面重力与磁法、常用的电法、放射性方法以及常用的各类航空物探方法在找矿等方面的众多实例勘探深度的研究,总结归纳了现阶段各种常用地球物理方法的勘探深度.总结发现目前重力勘探的找矿深度一般在400 m左右,最大可达到897 m;在地质构造研究方面勘探深度在10~20 km之间,结合其他物探方法最深可达到150 km.目前磁法勘探找矿深度一般在400~500 m,最大深度可达到989 m.电法勘探分支方法较多,多数电法的勘探深度在200~300 m;瞬变电磁法的勘探深度集中在300~400 m,最大可以达到1500 m;大地电磁法的勘探深度集中在700~800 m,最大可达到1800 m以上.放射性勘探主要集中于地表至200 m以浅的放射性矿产勘探.并以典型实例说明各种物探方法可达到的最大深度,研究了影响各种地球物理方法勘探深度的因素,根据总结得到的各类地球物理方法勘探深度,对不同物探方法所适用的地质研究领域与深部找矿方向进行了展望,为实际工作的设计提供参考.     

地球物理方法在金属矿深部找矿中的应用及展望

地球物理勘探方法对深部隐伏矿床找寻及预测具有很强的指导性,在近年来国内外找矿工作中(特别是隐伏矿的预测)取得了很好成效.本文着重论述了重、磁、电、震、测井等地球物理方法在金属矿深部找矿中的应用特点和成果.事实表明,不同物探方法在找矿过程中有不同的特点和适用条件,要根据具体找矿对象特征,综合运用这些方法,并结合地质与地球...     

金属矿产资源的深部找矿、勘探与成矿的深层动力过程

世界上任何一个国家或地区,在科学与技术的进步,社会与经济的发展进程中,无一例外的必须以大量的,各种类型的金属矿产资源为后盾.当今我国正处在快速工业化和经济腾飞的前夜,国内矿产资源供给不足,且紧缺,故对外的依存度日益增大.为此,在多元化共享世界资源的同时,必须以本土资源为本,并迅速建立起安全、可靠与稳定供给的重要金属矿产战略后备基地.本文基于金属矿产资源形成和聚集的深部介质和构造环境,深层过程和动力学响应的新认识,并分析和讨论了国内、外已发现的深部金属矿床实例.据此提出:必须迅速强化进行地壳内部第二深度空间(500～2000 m)高精度地球物理找矿、勘探和深入研究深部物质与能量的交换与矿产资源形成的深层动力过程.     

地球物理在中国金属资源勘查中的发展任务

本文根据我国金属资源勘查的现状,提出了地球物理在隐伏矿勘查阶断的发展对策.在近期,着眼于方法综合和技术配套,使总体找矿能力达到300—500 m深度,满足当前找矿的需要.同时依靠科技进步加速基础研究,着眼于地球物理大三维全空间的勘查能力,重点发展高分辨率大深度勘查的高新方法,作为改造传统推动金属资源勘查的发展动力.力争在十年左右的时间里,总体勘查能力达到1.5—2 km.笔者认为,解决金属资源问题,最终取决于对金属资源与地壳上地幔深部结构(包括良导层)关系的认识.据此,建议在大型矿山进行深部矿根构造的MT调查,可能会有重要的突破.     

接地源短偏移瞬变电磁法研究展望

开展第二深度空间(500~2000 m)矿产资源精细探矿,已成为一项紧迫和长期的任务,研究瞬变电磁探测新方法、新技术,是完成大深度、高精度找矿任务的途径之一.针对电性源瞬变电磁法的优越性,本文提出采用接地源短偏移瞬变电磁法解决深部目标矿体精细探测这一问题.从探测装置、探测深度、数据处理、资料解释等方面对这种方法进行讨论.通过对短偏移装置探测能力、对地形影响、静态效应、偏移成像等几个关键技术问题的分析,认为这种方法可以实现大深度、高精度探测目标.接地线源短偏移瞬变电磁法是一种适合深部探矿并值得推广的方法.     

也谈地壳内第二深度空间石油、天然气的形成及勘探前景

在当前国内油气供需紧张的严峻形势下,开展"第二深度空间"的油气勘探"势在必行",也是"当务之急"."第二深度空间"的油气勘探需解决3个问题.一是油气无机成因的地球化学证据.原油、沥青、干酪根的Pb,Sr,Nd同位素示踪、原油中异常高含量的金属微量元素、原油中有机硅化合物的发现等均表明原油可以由无机反应而生成.二是油气无机成因论是可以指导油气勘探的.油气的分布与中地壳的低速、高导层的耦合表明有成因关系,中地壳的低速、高导层是油气的发生器,也是初始储层,据此可以对油气田进行预测.柴达木盆地昆北花岗岩油田的发现是一典型案例.三是"第二深度空间"的油气勘探需要地球物理方法和技术的支撑.目前第4代采集处理新理论、新方法业已提出.地球物理学家已经把深部勘探的新方法、新技术提到议事日程.总之,"第二深度空间"的油气勘探是有理论依据的,是可能的,是可操作的.发现大型、超大型油气田指日可待.     

我国金属与非金属矿物探的回顾与展望

概要回顾了我国金属与非金属矿物探的历史及47年来所经历的四个发展阶段．物探方法由4种增加至40余种，一些已达国际先进水平．47年来，航空物探和区域重力调查基本覆盖了我国陆地面积，提出一大批基础地质和深部地质问题的新认识．物探发现了数以千计的金属与非金属矿的矿床．在技术方面，建立起了第二代航空物探系列、地面高精度重力和磁勘查系列、综合电法系列、综合核物探系列以及地下物探和测井系列．针对固体矿产的勘查任务，提出了物探的发展方向和一些建议．     

Summary of technology for a comprehensive geophysical exploration of gold mine in North China Craton

The North China Craton is the oldest continental block, and has suffered from large-scale lithospheric thinning and destruction, which in turn led to gold deposits in northern China. The decratonic gold deposits in the North China Craton became the most important gold deposits in China, and geophysical methods are key means to detect and discover gold deposits there. In this paper, based on the geological and petrophysical characteristics of the North China Craton, the geological model of the decratonic gold deposits is transformed into a geophysical model. At present, two methods of geophysical exploration of decratonic gold deposits are in use: rapid and efficient exploration on the scale of the ore concentration area, and large depth exploration on the scale of the deposit area. In detail, the airborne electromagnetic,magnetic and gravity methods are used to detect the shallow(1,500 m) anomaly area on the scale of the ore concentration area.Through the ground-controlled source electromagnetic and ground magnetotelluric methods, explorations for targets at significant depth(5,000 m) are carried out in the mining area. Then, taking the Liaodong ore concentration area as an example,geophysical methods are used to discover two prospecting areas around the Jianshanzi Fault in the Qingchengzi ore concentration area, Baiyun-Xiaotongjiapuzi deep prospecting area, and Qingchengzi deep prospecting area. Next, three prospecting areas are delineated around the Jixingou Fault in the Wulong mining area, Wulong deep prospecting area, Weishagou deep prospecting area, and Chang'an deep prospecting area. The anomalies in the ore concentration area and mining area are revealed by means of three-dimensional exploration methods, thereby providing technical support for the exploration of metal minerals such as decratonic gold deposits.     

金属矿地球物理勘探技术与设备:回顾与进展

地球物理勘探技术是深部矿产资源勘查的主要技术手段.长期以来,我国地球物理勘查技术和仪器严重依赖国外进口,国产勘查技术无论仪器设备,还是方法、软件尚不能满足日益增长的深部矿产勘查需求."十二五"国家高技术研究发展计划（863计划）资源环境技术领域设立了"深部矿产资源勘探技术"重大项目,以提高深部矿产资源探测的深度、精度、分辨率和抗干扰能力为目标,研发高精度重磁探测技术、电法及电磁探测技术、地震探测、钻探和井中探测技术和装备.经过4年的攻关研究,突破了高精度微重力传感器、铯光泵磁场传感器、宽带感应式电磁传感器等10余项关键技术;研发、完善和升级了地面高精度数字重力仪、质子磁力仪、大功率伪随机广域电磁探测系统、分布式多参数电磁探测系统等18套勘探地球物理仪器设备;创新和完善了20余项勘探地球物理数据处理、正反演方法,研发和完善了2套适合金属矿数据处理及解释的大型软件系统,和8套其他专用软件系统,大幅度提升了我国地球物理勘探技术水平.本文旨在介绍项目取得的主要成果,首先回顾我国地球物理勘探技术的发展历程,然后再重点介绍"深部矿产资源勘探技术"重大项目取得的主要成果和进展,最后对发展我国地球物理勘探技术提出作者的看法和建议.     

浙江庆元苍岱银多金属矿成矿模式探讨与找矿方向

作者通过对浙江庆元苍岱矿区成矿地质背景和矿床地质特征的分析,参照区域典型矿床的勘查研究成果,建立了适合本区的受中生代火山机构控制的火山-次火山热液型银铅锌多金属矿成矿模式,对指导矿区下一步找矿具有重要意义。通过深入研究,指出放弃浅部金银,主攻深部铅锌多金属的找矿思路。提出在物探、化探和地质高精度综合剖面测量基础上,采用钻探进行深部验证的工作方法,对于指导矿区及区域内火山岩覆盖区的矿产勘查具用重要意义。     

多尺度综合地球物理探测:揭示成矿系统、助力深部找矿——长江中下游深部探测(SinoProbe-03)进展

两个原因使我们必须开展深部探测.一是寻找深部资源,二是更好地理解形成和控制陆内成矿的深部动力学过程,预测新的矿集区.在深部探测专项、国家自然科学基金和地质调查项目资助下,作者在长江中下游成矿带及邻区开展了系统的多尺度、综合地球物理探测.包括:成矿带尺度的宽频地震探测及"廊带式"综合探测,矿集区尺度的骨干剖面探测和三维建模,矿田尺度的三维探测与反演模拟.探测结果在三个层次取得了一系列新认识和新发现,完善了相关探测方法技术.主要包括:揭示了成矿带岩石圈结构、深部过程及对成岩、成矿的控制,提出了成矿带形成的动力学模型,诠释了在狭窄的成矿带内形成大规模金属堆积的深部因素;揭示了典型矿集区地壳三维结构、组成和断裂分布,建立了矿集区三维结构模型和区域成矿模式,推断了主要控矿岩体、地层的空间展布,预测了新的找矿靶区;开展了"玢岩型"、斑岩型和热液型多金属矿床综合地球物理探测试验,总结了勘查模式,预测了深边部找矿靶区;提出了硬岩区反射地震数据采集设计、激发到接收的有效措施,探索了地震弱信号提取、噪声压制、静校正和偏移等处理新技术、新方法;提出了强电磁干扰区电磁去噪的数字形态滤波等技术,完善了二/三维带地形和考虑各向异性情况的电磁正反演技术.     

金属矿产勘查技术发展现状与思考

近年来，以寻找金属矿产为目的发愤卢业的勘查新技术可概括为：（1）以寻找隐伏矿为目标的覆盖区地球物理勘查技术，其中包括“三维地震”和“高光谱遥感”技术；（2）地球化学勘查新技术，其中包括“深穿透地球化学技术”、“地球化学信息的综合解释和地球化学填图技术”；（3）“找矿信息提取和综合”技术等。限于篇幅，本文仅对地球化学勘查新技术的研究现状进行了分析，同时对下列问题进行了思考：（1）在一个地区开展地球化学找矿工作首先要确立合适的取样介质，取样介质的立应以查明成矿成晕元素的形成机制和赋存状态为基础；（2）加强不同景观条件下不同矿种和不同矿床类型的异常特征和异常模式研究，建立区分矿异常和非矿异常的模式识别模型；（3）加强不同景观地质条件下，不同勘查尺度的地球化学填图技术研究，以实现迅速掌握全局，逐步缩小靶区的找矿战略；（4）加强地球化学信息与地质、地球物理和遥感信息相结合的信息综合技术的研究，应用综合信息定量圈定和评价找矿靶区，减少矿产勘查的不确定性。     

如何开展老矿山后备资源的寻找与定位预测--工作程序与实例分析

在老矿山的深部与外围寻找新的可用资源,要求勘探者具备新的找矿思路、行之有效的深部探测手段与合理的工作程序、新的找矿思路来自于研究者的相关知识储备和创新能力,使其不墨守成规,用新的视角重新认识矿化规律和控矿要素。进而在老矿区优选出潜在的有利成矿区段．行之有效的深部探测手段以其高分辨的数字图像,不仅可以客观地反映深部地质结构的各种变化及矿化信息,以验证地质推测的可靠性,而且借助属地化的解释模型对矿区深部和外围开展真正意义的矿体定位预测、同时还可以大大降低工程验证的盲目性和巨大浪费．根据我们目前拥有的先进地球物理深部探测手段和大量老矿山找矿的经验与教训,逐渐形成了一套实用的工作程序。     

巷道CSAMT法的目标体分辨能力研究

目前地表矿、浅部矿越来越少,寻找深部盲矿体变得尤为重要.可控源音频大地电磁法（CSAMT）具有抗干扰能力强、分辨率高等特点,在探测矿产资源中已经取得了较好效果,但是通常CSAMT在矿区找深部矿时,由于在巷道上方的地表接收电磁信号会受到地面不同类型的强电磁干扰,同时由于该方法对深部矿体分辨率较低的缘故,大大影响了CSAMT的应用效果.本文尝试将CSAMT的接收系统置于巷道中,使得接收系统更加接近地下目标体,期望提高对于目标体识别的准确性,保证资源勘查的工作效率和成功率.基于积分方程法对不同类型地质模型进行了CSAMT正演模拟,并对不同模型不同深度接收的CSAMT响应特征进行了分析,同时以MARE2DEM软件模拟的二维模型响应加以验证积分方程结果的正确性.结果表明在无电磁干扰条件下,在巷道接收到的电磁场信号虽弱于地面,但其对于深部盲矿或目标体具有较强的识别度.