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探放水中物探化探钻探是啥意思

2023-09-18 19:00:00
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物探即地球物理勘探,指的是一种应用物理性质差异来进行勘探的方法总称,比如密度、波速、纵横比、电阻率,极化率,磁性等;化探即地球化学勘探的总称,指的是应用化学差异来进行勘探的方法,最常用的就是在金银等稀有金属矿产的勘查上面,简单的说,就是采集一些岩屑或者水系沉积物,来分析具体某一个或者某一类元素的聚集特征及丰度值,以进一步判查勘查远景。这两个目前都已经是一门独立学科。

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钨钼矿勘查物探化探方法技术

大宝山钨钼矿的深部找矿勘查中,采用的物化探方法组合为高精度磁测、激电测深(AB=2000m)、瞬变电磁法、土壤测量等,以1∶1万高精度磁测、可控源音频大地电磁法、1∶1万土壤测量、激电测井等方法对异常进行追踪。可控源音频大地电磁法(CSAMT)取得良好效果,其关键是CSAMT数据处理过程,包括进行阻抗相位改正、静态位移改正,采用带地形二维反演技术成图,根据反演结果结合物性、地质情况进行定性、半定量综合解释。矿区1∶1万土壤地球化学测量成果表明,Mo、W等多元素主要呈面状强异常分布,符合斑岩型钼钨矿床的分布规律,异常元素以Mo、W、Bi、Cu、Au、Sn为主,主要元素异常含量高、浓集中心大而醒目。提出斑岩钨钼矿的新认识,勘查结果证实矿体以上钨、下钼为主。太山头钼多金属矿、北坑场钼矿、上房钨矿矿床勘查所用方法类似。均在1∶20万水系沉积物测量成果基础上,按1∶5万水系沉积物测量→1∶1万土壤测量→地质填图→工程验证的技术路线,逐步缩小找矿靶区,发现矿体。太山头钼多金属矿是在土壤测量Pb、Zn异常浓集中心处发现北西向断裂破碎带铅锌矿化,接着发现了多条铅锌脉状矿体;9年后在对北矿段铅锌矿体沿倾向追索过程中,在深部发现了厚大钼矿体。北坑场钼矿找矿勘查,以往运用物化探测量虽圈定几处矽卡岩风化的含锌褐铁矿体,因无找矿突破,工作被搁置。事隔6年后重新研究资料,并以“找钼矿”为目的投入1∶1万土壤测量,取得了重大突破,通过地质填图和少量槽探与工程揭露,在土壤Mo异常浓集中心发现了钼矿化带和工业钼矿体,可达大型规模。上房钨矿是在1∶20万区域化探扫面时发现了较大规模的Cu、Pb、Zn、W、Mo多元素异常,通过1∶5万水系沉积物测量和1∶1万土壤测量,分别圈定了5处和3处综合异常,对其中强度高、规模大的异常推断为矿致异常,后经查证发现白钨矿工业矿体,有望达到大型规模。
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铜矿勘查物探化探方法技术

在铜矿勘查过程中,常用的物探方法主要包括高精度重力测量、高精度磁力测量、大功率激发极化测量、瞬变电磁测深法(TEM)、井中TEM、可控源音频大地电磁测深方法(CSAMT)等;地球化学方法则是在1∶20万区域地球化学扫面基础上,开展1∶5万水系沉积物测量或大比例尺的土壤测量。高精度重力测量、高精度磁力测量、大功率激发极化测量用于面积性勘查,在详查所发现的异常地段采用高密度相位激电测深、瞬变电磁测深方法等实施精细剖面测量。利用二维、三维带地形反演方法,对采集的信息进行处理、联合反演、综合解释,并根据异常特征提出成矿模式,对异常地质体进行定性评价和空间定位,为钻探验证提供建议孔位。借助钻孔进行井中物探和物性研究,往往对深部找矿具有重要的作用。井中物探可获取钻孔周围和底部的直接信息,有利于发现井旁或井底的隐伏矿。应用井中物探时,采用较多的是井中磁测、井中激发极化法、深部充电法及井中TEM。井中充电法主要用于圈定矿体范围、确定矿体产状及埋藏深度,寻找充电孔附近的隐伏盲矿体和在相当大的空间(数十平方千米)内发现隐伏构造、岩体、盲矿体等。井中TEM由于更加接近深部隐伏矿体,可降低上覆盖层的影响,在钻孔周边200~300m半径范围内具有较好的分辨能力,能获取深部隐伏矿体的直接信息。目前的找矿实践证明,深部钻孔加井中TEM是一种实用和有效的勘查方法组合。虽然在收集到的6篇铜矿床勘查案例中,未见运用井中物探方法,但是在近十年来仍有不少采用井中物探寻找深部隐伏矿的成功案例。例如,2000~2006年间,在新疆小热泉子铜矿、朝阳铅锌矿、希望铜矿、胜利铜矿、多喜铜矿及青海东昆仑成矿带肯德可克金钴多金属矿、督冷沟铜钴矿、锡铁山铅锌矿等8个矿区采用井中物探找矿,进行了井中激电、地下电磁波CT、井中声波透视CT、井地大功率充电法、地井TEM法、地井激发极化法等综合测量工作。通过对多方法技术多工作方式组合施工→发现异常→综合解释→异常体的空间预测定位→提出验证→最终成果的全过程研究,取得了较好的找矿效果。特别是青海肯德可克矿区的井中物探发现了井底和井旁主盲矿体,经钻孔验证见到两层富金矿体,累计厚度30m强,金平均品位达6.36g/t,最高品位达54.53g/t。在新疆小热泉子铜矿,地井三分量TEM发现了井旁盲矿体,经验证见到矿石量约1万t的富铜矿体,取得了良好的找矿效果和明显的经济效益。因此,在深部找矿中推广应用井中物探是非常有必要的。大平梁铜矿勘查中,运用激电方法寻找中浅部位矿化蚀变带具有良好的找矿效果,为缩小找矿范围发挥了积极的作用。矿区磁异常大多反映了热液交代形成的矽卡岩分布,可圈定矽卡岩以及含矿矽卡岩体的范围。根据TEM异常布置的钻孔见到了隐伏的矽卡岩、磁铁矿、黄铜矿等。在评价矽卡岩型多金属矿床中,采用激电法、磁法和瞬变电磁测深方法组合,取得了非常明显的找矿效果。新疆彩虹铜矿是火山喷发-沉积改造型的火山岩型含铜黄铁矿矿床,1∶5万水系沉积物测量结果表明,与Cu元素相关的Au、Pb、Zn、W、Sb、Mo、Ni、Co等元素的异常在矿区内套合好,强度高,密切相伴且有明显的浓集中心,是寻找铜矿床的指示元素。云南大平掌铜多金属矿矿区及外围开展1∶5万水系沉积物测量,矿区开展1∶1万土壤测量,Cu、Zn、Ag、Au、Mo、Pb等元素化探异常指示出铜多金属矿富集地段,为进一步工作提供了依据。本章收录新疆大平梁铜矿、新疆彩虹铜矿、云南普朗铜矿等6篇典型铜矿床勘查案例,可以清晰地了解物化探勘查方法技术的有效性及取得的成果。
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地气法(地气纳微金属测量)

一、内容概述地气地球化学勘查方法是捕集并测定自地下上升气流中金属及非金属元素组成及含量并分析异常特征、形成原因与源区来寻找隐伏矿的地球化学方法。最早由瑞典 Boliden Mineral公司K.Kristiansson等人于1982年提出来。对隐伏矿体的研究表明,热液成矿作用、矿石破碎等过程中都形成粒径纳米级至亚微米级的矿石颗粒,这些介于离子级微观物态与矿物宏观物态之间的中观物质存在形态的纳米颗粒,主要成分为成矿及伴生元素,其表面化学活性、颗粒迁移性能等都极大增强而呈现小尺寸效应和类气体性质。由于纳米态物质的活性产生的类气体特性,可以扩散充满矿体破碎带;由于极强的表面活性、迁移性能,可以被吸附于上升地球气微气泡表面到达地表形成异常。幔源气体上升通过矿体裂隙时将矿致纳米及颗粒吸附于气体气泡表面迁移至地表或进入大气,在隐伏矿地表投影区的沉积物孔隙气体及近地表空气中形成成矿及其伴生元素高衬度异常,这种元素组合、含量及其空间分布形态与隐伏矿床类型、矿化强度分带、产状与范围等特征对应。在勘查区采集地表土壤气体后测定其中化学元素组成和含量并分析其水平分布及其衬度分布特征就可以推断断裂带等容矿构造含矿性及矿床学特征。地气纳微金属测量法的采样方法有静态法和动态法两种。最初使用埋置集气法(静态法),具有受气候影响小但采样时间长、采样器回收率低等缺点;王学求等(1995)设计的动态采样装置及方法实现了高速采样、液态介质高效捕集,但是液体捕集剂无法在埋置采样中应用,使动态采样中引入的误差上升为技术问题。地气样品测试方法主要有:质子激发荧光光谱分析(PIXE)、中子活化分析(INAA)、无火焰原子吸收光谱(AAS)和等离子质谱(ICPu2043MS)。PIXE、INAA和AAS等方法由于各具缺点而受限制,ICPu2043MS法由于高灵敏度、同时测定元素多及适用于液体介质测定等特点而成为地气实验效果提高的关键分析方法。二、应用范围与应用实例目前已知的应用国家有20多个,如:瑞典、捷克、斯洛伐克、德国、美国、俄罗斯、芬兰、蒙古、中国、新西兰、加拿大、澳大利亚等。应用领域主要是找金属矿,如Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Ni 等;其次是找油气藏;第三是深部构造和地热田;第四是其他用途的多种元素,如,Cl、S、Fe、Si、K等。国内外的研究应用成果表明,地气测量可以反映地表以下300~400m深的金属矿,也可反映埋深4000m的油气田环状构造。目前一般认为地气中纳米级物质基本上是垂直运移,通过覆盖层微裂隙到达地表层。遇到断裂带会提高上升速度,因此地气异常往往出现在隐伏断裂的正上方,是揭示深部隐伏断裂的有效手段,异常的宽度基本反映了隐伏断裂破碎带的宽度。此外该方法所采集的样品均来自近地表大气或土壤中气,因此其观测结果受覆盖层、岩石类型和表生作用等条件的影响较小,甚至可以应用于很难采用传统地学方法找矿的戈壁、沙漠、平原、草原和森林等特殊景观地区。三、资料来源任天祥,刘应汉,汪明启.1995.纳米科学与隐伏矿藏——一种寻找隐伏矿的新方法、新技术.科技导报,08:18~19孙剑,陈岳龙,李大鹏.2011.隐伏矿床勘查地球化学新进展.地球科学进展,08:822~836王学求.2005.深穿透地球化学迁移模型.地质通报,Z1:18~22王学求,刘占元,白金峰等.2005.深穿透地球化学对比研究两例.物探化探计算技术,03:250~255+183王学求,谢学锦,卢荫庥.1995.地气动态提取技术的研制及其在寻找隐伏矿的初步试验.物探与化探,19(3):161~171王学求,张必敏,刘雪敏.2012.纳米地球化学:穿透覆盖层的地球化学勘查.地学前缘,19(3):101~112武强,许爱忠,董东林等.2003.纳米探矿——用地气携带的纳米物质勘查隐伏矿.煤田地质与勘探,04:9~12张祥年,汪明启,徐广明.2007.隐伏矿地气地球化学勘查方法的影响因素及其作用方式.地质调查与研究,03:178~185朱笑青,王中刚.2005.纳米物质地球化学研究的进展.自然科学进展,04:3~7
2023-09-06 19:34:031

铅锌矿勘查物探化探方法技术

本章收录新疆东昆仑维宝铅锌矿、海南后万岭铅锌矿、新疆彩霞山铅锌矿、云南核桃坪铅锌铜多金属矿、广西佛子冲铅锌矿及黑龙江下嘎来奥伊河铅锌矿6个铅锌矿床物化探勘查案例,重点介绍了物探化探方法技术在矿床勘查不同阶段运用的工作方法及其优化组合的方法手段、综合解释推断方法技术、工作经验和成果及其找矿效果。在铅锌矿床勘查中,物探化探勘查方法如水系沉积物测量,岩石、土壤测量,磁法测量、激电中梯测量、CSAMT测深等都是有效的方法。通常采用化探、磁法或激电中梯扫面,发现矿化有关的异常,继而运用激电测深、CSAMT测深等组合方法,研究矿(化)带(体)埋深、形态和规模。维宝铅锌矿找矿勘查是在1∶20万区域化探(水系沉积物测量)发现了地球化学异常区带后,采用1∶5万化探圈定出以Cu、Pb、Zn、Ag为主成矿元素,伴生W、Sn、Mo、Sb等组合异常,进一步开展1∶1万岩石地球化学剖面测量。经地质路线追索、地质填图、槽探揭露、钻探验证等异常查证工作,完成了对维宝铅锌矿普查评价。为查明后万岭铅锌矿矿区内1∶1万土壤铜铅锌综合异常,扩大该矿区的资源储量,首先采用1∶1万激电中梯装置开展面积测量,圈定矿化带。然后,为了查明矿化带的埋藏深度及空间赋存状态,穿过矿化带布置CSAMT测深剖面,成功地圈定了隐伏的硫化物金属矿(化)体。彩霞山铅锌矿区地球化学勘查方法主要采用了1∶20万、1∶5万、1∶1万岩屑地球化学测量。在区域化探综合异常分布区,采用1∶5万岩屑测量,进一步圈定找矿靶区。在找矿靶区,采用1∶1万~1∶2万大比例尺化探与重力测量对异常进行查证,总结出“富镁碳酸盐岩(有利岩性)建造+Pb-Zn-Ag-As-Sb元素异常+重力高异常”套合的找矿模式。在彩霞山矿带及其深部开展找矿勘查中,利用矿床原生晕测量的元素组合、元素分带及其浓集叠加关系,能很好地判别深部找矿的方向,取得了明显的找矿效果。近年来,中天山东段的星星峡一带,在1∶5万岩屑测量成果基础上,通过异常查证,先后发现了中型规模的沙泉子、宏远等铅锌矿和多处铅锌矿化线索,有效地圈定了与彩霞山矿带特征类似的铅锌矿带。核桃坪矿集区铅锌铜多金属矿勘查中,1∶5万区域物化探工作,发现并圈定了金厂河、核桃坪、打厂凹、黑岩凹、黄家地、上厂、陡崖等一批物化探综合异常。在重点矿段,运用1∶1万物化探方法技术,对矿体进行了定位和定性预测。磁法测量成果初步确定了磁性体的倾向、倾角、厚度和顶部埋深。直流激电(中梯、对称四极、偶极等装置)在矽卡岩型铅锌多金属矿体上出现明显的低阻、高极化异常。激电中梯测量结果表明,在推测的磁性体部位有一视充电率异常与之对应。对称四极测深结果显示,存在一向北西倾的低阻高极化体,与推测的磁性体相吻合。由此推断磁异常与强激电异常相吻合,实为同一矿体引起。土壤地球化学测量结果表明,中、高温元素异常出现在地下中深部,低温元素异常在地表表现较为发育。岩石地球化学测量结果与磁异常相对应,主要元素Pb、Zn、Cu、Ag、Cd等彼此套合,且具有明显的分带性。根据化探与磁异常圈定出了铅锌铜铁多金属矿化范围。磁法、激电、地球化学测量等多种方法的合理运用,对该区寻找隐伏多金属矿起到了重要作用。在物化探异常区布置的钻探工程大多见矿。在佛子冲铅锌矿区,激电异常是一种特殊的找矿标志。采用激电中梯扫面,取得的激电异常与该区成矿地质条件和矿化特征密切相关,有显著的找矿效果。在拟布孔地段布置综合研究剖面,组合激电测深、CSAMT、高精度磁测和化探等综合方法,对异常进行综合研究、定量解释,使找矿取得了突破。下嘎来奥伊河铅锌矿主要为化探发现。采用1∶5万水系沉积物测量,圈出了下嘎来奥伊河上游HS-18号综合异常,为该区铅锌普查找矿提供了准确靶区。在HS-18号化探综合异常的核心地段,部署1∶2万土壤测量和1∶5千土壤测量。土壤测量结果表明,在大面积弱异常中有规律地分布有高含量单点异常,推断这些高含量单点异常由矿化引起。因此,将测区内土壤中Pb、Zn高值异常作为寻找铅锌矿化的直接指示标志,划分出测区中北部铅锌异常带和中西部钼异常带。1∶2万高精度磁测结果圈定出27处局部高磁异常和推断出8条断裂。经钻探证实由磁法圈出的C-01到C-08等8个磁异常多为矿致异常,C-09磁异常也已见矿。在测区北部开展激电中梯扫面测量,发现6个极化率异常中J2、J5异常具有明显的找矿价值。采用激电测深和激电复合联剖测量,圈出3个低阻、高极化体。其中4线上验证孔———ZK405已见矿,与激电测深获得的ηS异常曲线出现的两个饱和值区相对应,从45~78m见厚33m的铅锌矿体,从88~155m见27m厚铅锌矿和磁铁矿,与推断矿体顶端埋深分别为47m、85m仅有2~3m的误差。通过对矿区部分物化探异常的验证,已发现和圈定矿体19条,其中铁矿体11条,铅、锌矿体8条,获得达中型规模的铅锌银矿床。
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什么是物化探

综合物化探勘探技术包括重力、磁力、电法、化探等多种勘探手段,在油气勘探中起着重要的作用。 当前,综合物化探技术的主要发展方向有如下几方面: 三维高精度重磁技术。采集利用正交网纵横双向观测法,这一方法重力值观测精度比常规方法可提高约一个数量级。 高效益的非地震综合技术。电法与地震联合勘探综合解释技术已进入实施阶段,通过测井资料可以建立电阻率与速度的关系,从而把实测电阻率断面转换为速度断面,为地震处理建立起速度模型。在高陡构造区有这样的速度模型对于地震处理来说相当重要。同时,用地震得到的地层界面建立构造模型,对电法进行约束反演,可以提高电法反演精度,有利于研究岩性。 油气预测与油田开发的综合物化探技术。目前,国内已开展油气预测与油田开发技术研发工作。研究开发探测范围更大的井中、井间物探及井地或地井物探技术是未来油田开发技术的发展方向。井地电法、电磁法是最廉价有效的油田开发技术,在廉价的井间物探方法商业化之前,井地油田开发技术将大有用武之地、得到快速发展。
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柳建新的简介

柳建新博士,男,1962年5月出生,1979年考入中南矿冶学院应用地球物理专业,师从我国著名地球物理学家、原中南工业大学校长、中国工程院院士何继善教授,1983毕业后分配到湖南有色地质勘探公司238队工作,1990年获应用地球物理专业硕士学位,2006年获地球探测与信息技术专业博士学位。1990年研究生毕业留校任教,1996年破格晋升为教授,2004年被聘为中南大学博士生导师。现为中南大学地球科学与信息物理学院副院长、新世纪百千万人才工程国家级人选、教育部新世纪优秀人才支撑计划获得者、教育部青年骨干教师、湖南省“121”人才、国家重点学科——“地球探测与信息技术”学科带头人、湖南省有色资源与地质灾害探查重点实验室主任、中国有色金属信息物理工程研究中心主任、湖南省第九第十届政协委员,兼任湖南省地球物理学会理事长、中国地球物理学会海洋专业委员会常务理事、中国地球物理学会工程专业委员会理事、湖南省第二届知识分子联谊会常务理事、《地质与勘探》编委、《物探化探计算技术》编委、《工程地球物理学报》编委。
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张志勇的学术水平

1、参与科研项目l 砂岩型铀矿…,参与,国防基础科研,2008-2010;l 铀矿资源三维电阻率…,参与,国际科技合作,2007-2009;l 九瑞矿集区重要靶区地球物理勘探和深部找矿预测,参与,科技部科技计划项目,2011-至今l 江西省德兴张家坂-先告山地区铜金矿远景调查V8频谱激电(SIP)测量,主持,江西省地质调查研究院,20112、发表的论文[1]探地雷达空气中介质回波问题讨论[A],国际电磁会议[C],2009:250-253[2]直流电阻率三维观测方式分析[A],地震出版社[C],地震出版社,2010:683[3]探地雷达空气中回波的f-k域处理技术[A],吉林大学出版社[C],吉林大学出版社,2005:647[4] 用神经网络法预测砂岩型铀矿体的深度[J],铀矿冶,2009(1)[5] 探地雷达空气回波特点及识别方法[J],物探化探计算技术,2009(5)[6] 探地雷达空气回波特点与处理方法[J],世界核地质科学,2009(3)[7] 层间氧化带型砂岩铀矿自然电位二维正演计算[J],铀矿冶,2009(4)[8]砂岩型铀矿地表物探测量的模糊聚类分析[J],东华理工学院学报,2006(1)[9] 探地雷达复信号分析的几点讨论[J],物探化探计算技术,2006(2)[10]探地雷达数据可视化方法[J],东华理工学院学报,2006(4)[11]探地雷达谱白化法[J],东华理工大学学报(自然科学版),2008(2)3、软件著作权l GPRPro v1.0探地雷达数据处理解释,登记号:2008SR38835;l ResInv2D v1.0直流电阻率点源二维正反演,登记号:2010SR052047;l ResInv3D v1.0直流电阻率点源三维正反演,登记号:2011SR026474。
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李学民的郑州大学附属郑州中心医院大外科主任

李学民,男,普外科主任医师,1982年毕业于新乡医学院,学士学位。现任郑州大学附属郑州中心医院(郑州市中心医院)大外科主任兼肝胆胰外科病区主任。 李学民,男,1976年10月出生,汉族,中共党员,博士。现为重庆市南川区规划局局长、党组书记,工程师,全区规委会专家成员。 1996.09--2000.09,太原理工大学矿产普查与勘探专业学习2000.09--2005.07,成都理工大学地球探测与信息技术专业学习(硕博连读)  2005.07--2006.06,四川省成都市龙泉驿区区委办公室实习  2006.06--2008.01,湖南科技大学土木工程学院讲师  2008.01--2011.11,南川区规划局副局长2011.11--,南川区规划局局长、党组书记 2004~2007含流体裂缝非均匀介质电磁场响应的数值计算方法研究2004~2008磁及大地电磁与地震的多尺度储层识别与参数解释 2002用格子波耳兹曼方法模拟双重孔隙介质中的流体迁移物探化探计算技术第一2002分形理论在裂缝检测中的应用研究物探装备第三2003基于分形理论的地震裂缝检测方法石油物探第三2003基于ActiveX技术的Grapher自动绘图方法研究与应用贵州工业大学学报第三2004用格子玻尔兹曼方法模拟非均匀介质中的电场响应地球物理学报第一2004断层构造的大地电磁响应曲线变化特征的研究天然气工业第一2004分形理论在提取大地电磁资料构造信息中的应用石油物探第一2004多尺度分形参数在裂缝检测中应用研究物探化探计算技术第三2005磁化率对大地电磁响应的影响地球物理学报第一
2023-09-06 19:35:341

何继善多大了

何继善何继善,1934年9月1日出生于湖南省浏阳县,应用地球物理学家,中国工程院院士。1960年,何继善从长春地质学院物探专业毕业。1994年当选为中国工程院院士。何继善长期致力于地球物理理论、方法技术及观测系统的研究。中文名:何继善国籍:中国民族:汉族出生地:湖南省浏阳县出生日期:1934年9月1日职业:教育科研工作者毕业院校:长春地质学院主要成就:1994年当选为中国工程院院士代表作品:《双频激电法研究》等原籍:湖南省湘乡县人物经历1934年9月11日,何继善出生于湖南省浏阳县,原籍湖南省湘乡县。6岁时,他刚读完小学二年级,便因日本的侵略随父母亲四处流浪。1950年,他在长沙云麓中学上了一个学期,终因家庭生活拮据而被迫中途辍学。两年后,他到湘东钨矿从事矿砂检验工作,为后来从事勘测探矿带来机缘。1956年,在中国“向科学技术进军”的号召鼓舞下,何继善考入长春地质学院物探系金属物理勘探专业。1960年,何继善从长春地质学院物探专业毕业,被分配到中南矿冶学院(现中南大学)地质系任教。1975年,他针对在中国影响很大的由前苏联学者提出的“电阻率法地形改正方法”发表了自己第一篇论文《电阻率法地形改正》。随后,他提出“双频激电理论”,开始研制双频激电仪。1978年,他从事的“电阻率法消除干扰异常研究”获得全国科学大会奖;“直流电法推断解释若干问题研究”获原冶金部成果奖。1981年,何继善光荣加入了中国共产党,将自己一生的奋斗与党和国家事业的发展紧紧联系在一起。直至1991年,先后由助教到讲师、副教授、教授,再到系实验室主任、电法教研室主任、系副主任、系主任。1986年3月,在美国亚利桑纳大学,何继善向来自世界各国专家们介绍了一种地球物理勘探新方法“双频激电法”,将他潜心研究20余年的成果第一次在国际上“亮相”。1991年,何继善走上领导岗位,担任中南工业大学副校长、校长。1993年,何继善被英国剑桥传记中心定为“有杰出成就的人”,被美国国际传记中心选为世界名人,并被吸收为美国勘探地球物理协会的外籍会员。1994年,何继善当选为中国工程院院士。1995年9月,何继善应伊朗矿山金属部多次邀请,前往矿山用他发明的“双频激电仪”进行对比试验,取得圆满成功。伊朗一位名叫“依拉兹”的科研人员专程来到中南大学,攻读博士学位。1996年,何继善卸任中南工业大学副校长,任湖南省科学技术协会主席。此后,他致力于把研制的一系列高水平的科研成果转化为生产力。1997年,由何继善指导的科研组和湖南省湘西金矿合作,开展了“湘西金矿深边部地质地球物理探矿研究”,成功探明矿区深部金矿可供开采34年、锑矿可开采43年、钨矿也可开采20年以上,极大地缓解了该矿山的资源危机。次年,他和几位院士发起成立了在湘院士联谊会,为湖南经济发展出谋划策。1998年底,何继善和助手们,携带自己设计的“CT”地质仪器,远赴阿拉伯联合酋长国(简称阿联酋)。用20多天时间,在该国指定的总统、总理和爱茵市市长的农庄等四个地方很快打出了4口涌出清泉的上好水井,每口井昼夜出水量达20万吨以上。在阿联酋引起轰动,并得到该国总统高度重视。1999年初,何继善提出“流场法”,并研制出了世界上第一台能探测堤坝渗漏及管涌的仪器,被教育部科学技术委员会评为该年度年中国高校十大科技进展成果项目之一。2000年春,何继善完成的“流场法探测堤坝渗漏及汛期管涌研究”科研项目,为抗洪救灾作出重大贡献。同年,在国家科技部、中共湖南省委、湖南省人民政府及有关部门关心和支持下,他创办的继善物理探测高科技公司在湘成立。2002年12月,何继善基金会成立。基金会的基金主要用于支持和奖励在教学、科研和高新技术开发等工作中作出贡献的教师、学生和员工;资助有益于国家建设的科研项目及社会公益活动。每年有20名同学获得该项奖学金3000元现金奖励。此外,何继善还捐出1万元设立了“双频激电”奖学金,用于激励学生为繁荣和发展地质科学作贡献。2006年6月,在中国科学院第十三次院士大会和中国工程院第八次院士大会上,何继善当选中国工程院能源与矿业工程部主任,并荣获第六届“光华工程科技奖”。次年6月,被评为湖南省优秀共产党员。晚年的何继善继续为家乡贡献余热。从2011年起,何继善开始构思《绿色能源在湖南的开发和利用》,为开发新能源奔走疾呼。2012—2013年,何继善率研究团队对洞庭湖盆地生物气进行了采样化验,重点关注湖南省的页岩气勘探与开发,提出“气化湖南”战略思路,赢得了“湖南页岩气之父”的称号。主要成就科研成就长期致力于地球物理理论、方法与观测仪器系统的研究,创立并发展了以“双频激电法”、“伪随机信号电法”、“广域电磁法”和“拟合流场法”为核心的地电场理论和仪器,在国内外得到广泛成功应用。何继善教授注重我国能源研究,较早开展和推动页岩气研究,被誉为湖南页岩气之父。何继善教授长期重视管理科学与工程学科的发展,特别是近20年来对我国工程管理的理论与实践,进行了系统研究,公开出版了专著和一批有影响的文章。参与推动成立中国工程院工程管理学部,积极组织工程管理论坛和推动工程管理学科建设,对工程管理专业硕士学位的招生、建设和发展起了重要作用。个人专著《双频激电法》(北京:高等教育出版社2006)《防灾减灾工程理论与实践》(中南大学出版社2001年6月)《瓦斯突出地球物理研究》(北京:煤炭工业出版社1999)《电法勘探中的电化学研究译文集》(长沙:中南大学出版社1987)《金属矿电法勘探》(北京:冶金工业出版社,1980)《双频道数字激电仪》(长沙:中南工业大学出版社,1987)《双频激电法研究》(长沙:湖南科技出版社,1990)《可控源音频大地电磁法》(长沙:中南工业大学出版社,1990)《电磁波伪脉冲成像及波动理论》(南京:东南大学出版社,1998)期刊论文《一种提高时域参数识别精度的新方法》(2007年29卷6期机械强度)《频率域电法的新进展》(2007年22卷04期地球物理学进展)《我国今后工程师分类框架设计》(2007年9卷08期中国工程科学)《全血尿酸生物传感器的研制及临床应用》(2007年35卷04期分析化学)《线阵CCD图像传感器的数据采集及其电路设计》(2007年30卷02期湖南师范大学自然科学学报)《引导磁场下磁性药物靶向治疗的理论分析》(2006年55卷08期物理学报)《基于小波包的数值积分误差分析及消除方法》(2006年25卷04期振动与冲击)《直接消除电磁耦合的斩波去耦方法》(2006年49卷06期地球物理学报)《电磁波的阻抗变换作用对地质雷达探测效果的影响》(2006年21卷01期地球物理学进展)《探地雷达GPR正演模拟的时域有限差分实现》(2006年21卷02期地球物理学进展)《MAX471在限流稳压电源中的应用》(2006年26卷04期桂林工学院学报)《三峡库区及其上游水质保护管理体制问题探讨》(2006年8卷08期中国工程科学)《引导磁场下磁性药物靶向治疗的理论分析》(2006年55卷08期物理学报)《探地雷达的正演模拟及有限差分波动方程偏移处理》(2006年37卷02期中南大学学报)《利用小波变换确定电磁测深曲线拐点的应用研》(2005年27卷03期物探化探计算技术)《复杂地电模型的探地雷达时域有限差分正演》(2005年27卷04期物探化探计算技术)《求取道路结构型地层瑞利波频散曲线的方法》(2005年29卷05期物探与化探)《论工程管理》(2005年7卷10期中国工程科学)《建设用地评价体系研究--以湖南为例》(2005年23卷09期系统工程)《产业集群的生态学模型及生态平衡分析》(2005年01期北京师范大学学报、社会科学版)成果何继善主持参与完成的科研成果主要有:获奖何继善先后获国家、省、部级奖励20余项,主要包括:1985年获国家“科技发明奖”。1999年获国家科技进步奖。1995年获得国家科技进步奖。2006年6月荣获第六届“光华工程科技奖”。2014年2月,荣获2013年度湖南省科学技术杰出贡献奖。人才培养何继善执教近20门课程。他主编出版教材7本,其中《现代科技写作》、《继续教育科目指南丛书》等科普丛书深受师生欢迎;《金属矿电法勘探》1987年被评为原中国有色金属工业总公司教材二等奖;《电法勘探教程》1988年获原地质矿产部教材一等奖。他累计为各省、市的大专院校和中学做各种科普报告200多场,听众达20多万人次;先后培养出30多名博士生、40多名硕士生、以及及大批的本科生,经他指导的博士后研究人员大多成为科研和教学上的骨干;在已完成的50余项科研项目中,获国家教委博士点基金项目有3项。1993年,何继善获地质教育最高荣誉奖——第三届“李四光教师奖”。荣誉表彰1986年被授予有突出贡献的中青年专家称号,1995年被评为全国有色金属劳动模范,2000年获全国教育先进工作者称号,2005年被评为全国先进工作者。2014年获湖南省杰出贡献奖。2019年11月18日,2019年度何梁何利基金获奖科学家揭晓,何继善获得科学与技术进步奖。外界评价官方评价何继善几十年始终不渝,艰苦探索,勇于实践,不断创新,研制、开发出一系列独具特色的地球物理勘探仪器设备,应用于生产,获得巨大成功。他的一系列开拓性的研究成果,使中国在频率域电磁法领域独树一帜,远居世界领先地位。他创建了中国第一个以地电场与观测系统为特色的国家级重点学科,创立并发展了以“双频激电理论”为核心的“伪随机”多频地电场理论,发明了一系列具有国际先进水平和中国特色的地电场观测仪器和设备,为中国资源勘探和工程勘察事业作出了重大贡献。他与科技小组成员研制的“堤坝管涌渗漏探测仪”,准确率达到了百分之百,为地方及时准确地排除重大险情提供了极其重要的依据,他的这项成果为中国国内外防汛救灾提供了利器。国际评价何继善成功研发了地球物理勘探新方法——双频激电法。在美国亚利桑纳大学来自世界各国的专家学术交流上,何继善的学术演讲震惊了各国专家。早在1950年就发表使用“变频法”找矿、被人称为“变频法之父”的世界著名地球物理学家维特教授认为:“中国在这方面已经跑在了世界的前面”。俄罗斯著名科学家柯马罗夫则称赞何是一位“激电人”,认为“只有他在应用地球物理学界敢于向西方国家挑战。”美国著名应用地球物理学家霍曼教授评价何继善说:“他的双频激电理论和实践,是近年来应用地球物理学界的一件大事。”美国著名地球物理学家弗兰克·莫里森说,在地球物理学界,既懂方法原理,又懂研制仪器的,世界上只有两个人,何继善是其中一个。
2023-09-06 19:35:521

物探和化探工作

6.3.1 根据勘查区矿床的地质、矿化特征及矿区的自然地理条件,深入研究,并掌握矿体(或隐伏矿体)和围岩、基岩面及风化壳下的构造和裂隙带的地球物理、地球化学特征,以便选择有效的物探、化探方法进行综合勘查。对矿化引起的异常,视不同勘查阶段进行适当的工程验证,勘查报告中应阐述工作质量与成果,并附必要的综合性图件,其比例尺一般应与地质图相适应。物探、化探工作质量、精度按有关规范、规程执行。6.3.2 详查、勘探阶段应对代表性工程和地质剖面进行放射性伽马顺便检查。6.3.3 各项地球物理、地球化学的测试数据应准确、可靠、各项改进、创新的计算程序必须经有资质的专家评审,认可后方可使用。物探、化探异常的地质解译,必须有对该类稀土矿床有勘查经验的地质专家参与。
2023-09-06 19:36:091

作业间数据并行框架下道集选排技术

刘兰锋1,2 魏修成1 黄忠玉1(1.中国石化石油勘探开发研究院油气地球物理中心,北京 100083;2.中国石油大学(北京),北京 102249)摘 要 针对目前地震资料处理系统应对海量数据处理的需求,本文提出了一种高效并行道集排序方法。基于地震数据按线和道多级关键字管理的自身特点,将数据分块,分发给多个节点同时进行初级关键字排序,利用数据库存储过程控制并发进程之间的同步和异步,由最后一个进程将按初级关键字排序后的道集信息进行合并,继而再次分块进行下一级关键字的并行排序,实现了海量地震数据分块多级并行排序,最后此方法应用于并行数据加载和抽道集多个批处理模块,在实际处理系统应用中取得了良好的效果。关键词 存储过程 并行抽道集 进程间同步Trace-sorting Using Interjob Parallel FrameworkLIU Lanfeng1,2,WEI Xiucheng1,HUANG Zhongyu1(1.Exploration and Production Research Institute,SINOPEC,Beijing 100083,China;2.China University of Petroleum,Beijing 102249,China)Abstract For the requirement of mass seismic data management in the current seismic processing system, this paper put forward an rapid gathering method using concurrent sorting.Because seismic data is organized by multilevel keys,such as lines and traces,it can be divided into several parts and then be parallel sorted by primary key on the many compute-notes.The last task merged all of the firstly sorted results at the control of the interprocess-synchronization through the stored procedure of database.The merged information can also be divided to perform parallel sorting by next-level key.Finally,the multilevel concurrent sorting is achieved rapidly by parting the massive seismic data.Based on this sorting method,we developed the parallel data-loading and gathering modules in our seismic processing system and achieved good results in the application of real seismic data.Key words stored procedure;concurrent gathering;interprocess-synchronization随着油气田勘探开发程度日益加深,勘探目标越来越隐蔽,采集精度要求越来越高,高分辨率地震勘探和四维地震勘探等技术也相继开展,地震数据野外的采集量成倍增长[1,2],因此,当今的地震资料处理系统必须具备海量(T级)数据管理的能力,不仅可以存取大的数据文件,而且要求访问速度快,能为复杂的偏移成像算法赢取宝贵的工作时间[3~6]。不同的处理算法要求输入不同域的地震数据,如共炮点(CSP)、共接收点(CRP)、共中心点(CMP)或共叠加点(CDP)道集等,因此要求地震处理平台必须具有高效的道集排序能力,在不同道集之间快速转换,或者将杂乱无序的道集数据快速整理成一个有序道集。众所周知,地震数据自身具有很好的分块和并行特征,一是野外采集数据本身就是按束、炮、线和道等方式组织的,二是中间处理的地震数据也是按线和道等关键字多级管理的,所以我们可以将地震数据分割成若干块,分发给多个计算节点[7,8],首先进行初级关键字排序,然后借助数据库存储过程高效和安全的特性控制并发进程之间的同步,由最后一个进程将按初级关键字排序后的道集信息进行合并,再次分块进行下一级关键字的并行排序,依次多级循环便可实现海量地震数据的分块多级并行排序,进而应用于并行数据加载和抽道集多个批处理模块,在实际处理系统应用中取得了良好的效果。1 系统并行框架当今地震资料处理系统的并行从并行方式和并行粒度的角度区分可以分为四大类,即模块内部算法并行、作业内模块间并行(即流水线并行)、作业内部数据并行和作业间数据并行[9~11]。模块内部算法并行是粒度最细的并行方式,对某些计算量巨大的模块(如叠前偏移模块)直接以并行算法实现,可以最大限度地利用计算节点的物理计算能力。但是并行算法复杂,需要巧妙地分割算法任务和输入数据,同时精确控制进程、线程间的同步才能获得最佳的并行加速比,且近些年来,随着GPU技术的日益成熟,MPI并行逐步被GPU运算所替代[12]。作业内模块并行则需要缓存大量数据,风险较高。图1 作业内数据并行示意图较为直接的并行便是作业并行,具体分两种:一是作业内部数据并行,如图1所示,数据I/O由系统集中控制,将作业中除去作业头尾的输入和输出模块以外的其他处理模块复制到多个处理节点上,当各个处理节点完成处理后,控制程序回收处理后的地震数据,再将它们输出到输出文件中,从而实现处理作业(除数据I/O外)的并行运行,但由于各处理节点性能的差异,回收地震数据的顺序和分发地震数据的顺序并不能总保持一致,增加了集中控制数据I/O的复杂性;二是将集中的数据I/O任务也分散到各个处理节点上去运行,即作业间数据并行,其示意图见图2。简言之,就是根据可使用的处理节点数目和原始地震数据的存储形式,将需要处理的原始地震数据切割成相应的若干部分分发给各个处理节点,每个处理节点都启动一个独立的子作业,处理自己的那一部分地震数据,最后当各个处理节点上的子作业都完成后,再将各个处理结果数据进行合并,从而实现处理作业的并行运行。图2 作业间数据并行示意图多分量资料处理系统(MCS2.0)采用作业间数据并行形式,将原始作业分割成多个计算任务来管理,一个进程执行一个计算任务,其执行流程如图3所示,主控首先从数据库下载作业内容,然后将作业分割成若干个计算任务,注册到数据库等待计算节点上的守护进程调度;守护进程根据计算节点本地资源状况和计算任务量定时从数据库中下载计算任务,启动计算进程执行本次任务。图3 作业执行流程示意图2 并行抽道集算法基于作业间数据并行的地震数据道头排序算法,其基本思想就是将大的数据体道头信息进行分块多级排序,这里以抽成CDP道集(即以线号、CDP号和偏移距分别为第一、二、三关键字进行3级排序)为例,其算法流程如图4所示,具体可分成以下4步来完成:图4 并行排序示意流程图1)首先将数据体按道顺序号分成若干块,分发给多个进程,分别进行一级排序(即按第一排序关键字排序,如线号),本地一级排序完成后,将排序结果输出到临时文件。2)待每个进程完成一级排序后,由最后一个进程收集其他进程的排序结果,进行全局一级排序;然后将全局排序结果按第一排序关键字分成若干块,分发给多个进程。3)每个进程接到二级排序任务后分别进行本地二级排序(即按第二排序关键字排序,如CDP号),至此已完成道集级别的排序。4)最后读取实际地震道转存数据,同时完成道集内排序(即第三排序关键字,如偏移距)。3 实际数据应用我们将并行道头排序算法应用于并行地震数据加载和并行抽道集等批处理模块,实现了海量(T级)地震数据的快速访问。如图5所示,我们对一个约为970G的地震数据,共计64855988道,分成8个计算任务进行3级(线号、CDP号和偏移距)排序,然后根据排序后的道索引位置读取数据转存加载到处理系统中,耗时共计2h35min,极大地缩短了数据I/O时间,提高了处理平台的效率。图5 并行抽道集加载地震数据4 结论利用地震数据自身可分割的特点,将常规串行地震数据作业的运行方式分割成若干个计算任务,分发到多个计算节点,启动多个计算任务并行运行,结合数据库的存储过程,控制并发进程间的同步、异步以及进程运行次序的判断,实现了地震数据并行抽道集算法。实际地震数据测试表明,这种并行抽道集方法充分利用了集群多节点、多进程的并行能力,极大地缩短了抽道集的运行时间,提高了地震处理系统对海量数据管理能力和运行效率。致谢 本研究工作得到了国家重大专项 “地球物理技术软件集成”(2011ZX05005 -005-06)的资助,表示衷心的感谢。参考文献[1]张剑,刘梦花,等.地震勘探中超万道SPS文件整理方法.石油地球物理勘探,2010,45(增刊1):53~57.[2]张军华,仝兆岐.地震资料处理中的并行计算机技术(综述).物探化探计算技术,2002,24(1):31~36.[3]金君,何万青,乔楠,等.iCluster软件叠前时间偏移模块的优化方法.勘探地球物理进展,2008,31(6):433~437.[4]黄中玉,曲寿利,等.层状各向异性介质转换波克希霍夫叠前时间偏移.地球物理学报,2009,52(12):3109~3115.[5]方伍宝,孙建国,赵改善,等.波动方程叠前深度偏移成像软件系统的研制及应用.石油物探,2005,44(5):486~491.[6]赵改善.地球物理软件技术发展趋势与战略研究.勘探地球物理进展,2010,33(2):77 ~86.[7]祝树云,朱旭光,等.应用并行计算框架提升地震数据处理效率分析.石油地球物理勘探,2011,46(3):493~499.[8]赵长海,晏海华,王宏琳,等.面向地震数据处理的并行与分布式编程框架.石油地球物理勘探,2010,45(1):145~155.[9]杨红霞,赵改善.21世纪的地震数据处理系统.石油物探,2001,40(4):125~140.[10]王宏琳.地球物理软件体系结构研究.石油地球物理勘探,2008,43(5):606~611.[11]王宏琳.计算机集群地震交互成像软件技术——概念、系统结构、设计模式及Internet交互处理.勘探地球物理进展,2002,25(4):1~8.[12]赵改善.地球物理高性能计算的新选择:GPU计算技术.勘探地球物理进展,2007,30(5):399~404.[13]李军.高性能MySQL(第二版).北京:电子工业出版社,2010.
2023-09-06 19:37:241

赵炳坤的陕西省地矿局第二综合物探大队高级工程师

赵炳坤,高级工程师。1983年7月毕业于西安地质学院,物探专业。一直从事综合物探勘查及研究工作,曾任课题组长、项目负责人,研究报告主编,现任陕西地矿总公司第二综合物探分公司重力处主任工程师。曾获第二综合物探队2010年度先进工作者、地矿总公司2012年度科技拔尖人才、陕西省国资委2012年度科技创新先进个人等荣誉称号 。主持或参与地球物理勘查及综合研究项目。曾任《泛东北地区1:100万重力图编制及综合研究》第二项目负责人、《新疆北部1:100万重力图编制及综合研究》(国家305项目V6-1专题)第三项目负责人、《新疆东部内蒙西部及甘肃河西走廊地区1:100万重力图编制及综合研究》报告主编、《大兴安岭中南段重大比例尺成矿(三元热液成矿)预测报告》物探组组长、《青藏高原1:100万区域重力研究报告》报告主编、《青海省章冈日松等四幅1:20万重力工作报告》报告主编、《青海省格尔木等幅1:20万重力工作报告》主要编写者、《西安及邻区深部构造与地震关系研究》报告主编等。其中,国家305项目V6-1专题获原地质矿产部科技进步Ⅲ等奖,《青藏高原1:100万区域重力研究报告》获陕西地矿局科技进步Ⅱ等奖,陕西地质学会科技成果Ⅱ等奖。《西安及邻区深部构造与地震关系研究》是新近完成的地质、地震、地球物理综合研究项目。2008年5月12日的汶川地震,西安对主震及较大规模的余震震感非常强烈。西安是人口稠密的历史名城,又处于处汾渭地堑系之渭河盆地,是一条强烈地震活动带。因此对西安及周边地区地震活动的研究非常必要。“5.12”之后,“西安及邻区深部构造与地震关系研究”项目启动。2011年底,《西安及邻区深部构造与地震关系研究》报告通过以张国伟院士为组长的专家组评审。本项目取得主要成果:1、通过开展1:10万高精度重力测量,首次取得西安及邻区大比例尺高精度重力成果资料,为地壳结构的研究、断裂解译和构造分区提供了重要的地球物理依据。2、以高精度布格重力场及其各种数据处理成果资料为基本依据,在研究区共推断出断裂构造63条。其中新发现断裂(重新厘定断裂位置)29条。3、以高精度重力工作成果为基础,结合前人的上述研究成果以及最新深部物探工作研究成果,对研究区乃至渭河盆地基本构造格架和构造单元进行了重新认识,划分了构造单元,建立了区域构造格架。对盆地内重要次级构造单元做了进一步细化。4、利用高精度重力成果资料首次求取西安及邻区的基底与莫霍面深度。5、通过本次工作发现,前人提出的固市凹陷仅是扶风-周城-大荔浅凹带的一部分,其东侧为基底更深的大荔凹陷、西侧为三原凹陷;通过对物探资料的研究,证实高陵-固市(扶风-咸阳塬)断裂是存在的,并对其规模、断裂倾向做了推断解释。6、深化和进一步完善了渭河盆地构造活动基本特征的认识,较清楚地解释了渭河盆地构造变形特征的动力学原因、盆地块体构造格局、变形特征与断裂活动特征之间的关系。7、通过对研究区构造、深部构造和地震关系的研究,分析均衡重力异常、活动构造、深部构造、地震活动性、地应力场等特征及相互关系,建立了地震危险性量化评价体系,对区域构造稳定性和地震危害性进行了综合评价,编制了西安及邻区潜在震源区划图和震危害性等级划分图。本项目所取得的成果渭河盆地基础地质研究及西安市城市建设规划提供了重要依据。基于本项目的研究成果所撰写的专题报告或论文先后多次获得陕西省地震局、陕西省地震学会、鄂豫陕三省地震联防协作区优秀论文Ⅱ等奖、西安市地震局专题报告优秀奖等。先后在《物探与化探》、《浙江大学、中国地质大学地球物理勘查论文集》、《物化探计算技术》、《陕西地震学会2010学术论文集》、《陕西地震学会2012学术论文集》、《鄂豫陕三省地震联防协作区2010学术论文集》等发表论文十余篇。(撰稿:周冬莉)
2023-09-06 19:38:091

旧中国曾经蒙受的耻辱和今日祖国的强大

外蒙被分裂,至今未回归。
2023-09-06 19:38:3312

急需大量有关不忘国耻,振兴中华的资料!问题简单,请各位大虾们踊跃回答。

中国人民永远也不会忘记,1937年7月7日日本帝国主义以士兵失踪为借口,发动了震惊中外的卢沟桥事变,从此,中国人民走上了艰难的抗战征程;中国人民永远也不会忘记一个又一个不平等的条约,使中国从一个泱泱大国变成了一只任人宰割的肥羊。中国人民不会忘记,八国联军火烧圆明园,让这座世界上最辉煌壮丽的建筑顷刻间变成一片焦土和瓦砾。中国人民永远不会忘记,有多少志士任人,多少革命先辈抛头颅,撒热血,以钢铁般的意志和无所畏惧的气概,以顽强不屈的精神和众志成城的力量战胜了帝国主义。 沧海桑田,风雨坎坷,伟大的祖国历尽磨难。我们肩负着跨世纪的历史使命,我们不甘心落后于前人,我们要继承和发扬先行者留给我们不怕困难,开括前进的大无畏精神。 少年兴则国兴,少年强则国强。我们要适应时代发展的要求,正确认识祖国的历史与未来,热爱祖国的大好河山。祖国的领土不能丢,不能被分裂侵占。 历史的书面仍在不倦地翻动,复兴中华民族的历史呼吁在古老版图上回荡不息,那雄浑的声音使每颗灼热的心为之震撼。用我们的智慧和勇气扬起理想的风帆!用我们的青春和热血谱写出前不负于古人,后无愧于千秋万代的历史新篇章! 鲁迅先生曾经说过:中华民族自古以来就有埋头苦干的人,就有拼命硬干的人,就有舍身求法的人,就有为民请命的人------他们是中国的脊梁。一切探索救国救民的先辈们是中国的脊梁,伟大的抗战英雄是中国的脊梁,而我们,必将成为新世纪复兴中华民族的脊梁,就是因为有这么多的脊梁,中国才会有振兴的一日!
2023-09-06 19:39:134

物探数据处理课程

A.  与以往或一般做法不同的几个要点 一、数据处理代替不了定量反演 无针对性的数据处理起不了重要作用,只能用于粗略研究。 (1)用向上延拓的方法研究不同深度地下地质情况的做法一般是不对的。只有用于滤掉浅层很薄、很小地质体的场和将不均匀磁化近似为均匀磁化时效果才好;利用不同高度极大值位移大致估计倾斜地质体的产状有时效果也好。浅层的平面与深部延展均巨大的地质体,在不同高度的延拓图上,都有明显异常显示,靠延拓是不可能将磁性和规模均与深部地质体相当的浅层地质体的异常滤掉的。(2)化极结果一般也只是使异常与异常源的位置更密切一些,异常源的准确位置是不可能依据化极结果圈定的。 (3)用导数图(零值线、极大值点联线)圈定地质体边界(含断裂位置)是粗略的,且误差难以估计,只能用于圈定浅部宽度大的地质体的边界。至于将某条场值等值线作为地质体的边界的做法就更粗略了,是20世纪50~60年代的做法,不应继续使用了。 (4)求伪重力,对判断重磁异常是否同源或同源的程度是有用处的。用于其他场合似无必要。 数据处理简单、快速,但是我们依据异常识别出的岩体、断层、地层、矿体,只有相对准确地标在图上才便于利用;若为隐伏地质体,应知道其埋深及深部形态才好分析其在构造、成矿中的意义。以上两点,靠数据处理都是办不到的。 因此,不主张无针对性的大量数据处理,更不能将数据处理作为找矿预测或地质研究的主要手段,也不能对其寄予大的希望。无论找矿预测还是地质研究,应在异常的逐一定性解释和定量反演上下功夫,才有可能获得突破。 二、技术进步使广泛进行定量反演成为可能 20世纪70~80年代,缺少定量反演的计算机软件,人们大量利用数据处理手段是可以理解的。现在重、磁法二维、三维反演软件已经基本成熟,应该与时俱进了,应用起来虽然比数据处理费时费力,如若想取得重要进展,却是必走之路。尤其是想比较准确地将推断隐伏、半隐伏地质体放在地质图上,只能这样做。 可用半定量解释成果作为定量解释的初始模型或约束条件。 在山区,定量反演必须考虑地形影响。 三、重视以往推断和查证成果 综合研究应首先着力分析以往解释推断成果和异常查证情况,才能避免低水平重复;只有在以往成果的基础上,找出存在问题,找准突破点,才能有真正的新发现、新认识。 四、抓住优势 追踪已知控矿构造和已知控矿半隐伏岩体、地层,是扩大找矿成果的捷径,物探在这方面发挥作用是有优势的。 五、抓住重点 识别与圈定隐伏、半隐伏岩体是在研究程度高的地区寻找有色和贵金属隐伏矿床值得重视的一条途径。尤其不要忽视重力在圈定隐伏、半隐伏岩体方面的作用,1:20万重力资料的潜力还未充分发挥出来,它可以在找矿预测中亮出闪光点。 六、注意老地层分布区边沿地带 老地层分布区(地块)的边沿地带与侵入岩接触带一样,是内生矿床成矿的有利部位,物探在圈定隐伏老地层方面的效果是好的(重力、磁法均如此),应重视利用物探资料圈定隐伏、半隐伏老地块,进而圈定找矿有利地区。 七、寻找隐伏矿需要深入细致的工作 (1)不充分利用以往成果(这里不仅仅指资料)和研究以往工作中的问题,以数据处理为主要工作内容的综合研究是粗放式的,多半是低水平重复,不应再沿用了。 (2)以方格剖分和打分形式进行的所谓定量预测方法,名称很多,例如层次分析法、特征分析模型法等,其变量选择和权系数赋值一般欠严密(物探异常未转化为地质认识;赋值不列举依据或只是主观估计;缺少一票否决权等);不注意使用条件(不是每一种矿床类型各有一套变量与系数);对本区成矿规律知之甚少的情况下也用(其实这些方法只有当预测对象规律性强和资料齐全时才是准确的),因而多是一种粗放式预测方法,应慎用或改进后再用,或只作为预测的初始参考。 八、物探推断结果的可靠性应予以说明 过去的物探报告中都进行了大量的定性、定量推断,却很少对推断结果的可靠性进行说明,导致使用者不是盲目相信,就是发现推断错误或误差大时不再相信物探的推断结果。鉴于此,建议按可靠的、较可靠的、可供参考的三级对物探推断结果进行说明。 (一)定性推断可靠性分级 1.可靠的 (1)依据已知地质体异常外推的半隐伏(含已知探矿工程部分控制的全隐伏)矿体、岩体、断裂、地层和火山机构等; (2)依据采自推断地质体的、有代表性的物性数据推断的矿体、岩体、地层等; (3)岩浆岩带的识别; (4)经验证,部分证实的推断。 2.较可靠的 (1)当不存在明显定性干扰因素时,依据与相距不远处已知地质体异常类比推断的矿体、岩体、地层、断裂和火山机构等; (2)当不存在明显定性干扰因素时,依据反演物性数据与已知物性统计数据对比推断的矿体、岩体、地层、断裂等。 3.可供参考的 当存在明显定性干扰因素时,除上述“1”之外的所有推断矿体、岩体、地层、断裂和火山机构等。 以上分级没有考虑由于工作人员经验不足可能导致的推断错误。 (二)定量反演可靠性分级 1.可靠的(误差小于10%) (1)有精测剖面且有个别工程结果控制的长条状异常的带地形二维约束反演; (2)有详查资料且有个别工程结果控制的带地形三维约束反演。 2.较可靠的(误差10%~20%左右) (1)有精测剖面且有地质体先验模型约束的长条状异常的带地形二维反演; (2)有详查资料且有地质体先验模型约束的带地形三维反演。 3.可供参考的(误差可达20%以上) (1)依据数据密度稀的普查资料进行的反演; (2)依据转换数据进行的反演; (3)地形明显起伏地区未考虑地形影响的反演; (4)对无明显走向异常进行的二维反演; (5)半定量反演,包括依据梯度带、水平一阶导数极值、垂向导数零值确定的断裂位置、地质体边界。 B. 国外航空物探技术的若干新进展 郭良德 (航空物探遥感中心,北京100083) 近几年,全世界航空物探技术蓬勃发展。各国 *** 用于航空物探的费用不断增加。澳大利亚 *** 自1993年开始实施矿产勘查计划以来,用于航空物探的勘查费用由原来的每年200万澳元剧增到每年1000万澳元。加拿大第二轮矿产开发计划中用于航磁测量的经费达200万加元[1]。亚洲、非洲和南美洲的许多国家想方设法为本国的矿产勘查筹措资金,使得航空物探市场看好。加拿大Aerodat公司在加纳、印尼、沙特、墨西哥和格陵兰等地进行了大量的航空物探测量工作,还与几内亚 *** 签订了76000测线公里的航磁航放测量合同。加拿大Sander公司在玻利维亚承包了25万测线公里的航磁航放测量项目[2]。世界各国的航空物探公司在国际勘探市场上都十分活跃。这主要是由于人们相信采用先进技术,利用多种现代技术手段可以带来经济效益。由于航空物探工作不像地面工作那样践踏农田、砍伐树木、剥开地皮等,对地面环境没有什么影响,符合人们的环保愿望和各国 *** 的环保政策,所以,在制订找矿计划时,航空物探被列为普查找矿不可缺少的手段之一。经费的投入加速了航空物探技术的发展,专用飞机数量增加,仪器更新,使测量精度不断提高。目前,已有几篇文章介绍国外航空物探的发展态势,所以本文重点介绍技术方面的进展。 一、新的测量系统 当前,航空物探发展的趋势是高精度、大比例尺和低空飞行。在地形条件复杂,找矿前景良好的地段,直升机测量受到青睐。 澳大利亚Geo Instruments公司新开发的直升机航空物探测量系统,将磁力仪的探头装在直升机前下方的钢性支架里。由于采用了RMS公司的航空自动数字补偿器,在飞机做各种动作的情况下,其抗干扰能力可以达到和吊仓系统同样的效果。支架系统比吊仓系统更具有机动性,不像吊仓系统那样有电缆挂到建筑物或高压电线上的危险,尤其在有树林的不平坦地形条件下,比吊仓系统安全得多。而且,当需要安装能谱仪的时候,直升机的低飞性能可使探测晶体离地面的距离更近。 根据地质构造解释的需要,Geo Instruments公司提出了测量系统的指标[1]。 1.测量飞行高度:离地20m~40m; 2.测线间距:40m~60m; 3.沿测线采样:10次/s(飞行速度111km/h,每3m一次采样); 4.同时采集磁和放射性数据; 5.实时差分GPS导航(偏航距小于5m); 6.高灵敏度磁力仪(0.01nT)和能谱仪。 航空物探发展的另一个明显特点是获取航测的副产品——数字地形模型。由于采用了先进的导航定位技术,利用GPS数据和雷达仪的测高数据,可以在做航空物探测量的同时,获得测区的网格化调平的地形图像(数字化地形高度模型)。这种图像经过增强处理,对地质构造解释非常有用。将磁和放射性图像叠加在地形图像之上,有助于地质工作者将地球物理特征与已知的矿化情况和化探结果相互对应起来。 二、数据采集和处理 加拿大Exploranium公司和丹麦紧急事务管理机构合作开发了航空伽马能谱数据处理新方法。该方法是利用整个测区的全部256道数据,辨别出有意义的谱特征。利用这些谱成分重新构成钾、铀、钍窗口,其干扰要比原来没有处理过的窗口小得多。测试表明,新构成的铀窗口可以增加系统有效体积十倍以上。该方法的好处是,使用前端程序之后,可进行三个标准窗口的分析。据说,该方法将会成为航空、地面和地下伽马能谱测量的工业标准。 美国的GEM公司为了降低航空物探测量成本,开发出Airnav航空GPS图形导航系统。该系统以486DX2—66计算机为基础,和9.5英寸屏幕的LCD显示器相连接,LCD安装在飞行员座位前的面板上,在飞行过程中可实时控制整个系统。该系统包括欧弗豪塞尔和钾磁力仪及雷达高度计。GPS天线安装在吊仓里。Airnav图形导航系统运行在WindowsNT操作环境之下。 GEM公司公布的AirNAV2.0版航空导航数据收录系统,采用模块设计,易于扩展,可接多台PC机。大容量数据存储器易于用户配置,同时也是图形用户的接口。可使用不同的显示硬件,可多屏幕显示。在飞行过程中,AirNAV监视测量工作进度,以确保测量的准确性和完整性。AirNAV系统具有导航和数据收录两种配置方式。整套系统包括:Pentium-100工业计算机,1GB可移动存储媒体,具有实时差分能力的高精度NovAtelGPS,可供飞行员以交互方式工作的9.5英寸显示器。该系统连接到30kg重的吊仓,吊仓里装有雷达高度计、GPS天线及磁力仪。以PentiumPC机为基础的NAV/DAS系统可以和航电、放射性、甚低频等仪器相连接。 Geosoft公司研制出了运行于Windows 95和Windows NT之上的OASIS montajTM软件系统,为地球物理、地球化学和地质数据的管理、操作、解释和可视化,提供了一个综合的处理和分析的环境。可供地学工作者利用GXs程序快速地处理和分析大量的数据、网格和图像。GXs具有多种功能:航空物探数据的调平,化探数据的分析,直至图像的可视化。用户也可以通过GXs软件的开发进一步增强其功能。其它的软件功能,包括动态连接功能,可帮助地学工作者进行质量控制和解释,此外,还包括综合数据和网格的进出、数据管理、图件编辑、交互成像和灰度调整功能。 在OASIS montajTM软件投入市场之后,Geosoft公司一直致力于增加新的应用功能,其中包括位场数据深度自动反演的欧拉反褶积软件,处理和分析网格数据的MAGMAP2D-FFT系统,处理多频航电数据的HEM系统,提取和显示均匀半空间和薄板模型结果。目前,正在开发地球化学解释系统。 High-Sense地球物理公司采用了SARNAV(寻找和营救导航)系统。该系统是一台装有GPS的导航计算机,放置在生产测量的基地里。在飞机起飞之前,给SARNAV系统装上测区的飞行计划。一旦测量飞机不能按时返回生产基地,可按动按钮使SARNAV系统进入寻找和营救飞机状态,自动指导营救人员进入测区。到达测区之后,可追索测线寻找丢失的飞机。在发生事故的时候,SARNAV系统可大大减少确定事故发生地点的时间。High—Sense公司12套航空物探系统都装了SARNAV系统,固定翼和旋转翼飞机都可安装。 三、航磁测量 加拿大Aerodat公司将高分辨率磁测用于土木工程,探测有危险的未爆炸物。测量中应用了三轴向磁梯度仪。在欧洲成功地进行了污染区大面积填图,其飞行高度为10m,测线间距10m。 美国Geometrics公司的新型CM-201拉莫尔计数器置于G-822A铯磁力仪电子模块中现有的空间里。该计数器接收探头的信号,共用同一电源,已经成为探头的一个部件。计数器输出RS-232数字数据、计数速率0.1~100Hz。灵敏度范围0.002nT/1Hz~0.22nT/100Hz,一般采用10Hz速率,灵敏度为0.02nT。除了具有磁力仪计数功能之外,CM-201模块包含6个12位A/D转换器,还包括d/h消逝计数器,可供输出数据格式编程用。多个计数器与探头可以连接起来,从每一个探头同时输出RS-232数据,从而形成单数据流。这样,2~6个探头的梯度仪组就可同步运行,所有探头的数据通过一根电缆到达记录计算机。CM-201计数器可以多种方式组合形成新的仪器配置。 在丢失探头信号而不能完成闭合框标定的情况下,RMS公司的AADCⅡ型自动航磁数字补偿器能够将同一架次中几次飞行测量的分散数据合并成单个的标定解。新方法可对飞机不同方向提供的补偿数据进行合并(空间标定合并),当探头获得360°方向信号时,可得到最佳解。开展更高空间分辨率的小面积详细填图时,用户可选取10Hz和20Hz数据输出,也可选取需要的带宽。 Sander公司的大多数航磁测量采用了自动地形飞行程序。该程序引导飞行员沿每条测线保持最佳高度和最佳位置飞行,确保更好的航磁数据调平和测线与测线之间的一致性。地形数据来自数字地形模型或数字化的地形图,根据测量飞机的爬升和下降计算出测量飞行平面。Sander报道,在丢失控制点的调平时,精度可以提高一个数量级。 四、航电 GEOTEM航电系统是澳大利亚Geoterrex-Dighem公司的最新发明,工作频率为25Hz,4ms脉冲,16ms记录断电时间。该系统适合于厚的导电盖层和沉积层覆盖的元古界基岩区的勘探。 GEOTEM系统最突出的部分是低基频发射器和三分量(x,y,z)接收器。低基频对导电覆盖层地区的勘探特别有用。发射器一次场的x,y,z分量可用来确定接收器(侧滚、俯仰和偏航)的方向。根据这个信息重新验证测得的分量,从而给出真正的垂直分量(z)和水平分量(x,y)。这就意味着改正的数据有更佳的保真度。采集横向水平分量(y)已完全实现。这个分量可用来确定导体的走向和导体与飞行测线的方向的偏角。当导 *** 于测线一旁时,y分量可以给出比x和z分量更大的响应。探测两条测线之间小矿体的能力得到了提高。 五、航空放射性测量 加拿大Exploranium公司利用天然同位素进一步改进了GR-820航空伽马能谱仪的自动稳定性,即使在低背景区探测器质量差的条件下也能实现。以前,有时很难获得稳定峰值,尤其在测区计数钍背景值极低和在探测器分辨率低的情况下更是如此。新的方法可以在同位素峰值低至0.05数率/s的情况下仍然可实现峰值的稳定性。 加拿大High—Sense公司已经完成了KS16型2048道能谱仪的改进工作。KS16型能谱仪有一个自动启动装置,在电源接通和断开过程中保持稳定峰值的位置,没有死时间。自动监视系统不需要增加空勤操作员,减少了航放测量的成本。该公司为纳米比亚地调局完成了航放数据再处理项目。这些数据是60年代后多次航空测量获得的。利用该公司自己开发的后标定技术,对不同承包商采集的不同规格的数据进行标准化处理,获得的统一数据更便于矿产勘探和地质解释应用。 澳大利亚WGC公司的SPECTRA+PLUS软件内含一个功能强大的能谱数据处理新方法,这个复杂的算法是基于反褶积技术,能对整个伽马射线频谱的放射性元素浓度进行分析和最佳化。该处理方法利用所有的记录数据测定放射性元素的浓度。这就增加了能谱仪系统的综合灵敏度并降低了统计干扰,减少了与传统窗口数据有关的统计误差。WGC公司最近采用了新的PGAM1000型能谱仪和探头。结果表明,两种新技术综合利用大大改进了能谱测量获得的地质信息的处理能力和可视化显示。 参考文献 1.吴其斌,崔霖沛.近年来固体矿产物探的若干重大进展.物探化探译丛,1997,(5)5~11 2.Killeen P G.Airborne Geophysical Surveying.Canadian Mining Journal,1977,(2):sl~s15 SOME NEW ADVANCES IN AEROGEOPHYSICAL TECHNIQUES ABROAD Guo Liangde (Aerogeophysical Survey and Remote-Sensing Center,Beijing 100083) Abstract In the helicopter aerogeophysical survey system developed by the Geo Instrument Company of Australia,the sonde of magometer is installed inside a rigid holder in the front of the helicopter which shows its unique advantage.Most instruments developed by panies of western countries record digitized topographic altitide data ring the air-borne survey over the field.The GEM Company of America has developed the Airnav air-borne GPS image navigation system.The GEOTEM system developed by the Geoterrex-Dighem Company of Australia is fit for areas covered by relatively thick sediments.The Aerodat Company of Canada applies the high resolution aeromagic survey system to environmental investigation.The new type CM-201 counter developed by the Geometrics Company of America can synchronize the gradiometer posed of o to six sondes.There are also some new advances in the development of geophysical sofares. 图2农业区主要地物识别图像 1—树木;2—水体:3—砂石 图3农业区主要地物识别图像 1—花生地:2—玉米地:3— *** 沙土 图4地质研究区植被、岩石蚀变矿化信息提取示意图 1—矿化点:2—蚀变区:3—植被 图5赤铁矿矿化信息提取示意图 图6针铁矿矿化信息提取示意图 图7矿化程度信息提取示意图 1—高:2—中等;3—低 C. 请问物探上坐电法和磁法数据处理相对口碑较好的软件有哪些有什么优缺点/急! 综合性软件国内的有新疆的金维软件,地调局的RGIS等,国外的有GEOSOFT、ENCOM系列等,另外具体到回不同答的分支方法又有好多软件,例如磁法在国内用的多的地大的MAGS,电法的有桂林理工的和吉大的都有激电软件,大地电磁类及瞬变电磁类国内国外的也有好多好多,希望能帮到你 D. 能谱测井、遥感、物探等综合数据图像处理技术在青海昆特依盐湖钾盐勘查中的应用研究 李昌国张玉君 (地矿部航空物探遥感中心) 摘要 本文论述利用钾盐能谱测井资料、TM遥感信息、地震、重力、航磁等多种综合教据进行数字图像处理的技术研究,并应用于青海柴达木西北部昆特依盐湖钾盐勘查。对能谱测井进行图像处理属国内首次。本工作研究了测井数据数字化、纵向配准,主分量分析,投影柱状图、地层对比图等技术问题。通过多参数数据集的统计分析及多波段亮度特性统计分析。建立了固体氯化钾异常标志,并通过多种图像处理手段,对工作区内构造情况、盐类物质来源及钾盐成矿预测进行了探讨,提出昆特依盆地沉积各活动的中心曾有三次迁移的新认识。 1.概况 昆特依盐湖位于青海柴达木盆地西北部,研究区面积约7000km2,坐标为:东经92°40′~93040′,北纬38°15′-39°20′。昆特依为现代盐盆,呈菱形,是钾盐生成最有利的地区。 本文充分利用40年来在该地区积累的多种地学资料:测井-地面物探-航空物探-航天遥感,进行了综合图像处理,所用参数详见下表。 张玉君地质勘查新方法研究论文集 综合图像处理工作除利用S600系统的丰富软件资源外·还利用r本中心航空物探研究所研制的航空物探图像处理软件包(AGIPSP),此外还专门开发了若干个专为测井图像处理用的功能软件。 2.能谱测井资料图像处理技术 首先对二十二个钻孔的能谱测井曲线(总道、微分峰顶、左积分、右积分)进行了数字化,取数间隔为1mm,对应钻孔实际深度为20cm。经过格式转换、纵向配准及多种图像处理后,对每个钻孔形成图像处理柱状图,最后形成投影柱状图、地层对比图及古盆透视图。处理流程详见图1。 3.遥感、物探综合数据图像处理技术 为进行数字图像处理所形成的综合数据集以航天遥感TM七个波段为主,还包括地震,重力和航磁。图2为综合数据图像处理流程。 我们对二十多种地类的七个TM波段亮度进行了详细分析,为进一步研究奠定了基础。 通过KL转换,LAHE处理,立体阴影等多种有效的图像处理及综合分析,提取了构造信息图,拟岩性分类图和固体钾盐异常图。 图1能谱测井数据图像处理流程 图2综合数据图像处理流程 4.地质解译结果及讨论 4.1昆特依盆地沉积活动中心曾有三次迁移 对比具有反映不同深度的磁力、重力,地震、测井和遥感图像,可以明显看出,昆特依盆地的沉积活动中心自北向南,自南向北的三次变迁。最早的沉积活动中心位于西北部,经过东南方向的轨迹迁到西南部,西南部是第四纪盐类的沉积中心,现代的沉积中心又迁回到北部。在迁移过程中。构造的升降运动形成地壳拉伸、压缩、扭曲的动力环境,以致盆地两侧和中部的第三纪褶皱带产生一系列的断裂,这些断裂是油气水运移的良好通道,同时也控制着盐湖的演化和发展。 4.2干湿交替的沉积环境 昆特依盐湖是一个陆相碎屑和石盐相间沉积的盐湖。遥感和测井图像显示出碎屑主要来自北边的阿尔金山。测井图像从纵向显示出其沉积韵律和旋回,且横向可对,深部以突发性洪流为主,上部以加积为主,盐类沉积的发展趋势是由薄变厚,由低级向高级发展,反映出由湿变干的沉积环境。 4.3预测钾盐沉积地区 选择最佳的TM1,4,7波段做合成图像,它对不同矿化度水体展示出不同的色调,并可区分出正在沉积钾盐的高矿化度卤水。利用主分量合成图像和密度分割图像,显示全区固体钾盐沉积一目了然,其中有许多是已知的钾盐沉积区。 4.4钾盐物质来源寻本追源 通过研究表明,钾盐物质主要来源于油气水和深部水。遥感图像起到宏观概括寻本追源的作用,显示出钾物质来源有下列几种: (1)泥火山; (2)第三系褶皱断裂带油田水外泄及其径迹,为地质解释提供直接的证据; (3)隐伏的穹隆或泥火山构造,这是图像揭示的新的构造信息。 致谢在工作中得到了朱月娥、史鉴文、史殿林、杨星虹、冯荣贵、汪洋、徐起德、高永锦、靳风云等同志的协助,特表谢意。 参考文献 [1]青海省第一地质水文地质大队.青海省柴达木盆地昆特依钾矿田地质普查报告.1989 [2]蔡克勤,赵德钧.青海省柴达木盆地昆特依盐湖物质组分、沉积特征及其形成条件研究.中国地质大学研究报告,1989 [3]杨谦.昆特依盐湖的演化及成钾条件的分析.格尔木市地质学会.1987 [4]张玉君.柴达木盆地中部地区以航放为主的多源地学信息的综合图像处理方法和应用研究.地矿部航空物探遥感中心研究报告.1989 原载《计算机在地学中的应用讨论会论文摘要》,1991。 E. 航空物探数据处理与解释方法 本次航空电磁、磁数据处理、调平、基础图件的编制与成图,采用引进的OASIS软件和中国国土资源航空物探遥感中心开发的航空探针(AirProbe)软件进行。 OASIS软件是由Geosoft Incorporate公司研制的多用途、多功能软件,其主要功能包括OASISmontajTM处理平台和一些专业的功能模块。 乌达测区数据处理包括野外预处理和室内数据处理两个部分。野外预处理主要是对每一架次的原始数据进行编辑、校正、质量检查和评价,并编制数据预处理报告。室内数据处理是在野外预处理的基础上进行的,主要包括架次数据库的合并,电磁、磁数据调平,测区数据质量评价,以及基础图件的编制。 其主要处理流程是: (1)将原始数据文件装入OASIS数据库。将地理坐标的WGS84坐标系转换为Beijing54坐标系,然后转换为高斯平面直角坐标(中央经线105°)。 (2)对磁数据进行IGRF校正和磁日变校正,求得磁场ΔT值。 (3)对电磁数据进行归一化和噪声、漂移校正,求得各项校正后的每个频率的实虚分量值。统计当天每架次的电磁数据内部校正值、噪声水平和零点漂移。 (4)利用AirProbe软件对磁力仪噪声进行四阶差分统计,对测网精度进行评价,包括偏航距、飞行高度、漏码率以及测量工作量统计。 乌达测区应用OASIS软件编制了各类基础图件,并应用反演方法计算了水平共面装置3个频率的视电阻率平面图。
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旧中国蒙受的耻辱和今日祖国的强大

现在也不是很强大啊
2023-09-06 19:39:396

今日祖国的强大

把5000年来堵不住的百姓之口给堵住了
2023-09-06 19:39:578

金属矿勘查物探化探方法技术的新进展

20世纪90年代以来,随着找矿深度的逐步加大,高精度重力、高精度磁法、瞬变电磁法(TEM)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、大功率激发极化法(IP)、阵列电磁法、地-井TEM、金属矿地震等方法技术的研究、发展和应用,取得引人注目的进步。电磁法及重、磁法的组合应用则成为物探勘查手段的重要发展方向。勘查地球化学界则致力于研究探测深度更大的地球化学方法技术,以适应覆盖区寻找深部矿床的需要,主要发展了矿床构造叠加晕和深穿透地球化学方法技术。后者又称为非传统化探方法,包括选择性提取技术、生物地球化学找矿、地下水地球化学测量、地下气体测量等多种新测量方法,成为当前国际化探界研究热点(唐金荣等,2009)。一、高精度重、磁勘查方法技术金属矿产勘查中,高精度航空磁测、地面高精度磁测、井中磁测、地面重力和航空重力测量等是常用的重磁方法,勘探深度取决于矿体大小和矿体磁化强度、密度等因素。目前,我国依据磁异常见矿深度已达1000m以下。地面高精度磁测应用范围较广,工作精度≤5nT,灵敏度0.1nT,以测地磁场总量异常(ΔT)为主,能做绝对测量。在危机矿山找矿中高精度磁测应用最为普遍,主要部署在铁矿上,少量部署在有色金属矿和金矿。国内用直升机进行了1∶1万的高精度航磁测量,并应用三维定量反演数据处理技术,取得了很好的找矿效果。如河北迁安铁矿(变质构造控矿)接替资源勘查中,高精度航磁对新增资源储量2.2×108t的重大突破起到了重要作用。与地面磁测相比,高精度航空磁测具有较高的测量效率,不受水域、森林、沼泽、沙漠等环境的限制。同时由于飞行是在距地表一定的高度进行,从而减弱了地表磁性不均匀体的影响,能更加清晰地反映出深部地质体的磁场特征,如在大冶铁矿深部和外围找矿勘查中,高精度航磁发挥了重要作用。井中三分量磁测可以发现远离钻井的强磁性矿体,发现井底和井旁与磁黄铁矿物、磁铁矿物有共生关系的磁性较弱的矿体。近期我国第一台井中高精度质子磁力仪和井中高精度三分量磁力仪样机的成功问世,为我国中弱磁性矿区开展井中磁测提供了可用的设备。1999年国土资源大调查以来,我国系统地部署了1∶20万区域重力调查工作。“十一五”期间,重点在西南三江、川滇黔相邻区、秦岭、大兴安岭等重要成矿带和京津唐环渤海经济区,开展调查,为矿产勘查提供了重要的基础重力资料。在金属矿产勘查中,重力测量与其他的物探方法配合,可以圈定成矿带;在条件有利时,可以探测并描述控矿构造,圈定成矿岩体,或对已知矿体进行追踪等。另外,微重力测量技术的发展,为精细探测奠定了基础。由于微伽重力仪的应用,各项改正方法的完善和精密观测方法的使用,重力异常精度达到30×10-8m/s2,使得探测小尺度物体引起的微弱异常成为可能(管志宁,2002)。二、电法勘探技术(一)大深度高分辨电磁测量技术我国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和高精度混合同步等关键技术,研制形成了我国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的2~3倍,有效勘探深度由500m提高到1000m。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和可控源音频大地电磁测深功能,并且具有进一步扩展的潜力,能够同时获得电阻率和极化率,与国外仪器相比有较多的优越性,为我国深部找矿工作提供了新的有效技术装备。在数据处理与解释方面,开发了复杂地形、地质条件下二维和三维MT、CSAMT正反演技术、人工场源激发下的谱激电正反演技术,通过集成形成了一套与多功能仪器相配套的数据处理与解释软件系统。预计基于三维反演的研究将可能提出更为可靠的静校正新方法。(二)可控源音频大地电磁法(CSAMT)可控源音频大地电磁法(CSAMT)是一种人工源大地电磁测深技术,采用大功率(>20kW)接地电偶极发射,工作频率为0.125~8000Hz,工作中通过调整二次场观测频率来采集各观测点不同频率下不同方位的电、磁场振幅及相位数据,通过各种复杂的数据处理、反演手段,反映出地下电阻率三维分布特征,达到了解地下电性结构的目的。它具有探测深度大(几十米到2500m)、穿透高阻层能力强、经济快速等优点,可以勘探深部的隐伏矿体,近年来在危机矿山深部找矿中应用较多。20世纪90年代末,我国相继引进美国Zonge公司生产的GDP-16及GDP-32等多功能电法仪,并在工作方法和反演解释技术方面取得了重要进展。然而,由于CSAMT法的场源效应、静位移效应以及全区视电阻率解释等问题的存在对当前CSAMT法工作的困扰,场源效应、三维解释技术以及全区视电阻率解释的研究仍是今后主要的研究方向。其探测深度大、分辨能力高、抗干扰能力强的特点,将使该方法在未来深部找矿及三维地质填图等方面大有作为。(三)大功率激发极化法(IP、SIP、CR)激电方法包括地面IP中梯、地面IP测深、地-井IP、井-地IP、频谱激电SIP、复电阻率CR等方法,勘探深度通常小于500m,复电阻率法勘探深度最大可达1000m左右。近年来在隐伏矿和深部矿找矿勘查中,大功率(30kW)激电方法应用较多,取得了良好的找矿效果。采用大功率激发极化法和音频大地电磁法组合,首先利用激发极化中梯装置进行大面积扫面,发现异常后利用音频大地电磁法对异常进行测深反演成像。该方法组合在保证找矿有效性和高效率的同时降低了找矿成本,适合于寻找硫化物金属矿床。在危机矿山深部及外围找矿中,井中IP法是寻找孔旁或孔底盲矿体的有效手段。今后,应加强在大功率、大探测深度下的频谱激电应用理论和方法研究,包括正反演理论、方法技术和解释软件编程的研究。(四)瞬变电磁法(TEM)在围岩和矿体电导性差异较为明显的地区,如存在铜镍硫化物矿床等矿区,瞬变电磁法(TEM)具有良好的找矿应用效果,其探深范围为20~1500m。我国井中TEM单分量应用较少,而三分量技术应用更少,方法研究上提出了地-井TEM三维数值模拟方法技术和三分量交会技术。我国引进了世界上最先进的瞬变电磁系统(加拿大DigitalPEM系统),三分量地-井TEM系统等,最大下井深度为2000m;并开展了瞬变电磁三维正反演方法技术研究,提高了对矿体定位的精度。在金属矿勘查中,地-井TEM测量技术已被广泛应用。近些年来,我国在瞬变电磁测量技术研究中引入高温超导技术,成功研制出单分量和三分量高温超导磁强计及数据处理、定量正反演技术,大大增加了勘探深度,为危机矿山深部隐伏矿的寻找、矿体准确定位提供了高新技术手段。(五)大探测深度时间域固定翼航空电磁勘查系统航空电磁法适用于硫化物金属矿床及与硫化物共生的贵金属矿床的普查、圈定断裂构造带、地下介质电阻率填图等。澳大利亚合作研究中心矿产勘查技术部研制的世界上最先进的航空矿产勘查系统(TEMPEST),使用高灵敏度磁探头测量地质体产生的微弱二次磁场,探测深度可达300m。我国正在开展时间域固定翼航空电磁勘查系统的研究及相应的数据处理和解释技术研究,有望实现有效勘探深度达到300~500m。三、金属矿地震勘探技术非能源地震勘探,特别是金属矿地震在金属矿勘查中的作用还不很明显,应用研究程度较低。大多数金属矿地震勘探仍采用二维地震,二维地震勘探不能使三维地质体产生的地震波场进行正确归位,以至于妨碍了地震方法在金属矿勘查中的应用。基于反射波技术的2D、3D、VSP方法以及地震散射法和地震层析成像法等综合方法技术具有大探测深度、高分辨率、轻便快速的特点,勘探深度大于2000m,是金属矿地震的发展方向。我国首次将地震散射波视为有效波应用于金属矿地震勘探。当矿体与围岩的密度差异较大时,利用散射波地震方法寻找与矿体有关的不均匀体;对于受地质构造控制的隐伏矿体,利用反射波方法探测控矿构造,达到间接找隐伏金属矿的目的。内蒙古拜仁达坝多金属矿区和铜陵金属矿区的试验研究表明,高分辨率反射地震方法的纵向分辨率相对较高,而地面地震层析成像的横向分辨率相对也较高,把两者结合起来,可较好地解决从地表至地下数千米深度范围内的底层和地质构造分布,是开展复杂地区金属矿地震勘探的有效方法组合。复杂地震地质条件下的金属矿地震探测技术要达到实用化仍面临许多技术问题,诸如低信噪比、强干扰噪声、不连续反射、复杂地震波场等技术难题和高成本投入等。随着当今找矿难度和找矿深度的增加及地震方法技术的进步,地震方法在金属矿勘查中必将成为一种具有大探测深度、高分辨率、快速轻便有效的方法技术手段。四、多参数联合反演解释和可视化技术物探是研究地下地球物理场空间分布规律,以探寻其与地质结构和矿产资源的关系为其目的。如从资料解释角度看,采用三维反演技术能更客观地反映出这一空间场的特性,三维反演解释技术是提高物探技术应用水平的有效途径。近年来,三维反演和可视化技术已经成功用于重磁勘探,而电法解释尚处于二维反演研究阶段。因此,发展重、磁、电、震三维联合反演技术,将大大提升物探成果解释的准确性和空间分辨能力。同时,非线性联合反演可以促进地球物理解释的定量化,提高解释结果的客观性,也是未来发展方向之一。地下真三维可视化建模技术是近几年发展起来的一门新技术。通过建立三维矿床模型,可清晰生动地显示容矿层位、矿源层及各地层与成矿之间的空间关系,对指导地质找矿具有非常重要的实用价值。五、岩石地球化学新进展岩石地球化学测量方法又称原生晕测量方法。长期以来,一直是找寻与热液成因有关的多金属和贵金属盲矿的最有效的地球化学勘查方法。20世纪80年代后期和90年代初,原生晕方法有了新的发展。根据典型矿床研究和异常解释中出现的问题,发现成矿成晕多期多阶段脉动叠加的特点,不同期次成矿形成的矿体及其原生晕在空间上具有叠加结构。据此,建立了金矿盲矿预测四种叠加晕模型和盲矿预测准则,形成了原生叠加晕找盲矿的新思路和新方法,大大提高了盲矿预测的准确性和效果。1998年以后,针对许多金、铜矿床具有构造控矿的特征,在原生叠加晕的基础上,对采样方法和资料处理方法又进行了革新,形成了“构造叠加晕法”。由于采样只采或主要采构造中有成矿(晕)叠加的样品,不仅强化了异常、加大了预测深度,而且大大减少了采样工作量和分析工作量。目前,这种方法在危机矿山接替资源找矿项目的胶东金矿和湖北大冶铜金矿深部盲矿预测中已取得明显成效。岩石地球化学测量分为地表(或浅表)岩石采样(地表、探槽、浅井、浅钻等)和深部(钻孔和坑道)岩石采样。浅表岩石采样提供的异常信息,一般可预测地下250~300m深度的盲矿体;浅钻(在覆盖厚度<50m的地区采集残积层或基岩样品)取样探测深度更大。深部取样则预测深度随之增大:如在深500~800m取钻孔或坑道原生晕样品,可预测地下1000~1500m深处的盲矿。在岩石地球化学测量中,化探与钻探技术(浅钻和深钻)的有机结合,不断建立新的找矿模型,这是近几年来化探寻找深部盲矿取得新进展的重要因素。需要在今后加以坚持,修改相应的矿产勘查规范,将钻孔原生晕测量纳入规范,以提高盲矿预测水平和预测深度,适应开拓第二和第三找矿空间的需要。六、覆盖区寻找隐伏矿的化探新方法新技术为了适应覆盖区寻找隐伏矿的需要,20世纪90年代以前,主要研究和使用了汞气、地电化学、偏提取、相态、水化学、植物、烃类和其他气体测量方法技术。90年代以后,又研究和使用了地气(又称为地球气纳微物质测量)、金属活动态提取、酶提取等方法技术。近年又在中浅覆盖区(5~50m)开展了浅钻化探取样方法技术试验。除浅钻技术以外,近年有学者将上述新的化探方法技术统归为深穿透地球化学方法,也称非传统化探方法。这些方法技术在覆盖区找寻隐伏矿中取得了一定效果,但仍处于试验或初步应用阶段。这些方法技术所探测到的异常是否来自深部矿体,一直是这些方法技术立足的难点。有关深穿透地球化学迁移机理研究正是攻克这个难点的有效途径。近十年来,随着大量野外观测和室内模拟实验研究,提出了一些新理论和新观点。主要有“还原囱”模型(S.M.Hamilton等,1998,2004)、“雷暴电池”模型(D.Garnett,2004)、泵压效应机制[气压泵(E.M.Cameron等,2004)、地震泵(E.M.Cameron等,2004)、陆上“潮汐泵”(D.Garnett,2004)]。方法技术研究和应用,更多涉及选择性提取技术。在不同的景观条件、不同的矿床类型区开展工作所选用的提取剂类型、浓度、提取温度、操作流程各不相同,主要提取剂有:去离子水、活动金属离子提取剂(MMI)、焦磷酸钠、醋酸铵、冷盐酸羟胺、热盐酸羟胺、酶提取、柠檬酸铵以及地气测量所用的高纯度提取剂,采集的样品类型也直接影响勘查的效果。深穿透地球化学方法关键问题是提取技术和目标矿物、采样深度的确定,以及提取过程的控制等,元素从深部向地表迁移的机理,仍是深穿透技术方法研究的热点。我国自主研发的深穿透技术,与国外同类技术基本同步,在元素迁移机理方面研究略弱于国外。总的来说,深穿透地球化学勘查方法技术还存在不少问题有待解决,要实现实质性突破尚需时日。七、3D地球化学在矿产勘查中的应用随着计算机技术的巨大进步,地球化学数据处理和图示方式发生了深刻的变化。从2D(平面)走向了3D(立体),从而使地球化学分带模型、地球化学分散模型更加直观和形象,可以发现许多新的地球化学指向标志,区分近矿和远矿地球化学特征,大大提高了地球化学异常解释推断水平。先进的3D可视化软件的发展,使人们能够在三维空间内充分集成地质、地球化学和地球物理数据。不久的将来,3D地球化学在以下几方面的应用将有所进展:①连续取样-分析在多种矿床类型中的应用;②3DGIS的查询和多元分析;③利用氧化还原边界作为地球化学确定盲矿体位置的标志;④在范围广泛的多种地表介质中的应用。八、地球化学分析测试技术的进步与发展随着分析技术的进步,地球化学测试的新方法新技术不断涌现,测试的灵敏度和精确度不断提高。目前,几乎周期表上所有元素(气体元素除外)都能够快速和低成本地被测定出来,例如偏提取技术、地质年代学、蚀变因子分析、流体包裹体研究、同位素分析等,为勘查地球化学家提供了前所未有的选择,为化探方法技术研究开辟了一片新天地。分析技术的进步主要表现在ICP-MS的不断改进,实现了从地壳丰度到矿石级含量水平的全元素分析(71种元素),并使大量元素的分辨率和测试精度趋于更高,从而可以低成本获取到大量的高精度地球化学数据,也使稀土元素和Pb同位素测试的成本大大降低,为在矿产勘查中常规利用稀土元素和Pb同位素作为指示元素开创了新的局面。
2023-09-06 19:40:371

物探化探方法在金属矿勘查中的应用情况

近10年来,物探化探方法在我国找矿中起到了至关重要的作用。现将本书收录的32处矿产勘查中采用的物探化探方法列于表1-3-1。表1-3-1 物探化探方法应用情况表续表从表中看出,针对不同矿种的金属矿勘查,所采用的方法技术有所不同。方法技术应用较多的是磁法、激发极化法、测深类电磁法、重力法及水系沉积物测量、土壤测量、原生晕测量等。在铁矿勘查中首选的方法为磁法,包括航磁、地磁和井中磁测;而在铜矿、铅锌矿及其他多金属矿勘查中,常采用综合方法,如磁法、激发极化法、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法等物探方法,以及土壤测量、水系沉积物测量等化探方法。寻找金矿、锑矿等则更多采用水系沉积物测量、土壤测量、岩石测量等化探方法。金属矿产由于矿床类型、生成环境、伴生矿物、元素组合等的不同,表现出的地质特征、地球物理特征、地球化学特征各不相同。因此,在应用勘查技术方法时,除必须研究勘查区的地质、成矿背景外,还要结合勘查区的地球物理特征及地球化学特征,科学合理地选择技术方法及优选物探、化探方法组合。任何一种单纯或单一的方法都很难对异常做出合理的解释,而综合方法则可以从不同角度研究异常源的性质。通过不同方法之间取长补短、相互验证,从而提高地质解释的准确性,为钻探等工程验证提供准确信息。这也是今后金属矿物探化探勘查的有效工作方法,也是找矿成败或影响找矿周期的重要因素。
2023-09-06 19:40:491

地球物理探矿理论与技术方法

现代找矿勘查技术的进步使2000m以内的勘查成为可能(Gordon,2006),基于现代勘查技术所取得的成果对深部矿体的预测水平得到了提高,向深部要资源的时机已经成熟。最近20年来,在金属矿产勘查中,新理论、新概念不断涌现,新技术、新方法不断应用,有力地促进了矿产勘查的发展,为金属矿产勘查注入了生机与活力。其中,地面时间域电磁法(TEM)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、高精度重磁法、金属矿地震方法和三维地震层析成像技术等以大探测深度为特征的地面物探方法及钻孔地球物理方法在矿产勘查中的推广使用(Cas等,1995;Salisbury等,1996;吕庆田等,2001,2004),为矿集区找矿发现———隐伏矿的预测和寻找带来了新的机遇。2.4.1 现代地球物理探矿技术发展现状在过去,一些勘探者认为物探方法是一个“黑箱子”,多解性高、可信度低。而现在,随着技术的不断进步和大量的实践应用,最终使每个勘探者都认识到物探技术是一种非常有效的找矿方法。物探高新技术的研发和应用已成为西方很多国家,尤其是加拿大、澳大利亚和美国等矿业发达国家矿产勘查的重要组成部分。物探技术进步主要体现在两方面:一是新发明;二是对已有技术的完善升级和更新换代,使测量的精确度和准确度不断提高。新的更强大、更复杂的航空物探方法(如Falcon、MegaTEM、SPECTREM、TEMPEST、HOISTEM、NEWTEM、Scorpion,等等)已成为矿产勘查的重要生力军,从而使区域填图和靶区圈定的工作效率得到极大的提高(TheNorthern Miner,2007;张昌达,2006)。航空物探方面近年来发展迅猛。澳大利亚合作研究中心矿产勘查技术部研制的世界上最先进的航空矿产勘查系统(TEMPEST)使用高灵敏度磁探头测量地质体产生的微弱二次磁场,探测深度可达300m。澳大利亚的“玻璃地球计划”(GlassEarth)包括航空重力梯度测量、航空磁力张量梯度测量、先进的电磁方法、矿物化学填图、钻探新技术和三维地震,其中航空磁张量测量技术和航空重力梯度测量技术是重点研发内容。英国ARKEX公司研制成功目前最先进的超导航空重力梯度测量系统,使测量精度提高10倍。澳大利亚BHPBilli-ton公司的航空重力梯度张量测量系统(Falcon)曾经获得澳大利亚联邦科学和工业研究组织(CSIRO)2000年度科学研究成果奖。它脱胎于美国的军事技术,是美国出口管制产品,美国曾经阻止该公司用Falcon(猎鹰)系统在中国进行探矿飞行(张昌达,2005)。加拿大GEDEX公司研发的高分辨率航空重力梯度仪(GedexHD-AGG)于2006年11月获得了伦敦矿业周刊(MiningJournal)颁发的矿业研究(MiningResearch)大奖,据称该仪器能够探测到12km深处的固体矿产、石油和天然气,其准确性和速度大大提高了勘查效率,降低了勘查的风险、时间和成本。在地面物探方面,也取得长足进步。加拿大凤凰公司在完善V-5大地电磁系统的同时,推出了V5-2000型和V8阵列式大地电磁系统。加拿大的EM-57、EM-67系列已成为时间域电磁仪器的代表。美国Zonge工程与研究组织相继推出了GDP-16,GDP-32多功能电磁系统,以及能够进行长周期天然场大地电磁测量的多功能大地电磁系统。美国EMI公司在完善MT-1大地电磁系统的同时推出的EH-4电磁系统,已成为矿产勘查的重要手段之一,另外还推出了MT-24阵列式大地电磁系统。Nabighian等(2005)认为没有其他的地球物理方法像磁法一样有十分广阔的应用范围,从行星尺度到几平方米的面积,既花费少又能够提高丰富的信息,而电磁法及重磁法的组合已成为重要的发展方向和勘查手段。电磁法系统多具有频率域和时间域工作方式,能够进行多方法数据采集,如激发极化法、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法等。电磁法和重磁法物探技术呈现出向数字化、智能化、多功能化、集成化方向发展的趋势。在物探技术发展的进程中,我国的步伐相对而言比较缓慢,目前还主要处于技术引进阶段,这与我国矿产勘查的快速发展形势很不适应。目前,国家提出要加快自主开发科学实验仪器设备的步伐,物探技术方法的自主研发也应成为这一战略目标的重要组成部分。中国地质调查局正在组织一批应用于深部找矿勘查的物探方法仪器研制。2.4.2 金矿地球物理探矿方法基本原理及工作方法选择尽管Au本身有突出的物理性质(密度大、良导电),但由于Au在地壳中的丰度低,即使是具有重要经济价值的金矿床,Au的含量也不会改变含Au地质体的物理性质。微量元素Au是难以用物探方法直接检测到的。金矿床地球物理勘查工作的基本思路是通过研究金矿床(体)与某些具有地球物理异常响应的特殊围岩、找矿标志层、控矿构造(尤其是断裂剪切带),以及与硫化物(黄铁矿)的伴生关系,观测相应的地球物理场响应(异常),解决的是与成矿有关的构造(尤其是深部构造)、岩体、地层、矿源层和硫化物矿化带,以及蚀变带的空间分布等地质问题,进而达到间接找矿或矿床评价之目的(刘光鼎等,1995;赵鹏大,2001;李大心,2003)。与金矿相关地质体与围岩存在物性参数的差异,是地球物理勘查的基础;被观测的地下介质的物理属性有介质的密度、磁性、电性、弹性、放射性和温度等参数。相应的地球物理勘查方法包括电法以及电磁法勘探技术,磁法勘探技术、核法勘探(放射性测量)探矿技术,重力勘探技术以及浅层地震勘探技术等。相对金矿而言,针对不同地质体,选择不同的探矿技术。(1)追索含金破碎带用电阻率法、甚低频法及其他电磁场法追踪含矿破碎带(低阻带);用磁法追踪磁性岩中的挤压破碎带(高磁背景中的低磁带);用放射性法圈定破碎带(高放射性带)。这些方法有时还可以了解其产状。(2)追索含金石英脉主要用电法(高阻、高极化)和放射性法、磁法,并可了解其产状。(3)寻找含金硫化物富集带用电法(低阻、高极化)来进行普查和寻找,可以确定含金地质体的位置、范围、大致产状和埋深。(4)寻找伴生金矿利用物探方法对贱金属矿床的直接指示作用,而贱金属矿床伴生金原理开展找矿。如磁法、电法、重力等法寻找和圈定伴生金矿的范围、埋深及大致产状,为工程验证提供依据。(5)查明与成矿有关的各种小型构造、成矿地质体磁法、电法、地震等查明第四系或基岩覆盖下的各种容矿构造和成矿地质体(如含矿斑岩等)空间分布。(6)进行中、大比例尺填图方法有磁法、电法和放射性法等。填图的目的是确定与金矿有关的岩石-岩性因素。碳质和石墨化地层、火山沉积杂岩及显示金矿化的其他标志,如:近矿围岩蚀变带、硅化带、绢云母化带、滑石菱镁片岩化带、黄铁细晶岩化带。2.4.3 金矿地球物理技术找矿中应注意的问题由于金矿本身的特殊性,造成利用地球物理技术找矿的复杂性,造成获取地球物理信息地质解释的不确定性。如金矿成因类型、矿物组合、构造环境的多样性,决定了金矿地球物理性质及几何特性的多态性;尽管某些类型金矿就其矿石物理性质而言与围岩有着明显的差异,但也往往由于矿体规模小、地球物理场的信息弱,以至难以观测到可以辨识的异常;复杂的地质环境所造成的地质干扰背景,常常掩盖了有用的信息。这一切都将导致异常解释发生困难或出现失误。就总体来说,金矿物探异常的解释较其他矿种和领域的物探异常解释来说,难度大、复杂性高。由于金矿物探异常以及异常解释的复杂性,故这种间接性虽然拓宽了物探找金的应用领域,但同时也使物探异常的多解性更为突出。因此,物探找金的作用不宜过分夸大。在部署物探找金工作时,要针对不同勘查阶段所探测的金矿宏观目标物以及需要解决的地质问题。积极挖掘物探找金的综合信息。正是由于金矿类型多且地质背景往往比较复杂,因此引起的地球物理场十分复杂,加之金矿物探的信息比较微弱,异常解释的难度大,所以单一物探方法找Au往往很难奏效。在金矿物探的全过程中,始终要强调综合方法、综合解释。在某一探区布置金矿物探工作,应针对具体的勘探问题或地质地球物理条件优选最有效的物探方法手段或实施多种探测方法最佳技术组合,发挥多种地球物理参数信息精细分析,以及结合化探和地质资料综合解释的优势。实践表明,科学地综合各种物理场和物理参数的信息,对确定金矿赋存空间、圈定金矿化带和金矿体,以及确定与Au有关的金属矿含量等,都可获得明显的效果。事实上,某种参量的潜在信息量,只有通过与其他参量的综合应用才能发挥出来。而且几种方法提供的综合信息,也绝非单一方法所提供信息量的代数和。在找矿过程中,应力求搞清矿化带或矿化富集部位的宏观物理特征,然后选择最有代表性、针对性的方法,以一定的观测网度和精度获取与矿产资源有关的综合地球物理信息,并通过地质解释,以形象、直观的图示方式,赋给各种物性体以明确的地质含义。与寻找其他贱金属矿床不同,利用地球物理探矿寻找金矿难度更大。虽然如此,金矿地球物理技术在危机矿山接替资源找矿中仍发挥了突出作用。武警黄金地质研究所利用高密度电法、EH4等仪器方法在多个金矿山开展找矿工作,在河北峪耳崖金矿外围深部300m以下发现金矿体,在内蒙古苏右旗毕力赫金矿区新发现大型隐伏斑岩型金矿体。从不同侧面证实物探技术在危机金矿山深部资源勘查突破的重要性。
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2023-09-06 19:41:443

四 地质调查新方法新技术

现代高新技术的发展,不仅为复杂地质调查工作提供了快捷有效的工具,而且为新的地质理论的产生提供了更多的机遇。物探、化探、遥感、测试分析、钻探等技术为考古、天然气水合物调查、土地和矿产资源的合理利用、生态环境问题的解决等开辟了新的途径。考古地球物理探测技术及其应用在秦始皇帝陵园采用了高精度重力法、高精度磁法、复电阻率法和瞬变电磁法等电磁测深法、直流/交流电阻率(激发极化)深测和剖面法、地质雷达法、弹性波法、土壤汞测量和壤中汞气测量法、核磁共振法、α杯法、地温测量和自然电位法等22种先进方法技术完成剖面测量。探测发现地宫、墓室在封土堆之下,封土堆中存在细夯土墙和西向墓道,墓室中可能存在金属制品,墓室主体尚未坍塌、进水,给出了地宫开挖范围和深度、墓室大小的数据和墓室建筑材质的推断,认为阻排水渠的阻水效果目前仍然良好,封土堆南侧有一东西向砂砾石堆积带,以及对旁行三百丈和汞异常分布特点的新解释等12项。其中,封土堆下存在墓室、细夯土墙、西向墓道和地宫开挖范围、阻排水渠的阻水效果仍在、封土堆南侧存在砂砾石堆积等经验证已经得到初步证实。筛选出了地球物理探测方法在探测地宫及其陪葬坑、陪葬墓及地面建筑遗址等方面有效方法技术的组合。电法二维反演模型与洛阳铲探孔综合断面图封土堆磁异常与细夯土墙钻探验证结果地球化学填图的战略、方法、技术与应用研究自1979年“区域化探全国扫面计划”正式实施到2005年底,填图已覆盖全国673万km2。中国有关地球化学填图的新理论、新战略、新方法技术已为全世界许多国家认可,许多国家已在中国指导下开展许多合作项目。研制了高寒山区、干旱荒漠区、半干旱草原荒漠区等景观区的区域化探扫面方法;建立了39种多方法分析系统,采用以X荧光或等离体发射光谱分析为主体,配以原子吸收、原子荧光和极谱、离子选择电极,构成多元素多方法分析系统;研制了全国分析质量监控方案和标准物质,实现了对投入分析方法可选性监控、对不同分析批次间偏倚的控制、对图幅间省际间分析偏倚的监测;研制了金矿地球化学勘查新技术,针对超微细金,将金的检出限降至百亿分之二,从而圈定出有经济价值金矿床四周的数十至数百平方千米的区域性异常,从而扩大了找金的靶区。中国地球化学景观分区图中国铅地球化学图中国及其毗邻海域航空磁力△T异常图(1:500万)分析了全国493个航磁测区的基本情况;针对我国具体的地理、地球物理条件,面对实际数据和国家有关标准制定了合理的编图方案;它是迄今为止资料最新、最全、覆盖中国国土面积最大的航磁基础图件;采用的编图方法应用了航磁处理编图软件技术,其中最小曲率随机网格化方法、数字网格评价拼接方法等关键技术,保证了编图质量;编图过程全部数字化,编图方法有重大改进;形成了我国国土资源系统的一套完整的航磁测量数据。装有航磁梯度测量系统的y-12型飞机中国及其毗邻海域航空磁力△T异常图贵州省国土资源遥感综合调查研究利用遥感信息量大、成图快、多层次和宏观、综合的技术优势,应用遥感与计算机、地理信息系统等新技术,结合常规调查方法,开展了多学科综合性的国土资源调查,调查内容丰富。涵盖了贵州省资源与环境的主要方面,包括土地资源、矿产资源、水资源、森林资源、旅游资源、地质构造、地质灾害、水土流失、土地石漠化、地表水污染、气象灾害和重点地区——贵阳市城市用地现状、绿化现状、大气环境、水环境、声环境、生态景观以及典型地区——清镇市坡耕地调查等内容,基本查清贵州省国土资源及环境最新状况,编制了贵州省国土资源和环境系列图件及相应的研究成果报告,建立了贵州省国土资源基础信息系统。2005~2006国土资源部科技发展报告合成波段:TM 7.4.3(1998.117)遥感图新型镶齿式金刚石钻头及工艺研究应用研制成功具有独立自主知识产权的新型镶齿式金刚石钻头。对预合金化纳米级粉末进行研制,采用镶齿式钻头炉中自动焊接工艺,焊接了金刚石胎块表面存在的焊接层。新型镶齿式金刚石钻头具有大水口、高比压、高金刚石层的独特结构,将3种钻头制造方法(热压、无压、钎焊)集中于一体,使钻头对地层适当性增强,钻头寿命延长,机械钻速提高,从而节约了钻井成本,缩短了钻井周期,加快了资源勘探的速度;钻头胎块焊接强度高,解决了钻头制造中的关键难题,在深孔(井)钻进中未发生胎块脱落现象,保证了深孔(井)的安全钻进。大陆科学钻探中使用的新型镶齿式金刚石钻头海洋天然气水合物模拟实验研究开展了天然气水合物模拟实验研究,建立了3 套具有完全独立自主知识产权的模拟实验装置,进行了海洋沉积物中水合物稳定条件、地球化学和地球物理特征的研究,为我国海域天然气水合物的勘探开发提供了基础参数和技术支撑。水合物相平衡条件研究的主要实验室设备装置金属矿地震方法技术研究对金属矿勘查中的地震方法技术进行了系统研究,包括适合于金属矿地震探测的理论基础、数值模拟、野外数据采集、资料处理和综合解释技术等,在资料处理中,研制了一些适合于金属矿地震资料的处理软件。开展了地面地震层析成像的方法技术研究,根据地面地震层析反演的速度剖面,可直观地解释地层的构造形态、隐伏岩体和断裂构造的分布。综合利用高分辨率地震剖面和地面地震层析速度剖面探测到了岩体内部的不均匀体;根据获得的地震剖面和钻孔资料,对钻孔之间矿体连接的方式进行了修正,对钻孔揭示的矿体进行了横向追踪,得出了能精细反映矿体分布和地质构造的地震地质剖面图;成功地利用地震散射波探测到了与块状硫化物金属矿有关的局部不均匀体,并得到钻探验证,研制了适合于散射波成像的地震处理软件;提出利用反射波探测控矿构造和隐伏岩体分布、利用散射波探测与块状硫化物金属矿有关的局部不均匀体的综合地震探测技术。地面地震层析成像速度剖面图某多金属矿区的高分辨率地震反射剖面大型科学装备远程共享示范研究——离子探针示范系统以计算机远程控制技术和公众宽带网技术为支撑,通过远程控制、远程数据采集和远程交互式协同研究的技术应用,最终构建大型离子探针质谱仪的远程操作与共享研究平台。项目实现了基于公共网络环境,实时远程控制离子探针质谱计,达到了亲临北京离子探针中心进行实验的效果,并能够满足多个科学家异地实时进行协同实验的需要。项目组先后在湖北宜昌、巴西圣保罗大学建立远程工作站并取得圆满成功。2006年在成功实现离子探针远程共享示范系统的基础上,针对微束分析仪器的特点,研制出此类仪器远程共享的通用系统,逐步实现了离子探针类、电子探针类、激光探针类大型仪器远程共享,已经初步构建了以SHRIMP II、扫描电镜和MAT900三台仪器为核心的网络虚拟实验中心。巴西圣保罗大学师生远程操作离子探针中巴科学家远程交流中国土壤生态地球化学基准值及数据库研究研究区包括三江平原、松辽平原、黄淮海平原、长江三角洲平原、江汉平原、鄱阳湖平原、南阳盆地和珠江三角洲。利用元素相关关系法确定了适宜的采样深度(-150~-175cm)。在大约85万km2的研究区内,共采集土壤样品517件,定量分析测试了88项指标,其中包括76项化学元素指标、4项土壤理化性质指标、3项土壤粒级组成指标(粘粒、粉砂粒、砂粒)和5项土壤矿物组成指标(蒙脱石、水云母、高岭石、石英、长石)。以样品分析测试数据为基础,分别统计出8个冲积平原和整个东部平原共9个统计单元内76个化学元素(包括氧化物)的土壤生态地球化学基准值和pH值、电导率、有机碳、H2O+等4项理化指标的基准值。根据土壤粒级组成定量分析结果对我国东部平原区的土壤质地进行了分类。应用MAPGIS地理信息系统,构建了我国东部平原土壤生态地球化学基准值空间数据库,实现了基准值研究成果的可视化,并且通过数据库的形式将所有原始分析数据予以公开。土壤生态地球化学基准值空间数据库界面
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物化探手段在北京应用的突出成果

卢惠华钱佩娟(北京市国土资源局)在2009年第21届地质学史学术年会上,卢惠华曾发表“科学技术深刻改变了北京地勘工作的面貌”一文。文中讲述了十大地质科技对北京地勘工作产生的重大影响。这十大地质科技是:①物化探技术显威力;②探矿技术有大突破;③遥感技术令人耳目一新;④电脑在各方面工作中起大作用;⑤综合方法在区调中发挥大效益;⑥采用新学说提高地质研究水平;⑦水工环地质工作拓宽了地质工作的领域;⑧地下热水勘查开发效益好;⑨浅层地热能和热泵技术正大力推广;⑩多参数立体地质调查开创新局面。2009年的文章,只是十大地质科技的概略介绍。本文将重点介绍第一项,物化探技术在北京应用的突出成果。众所周知,新中国成立前,我国的地勘事业十分落后,仅有少数人员从事地质工作。工作方法和手段十分简单,地质工作就靠那三大件(铁锤、罗盘和放大镜),别的就没有什么了。因此新中国成立初期,物化探是一片空白的局面;故此,物化探方法的采用给地质工作带来了新的勘探手段。北京很重视物化探新技术。从20世纪50年代开始,地矿、石油、冶金、水电、煤炭、航空航天、建设、核工业、武警黄金、国家地震局、河北地质局、北京市地质局等约几十个部门和单位,都在北京地区投入了物化探工作。北京市地质局还成立了专业的物化探队,承担了其中的大部分工作。北京地区的物化探工作由7个方面组成:①区域性物探(包括航空物探、区域重力测量、区域电测深测量、区域地面磁法测量、区域地质调查中的物化探);②矿产物探;③水文物探;④地热物探;⑤考古物探、工程物探和环境物探;⑥井中物探;⑦深部构造物探。60年的地质工作,物化探手段在北京得到广泛应用,效果突出,现分十大方面阐述如下。一、促进了区调工作的发展和变化20世纪50年代末至60年代初,北京开展了第一轮大面积的1:5万区调。当时,只有地质观测一种手段,方法单一,一般用4年时间完成一个图幅。80年代,第二轮1:5万区调较广泛采用了物化探技术,获得大量的、多方面的地质信息。特别是遥感技术,使多幅联测可行,扩大了工作区域(一般2~3幅),加快了工作进度。据报道,北京市地勘局物探队先后在青龙桥、清水、沿河城、周口店、昌平等11个图幅进行工作,收集整理前人物化探资料,对图幅内航磁异常及区域化探进行了踏勘检查和评价,补做了必要的工作,编绘了物化探成果图,并提交独立的物化探报告。据查,第二轮区调最初的双图幅联测(昌平、小汤山图幅),平均2~5年完成一个图幅。有了经验后,图幅联测速度加快,完成一个图幅,平均只要一年多;3个图幅联测,平均半年多就完成一图幅。联测大大地改变了区调工作的慢节奏,做到了又好又快又多地完成任务。进入21世纪,地质调查工作进入了新的阶段。2003~2007年,由北京市地勘局下属单位(市地质调查研究院、市水文地质工程地质大队、市地质勘查技术院、市地质研究所)共同承担《北京市多参数立体地质调查》工作。项目由国土资源部与北京市政府共同出资进行。以北京面临和亟待解决的城市地质问题为工作主要内容,其目的是为首都可持续发展服务。以地学理论为指导,借鉴国内外先进经验开展工作,在充分研究和利用已有资料的基础上,综合运用现代各种勘查技术(包括地质、水工环地质、钻探、物化探等),特别是大量采用钻探和各种物化探手段(表1至表3)进行工作,从而获得大量多方面的地质信息。表1 北京地区地质调查工作演化表2 多参数立体地质调查使用钻探工作量表表3 多参数立体地质调查使用物探手段和工作量表续表项目组提出北京平原区“三圈三层”三维地质结构的调查思路。所谓“三圈三层”三维地质结构,“三圈”是指面上工作区分为一般区、六环路以内区和重点区,“三层”是指垂直方向上分为新生界层、工程建设层(0~50m)和基岩层。通过这样的调研,查明了不同尺度下北京平原区地层结构的空间展布规律。利用数字可视化技术,采用地质钻孔与地质剖面结合的方法,建立前新生代地层、新生代地层和工程建设层的地层三维结构数字模型。课题包括3项专题、8个子课题。3项专题是:①北京城市活动断裂及地壳稳定性调查;②奥运公园地区专项地质调查;③城市地质信息管理与服务系统建设。8个子课题是:①北京市平原区新生界立体地质调查;②北京市平原区工程建设层立体地质调查;③北京市平原区基岩立体地质调查;④北京市平原区土壤环境地球化学调查;⑤北京城市生活垃圾处置现状及选址地质环境调查;⑥北京市平原区地下水环境地球化学调查;⑦北京市地下水资源潜力评价;⑧北京市地热资源潜力评价。工作结束后提交了项目报告,专家评审给《北京市多参数立体地质调查》报告高度评价:总体达国际水平,部分达国际领先水平,并认为项目起到示范作用。多参数立体地质调查是地质调查工作的新发展。回顾地质调查工作的历程,20世纪50~60年代,是工作手段比简较单的地质调查过程,仅仅是地表面的观察研究,重点是基础地质和找矿;20世纪后期,研究对象不局限于地质和找矿,领域向外有所延伸;进入21世纪,手段多了,视域宽了,观察深度大了,主要研究的是城市地质问题,地质调查已发展到多参数立体地质调查阶段,这是客观的需要,是科学技术的进步,是地质与各种科技手段密切结合的结果。二、在找铁矿中贡献巨大磁法(包括航空磁法和地面磁法)找铁矿是有效的方法手段。自20世纪50年代以来,北京共做过6次系统航空物探测量,覆盖了北京全区,包括1:2.5万、1:5万和1:10万航磁。自1958年开始至20世纪70年代末,在北京开展了系统性的地磁测量,山区共完成了1:5万磁法5500km2,还有其他1:2.5万、1:1万、1:5000、1:2000比例尺的大量地面磁法测量。圈出矿异常265处,涉及铁、铬、钒、钛等黑色金属矿。划分了3个磁场区,11个磁异常区,81个磁异常群,257个局部磁异常。其中,28个磁异常已作过勘探或钻探验证,占总异常数的 10.9%;作过面积性详查的 22个,占异常数的8.5%;作过踏勘检查的64个,占总异常数的24.9%;其余143个磁异常未能作查验。磁测作用十分明显,找矿线索突出,在图上有清晰的异常表现,对找矿帮助很大。至今,北京地区的铁矿分布、产状、规模已基本查明,探明储量10×108(大型矿1个,中型22个,小型20个)。多年来,探明储量位居全国第11位。磁法资料不但给出明确的找矿线索,而且还显示出铁矿本身的许多信息。以密云沙厂铁矿为例,①该矿均有航磁、地磁异常显示;②磁异常资料显示矿区为向斜构造;③Ⅱ号异常带显示有隐伏矿。经钻孔验证,这些信息都是正确的,沙厂铁矿区构造确实是向斜构造,Ⅱ号异常确实有隐伏矿。矿区储量由此大幅增加,由3000 多万吨(中型)猛增至1.4×108t(大型)。三、在找金矿中立大功20世纪60~70年代,北京开展大规模金矿普查,尽管花了很大的力气,做了很大的努力,但是,效果不显著,只找到了一些小矿,这种局面一直延续到20世纪80年代中期。后来,通过总结找矿经验教训,从找矿指导思想、找矿理论、找矿方法等多方面进行反思。端正了思想,坚定了信心,在工作中大力采用综合手段和综合方法,特别是化探方法,从而打开了找矿的新局面。1.怀柔杨树底下金矿的发现1987年,北京市地质调查所区调队在开展1:5万区测过程中,在杨树底下开展化探测量,在已控制的钼矿坑道中进行检查取样,发现金矿品位较高,从而发现此区铁帽是以含金为主的金矿体。紧接着,该所正式在此地开展勘查工作,1989年底,查明该矿黄金储量4.8t(接近中型矿)。2.怀柔德田沟金矿的发现20世纪90年代初,北京地质调查所101队与北京市地勘局物化探队联合组成普查队,对德田沟至崎峰茶一带的物化探异常开展普查。采化探样232件,进行地表揭露,大致圈定了矿化范围,并初步圈定了Ⅱ号矿体的规模。后来又开展化探次生晕、原生晕剖面测量及激电剖面、电测井、井中物探试验工作。地质与物化探的密切结合,终于查明了一个中型金矿,黄金储量达5.09t。这两个金矿的发现,是北京地区金矿找矿的重大突破,是区调与找矿相结合和地质与物化探相结合的成果,物化探在其中发挥了重要的作用。四、在找水中显威力我国是一个水资源严重不足的国家,全国各地都在努力打井找水。多年的工作证明,水文物探已成为地球物理勘探的一种重要方法。目前,这种方法已在全国各地找水中普遍应用,效果显著。水文地质与水文物探方法相结合在北京找到了大量地下水(1982年和1987年,先后两次开展水资源计算评价。结果,可采地下水资源量均为26.33×108m3),为保障首都供水安全发挥了重大作用。20世纪60~70年代,水文物探主要为郊区农田抗旱供水服务,在昌平、门头沟、通县等地开展大比例尺(1:2000或1:1000)水文物探工作。进入80年代,以开展1:5万水文物探为主,主要方法是电剖面、电测深和电磁测深等。例如,1982年3月至1990年5月,北京市地勘局先后对北京平原6422km2进行了电剖面和电测深工作。此项工作,重新编绘了平原区基岩地质图,不但提高了北京平原区的基础地质研究,而且依据第四系电性的特征,圈定了测区第四系的富水区。如永定河冲积扇及古河道富水区、大石河冲积扇及古河道富水区、错河冲积扇及古河道富水区、潮白河古河道富水区等等,还划分了冲洪积扇、洪积扇裙及古河道,编制了北京平原区第四系(10~100m)涌水量分布图。这些成果对区域水文地质条件评价、农田水利建设、水井位置选择及计算涌水量等提供了依据。北京山区面积大,许多地方水资源缺乏,人畜饮水困难,北京地勘局所属各单位自20世纪60年代开始至今,不断派人深入山区开展技术指导,为乡村找水、定井位、凿井数百眼。其中,水文物探同样是重要的勘查方法手段。五、在地热勘查中功效独特物探方法在地热勘查和确定地热井位中发挥极其重要作用。历史上北京城区没有地热开采利用的记录。20世纪70年代初,北京水文地质工程公司在李四光部长的指导下进行地热普查。一炮打响,在北京氧气厂、天坛公园、北京火车站先后打出了30~50℃的地下热水,初步圈出约30km2的地热异常区。之后,经过40年的勘查,目前已查明平原区隐伏4个地热异常远景带,包括10个地热田,总面积已超1400km2。计算地热能源远景储量(E级),折合标准煤89326.213×104t。地热资源深埋地下,肉眼观察的功能受到很大的限制。地热普查的主要方法是地热物探,包括物化探多种方法手段,利用它们圈定地热带和热储层隆起区。至今,北京地区地热开发利用成效显著,已打成地热井约160眼,正常开采井110多眼。地下热水开采量控制在1000×104m3以下,主要用于采暖、洗浴、医疗、水产、养殖、温室种植、康乐保健、饮用矿泉水、旅游等方面,这些对招商引资和创汇起到很好的作用。近年来地热勘查采用微动测深技术,即瑞雷波法(测深3000m),克服了电测深法(测深1600m)可探深度较浅的缺陷。此方法的一大优点是可应用于大城市的环境,解决了因人口过密、建筑物密集、交通繁忙、工业干扰严重,以致常规物探手段难以施工的问题,为城市地热勘查提供了一个比较有效的手段。微动测深技术(1992年)首先在丰台世界公园应用。当时,该地区没有地热井资料参考,采用电测深法只能测1600m,此深度不足以确定热储层埋深。后采用瑞雷波法,推测蓟县系埋深为2000m左右。钻孔证实,该地层顶板为1940m,与瑞雷波法预测结果十分吻合。最后打成一个孔深2500m、出水温度69℃的地热井。2001年,北京市地质勘察院开展“综合物探系统(组合)在北京市进行深部地热勘探研究”。调研表明:“重力、磁法、直流电阻率测深、微动测深、可控音频大地电磁测深(CSAMT)以及大地电磁测深(MT)等方法适合北京地区地热勘查,应用效果较好”。六、在探测北京深部地壳构造中发挥关键作用唐山地震后,中国地震局地球物理勘探中心等单位在华北地区开展了大量的人工地震测深工作。这项工作,首次揭示出北京地区地壳上地幔深部结构构造具有纵向分层和横向分块的基本特征。北京及其邻区,地壳速度结构大致可分为上地壳和下地壳两大部分(徐锡伟,2002)。上地壳包括沉积盖层及其下的结晶基底,厚度变化不大,总的趋势是东南薄西北厚。在三河、宝坻一带为20~21km,北京附近为22km,张家口一带加厚至23~24km。下地壳也由两层组成,其厚度也由东南向西北逐渐增厚。在东南部的天津附近,下地壳厚10km,到西北部张家口一带最厚达19km。人工地震测深剖面的地壳速度结构和莫霍面的三维构造形态分析,均显示在横向上北京及其邻区的不同地质构造单元速度结构有明显的差异,可以划分出华北断陷、燕山断块、太行山断块、山西断陷盆地等不同的速度块体,不同块体之间的接触带常常是各种地球物理资料(如地壳厚度、重磁场特征)的变异带。其中,张家口-渤海构造带和太行山山前断裂带是区内两条最明显的深部构造变异带。这两条深部构造变异带均与现今地震活动关系密切。地壳结构构造与地震活动息息相关。在北京及其邻区,地震活动和主要地震带的空间展布与地壳厚度变化和区域重磁场所反映的构造带走向、构造分区边界的延伸是一致的。如北西向的张家口-渤海断裂带,北东向的太行山山前断裂带,以及华北平原内的若干北东向构造带等。据研究,在这些带内,地震多发生在重、磁异常梯级带附近,正负异常的交界处,以及不同方向重、磁异常带交会处或异常带的转折处等部位。这些地方往往是地壳磁性基底与弱磁性基底的接触带,或基底隆起与凹陷的变化过渡带,或地壳厚度的变异处,并伴有深大断裂的发育。七、给土壤进行全面“体检”为首都现代化农业腾飞“把脉”几十年来,首都许多单位的地质工作者配合区调或矿产勘查开展地球化学勘查。20世纪80年代,地矿局物化探队开展了山区1:20万水系沉积物测量;与地矿部地化勘查研究所共同开展了北京市1:5万土壤环境地球化学调查,定量分析了铜、砷、铅、镉、锌、铬、镍、汞、氟等22项元素及指标,查明了土壤养分和营养元素丰缺状况及主要农作物中有害元素的富集规律,发现并圈定了一些有重要意义的异常区,评价了土壤综合肥力等级和主要农作物的安全性,为农业种植规划调整提供了重要依据。此外,还对延庆县、大兴区生态农业地质进行了调查评价。平原区的农业是全市农业的关键地区。2006~2007年,北京市地质勘查技术院首次对其进行了大规模(6400km2)土壤环境地球化学调查评价,基本查明了平原区土壤环境质量总体状况,对其进行了分级和安全性评价,总结出城市生态系统、农田生态系统的影响因素、变化情况及演化趋势,为城市环境保护、污染治理、农作物合理种植,提供了科学依据。八、进行国土资源调查 为城市规划提供依据遥感技术是航空物探的一种重要手段。自20世纪80年代以来,北京大力推广遥感技术在各方面地质工作中的应用,成果十分突出。有关遥感的成果,特别要提及“8301工程”。“8301工程”是“北京市航空遥感综合调查”项目,是由地质部、城乡建设环境保护部和北京市政府共同组织的重大工程,有41项课题。工作从1983年起至1986年,由地质部遥感中心和北京市地勘局共同负责完成。项目获丰硕成果,有23项成果填补了空白,2项达国际先进水平,7项达国际同等水平,14项达国内先进水平。该项目获国家科技进步奖一等奖。其中的“航空遥感在昌平县山区农业建设规划中的应用”项目,首先在昌平区黑山寨试点,进而在全区开展,取得了很好效果。基本查明了农、林、土地、果木等各类资源的状况,取得了山川水系、坡度、土地利用等大量资料,研究了各类野生资源以及果木的生长条件,为昌平进行农业建设规划提供了重要依据。该项目受到当地政府好评,获地矿部科技成果奖二等奖。此后,遥感技术进一步在平谷、延庆等区、县农业建设规划中推广应用,均取得好效果。2002年3月至2004年12月,北京市地质研究所又进行了一次“北京市国土资源遥感综合调查”工作,完成1:25万地土利用现状、矿产资源、地质灾害、地质旅游遥感解译,面积1.68×104km2;1:10万环境地质现状解释,面积3514km2;1:5万环城绿化现状解译,面积1653km2;1:2.5万奥运主场区综合环境的遥感解译,面积156km2。上述成果,已提供给北京市有关部门为城市规划利用。九、地质灾害调查评价效果显著地质灾害是北京自然灾害中的一种重要的灾害,古今都给北京造成过大灾害。1)北京市地质研究所应用遥感技术对首都的地质灾害做了大量的调研工作。1989~1991年,北京市地质研究所开展了“北京地区地质灾害调查”工作。该项工作对北京历年发生的自然灾害的资料进行了分析,利用航片进行解译并配合地面调查,初步查明北京地区主要地质灾害分布现状及发育特征。山区以泥石流和矿山地面塌陷为严重;平原区则以地面沉降最为突出。调查表明,崩塌、滑塌、泥石流北山比西山发育。通过工作,提交了“北京地区地质灾害调查报告”,预测了灾害可能发生的地区。1991年6月10日,京北山区发生暴雨,在预测区内发生了百年不遇的泥石流灾害,怀柔北部山区有113条沟发生泥石流,死亡28人,重伤8人,直接经济损失2.65亿元。随后,北京市地质研究所又对其他的山区县进行了调研,编写了报告(表4)。表4 应用遥感技术调查地质灾害成果2)一系列的调研报告为领导决策提供了依据,北京市政府于1993年制定了北山地区险村“久安”搬迁计划,由市政府拨出专款,自1993年开始实施,用3年时间搬迁了危险村374处、18422户、60451人。此后,山区自然灾害造成的生命财产损失明显减少。3)北京市地勘局制定了突发性地质灾害应急预案,成立了指挥领导小组(下设应急调查队),由正、副局长担任组长。突发灾害发生后,应急调查队在30min内集结,1h内完成准备工作,并奔赴现场开展调查工作。4)配合突发性地质灾害应急预案,2003~2004年,北京市地勘局与气象局合作制定了《北京市汛期突发性地质灾害气象预报预警实施方案》。2004~2007年期间,北京市地勘局完成汛期预警预报值班500余班次,制作预警产品12期,发布预警信息11次,向各区县国土局转达临时地质灾害预警信息数十次。预警预报信息的发布,使北京市人民群众增强了地质灾害的防范意识,有利于防灾和抗灾工作的顺利进行。十、在地质环境调查评价中广泛应用,效果突出物化探在地质环境调研中应用广泛,特别是遥感技术的应用研究。如:1)北京市区重要水源地综合地质环境调查,由北京市地质研究所承担,2002年初开始工作,2003年6月提交报告。重点应用遥感技术,进行1:1万~1:10万遥感解译3514km2;1:10万水土流失调查,3514km2;1:5万综合地质环境调查,3514km2;1:5万矿山环境调查63个矿区3000km2;1:1万重点矿山环境调查4个矿区。这些工作,为地方政府制定矿山规划、矿山整顿、环境治理提供了依据。2)北京市密云水库及其上游地区地质环境调查及防治对策研究,由北京市地质工程设计研究院承担,主要应用遥感技术。2002年3月开始,2004年12月提交报告。主要调查密云水库及其上游的地质环境,查明了区内矿山数量、采选状况、污染情况;调查了河流与水库的水质、地质灾害,人类不合理活动对环境的影响,并对有关的环境影响因素提出了实际可行的防治措施。3)城市“热岛效应”研究。城市化发展的结果是,市区的温度比郊区高,低温的郊区包围着高温的城区,气象学称此为“热岛效应”。据气象部门近40多年的统计,北京城区平均气温一般比郊区高出2.77℃。这个平均数据,气象学称其为“热岛强度”。热岛强度分为3种类型,即弱热岛型(城区较郊区地表温度高2.5~4.5℃)、较强热岛型(城区较郊区地表温度高4.5~6.5℃)、强热岛型(城区较郊区地表温度高6.5℃以上)。“热岛效应”明显影响市区气温,它使京城气温一般比郊区高,而且使季节变更提前。据气象部门资料,2000年以前,北京入春的时间(平原区)大多在4月3~5日之前(山区在4月中旬);2000年之后,入春时间多数提前至3月下旬,2006年、2007年、2009这3年,甚至提前到3月中旬。从历史资料看,京城入夏的时间一般在5月27~29日。进入夏天的物候学标志是“刺槐进入盛开期”。2010年,由于“热岛效应”,北京入夏提前到5月中旬(5月19日)。据报道,2010年7月全球平均气温再创新高,7月是历史上有气温纪录最高的一个月。本市热环境遥感监测显示,7月京城六区形成明显热岛效应,且大部地区已达强“热岛”状态。7月5日13时58分卫星遥感图示,本市大部分平原区地表温度都在48℃以上,其中,城区、丰台大部、石景山中南部、房山东部、大兴西北部以及除延庆之外的其他区县在城镇及其周边地区,地表温度都超过了50℃,少部地区超过了54℃。但是,大部分山区地表温度都在43℃以下。由于郊区大部农田收获小麦后种上了玉米,植被覆盖率较低,导致平均地表温度较高,大部分在48℃左右。高温酷暑,空调运行,导致2010年(7月)北京电网负荷频创历史纪录(1666×104kW)。据统计,电网负荷的1/3为空调负荷。以上10个方面的突出成果,说明物化探是一种十分独特的勘探工作手段,其方法多种多样,应用广泛,效果明显,成果突出。它促进了地质勘查工作的快速发展和变化,与其他勘探手段密切配合,提高了地质勘探方法的整体探测能力,为社会经济建设作出了越来越大的贡献。
2023-09-06 19:43:311

我是一个学物探的学生 想问下matlab对C要求高么?以后物探行业应用最广的计算机语言是什么?

是想以后主要搞物探软件开发?是的话可以多学学,不是的话多学点大型软件的操作吧
2023-09-06 19:43:414

地面物探技术

(1)重力探测技术重力测量仪器主要有机械式的石英弹簧重力仪、金属弹簧重力仪与超导重力仪,仪器精度由10μGal(微伽)提高到1μGal。现在正在研制和使用的重力仪已经超过了60种。当今世界最先进的重力仪器以CG-5和LCR-D/G系列的数字化智能型高精度重力仪为代表,其读数分辨率达1μGal,重复观测精度小于5μGal。我国目前主要以引进为主,现已开始数字重力仪的研发。重力测量仪器研制的另一发展方向是重力梯度仪。20世纪90年代,美国和澳大利亚开始研究用于重力梯度仪的蓝宝石谐振器加速度计。目前已走出或将要走出实验室的重力梯度仪是美国的旋转加速度计重力梯度仪、超导重力梯度仪和法国的静电加速度计重力梯度仪。(2)磁力探测技术加拿大、美国等国的磁力仪产品代表了当今世界的最高水平。其发展趋势表现为,高精度、小型化、自动化和智能化;与GPS一体化;输出方式多样化,包括数据输出、视频输出和声频输出、现场数据处理、模拟与解释等,适用于多个应用领域;多探头配置;多参数测量。如加拿大Scintrex公司研制的CG-3自动重力仪与MP-4 磁力仪探头相连,进行同点重磁观测。(3)电法/电磁法探测技术国外电磁法探测技术不仅在方法理论上取得较大进展,在电磁法仪器的研制与商品化生产上以及在资源勘查中获得找矿效果方面,更是成果突出。特别是近20年来,国外相继推出了多种类型的电磁法探测仪器系统,如加拿大凤凰公司研制的V5、V5-2000、V-6、V-8系统;美国Zonge公司研制的GDP-16、GDP-32、GDP-32Ⅱ系统,EMI公司研制的 EH-4、MT-24 阵列式大地电磁系统;德国METRONIX公司研制的GMS-05、GMS-06 和GMS-7系统。近些年来,加拿大Quantec Geoseience公司推出了TITAN24阵列MT+IP测量系统,澳大利亚推出了BHP MiMDAS阵列MT连续剖面测量系统和Geoferret EM阵列TEM系统。纵观电磁法探测仪器的发展趋势,在由以前的单一方法的电磁仪器向多种方法仪器集成发展,在变革有线多道集中式仪器向分布式阵列同步观测新型仪器发展。随着阵列式电磁与激电综合测量系统的发展,综合电磁、激电二维可视化反演技术和电阻率成像及三维形体反演技术也日趋成熟。目前反演技术研究重点已由一维、二维转向三维反演。开展电磁与激电融合多参数互约束反演技术研究,也是阵列电磁与激电融合方法反演技术的重要发展方向。(4)地震探测技术地震勘探技术方法门类众多,包括反射波法、折射波法、瑞雷波法、地震映像法、垂直地震剖面法等,其中应用最广的是反射波法。地震探测技术主要应用于能源矿产(石油、天然气、煤炭)等勘查领域。近10年来,加拿大、澳大利亚和南非等国家十分重视金属矿地震探测法的技术研究,相继开展了金属矿岩石波阻抗及反射系数研究、金属矿(块状硫化物)散射波场模拟研究、反射地震直接探测金属矿体的试验研究、井中地震成像和3D金属矿地震成像研究等,较好地解决了沉积矿产勘查中的地质问题及非沉积矿产勘查中的地质构造、岩性填图、侵入体和蚀变带的圈定以及块状硫化物矿体分布等地质问题,取得了较好的勘查效果,显示出其广阔的应用前景。近年来,三维地震勘探成为地震勘探技术研究的新热点。三维地震勘探具有很高的信噪比和分辨率,获得的信息量丰富,对地下的地质构造形态可直接或间接反映出来,其解决地质问题的效果和能力,是以往常规二维地震勘探无法比拟的。三维地震勘探技术在页岩气开发中发挥了重要作用,被认为是开发初期最常用的技术手段。当今世界上地震勘探技术研究的另一个热点是多波勘探技术。近年来,随着油气勘探开发难度的加大、地震技术装备水平的提高,多波(多分量)地震勘探日益受到重视,并已逐渐进入工业化生产,成为石油资源、煤炭资源勘探与开发领域中最活跃、最有潜力的地震勘探方法之一。但多波地震勘探技术应用仍处于初期阶段,其采集、处理和解释等技术还有待于进一步发展。(5)放射性地球物理勘查技术20世纪80年代以来,国内外发展较快的放射性地球物理勘查技术主要有:中微子在地球科学中的应用、应用核技术探测纳米级微粒和气体、应用核技术原位测品位并计算线储量(包括射线荧光辐射取样、中子活化辐射取样和伽马射线辐射取样)、地面伽马能谱测量、射线荧光测井、水底和海底天然放射性方法测量、水底和海底中子活化方法测量、水下射线荧光测量、核磁共振方法、在工程中应用核技术、反射宇宙中子法,以及在环境科学中应用核技术等。
2023-09-06 19:43:551

活动金属离子法

一、内容概述活动金属离子法(Mobile Metal Ions)简称MMI方法,是澳大利亚A.Mann等在20世纪90年代初发展起来的。这一方法的依据是金属活动离子可从深部矿体穿过上覆的沉积岩石及外来的厚层运积物盖层而达于地表。使用某种特殊试剂可以把这种金属活动离子提取出来。这种金属活动态离子异常经常较准确地位于矿体垂直上方,偶尔也在倾斜上方,透视深度最高纪录达700m。至于活动态金属离子如何从深部达于地表,学者的解释是在风化过程中,发生元素的化学释放和气体的搬运。但他们正在进行“活动态金属离子异常形成机制的研究”,这一项目是保密的,并得到11家矿业公司的经费支持。由于发明者成立了商业勘查公司,出于商业秘密考虑,至今没有发表方法的细节。活化金属离子法(MMI)作为一种深穿透地球化学方法,测量的是由地下深部矿体释放并迁移到地表土壤中的“活化金属离子”。元素从深部向地表的迁移机理是无法观测到的,这一直是勘查地球化学研究的焦点和争论最大的问题。被测元素如何迁移到运积层表部是所有深穿透地球化学方法的前提和理论基础。有研究认为元素可以通过以下7种途径迁移至地表:①毛细管作用;②植物根吸附作用;③离子扩散作用;④电化学迁移;⑤蒸发作用;⑥地下水循环;⑦气体扩散。随着深穿透地球化学方法研究的不断深入,扩展了深部元素迁移营力和机制的视野,提出了“还原柱”迁移模型、地气流迁移模型、多营力迁移模型等。Mann et al.(1995,1998)对土壤地球化学异常的形成提出了一个新的模型。这种模型认为在A层或B层土壤中未结合的金属(弱吸附或活化金属离子)和结合后的金属(与土壤中有机物、黏土、碳酸盐等组分结合的离子)之间存在着动态平衡。矿(化)体释放的元素可以通过水溶液和(或)气体搬运至近地表,随着成土作用的进行,这些还未结合的金属与土壤中的有机物、黏土、碳酸盐、铁氧化物等组分结合,并在重力、流体等作用下发生侧向分散。这种模型指出,矿(化)体释放的未结合的金属或活化离子(Mobile Ions)是垂向迁移至近地表土壤中,与土壤颗粒结合,在与土壤颗粒结合前,金属离子作为活动态仅在有限时间内存在。随着时间推移和远离矿(化)体,活化金属离子最终将以结合的金属离子形式存在,而这种结合物的侧向分散使得元素分布范围扩大,也使得元素的背景值增高,异常范围变宽。活化金属离子不会在地表土壤中发生横向移动而错开矿体,这是因为活化金属离子仅存在于有限时间内,随之将与土壤颗粒结合。另外,在雨水等作用下,这些活化金属离子也可能发生渗透作用而进入深部。MMI方法关注的便是这些未结合的活化金属离子,通过偏提取技术,利用某种特殊提取剂和高灵敏度ICP-MS仪器,便可以将活化金属离子测定出来,其反映的异常一般位于矿(化)体之上,从而准确定位矿(化)体。二、应用范围及应用实例SGS实验室声称MMI方法已经在多种气候、地形条件、多个矿区取得了成功,找矿成功率达93%。在这些找矿成果中,位于西澳的Golden Web金矿床的发现最为突出。从活化金属离子法的原理和实例效果可以看出,其相对其他土壤测量方法存在明显优势。其一,MMI方法是作为一种深穿透地球化学方法,可以识别地表下700多米的深部矿(化)体;其二,MMI方法得到的异常较集中,且一般位于原始矿脉上方,可以直接为钻探查证提供依据,与传统地勘测量方法相比,可缩减靶区范围30%~50%,从而降低勘探成本;同时,MMI方法具有低的元素检出限,通过专用溶剂提取的元素浓度足以被现代高灵敏度的实验室分析仪器ICP-MS检测到,并且背景干扰较低,能充分反映矿致异常。同时,MMI方法作为一种新技术也需要不断完善其理论基础和技术方法。首先,元素从深部向地表迁移的机理仍然模糊不清;其次,偏提取技术在相当程度上受土壤物理化学性质、元素的地表地球化学行为影响,样品加工分析过程中的思路、操作、控制技术都会左右测定和解释的结果,这些都是技术方法研究必须面对的关键问题;再次,目前对异常的预测仅仅是二维平面定位,而无法实现深度定位,如何做到对探测对象的空间位置、大小和形态有直观的了解也是MMI方法乃至所有深穿透地球化学方法研究的重要课题;最后,MMI方法并非完全适合所有矿区,所以在进行测量前,必须进行试验测量,对方法的有效性、采样深度、提取时间、提取温度及工作区的地质-景观环境进行详细研究,以确定最佳技术条件。三、资料来源蒋永建,魏俊浩,周京仁等.2010.勘查地球化学新方法在矿产勘查中的应用及其地质效果.物探与化探,02:134~138孙剑,陈岳龙,李大鹏.2011.隐伏矿床勘查地球化学新进展.地球科学进展,26(08):822~836唐金荣,崔熙琳,施俊法.2009.非传统化探方法研究的新进展.地质通报,Z1:232~244王学求,刘占元,白金峰等.2005.深穿透地球化学对比研究两例.物探化探计算技术,03:250~255+183吴俊华,袁承先,赵赣.2010.隐伏矿体的预测理论、探测方法及发展现状.地质找矿论丛,03:188~195杨少平,弓秋丽,文志刚等.2011.地球化学勘查新技术应用研究.地质学报,11:1844~1877杨霄,周松林,刘泽群等.2012.一种深穿透地球化学新方法——活化金属离子法.矿产勘查,04:506~511赵洪涛,张庆华.2010.深穿透化探方法及在矿产勘查中的应用.地质找矿论丛,03:196~200+211Bajc A F.1988.A comparative analysis of enzyme leach and mobile metal ion selective extractions;case studies from glaciated terrain,northern Ontario.Journal of Geochemical Explorau2043tion,61(1~3):113~148Cameron E M,Hamilton S M,Leybourne M I et al.2004.Finding deeplyu2043buried deposits using geochemistry.Geochemistry:Exploration,Environment,Analysis.4(1):7~32Mann A W.2010.Strong versus weak digestions:ligandu2043based soil extraction geochemistry.Geochemistry:Exploration,Environment,Analysis.(10):17~26Mann A W,Birrell R D,Gay L M et al.1995.Partial extraction and mobile metal ions.Extended abstracts of the 17 IGESMann A W,Birrell R D,Mann A T et al.1998.Application of the mobile metal ion technique to routine geochemical exploration.Journal of Geochemical Exploration,61(1~3):87~102
2023-09-06 19:44:351

旧中国曾经蒙受的耻辱和今日祖国的强大

不平等条约,人造卫星。
2023-09-06 19:44:548

祖国物产有哪些?》

中国的物产数不胜数,不计其数
2023-09-06 19:45:294

祖国有哪些丰富有名的物产、?

吐鲁番的葡萄
2023-09-06 19:45:514

祖国富饶的物产有哪些

中国富饶的物产:煤炭、天然气、石油、水晶、和田玉、铁矿石、中草药; 丰富的旅游资源:黄鹤楼、鹳雀楼、故宫、天坛、山西五台山、黄河大铁牛、颐和园、四川九寨沟、黄龙、峨眉山、泰山、黄山、华山、嵩山、恒山、衡山、九华山、普陀山;粮食作物资源:小麦、水稻、棉花、花生等
2023-09-06 19:46:192

中国有哪些丰富的物产

一、矿产资源及其勘查开发现状 中国现已发现171种矿产资源,查明资源储量的有158种,其中石油、天然气、煤、铀、地热等能源矿产10种,铁、锰、铜、铝、铅、锌等金属矿产54种,石墨、磷、硫、钾盐等非金属矿产91种,地下水、矿泉水等水气矿产3种。矿产地近18000处,其中大中型矿产地7000余处。 中国矿产资源的基本特点是: ——资源总量较大,矿种比较齐全。中国已探明的矿产资源种类比较齐全,资源总量比较丰富。煤、铁、铜、铝、铅、锌等支柱性矿产都有较多的查明资源储量。煤、稀土、钨、锡、钼、锑、钛、石膏、膨润土、芒硝、菱镁矿、重晶石、萤石、滑石和石墨等矿产资源在世界上具有明显优势。地热、矿泉水资源丰富,地下水质量总体较好。 人均资源量少,部分资源供需失衡。人口多、矿产资源人均量低是中国的基本国情。中国人均矿产资源拥有量在世界上处于较低水平。金刚石、铂、铬铁矿、钾盐等矿产资源供需缺口较大。 优劣矿并存。既有品质优良的矿石,又有低品位、组分复杂的矿石。钨、锡、稀土、钼、锑、滑石、菱镁矿、石墨等矿产资源品质较高,而铁、锰、铝、铜、磷等矿产资源贫矿多、共生与伴生矿多、难选冶矿多。 查明资源储量中地质控制程度较低的部分所占的比重较大。查明资源储量结构中,资源量多,储量、基础储量少; 经济可利用性差或经济意义未确定的资源储量多,经济可利用的资源储量少;控制和推断的资源储量多,探明的资源储量少。 成矿条件较好,通过勘查工作找到更多矿产资源的前景较好。石油、天然气、金、铜等矿产资源的找矿潜力很大。老矿山深部、外围和西部地区是重要的矿产资源接替区。 ——相继发现和探明了一大批矿产资源。以大庆油田为代表的一大批油气田,使中国由一个贫油国转变为世界上主要产油国之一。发现和扩大了白云鄂博稀土金属矿、德兴铜矿、金川镍矿、柿竹园钨矿、栾川钼矿、阿什勒铜矿、焦家金矿、玉龙铜矿、大厂锡矿、厂坝和兰坪铅锌矿、东胜-神木煤田、紫金山铜金矿、羊八井地热田等一批重要矿床。发现和探明了一批重要地下水供水水源地。西部地区矿产资源集中区逐渐显示出良好的找矿前景。在一批老矿山外围或深部找到了新的资源。新一轮国土资源大调查陆续取得一批成果。五十多年的矿产资源勘查工作,使中国从矿产资源家底不清到成为世界矿产资源大国; 从已知地下水源地稀少到地下水在全国供水中起举足轻重的作用。与此同时,形成了一支具有优良传统和作风、技术力量雄厚的地质勘查队伍,为中国经济建设作出了重要贡献。 ——矿产资源开发规模迅速扩大。1949年,中国保留比较完整的矿山仅300多座,年产原油12万吨,煤0.32亿吨,钢16万吨,有色金属1.30万吨,硫铁矿1万吨,磷不足10万吨。经过五十多年的努力,中国先后建立了大庆、胜利、辽河等大型石油基地,大同、兖州、平顶山、“两淮”、准格尔等煤炭基地,上海、鞍山、武汉、攀枝花等大型钢铁基地,白银、金川、铜陵、德兴、个旧等大型有色金属基地,开阳、昆阳、云浮等大型化工矿山基地,形成了能源与原材料矿产品的强大供应系统。一大批矿业城市拔地而起,促进了中国的城市化建设。目前,中国的矿产品产量、消费量居世界前列。2002年,中国共有大型矿山489座,中型矿山1025座,小型矿山和砂石粘土采场14万多处,从业人员907万人。矿业产值4542亿元。生产原油1.67亿吨,天然气327亿立方米。矿石和砂石粘土采掘量48.49亿吨,其中:原煤13.80亿吨,铁矿石2.31亿吨,磷矿石2301万吨。十种有色金属产量1012万吨。目前,中国原煤、钢、十种有色金属和水泥产量居世界第一位,磷矿石和硫铁矿产量分别居世界第二位和第三位,原油产量居世界第五位。国有矿山企业是中国矿产资源开发的支柱,也是能源、原材料工业的稳定供应基地。原油、天然气和36%的其他矿石产量都来自7679个国有矿山企业。国有矿山企业不仅为工农业发展奠定了基础,而且为提高人民生活水平和综合国力作出了重要贡献。二十世纪八十年代中期以来,多种经济成分的矿山企业也得到迅速发展。目前,非国有矿山企业达到14万个,其中港澳台商投资矿山企业132个,外商投资矿山企业160个。 ——矿产资源保护和合理利用水平逐步提高。五十多年来,中国物探、化探、遥感、钻探、坑探等矿产资源勘探技术和实验测试、计算技术取得了很大进展,提高了矿产资源勘查的科学技术水平。矿产资源综合利?B style="color:black;background-color:#A0FFFF">煤突厥绽贸尚飨裕试蠢寐手鸩教岣摺D壳埃泄细值幕厥章饰?/span>40%,废旧有色金属的综合回收率为27.70%; 铂族和稀散元素几乎全部来源于综合利用; 近三分之一的硫酸原料也是由有色金属生产过程中综合回收。一些矿山企业对与煤伴生的瓦斯、油页岩、高岭土、高铝粘土进行综合开发,对煤矸石、粉煤灰进行加工利用,产生了较好的经济效益和环境效益。 ——矿产品对外经济贸易快速发展。2002年中国矿产品及相关能源与原材料进出口贸易总额为1111亿美元,占全国进出口贸易总额的18%。原油、铁矿石(砂)、锰矿石(砂)、铜精矿、钾肥进口量较大。铅、锌、钨、锡、锑、稀土、菱镁矿、萤石、重晶石、滑石、石墨等优势矿产品的出口量较大。中国矿产资源领域的对外合作不断扩大。通过海洋油气资源对外合作勘查,陆续发现了一批新的油气田,海洋油气产量逐年增加。到国外勘查开发油气资源已具一定规模,到国外勘查开发固体矿产资源也已开始。在煤层气领域与一些国家建立了长期的研究开发合作关系。 回答者:famorby - 魔法师 五级 12-5 13:25 我们的祖国有富饶的物产:河北的鸭梨。 回答者:毛六 - 魔法学徒 一级 12-5 17:02 宣纸,徽墨, 回答者:mhqx168 - 试用期 一级 12-5 18:46 中国现已发现171种矿产资源,查明资源储量的有158种,其中石油、天然气、煤、铀、地热等能源矿产10种,铁、锰、铜、铝、铅、锌等金属矿产54种,石墨、磷、硫、钾盐等非金属矿产91种,地下水、矿泉水等水气矿产3种。矿产地近18000处,其中大中型矿产地7000余处。 回答者:286404649 - 魔法学徒 一级 12-5 19:54 除了,我国极其丰富的物质资源,我国还有五千年华夏文明传承下来的文化资源和精神资源,物质资源是有限的,它们是无穷无尽的,虽然现在它们的价值还不明显,但我相信在物质文明高度发达的将来,它们必将是我国取之不尽,用之不完的财富! 回答者:sunner7 - 童生 一级 12-10 17:31 山西煤矿 回答者:meiying199 - 魔法学徒 一级 12-11 21:06 黄土与石头 回答者:zangjiahan136 - 助理 二级 12-11 21:15 哈密瓜.和田玉.煤.葡萄.石榴.地毯 回答者:右手撑伞 - 魔法学徒 一级 12-11 21:40 土地
2023-09-06 19:46:292

中国的物产丰富吗?

一、矿产资源及其勘查开发现状 中国现已发现171种矿产资源,查明资源储量的有158种,其中石油、天然气、煤、铀、地热等能源矿产10种,铁、锰、铜、铝、铅、锌等金属矿产54种,石墨、磷、硫、钾盐等非金属矿产91种,地下水、矿泉水等水气矿产3种。矿产地近18000处,其中大中型矿产地7000余处。 中国矿产资源的基本特点是: ——资源总量较大,矿种比较齐全。中国已探明的矿产资源种类比较齐全,资源总量比较丰富。煤、铁、铜、铝、铅、锌等支柱性矿产都有较多的查明资源储量。煤、稀土、钨、锡、钼、锑、钛、石膏、膨润土、芒硝、菱镁矿、重晶石、萤石、滑石和石墨等矿产资源在世界上具有明显优势。地热、矿泉水资源丰富,地下水质量总体较好。 人均资源量少,部分资源供需失衡。人口多、矿产资源人均量低是中国的基本国情。中国人均矿产资源拥有量在世界上处于较低水平。金刚石、铂、铬铁矿、钾盐等矿产资源供需缺口较大。 优劣矿并存。既有品质优良的矿石,又有低品位、组分复杂的矿石。钨、锡、稀土、钼、锑、滑石、菱镁矿、石墨等矿产资源品质较高,而铁、锰、铝、铜、磷等矿产资源贫矿多、共生与伴生矿多、难选冶矿多。 查明资源储量中地质控制程度较低的部分所占的比重较大。查明资源储量结构中,资源量多,储量、基础储量少; 经济可利用性差或经济意义未确定的资源储量多,经济可利用的资源储量少;控制和推断的资源储量多,探明的资源储量少。 成矿条件较好,通过勘查工作找到更多矿产资源的前景较好。石油、天然气、金、铜等矿产资源的找矿潜力很大。老矿山深部、外围和西部地区是重要的矿产资源接替区。 ——相继发现和探明了一大批矿产资源。以大庆油田为代表的一大批油气田,使中国由一个贫油国转变为世界上主要产油国之一。发现和扩大了白云鄂博稀土金属矿、德兴铜矿、金川镍矿、柿竹园钨矿、栾川钼矿、阿什勒铜矿、焦家金矿、玉龙铜矿、大厂锡矿、厂坝和兰坪铅锌矿、东胜-神木煤田、紫金山铜金矿、羊八井地热田等一批重要矿床。发现和探明了一批重要地下水供水水源地。西部地区矿产资源集中区逐渐显示出良好的找矿前景。在一批老矿山外围或深部找到了新的资源。新一轮国土资源大调查陆续取得一批成果。五十多年的矿产资源勘查工作,使中国从矿产资源家底不清到成为世界矿产资源大国; 从已知地下水源地稀少到地下水在全国供水中起举足轻重的作用。与此同时,形成了一支具有优良传统和作风、技术力量雄厚的地质勘查队伍,为中国经济建设作出了重要贡献。 ——矿产资源开发规模迅速扩大。1949年,中国保留比较完整的矿山仅300多座,年产原油12万吨,煤0.32亿吨,钢16万吨,有色金属1.30万吨,硫铁矿1万吨,磷不足10万吨。经过五十多年的努力,中国先后建立了大庆、胜利、辽河等大型石油基地,大同、兖州、平顶山、“两淮”、准格尔等煤炭基地,上海、鞍山、武汉、攀枝花等大型钢铁基地,白银、金川、铜陵、德兴、个旧等大型有色金属基地,开阳、昆阳、云浮等大型化工矿山基地,形成了能源与原材料矿产品的强大供应系统。一大批矿业城市拔地而起,促进了中国的城市化建设。目前,中国的矿产品产量、消费量居世界前列。2002年,中国共有大型矿山489座,中型矿山1025座,小型矿山和砂石粘土采场14万多处,从业人员907万人。矿业产值4542亿元。生产原油1.67亿吨,天然气327亿立方米。矿石和砂石粘土采掘量48.49亿吨,其中:原煤13.80亿吨,铁矿石2.31亿吨,磷矿石2301万吨。十种有色金属产量1012万吨。目前,中国原煤、钢、十种有色金属和水泥产量居世界第一位,磷矿石和硫铁矿产量分别居世界第二位和第三位,原油产量居世界第五位。国有矿山企业是中国矿产资源开发的支柱,也是能源、原材料工业的稳定供应基地。原油、天然气和36%的其他矿石产量都来自7679个国有矿山企业。国有矿山企业不仅为工农业发展奠定了基础,而且为提高人民生活水平和综合国力作出了重要贡献。二十世纪八十年代中期以来,多种经济成分的矿山企业也得到迅速发展。目前,非国有矿山企业达到14万个,其中港澳台商投资矿山企业132个,外商投资矿山企业160个。 ——矿产资源保护和合理利用水平逐步提高。五十多年来,中国物探、化探、遥感、钻探、坑探等矿产资源勘探技术和实验测试、计算技术取得了很大进展,提高了矿产资源勘查的科学技术水平。矿产资源综合利?B style="color:black;background-color:#A0FFFF">煤突厥绽贸尚飨裕试蠢寐手鸩教岣摺D壳埃泄细值幕厥章饰?/span>40%,废旧有色金属的综合回收率为27.70%; 铂族和稀散元素几乎全部来源于综合利用; 近三分之一的硫酸原料也是由有色金属生产过程中综合回收。一些矿山企业对与煤伴生的瓦斯、油页岩、高岭土、高铝粘土进行综合开发,对煤矸石、粉煤灰进行加工利用,产生了较好的经济效益和环境效益。 ——矿产品对外经济贸易快速发展。2002年中国矿产品及相关能源与原材料进出口贸易总额为1111亿美元,占全国进出口贸易总额的18%。原油、铁矿石(砂)、锰矿石(砂)、铜精矿、钾肥进口量较大。铅、锌、钨、锡、锑、稀土、菱镁矿、萤石、重晶石、滑石、石墨等优势矿产品的出口量较大。中国矿产资源领域的对外合作不断扩大。通过海洋油气资源对外合作勘查,陆续发现了一批新的油气田,海洋油气产量逐年增加。到国外勘查开发油气资源已具一定规模,到国外勘查开发固体矿产资源也已开始。在煤层气领域与一些国家建立了长期的研究开发合作关系。 宣纸,徽墨, 中国现已发现171种矿产资源,查明资源储量的有158种,其中石油、天然气、煤、铀、地热等能源矿产10种,铁、锰、铜、铝、铅、锌等金属矿产54种,石墨、磷、硫、钾盐等非金属矿产91种,地下水、矿泉水等水气矿产3种。矿产地近18000处,其中大中型矿产地7000余处。 除了,我国极其丰富的物质资源,我国还有五千年华夏文明传承下来的文化资源和精神资源,物质资源是有限的,它们是无穷无尽的,虽然现在它们的价值还不明显,但我相信在物质文明高度发达的将来,它们必将是我国取之不尽,用之不完的财富!
2023-09-06 19:46:551

实验三十四 遥感、物探和化探综合信息制图

一、实验目的对卫星遥感影像数据与物探、化探异常信息叠加,制作成以遥感图像为背景的物探与化探综合地学信息图,以供遥感、物化探综合信息找矿勘查之用。二、实验内容①预备知识的学习;②图像投影变换;③图像几何校正;④遥感影像与物探和化探异常叠加;⑤综合信息制图。三、实验要求预习遥感与多源地学信息综合图像处理的相关知识,明确遥感与多源地学信息综合的作用与意义。由于涉及多种不同来源图像资料利用,数据管理必须清晰。多来源数据的严格空间配准是本实验成功的关键,参加综合的数据必须满足这一条件。输出遥感与物探、化探多元数据融合图。编写实验报告。四、技术条件①微型计算机;②遥感影像数据;③物探、化探矢量数据;④ENVI软件;⑤MapGIS软件(ver.6.6以上)和ACDSee软件(ver.4.0以上)。五、实验步骤1.预备知识遥感与多源地学信息综合图像处理是遥感信息地质找矿应用的高级形式。该方法通过将多源地学信息如矿产地质、物探异常和化探异常等信息叠加到遥感影像上,对遥感与多源地学信息集成显示反映,增加了发现和确定找矿目标的约束条件自由度,从而能够比单一只依靠一种信息找矿预测更有效,并能够更充分和有效地利用地质找矿信息资源。由于该技术方法的这些巨大优点,自从其20世纪70年代末在加拿大等国开发使用以来,已经越来越多地在不同的地质找矿阶段中得到应用,受到地质工作者的重视。现在,该技术比较通用的名称是遥感综合地学信息找矿技术。顾名思义,遥感综合地学信息找矿的技术核心是综合处理。综合处理内容很丰富,本次实验所作的图像信息叠加即Overlay处理只是一种最简单的多元信息显示综合处理。具体如何综合,要根据实际拥有资料情况和找矿需要制订具体的综合方案。然而,不管采用哪种方案,必须包括遥感影像数据。遥感与地质、物探和化探数据的Overlay综合方案如:遥感+地质+物探+化探数据资料的综合、遥感+地质+物探资料的综合、遥感+地质+化探数据资料的综合、遥感+物探+化探数据资料的综合、遥感+物探数据资料的综合和遥感+化探数据资料的综合等。实现遥感地质信息与物探、化探多元信息综合的技术关键,在于遥感与多元地学信息的严格空间配准,即把参加Overlay综合显示的遥感地质信息、物探信息与化探数据,统一到同一个坐标的同一数字图像栅格网中。在ENVI中,通过图像投影变换、图像几何校正、输入物化探矢量文件和遥感影像图与物探和化探异常叠加四个操作环节来实现遥感综合地学信息的Overlay处理,即如下的步骤2~步骤5的技术操作步骤。2.图像投影变换(1) ENVI中自定义坐标系。由于我们使用的大部分地球物理、地球化学数据都是依据我国北京54坐标系或者西安80坐标系地形图来完成,而常用的图像处理软件的坐标系常为标准坐标系或自定义坐标系。因此,首先需要自定义坐标系,ENVI中的坐标定义文件存放在安装文件目录下的Pro agm ITTIDLIDL80productsenvi4.8map proj文件夹下,三个文件记录了坐标信息:ellipse.txt:椭球体参数文件;datum.txt:基准面参数文件;map_proj.txt:坐标系参数文件。在ENVI中自定义坐标系分三步:定义椭球体、基准面和定义坐标参数。第一步,添加椭球体。椭球体描述语法为:(椭球体名称),(长半轴),(短半轴)。用记事本打开ellipse.ttx,将“Krasovsky,6378245.0,6356863.0”和“IAG -75, 6378140.0,6356755.3”加入ellipse.txt末端,这两个参数分别是北京54坐标系和西安80坐标系使用的椭球体参数。第二步,添加基准面。基准面描述语法为:(基准面名称),(椭球体名称),(平移三参数)。用记事本打开datum.txt,将“D_Beijing-54,Krasovsky,-12,-113,-41”和“D_Xi"an-80,IAG-75,0,0,0”加入datum.txt末端。添加完椭球体和基准面后,需要关闭ENVI软件,待下一次ENVI软件被打开后,新添加的椭球体和基准面才会在ENVI软件中显示。第三步,定义坐标。在ENVI主菜单中选择“Map>Customize Map Projection”,打开“Customize Map Projection Definition”对话框,如图34-1所示。图34-1 自定义坐标系在“Customize Map Projection Definition”对话框中,设置以下参数:Projection Name:填上投影坐标系名称,一般需要加入所在区域带号以示区别;Projection Type:选择投影类型,选择“Transverse Mercator”;Projection Datum:选择基准面类型,例如基准面D_Beijing54;False easting:东偏距离500000;False northing:0;Latitude(中央纬度):0;Longitude(中央经度):填写待处理影像中央经度,例如110;Scale factor:中央经线长度比,填写0.9996,精度与Gauss-Kruger等同。填写好以上参数后,选择“Projection>Add New Projection”,将投影添加到ENVI所用的投影列表中。然后选择“File>Save Projections”,存储新的或者更改过的投影信息,完成自定义投影坐标。(2)图像投影转换。在ENVI主菜单中选择“Map>ConvertMap Projection”,选择需投影转换的影像,在“Convert Map Projection Parameters”对话框中(图34-2),选择【Change Proj…】按钮,弹出“Projection Selection”对话框,选择上面步骤中已经完成的自定义投影系统,例如beijing54(18)。回到“ConvertMap Projection Parameters”对话框中(图34-2),转换方法(Method)一般选择多项式(Polynomial),多项式次数(Polynomial Degree)选择2次,选择合适的重采样方法进行重采样。最后,选择影像输出路径及输出文件名,点击【OK】按钮,执行投影转换。图34-2 转换地图投影参数对话框3.图像几何校正利用地面控制点和几何校正数学模型来校正非系统因素产生的误差,同时也将地图投影到平面上,具体操作步骤见实验十一和实验十二。4.打开物探、化探矢量文件完成遥感影像投影变换和几何精校正后,打开化探和物探矢量数据,为下一步多元信息融合做准备,具体操作步骤为:(1)矢量文件转换。通常用MapGIS软件做出的物探、化探矢量图都是以wl、wp及wt文件格式存在的,需要将上述格式转换成SHP格式,才能在ENVI中使用,文件转换可以利用MapGIS软件中“图像处理>文件转换”功能实现。打开MapGIS软件“图像处理>文件转换”,出现“无标题-W60 Conv”对话框,点击“文件—装入区”,选择物探、化探区文件装入,然后选择“输出一输出SHAPE文件”,选择保存路径及文件名,完成矢量文件转换。(2)打开矢量文件。在ENVI主菜单栏中,选择“File>Open Vector File”,选择上一步中转换的Shapeflie矢量文件,打开“Import Vector Files Parameters”对话框(图34-3),投影参数不变,选择存储路径及文件名,将SHP格式转换成ENVI特定的evf格式,打开的矢量文件将会自动出现在“Available Vectors List”(可用矢量文件列表)中(图34-4)。5.遥感影像与物探和化探异常叠加打开遥感数据,并使之显示在“Display”窗口中,在遥感图像主窗口中选择“Overlay>Vector…”,由于在上一步中已经打开物探或化探矢量文件,因此直接在“Available Vectors List”对话框(图34-4)中选中所需打开的矢量文件,然后点击【Load Selected】按钮,这样,打开的矢量数据将会自动覆盖到遥感图像上。图34-3 输入矢量文件参数对话框图34-4 可用矢量列表对话框6.遥感、物探、化探综合信息叠加制图可以根据需要使用主图像窗口Overlay功能,对综合图地图信息进行标注,详细操作见本书实验十三,完成遥感与物探、化探信息融合,保存综合信息图到自己的作业文件夹中。六、实验报告(1)简述实验过程。(2)回答问题:①成功实现遥感、物探和化探综合地学信息Overlay制图的技术关键是什么?②有哪些遥感综合地学信息Overlay方案?③遥感综合地学信息图像处理技术对地质找矿有何优势?实验报告格式见附录一。
2023-09-06 19:47:191

一种用于预测残余气的数值计算新方法

刘 萍 孙粉锦 李贵中 陈振宏 邓 泽 庚 勐 曾良君 杨 泳( 中石油勘探开发研究院廊坊分院 河北廊坊 065007)摘 要: 煤层含气量现场测试中发现以下问题: ① 慢速解吸法测量低煤阶煤层含气量时,残余气量小可能导致常规方法无法获得结果或误差偏大; ② 快速解吸法测试煤层气含气量时,粉碎煤样测试残余气的方式可能造成少量煤层气的散失而使残余气结果偏低,为此,需建立一种残余气预测的数值计算方法,加强实测与数值计算结果对比,提高含气量测试准确性和可靠度。以描述吸附过程 Langmuir 公式为参考,将解吸量对应吸附量,解吸时间对应吸附压力,结合实验分析数据,提出了一种用于预测残余气的数值计算新方法。通过与实测数据进行对比分析,认为该方法准确度较高、稳定性好,能够较准确获得低含气量情况下的残余气结果,并有效提高现场含气量测试工作效率。关键词: 煤层含气量 残余气 计算方法 Langmuir 曲线拟合法基金项目: 国家科技重大专项 “大型油气田及煤层气开发”项目 33 《煤层气富集规律研究及有利区块预测评价》( 编号: 2008ZX05033) 下属课题 《中国煤层气有利区块评价与优选》( 编号: 2008ZX05033 -005) 。作者简介: 刘萍同,1957 年生,女,高级工程师,主要从事煤层气实验研究工作 . E-mail: liuping69@ petrochi-na. com. cn. Tel: ( 010) 69213353.A New Method of Numerical Calculation to Predict Residual GasLIU Ping SUN Fenjin LI Guizhong CHEN Zhenhong DENG Ze GENG Meng ZENG Liangjun and YANG Yong( Langfang Branch of Petro China Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Langfang Hebei 065007,China)Abstract: The following issues are found in the site test of coalbed gas content: ( 1) When slow desorption method is employed to measure the coalbed gas content,small amount of residual gas may lead to no result with the application of the routine method or high deviation; ( 2) When quick desorption method is employed to deter- mine the coalbed gas content,testing the residual gas by crushing coal sample may cause dissipation of a small a- mount of coal-bed gas and lead to lower residual gas results. Due to this,a method of numerical calculation to pre- dict residual gas shall be established to enhance the comparison of the actual measured result and the numerical calculation result and improve the accuracy and the reliability of the gas content test. By taking the Langmuir for- mula that describes the desorption process as reference,a new method of numerical calculation to predict residual gas is proposed by comparing the desorption quantity with the adsorption quantity,desorption time with the adsorp- tion pressure,as well as combining the experimental analysis data. Through comparative analysis with the meas- ured data,it is concluded that this method has high accuracy and good stability,and can obtain the result of the residual gas under low gas content more accurately,thus to enhance the work efficiency of site gas content test.Keywords: coalbed gas content; residual gas; calculation method; Langmuir curve fitting method引言煤层气含量是表征煤层气储层特征的关键参数之一,准确获取煤层气含量对于煤层气资源勘探开发和煤矿瓦斯灾害防治具有重要意义。在测试过程中,煤层含气量分为损失气量、解吸气量和残余气量3部分,损失气量通过数值方法回归计算,解吸气量和残余气量则是实际解吸测试得到(钱凯等,1996,五戏岩等,2005)。一般情况下,残余气可通过选取解吸剩余样品并破碎获得,但特殊情况下,直接测试不能满足残余气测试的要求。针对以上问题,本文将详细探讨导致该特殊情况的原因,并首次提出一种基于Langmuir公式的残余气预测算新方法。1 残余气测试中存在的特殊问题国内学者对煤层含气量的测试和计算方法进行了大量的研究,周胜国,徐成法等(1995,2002,2005)通过解吸模拟实验,发现煤样全过程解吸特征曲线为不对称的S型,认为解吸初期气体解吸是与解吸时间的平方根呈线形关系需修正;张群等(2009)通过模拟实验发现实测的模拟损失气量比美国矿业局直接法估算的损失气量高很多;邓泽等(2008)通过分析测试中解吸温度和损失时间对损失气量的影响,提出曲线拟合法计算损失气量;高绪晨等(1999),傅雪海等(1999),董红等(2001),杨东根等(2010),根据含气煤层的测井物理响应,基于含气煤岩物理特征和密度、伽马、声波时差等测井的统计关系,提出了间接计算含气量的方法;张群等(1999),对残余气做了大量分析研究,认为残余气在煤层气中占的比例变化很大,为15%~30%,受煤级、灰分和煤样粒度等因素影响,煤级和灰分越高,残余气含量亦越高;刘洪林等(2000),指出煤阶、灰分、温度、显微煤岩类型、割理发育程度及煤样粒度等参数是影响吸附时间长短的重要因素,并决定了残余气的比例。前人的研究主要集中在损失气的模拟和计算、总含气量的直接或间接预测以及残余气比重的影响因素分析,未对有关残余气的计算方法进行详细论述。目前常用的含气量测试方法有慢速解吸法和快速解吸法,这两种方法在残余气现场操作和测试中均存在一些问题,主要表现在:①利用慢速解吸法测量低煤阶煤层含气量时,由于含气量普遍偏小,残余气量更低,常规方法可能无法直接测得残余气量,或因测值太低导致误差增大;②快速解吸法测试煤层气含气量时,由于人为终止自然解吸,并通过粉碎煤样测试残余气,可能造成少量煤层气散失,致使残余气的测试结果小于实际值,总含气量偏小,另一方面由于解吸记录数据较少,不能正确反映煤岩解吸规律,无法得到吸附时间、扩散能力等关键参数。针对以上问题,本文提出一种新的残余气数值计算方法,即Langmuir曲线拟合法,试图从数值计算的角度探讨残余气,解决存在的问题。2 残余气比重的影响因素和Langmuir曲线拟合法的提出2.1 煤层气解吸曲线特征图1 为高煤阶、低煤阶样品解吸曲线,由图可知,两样品解吸气量随时间延长,均不断增大,呈先陡后缓的曲线形态。解吸记录起始点为将煤样密封至解吸罐的时刻,由于此时解吸压力为大气压力(远低于临界压力),吸附于大中孔隙表面的煤层气率先通过有利路径解吸,导致解吸初期曲线陡峭,但在吸附时间(63.2%)之后,随着常规解吸试验的进行,煤基质中气体浓度逐渐减小,产生扩散的驱动力即浓度梯度亦随之减小,越来越多的气体难以克服微孔隙产生的扩散阻力,不能从煤中解吸出来(周胜国,2002),曲线之间逐渐趋于平缓,此时解吸出来的煤层气以残留在煤基质内的微孔表面的气体为主。图1 某高(a)低(b)煤阶解吸曲线2.2 残余气比重的影响因素分析残余气比重是指残余气占总含气量的百分比。其影响因素主要包括煤阶、煤样粒度和灰分等。煤阶不同,岩隙结构不同。低阶煤以大、中孔为主,有利于解吸扩散,同时微孔比例小,保持残余气的能力有限,即残余气比重小;相反高阶煤微孔发育,气体需克服较大的扩散阻力,使得自然解吸结束时仍残余相对较多的煤层气;中阶煤介于二者之间。煤样粒度对解吸速度有一定影响,一般而言,粉煤、煤屑(钻屑)、煤心(块样)的解吸速度依次减小,吸附时间增大,残余气滞留能力增强(徐成法等,2005)。煤样越碎,解吸距离缩短,扩散阻力减小,使得在柱状和块状煤样中不能解吸出来的一些气体解吸出来,因此一般情况下煤样粒度越小,残余气比重越小。另外随着煤中灰分的增加,残余气含量逐渐增高,两者呈较好的正相关关系。通过煤岩学和扫描电子显微镜研究,初步认为,这是因为煤中存在的细小矿物如黏土矿物等充填在煤的孔隙中,不同程度地阻碍了气体的运移通道,使气体在煤中扩散运移的能力减弱,不利于气体从煤中解吸出来所致。此外煤岩组分、测试温度等对残余气比重也有一定程度的影响。2.3 Langmuir曲线拟合法Langmuir公式是根据汽化和凝聚动力学平衡原理建立的,其方程简单实用,已被广泛应用于煤和其他吸附剂对气体的吸附,同时,根据其动态平衡的假设,该方程同样可以描述煤层气解吸过程。煤层气吸附和解吸通常认为是一种可逆过程,但是适用于煤层气吸附的Langmuir公式能否较好地描述其解吸曲线形态值得研究。为此,基于Langmuir公式,通过参数意义转换,提出用于预测残余气含量的新方法,并通过拟合度检验判断其是否适用于解吸过程。标准Langmuir公式为中国煤层气技术进展: 2011 年煤层气学术研讨会论文集式中:V为吸附量,m3/t;P为吸附压力,MPa;VL为Langmuir体积,即理论最大吸附量,m3/t;PL为Langmuir压力,即体积达到0.5VL时,对应的吸附压力,MPa。可以看出,吸附量随压力的增大不断增加,当压力趋近于无穷大时,吸附量亦无限接近吸附量最大值,而解吸量同样随着解吸时间的增大不断增加,当解吸时间趋近于无穷大时,解吸气量亦接近于最大值而趋于稳定,体现出与吸附曲线相似的曲线变化形态,因此变换Lang-muir公式的字母意义,将解吸量对应吸附量,解吸时间对应吸附压力,即根据吸附和解吸的可逆性规律得中国煤层气技术进展: 2011 年煤层气学术研讨会论文集其中:G为实测解吸气含量,m3/t;T为实测解吸时间,h;GL为极限解吸气含量,m3/t;TL为解吸气含量达到0.5GL时对应的实测解吸时间,h。变换公式(2),得中国煤层气技术进展: 2011 年煤层气学术研讨会论文集根据实测解吸数据,参照式(3)得到T/G与T的对应关系图,拟合即可得到极限解吸含气量GL。又因为GL为实测解吸气量Q2与Q3残余气量之和,则可由下式求得残余气量中国煤层气技术进展: 2011 年煤层气学术研讨会论文集3 现场应用Langmuir曲线拟合法计算残余气主要依据现场解吸数据,其结果的可靠性主要受限于解吸时间的长短,如图2所示,解吸时间越长,解吸曲线越平缓,预测值越可靠。吐哈盆地某煤层气井测试中发现,大量低阶煤样品均存在残余气极低而无法直接测量或误差大的问题。以某样品A为例,采用本文提出的Langmuir曲线拟合法对低煤阶煤层残余气量进行计算,达到了比较满意的效果,如图3所示,预测极限解吸气量为1.26m3/t,且根据解吸测得的Q2=1.24m3/t,求得残余气含量为0.02m3/t,相关系数在0.99以上,具有较高的可信度;同时得到了该区残余气比重分布(图4),残余气比重为0.10%~4.35%,平均0.94%。针对在快速解吸条件下残余气测量误差可能增大的情况,利用Langmuir曲线拟合法对某井10个样品48h内的解吸数据进行拟合分析,得到残余气值。从表1和图5可以看出,预测值比实测值普遍偏高,平均高出16%。说明现场快速解吸法中关于48h之后即进入残余气测试阶段的规定欠妥,期间造成部分煤层气散失,对损失气量Q1乃至总含气量有一定影响,建议将解吸时间延长至解吸曲线较平缓或解吸量日增长不超过10%的时刻。另外二次取样也会影响残余气测试的准确性,建议现场尽量均匀取样,且至少重复测试2次,取两组相近数据的平均值作为最终残余气量。图2 样品A实测解吸曲线图3 样品A拟合曲线图4 残余气比重分布表1 某井样品实测结果续表图5 残余气结果对比4 结论(1)针对残余气测试中主要存在问题,根据煤层气吸附和解吸过程的可逆性规律,首次提出类似于Langmuir公式的残余气预测方法,通过现场实测数据验证,该方法拟合度较高,具有一定的可靠性。(2)快速解吸条件下,残余气实测值普遍偏低,建议延长解吸时间至解吸曲线较平缓或日增长解吸量不超过10%的时刻,且保持均匀取样,至少重复测试两次,取两组相近数据的平均值作为最终残余气值。参考文献邓泽,刘洪林,康永尚.2008.煤层气含气量测试中损失气量的估算方法[J].天然气工业,(3)董红,侯俊胜,李能根等.2001.煤层煤质和含气量的测井评价方法及其应用[J].物探与化探,(2)傅雪海,陆国桢,秦杰等.1999.用测井响应值进行煤层气含量拟合和煤体结构划分[J],测井技术,(2)高绪晨,张炳,羡法.1999.煤工业分析、吸附等温线和含气量的测井解释[J].测井技术,23(2):108~111刘洪林,王红岩,张建博.2000.煤层气吸附时间计算及其影响因素分析[J].石油实验地质,(4)彭金宁,傅雪海,申建等.2005.潘庄煤层气解吸特征研究[J].天然气地球科学,16(6):768~770钱凯,赵庆波.1996.煤层甲烷气勘探开发理论与实验测试技术.北京:石油工业出版社,143~148王红岩,刘洪林,赵庆波等.2005.煤层气富集成藏规律[M].北京:石油工业出版社,50~75徐成法,周胜国,郭淑敏.2005.煤层含气量测定方法探讨[J].河南理工大学学报:自然科学版,(2)张群,范章群.2009.煤层气损失气含量模拟试验及结果分析[J].煤炭学报,(12)张群,杨锡禄.1999.煤中残余气含量及其影响因素[J].煤田地质与勘探,(5)周胜国.2002.煤层含气量模拟试验方法及应用[J].煤田地质与勘探,(5)周胜国.1995.损失气求取方法研究[J].焦作工学院学报,(1)
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区域成矿潜力评估方法与技术流程

一、指导思想与应用软件单纯从成矿地质理论出发的成矿预测方法和不考虑成矿地质研究成果的信息分析方法都只抓住问题的某些方面,提出的多元示矿要素指标集难免片面性。本次研究通过成矿预测专家,物探、遥感专家和计算机技术专家相结合,实现了以当代成矿地质理论为指导,地质理论预测法和信息模型法相结合建立知识模型驱动进行多元信息综合成矿预测。矿产资源综合信息评价系统(MORAS2.0)是在国产MAPGIS平台上由中国地质科学院矿产资源研究所设计、开发的资源评价软件系统,主要应用于矿产资源评价和矿产勘查领域,为区域矿产资源综合评价人员提供资源评价数据信息综合和资源潜力制图的计算机辅助工具软件。软件系统以地质矿产调查多元地学空间数据库为基础,开发出能够辅助矿产资源评价人员进行数据综合、成矿多元信息提取和资源潜力定量评价的工具,能够对建立在GIS平台上地质、物探、化探、遥感、矿产等多元空间数据库进行信息深加工,提取能够指示和识别某种矿床存在和储存规模的深层次信息。矿产资源综合信息评价系统(MORAS)由成矿信息分析模块和矿产资源评价模块组成,该软件系统实用性强,可以解决矿产资源评价的一些具体问题,大大提高了矿产资源评价的工作效率。该资源评价系统包括以下主要功能。1.成矿信息分析模块区域成矿地质信息提取:主要目的是提取研究区有用的信息,包括对构造信息、岩体信息、地层信息、矿化信息的提取。区域化探信息分析子系统:使用一些专门的地球化学异常分析方法,识别地球化学异常的位置、性质、规模等。重磁异常分析子系统:主要用来进行重磁资料的解释,在数据处理的基础上获得有用的信息。遥感数据处理子系统:主要对遥感数据的处理分析和校正配准,以增强遥感的数据信息的利用。2.矿产资源评价模块数据综合预处理子系统:主要将一些进行评价的不同投影、不同位移比例的数据进行配准,D BF、Access、Excell等非空间数据库的导入,专题图的制作和简单的空间分析等。证据权重信息量模型:主要利用证据权重信息量模型进行研究区的评价。经验交互模型子系统:主要利用专家的经验,对研究区的成矿专题信息进行综合,获得优选的评价区域。矿床综合预测模型子系统:在区域找矿模型建立和成矿信息提取分析的基础上进行成矿远景区圈定,并可对远景区成矿的有利度和远景资源量作出评价,进行定位预测和资源潜力预测。数字矿床模型子系统:利用专家的经验,形成金矿、铜矿先验的数据信息,用户根据研究区实际存在和观测到的信息,交互判断研究区的矿床类型,在此基础上进行矿床的定位预测并进行靶区优选。二、冈底斯1:50万矿产资源评价系统将成矿理论研究、计算机技术与地理信息系统(GIS)三者结合起来,用于矿产资源定量预测,代表了区域成矿预测的最新发展方向。本次研究工作选择冈底斯成矿带中东段及邻区(包括藏南喜马拉雅和班公湖-怒江成矿带)的东经85°00′~95°00 ′、北纬28°20′~33°00′ 范围建立了1:50万多元信息数据库和资源评价系统,并在此基础上,进行了多元成矿预测信息计算,为冈底斯成矿带及邻区的区域成矿预测研究提供依据。根据冈底斯成矿带的成矿规律和主要的矿床类型,在该资源评价系统的基础上,重点开展了斑岩型铜钼矿、矽卡岩型多金属矿、热液脉型铅锌银多金属矿和浅成低温热液型金锑矿的预测评价工作。1.矿产资源评价系统的建立方法和采用的标准为对冈底斯成矿带及邻区的地质、物探、化探资料进行综合分析和数据处理,进行成矿综合预测,我们在研究过程中建立了1:50万综合信息数据库,数据库范围为东经84°00′~96°00′、北纬26°40′~33°00′的中国领土范围,面积38×104km2。数据库建库方法参照中国地质调查局发布的适用于1:250000~1:50000地质图的空间数据库建设工作指南《数字化地质图层及属性文件格式》(DZ/T 0197-1997)、《空间数据库工作指南》(讨论稿)和《地质图空间数据库建设工作指南》(2.0版2001-06-01发布试用)进行,主要工作流程可参见上述工作标准。综合信息数据库的工作平台为MAPGIS,数据库投影采用投影平面直角坐标系,椭球参数为西安80/1975年I.U.G.G.推荐的椭球参数,投影类型兰伯特等角圆锥投影坐标系,坐标单位为m m,投影中央子午线经度E91°30′00″,第一标准纬度28000′00″,第二标准纬度32°00′ 00″,投影原点纬度28°00′ 00″。范围为:E78°00′00″~E99°00′00″,N26°40′ 00″~N33°00′ 00″,中央子午线经度88°00′00″,原点纬度26°00′00″。本库建设过程中引用的标准如下:G B2260-98     中华人民共和国行政区划代码G B958-99      区域地质图图例(1:50000)G B2808-81      全数字式日期表示法G B6390-86     地质图用色标准及用色原则(批准稿)(1:50000)G B9649-88      地质矿产术语分类代码GB/T13923-92    国土基础信息数据分类代码G B/T13989-92    国家基本比例尺地形图分幅编号DD B9702       GIS图层描述数据内容标准D DZ9701       资源评价工作中地理信息系统工作细则DZ/T0179-1997    地质图用色标准及用色原则2.多元信息数据库与资源评价系统的内容建立的冈底斯成矿带及邻区1:50万资源评价系统共划分为地理图层、整饰图层、地质图层、矿产、物探、化探和成矿预测7个类别、共计18个图层、92个文件,包括计算的中间文件等总数据量约3.2G B(表5-4)。资源评价系统的GIS数据库界面见图5-1。各图层文件的命名根据文件实际内容采用汉字直接命名,具有文件名与内容相符的优点。表5-4 冈底斯成矿带1:50万资源评价系统主要内容续表1:50万数据库的地质底图采用成都地质矿产研究所最新编制的1:50万数字化地质图,相关数值化精度和数据,质量完全符合国家有关标准和要求。在此基础上进一步开展其他相关专业图库的建设工作。增加了地球物理图层、地球化学图层、矿产图层和预测图层(图5-1)。图5-1 主碰撞区1:50万综合信息数据库主界面冈底斯成矿带矿产地数据所采用的资料主要源于1:20万和1:25万区域地质调查资料,并根据最新的勘查资料和最新的地调工作成果进行了补充,矿产资料截止到2007年底。地球物理资料用工作区最新的1:25万区域航磁和重力资料缩小为1:50万成图。冈底斯成矿带地球化学图采用成都地质矿产研究所收集的1:20万和1:50万化探资料数据,数据库包括Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Mo、As、Sb共9种元素,包括化探异常的点、线、面多个要素资料。需要说明的是,冈底斯成矿带的1:20万航磁资料由于分3次飞行完成,获得的资料还难以统一,相邻区块之间未进行统一数据处理,造成各区块的航磁数据难以对比,对预测结果可能有一定的影响。但从实际运算的结果看,航磁异常对成矿影响的权重小于0.05%,总体上影响很小。其次,由于资源评价系统涉及区域总体工作程度不高,区域重力、航磁测量和化探测量工作尚未完成,区域物化探资料还不能全部覆盖。尤其是选定的预测区相当一部分区域没有化探资料,使无化探资料覆盖区的预测效果较差。这些区域计算的结果仅供参考使用,对成矿预测定位可能有一定的影响。三、冈底斯成矿带1:50万多元信息成矿预测方法和技术流程建立基于GIS平台的多元信息数据库可以充分发挥GIS技术强大的数据管理、空间信息分析和成果表达的功能,综合地质理论、地物化遥等多源信息资料,借助数学方法和计算机技术对地物化遥异常中的各种与矿床有关的信息进行量化分析,实现区域成矿预测(赵鹏大等,1991;刘君燕等,1994;王世称等,1995;陈建平,1999)。作者等在冈底斯成矿带1:50万多源信息数据库建设的基础上,进行了相关的多元信息处理和成矿预测研究。所采用的多元信息成矿预测软件为中国地质科学院成矿区划研究室开发的M R AS软件(肖克炎等,2000)。1.预测方法简介不同的研究者针对不同的研究对象在成矿信息提取和综合过程中可采用不同的方法。我们的成矿预测工作是在冈底斯成矿带1:50万多源信息数据库建设的基础上,通过研究成矿规律、典型矿床成矿模型,建立区域矿产资源评价的定量预测找矿模型与构造预测标志组合,定量给出各标志的权重,进而开展定位预测和资源量评价。包括变量构置与选择、单元划分、模型选择、定位、资源量预测等一系列工作。具体预测方法参见肖克炎等编写的《矿产资源总量预测方法》(2008),计算采用的数学模型为特征分析统计预测模型(肖克炎,2000)。预测工作中采用建立在M APGIS平台上的M RAS矿产资源综合评价系统,预测的关键在于建立合理的矿床预测模型,合理地筛选预测变量和计算方法。工作流程见图5-2。图5-2 冈底斯成矿带成矿预测流程(1)收集相关的地、物、化、遥资料,建立待预测区完整的GIS空间信息数据库和属性库。作者等建立数据库的情况参见本节第一部分。(2)根据矿床模型研究和区域评价资料水平,建立相关的信息专题图层,主要包括研究区的地质、矿产、化探、物探等资料。(3)采用网格法进行预测单元划分,确定合理的预测单元。(4)根据典型矿床的研究成果,建立已知矿床的预测找矿模型,进行地质标志因素的选择和预测变量的初次预置。(5)在GIS系统中,根据已知矿床的特征和地质因素标志建立模型单元。(6)根据模型单元,定量地选择那些与矿床最密切的地质找矿信息标志即预测变量,选择定位预测变量的方法有平方和法和秩相关系数法。(7)针对特征分析进行定量变量向定性变量的转换,采用的方法是频数统计法。(8)运用特征分析进行定位预测,计算成矿有利度。(9)预测成果检验:定位预测结果与地质实际情况对比,调整预测变量或找矿模型,使预测结果达到最优。(10)选取适当的预测指标值,确立最终的预测区及预测级别,对预测区进行地质解释,输出预测成果图、表。2.特征分析定位预测数学模型笔者在预测工作中采用的数学方法为特征分析统计预测模型。该方法是一种简单实用的多元统计方法,适合于资料水平不高的地区和小比例尺的成矿定位预测,通过对研究区内已知单元的研究,查明地质变量之间的内在联系并确定它们的找矿意义,从而建立起特定类型矿床的定量模式。预测时将预测对象的地质特征与模型对比,用它们的相似程度表示预测对象的成矿可能性,据此圈定出有利成矿的各级远景区。预测计算的基本过程是,从研究已知有矿单元的主要特征标志(包括地质、地球化学、地球物理、遥感等变量提供的矿化信息)出发,通过考查标志(变量)间的匹配关系,研究变量之间的相关性,从而筛选出对成矿有指示意义的重要控矿因素和找矿标志xi(i=1,2,…,p),并按其对找矿作用的大小,对变量赋予不同的权系数bi(i=1,2,…,p),从而建立起某种矿床类型的定量化模型,该模型示于公式: 。公式中:y——关联度或成矿有利度;xi——特征标志(变量),即控矿地质因素和找矿标志;bi——各特征标志(变量)的权系数。该模型的实质是一组特征标志的加权线性组合,建立模型的关键是求解变量(xi)的权系数(bi)。然后,考查评价区未知单元的一组特征标志和矿床模型与该组特征标志的关联程度,即将评价区未知单元的xi(i=1,2,…,p)值代入公式得关联度值y,y值的大小表示了未知单元的找矿有利程度。显然y值越大,说明该单元的地质特征愈接近已知模型矿床的地质特征,越利于找矿,从而圈定出有利找矿远景区。3.模型矿床点根据冈底斯成矿带及邻区矿床的发育情况、矿床规模、研究程度等,针对不同矿床类型和预测目标分别确定了斑岩型铜钼矿、矽卡岩型铁矿、矽卡岩型铜铅锌银多金属矿、热液型铅锌银多金属矿和浅成低温热液型金锑矿的模型矿床点共60多处。详细情况见以下各章节。4.预测单元划分一般中小比例尺的统计预测多采用等面积网格单元划分法,划分预测单元的一般原则是最大限度地反映成矿信息和面积最小。有人根据研究区内的矿点数和预测范围的大小,提出经验性的公式:最优单元面积=2×总面积/矿点总数。也有人根据地质图比例尺的大小提出划分单元大小的参考性数据区间,即用相应比例尺地质图上1~4cm2面积作为基本单元的大小(赵鹏大等,1994)。我们在预测过程中采用后一种划分方法,为了计算方便,将研究区按每单元1.41c m×1.41c m(2.0cm2),即每单元面积为50km2,共分为13000个网格单元。5.变量选择与赋值根据综合信息找矿模型,选择预测变量如表5-5。由于1:50万定位预测属小比例尺预测,上述综合找矿模型中一些与矿区找矿有关的预测变量,如蚀变带、土壤化探异常等、构造破碎带、层间构造、控矿岩体的地球化学特征等属大比例尺成矿预测的范围,不能在定位预测中得到反映。定位预测要求变量取值为二值化数据,对于上述变量中的定性变量按其对成矿的有利程度进行二态赋值,对成矿有利状态赋1,反之赋0;对于定量变量,按其所取实际数值对其赋值,然后按一定统计规律确定门槛值,将其转化为二态变量。研究区铜铅锌多金属矿床各预测变量取值和经过统计计算后各变量的权系数见下节的计算结果。一般情况下,对预测结果影响比较大的变量主要有主成矿元素的地球化学异常及相关元素的地球化学异常、地质体熵值(地质体复杂程度)、已知矿化情况、控矿岩体、含矿围岩等因素。而遥感线性构造、区域性断层、重力异常、磁异常等变量影响权重很小。
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新一代信息技术为智能野外地质调查工作模式架起了桥梁

《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(2010年)中列了七大国家战略性新兴产业体系,其中包括“新一代信息技术产业”。其主要内容是“加快建设宽带、泛在、融合、安全的信息网络基础设施,推动新一代移动通信、下一代互联网核心设备和智能终端的研发及产业化,加快推进三网融合,促进物联网、云计算的研发和示范应用。着力发展集成电路、新型显示、高端软件、高端服务器等核心基础产业。提升软件服务、网络增值服务等信息服务能力,加快重要基础设施智能化改造。大力发展数字虚拟等技术,促进文化创意产业发展”。最近科技部发布《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划》。该规划明确了我国导航与位置服务产业跨越式发展的方向和目标,给出了突破三大核心技术:泛在精确定位,全息导航地图,智能位置服务的具体目标。科技部《中国云科技发展“十二五”专项规划》指出:云计算是互联网时代信息基础设施与应用服务模式的重要形态,是新一代信息技术集约化发展的必然趋势。它以资源聚合和虚拟化、应用服务和专业化、按需供给和灵便使用的服务模式,提供高效能、低成本、低功耗的计算与数据服务,支撑各类信息化的应用。给出了“突破大规模资源管理与调度、大规模数据管理与处理、运行监控与安全保障等重大关键技术,研制按需简约的云操作系统与服务管理平台、EB 级云存储系统、支持亿级并发的云服务器系统、面向云计算中心网络大容量交换机,以及与其相适应的安全管理系统,形成面向区域、重点行业的各类云服务整体技术解决方案”的具体目标。以北斗系统为主体的中国卫星导航加上云计算技术,将是新一代信息技术和智能信息产业的核心要素与共用基础。它对高端制造业、现代服务业、综合数据业等多个产业改造升级有促进作用。对传统地质调查工作来说,智能地质调查和智慧地质调查就是现代地质调查的典型标志,而导航与位置服务、云计算和网格计算等技术为智能地质调查和智慧地质调查带来了契机。下面就云计算、网格计算和导航与位置服务等技术的当前进展综述如下。一、导航与位置服务(一)国内外导航卫星技术发展现状全球导航卫星系统(GNSS(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM))是能够提供时间、空间基准和位置相关动态信息的天基卫星导航定位系统,是当前最具发展前景和带动性的高科技领域之一,已经成为重大空间信息化基础设施。由于GNSS系统在国家政治、军事、经济、科技等领域的重要作用,世界航天大国都在发展各自的GNSS系统,如今美国GPS(Global Positioning System)、俄罗斯GLONASS(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM)、欧盟GALILEO(“伽利略”)和中国北斗卫星导航系统(BDS,BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System)已经被联合国确认作为全球四大卫星导航系统。此外,印度和日本基于本国的发展战略,分别发展了针对亚太地区的区域卫星导航系统IRNSS(Indian Regional Navigation Satellite System)和QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)。20世纪60年代末至70年代初,美国和前苏联分别开始研制全天候、全天时、连续实时提供精确定位服务的新一代全球卫星导航系统,至90年代中期全球卫星导航系统GPS和GLONASS均已建成并投入运行。2002年3月,欧盟启动GALILEO 计划。全球各定位系统参数见表1-1。表1-1 全球定位系统参数及性能表我国卫星导航事业起步于20世纪80年代,从陈芳允院士提出双星定位理论开始。作为我国自主研发的导航卫星系统,其发展战略分三步,第一步:2000年建成北斗卫星导航试验系统,中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步:北斗卫星导航(区域)系统,在2012年,建成由5颗GEO卫星、5颗IGSO卫星(2颗在轨备份)和4颗MEO卫星共14颗卫星构成的,形成覆盖亚太大部分地区的北斗卫星导航系统。第三步:2020年全面建成北斗卫星导航系统,届时将包含5颗地球同步轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和27颗中轨道卫星,形成优于GPS定位精度并具备短报文通讯的覆盖全球的导航定位系统。目前,北斗卫星导航系统已经完成第二步的建设,并开始为亚太地区用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务。北斗卫星导航系统提供定位、导航、授时和短报文通讯服务,分为开放服务和授时服务两种方式。开放服务是指在服务区内为任何拥有终端设备的用户提供定位、导航和授时服务,定位精度10m,授时精度50ns,测速精度0.2m/s。授权服务是指需要获得授权方可使用的服务,包括更高精度的定位服务(最高可达1m)和短报文服务。我国卫星导航与位置服务产业按产业上中下游基本可分为:上游是导航与卫星制造、芯片、OEM板卡、模块、天线等:中游是终端集成、系统集成;下游是销售、运营、服务。2012年12月,国务院新闻办公室举行新闻发布会,正式宣布北斗卫星导航系统即日正式提供区域服务。根据中国卫星导航定位协会预测,到2015年,卫星导航与位置服务产业产值将超过2250亿元,至2020年则将超过4000亿元,届时北斗产业有望占据70%至80%的市场份额。北斗除在定位、导航功能方面不弱于GPS外,其授时功能主要应用于金融、电力以及通信等领域。北斗授时精度能达到10ns的级别,其特有通信功能有望成为无线移动通信的重要补充,对资源调度、安全监控和防灾抗灾工作具有重要意义。(二)国内外位置服务的发展现状位置服务(LBS,Location Based Services)又称定位服务,LBS是由移动通信网络和卫星定位系统结合在一起提供的一种增值业务,通过一组定位技术获得移动终端的位置信息(如经纬度坐标数据),提供给移动用户本人或他人以及通信系统,实现各种与位置相关的业务。实质上是一种概念较为宽泛的与空间位置有关的新型服务业务。2004年,Reichenbacher将用户使用LBS的服务归纳为五类:定位(个人位置定位)、导航(路径导航)、查询(查询某个人或某个对象)、识别(识别某个人或对象)、事件检查(当出现特殊情况下向相关机构发送带求救或查询的个人位置信息)。随着智能手机的普及,美国有3/4的智能手机用户正在使用实时的LBS定位服务。Pew Inter ent& American Life Project对此进行了一项调查研究,结果表明:美国有74%的智能手机用户使用实时的LBS定位服务,来查找附近的相关信息;另外,18%的用户会使用诸如Foursquare的地理位置社交服务的“签到”来确认自己的地理位置,并分享给朋友。美国的智能手机用户占有率由2011年的35%增长到2012年的46%,这意味着其中使用LBS服务的整体比例也在增加。此外,使用“签到”的用户量也从2011年的12%增长到2012年的18%,智能手机在美国市场的占有率越来越高。Pew Interent&American Life Project成员Kathryn Zickuhr向Mashable透漏,长期的研究发现:位置与用户的互联网及手机使用情况无关,但是用户定位服务意识的增长已经成为人们使用数码科技产品的一部分。Zickuhr同时补充到,发现人们所处的位置,其重要性在于发现自我,发现与他人之间的社会联系。毫无异议,LBS信息服务及地理位置社交签到服务会更多地在年轻用户中普及。研究同时表明,尽管低收入人群会较少使用LBS信息服务,但却更可能成为地理位置社交服务的用户群体。2001年12月,日本的KDDI推出第一个商业化位置服务。在KD DI服务推出之前,日本知名的保安公司SECOM 在2001年4月成功推出了第一个具备GPSONE技术,能实现追踪功能的设备。该设备也运行在KDDI的网络中。这一高精度安全和保卫服务能在任何情况下准确定位呼叫个人、物体或车辆的位置;NTTDoCoMo在i-mode套餐中提供了i-Area业务,但仅限于日常信息服务。基于高通MS-GPS系统开发的EZNaviWalk步行导航应用在日本市场大获成功,成为KDDI与NTTDoCoMo竞争的杀手级应用。在韩国,KTF于2002年2月利用GPSONE技术成为韩国首家在全国范围内通过移动通信网络向用户提供商用移动定位业务的公司。在LBS业务创新方面,走在世界最前端的是韩国移动运营商。2004年7月,韩国最大的移动运营商SK 电讯率先推出全球首项保障儿童安全的网络定位服务—i.—Kids,用来确认孩子当前的位置和活动路径,一旦孩子的活动超出设置的范围,就会自动发出报警短信。加拿大的Bell移动公司可谓LBS业务的市场领袖,率先推出了基于位置的娱乐、信息、求助等服务,2003年12月,Bell移动的M yFinder业务已占尽市场先机。Bell移动还不断推陈出新,2004年9月,Bel l移动发布全球首款基于GPS的移动游戏Swordfsih,利用移动定位技术,把地球微缩成了一个可测量的鱼塘。据调查,大约2/3的美国用户愿意每月支付费用来获得引导驾驶的方向和位置信息。在市场的驱动下,在E911方面处于领先地位的SprintPCS在2004年9月份推出了LBS商用服务。在欧洲,运营商应用LBS的技术已经相当成熟,服务主要是定位与导航业务。2012年,科技部发布了《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划(征求意见稿)》(以下简称《规划》),指出“导航与位置服务产业在国际上已成为继互联网、移动通信之后,发展最快的新兴信息产业之一。”《规划》明确了我国导航与位置服务产业跨越式发展的方向和目标:突破泛在精确定位、全息导航地图、智能位置服务三大核心技术;开展公众、行业及区域应用示范,为政府、企业、公众用户提供位置信息服务:直接形成1000亿以上的规模产业:初步建立5个高新技术产业化基地等。全球导航与位置服务产业已成为继互联网、移动通信之后发展最快的新兴信息产业之一,近年来保持着50%以上的年增长势头。据统计,我国卫星导航与位置服务产业2011年产值接近700亿元,与2000年相比,增长约20多倍,占全球的7.4%。我国地理信息位置服务产业在未来的5年内将进入黄金发展期,甚至是“钻石”发展时期。目前,北斗卫星导航系统已成为我国重大的空间信息化基础设施。以北斗系统为主体的中国卫星导航,将是新一代信息技术和智能信息产业的核心要素与共用基础。北斗卫星导航系统对高端制造业、现代服务业、综合数据业等多个产业改造升级有促进作用,“位置”作为新一代信息技术的重要元素将无所不在。二、云计算与网格技术(一)云计算信息时代,新技术创新能力和新产业发展程度成为各国综合实力的衡量标准。因此,世界各国,尤其是发达国家,针对云计算的技术创新、产业发展以及人才保障都制定了一系列扶植政策和保障措施。全球云计算产业虽处于发展初期,市场规模不大,但将会引导传统ICT 产业向社会化服务转型,未来发展空间十分广阔。2011年全球云计算服务规模约为900 亿美元,2015年将达到1768 亿美元,发展空间十分广阔。近些年,美国政府制定了一系列关于云计算的扶植政策,主要体现在以下几个方面:统一战略计划、明确云计算产品服务标准;加强基础设施建设,制定标准、鼓励创新:加大政府采购,积极培育市场;构建云计算生态系统,推动产业链协调发展。由当前的现状分析,美国政府将云计算技术和产业定位为维持国家核心竞争力的重要手段之一。美国政府对云计算产业的扶植采用深度介入的方式,通过强制政府采购和指定技术架构来推进云计算技术进步和产业落地发展。2012年9月,欧盟委员会宣布启动一项旨在进一步开发欧洲云计算潜力的战略计划,旨在扩大云计算技术在经济领域的应用,从而创造大量的就业机会。欧盟委员会的云计算战略计划中的政策措施包括:筛选众多技术标准,使云计算用户在互操作性、数据的便携性和可逆性方面得到保证,到2013年确定上述领域的必要标准:支持在欧盟范围内开展“可信赖云服务提供商”的认证计划;为云计算服务,特别是服务的SLA 制定安全和公平的标准规范;利用公共部门的购买力(占全部IT支出的20%)来建立欧盟成员国与相关企业欧洲云计算业务之间的合作伙伴关系,确立欧洲云计算市场,促使欧洲云服务提供商扩大业务范围并提供性价比高的在线管理服务。欧盟委员会制定的云计算战略计划的目标是:到2020年,云计算能够在欧洲创造250万个新就业岗位,年均产值1600亿欧元,达到欧盟国民生产总值的1%。2010年8月,日本经济产业省发布的《云计算与日本竞争力研究》报告指出:政府、用户和云服务提供商(数据中心,IT厂商等)应利用日本的优势,如在IT方面的技术优势,并通过分析云计算的全球发展趋势,解决云计算演进和发展过程中的挑战和关键问题,构建一个云计算产业发展的良好环境。通过开创基于云计算的服务开拓全球市场,在2020年前培养出累计规模超过40万亿日元的新市场。2011年9月,韩国政府制定了《云计算全面振兴计划》,其核心是政府率先引进并提供云计算服务,为云计算开发国内需求。韩国通信委员会(KCC)报告指出:2010~2012年间,韩国政府投入4158亿韩元预算来构建通用云计算基础设施,将电子政务中使用的1970台利用率低下的服务器虚拟化,逐步置换成高性能服务器,并根据系统服务器资源使用量实现服务器资源的动态分配。我国云计算服务市场处于起步阶段,云计算技术与设备已经具备一定的发展基础。我国云计算服务市场总体规模较小,但追赶势头明显。据Gartner估计,2011年我国在全球约900 亿美元的云计算服务市场中所占份额不到3%,但年增速达到40%,预期未来我国与国外在云计算方面的差距将逐渐缩小。大型互联网企业是目前国内主要的云计算服务提供商,业务形式以IaaS+PaaS形式的开放平台服务为主,其中IaaS服务相对较为成熟,PaaS服务初具雏形。我国大型互联网企业开发了云主机、云存储、开放数据库等基础IT 资源服务,以及网站云、游戏云等一站式托管服务。一些互联网公司自主推出了PaaS云平台,并向企业和开发者开放,其中数家企业的PaaS平台已经吸引了数十万的开发者入驻,通过分成方式与开发者实现了共赢。ICT 制造商在云计算专用服务器、存储设备以及企业私有云解决方案的技术研发上具备了相当的实力。其中,国内企业研发的云计算服务器产品已经具备一定竞争力,在国内大型互联网公司的服务器新增采购中,国产品牌的份额占到了50%以上,同时正在逐步进入国际市场;国内设备制造企业的私有云解决方案已经具备千台量级物理机和百万量级虚拟机的管理水平。软件厂商逐渐转向云计算领域,开始提供SaaS 服务,并向PaaS领域扩展。国内SaaS软件厂商多为中小企业,业务形式多以企业CRM 服务为主。领先的国内SaaS 软件厂商签约用户数已经过万。电信运营商依托网络和数据中心的优势,主要通过IaaS服务进入云计算市场。中国电信于2011年8月发布天翼云计算战略、品牌及解决方案,2012年提供云主机、云存储等IaaS服务,未来还将提供云化的电子商务领航等SaaS 服务和开放的PaaS服务平台。中国移动自2007年起开始搭建大云(Big Cloud)平台,2011年11月发布了大云1.5版本,移动MM等业务将在未来迁移至大云平台。中国联通则自主研发了面向个人、企业和政府用户的云计算服务“沃·云”。目前“沃·云”业务主要以存储服务为主,实现了用户信息和文件在多个设备上的协同功能,以及文件、资料的集中存储和安全保管。IDC 企业依托自己的机房和数据中心,将IaaS作为云服务切入点,目前已能提供弹性计算、存储与网络资源等IaaS服务。少数IDC企业还基于自己的传统业务,扩展到提供PaaS和SaaS服务,如应用引擎、云邮箱等。为加快推进云计算技术创新和产业发展,科技部于2012年下发了《中国云科技发展“十二五”专项规划》,在规划中,提出了重点突破的关键技术。这些关键技术也是该领域十二五技术发展趋势。这些关键技术主要包括云计算体系结构、计算、存储、管理、应用支撑、海量数据处理等共性关键技术。如支持万级并发任务的云服务器节点技术,支持十万量级节点有效交互的数据中心互联网络结构与通信栈技术,支持身份认证、加密与隔离的硬件安全技术:大规模分布式数据共享与管理技术;资源调度及弹性计算技术;用户信息管理技术,运行管控技术,安全管理与防护技术;应用服务开发和运行环境技术,应用服务交互技术:云计算数据中心绿色节能技术等。(二)网格计算从20世纪90年代中期开始,美国自然科学基金会、NASA 等组织、部门以及美国军方都相继投入大量资金用于各自领域内的网格研究项目。到目前为止美国政府用于网格技术基础研究经费已达5 亿美元。NPACI(National Partnerships forAdvanced Computational Infrastructure)Grid 是由美国自然科学基金会(NSF)资助的网格研究项目。其目的是建立一个能够满足NPACI科学计算需求的先进计算机体系。其运作方式是:研究人员首先从试验或是数字图书馆收集数据,然后通过运行计算网格上的模型来对数据进行分析,并通过Web 实现这些数据的共享,最后将分析结果通过数字图书馆发布。NPACI Grid 由一系列分布于各个资源站点的硬件资源、软件资源、网络资源及数据资源构成。这些站点主要包括圣迭戈超级计算中心(San Diego Supercomputer Center,SDSC),得克萨斯先进计算中心(Te Axdvaanceds Computing Center,TACC)及密歇根大学(University of Michigan)。目前这些资源站点已经安装了集成的网格中间件集合和先进的NPACI应用软件。TeraGrid 项目于2001年8月由美国NSF 支持启动,旨在构建全球范围最广、功能最全面、支持开放式科学研究的分布式网格计算体系。该体系能够使全美国成千上万的科学家通过全球最快的研究网络共享计算资源。2001年8月资助5300万美元支持四个站点:国家超级计算应用中心(NCSA)、圣迭戈超级计算机中心(SDSC)、Argonme国家实验室(ANL)和高级计算机研究中心(CACR)。2002年10月,匹兹堡超级计算中心加入,NFS追加35万美元增补资金。2003年9月TeraGrid又增加了四个站点,NSF相应地增加了10万美元。TeraGrid主要的合作伙伴是IBM、Intel和Qwest通信。到2004年为止,TeraGrid将向用户提供20TeraFlop(万亿次浮点运算/秒)的计算能力,1PetaByte(250)的数据存储能力,高分辨率的可视化环境,以及一系列支持网格计算的软件工具包。TeraGrid的所有资源将通过一个具有40Gigabits/s交换能力的网络相连。Globus是目前全球最有影响的网格研究计划之一,主要项目成员有美国阿贡国家实验室、芝加哥大学、南加州大学,IBM 公司现在也参与其中。其主要研究任务分4个方面:网格基础理论和关键技术研究,软件及工具的开发,试验平台的建立,网格应用的开发。根据Globus的规划,在网格计算环境下,所有可用于共享的主体都是资源,如计算机、高性能网络设备、昂贵的仪器、大容量的存储设备、各种科学数据、各种软件等是资源,分布式文件系统、数据库缓冲池等也可以理解为资源。实际上,只要在网格计算环境中对用户存在利用价值的东西都可理解为资源。Globus 实际上关心的不是资源的实体本身,而是如何把资源安全、有效、方便地提供给用户使用。所以从共享的角度考虑,Globus将主要研究重点放在了资源的访问接口或访问界面上。目前,Globus 把在商业计算领域中的Web Service技术融合进来,希望能够对各种商业应用提供广泛的、基础性的网格环境支持,实现更方便的信息共享和互操作。网格研究已被列入国家“863”计划。“十五”期间我国将研制具有每秒4万亿次运算能力、面向网格的高性能计算机;建设一个具有5万~7万亿次聚合计算能力的高性能计算环境即“中国国家网格”(CN-Grid):开发一套具有自主知识产权的网格软件;建设若干个科学研究、经济建设、社会发展和国防建设急需的重要应用网格;形成若干网格技术的国家标准,参与制定国际标准;使我国在网格技术方面达到世界先进水平,大幅度地提高我国的综合国力和国际竞争能力。中科院计算所正在开展名为“织女星网格”的研究。其核心思想是基于宽带和无线网络,让现在位于一台计算机内的各种部件都能独立上网,共享资源和服务。计算所将重点研究通用服务、辅助智能、全局一体、自主控制4项技术,并研究开发出面向网格的服务器、路由器、操作系统、协议等具体产品和技术。中国教育科研网格ChinaGrid计划是教育部“十五”211工程公共服务体系建设的重大专项。其科研网格支撑平台由华中科技大学、清华大学、上海交通大学、北京航空航天大学等联合开发,它基于W eb服务的参考架构,达到国际先进水平。该支撑平台利用中国教育科研网和高校的大量计算资源和信息资源,实现资源的有效共享,消除信息孤岛,提供有效的服务器,形成高水平、低成本的计算服务平台。中国教育科研网格将充分利用中国国家教育科研网CERNET和高校的大量计算资源和信息资源,开放相应的网络软件,配合网络计算机的使用,将分布在教育和科研网上自治的分布异构的海量资源集成起来,实现CERN ET环境下资源的有效共享,消除信息孤岛,提供有效的服务,形成高水平低成本的服务平台,将高性能计算送到教育和科研网用户的桌面上,成为国家科研教学服务的大平台。三、新一代信息技术在野外地质调查工作应用需求.1 从传统走向数字化和智能化是野外地质调查工作的需求导航与位置服务是指基于导航定位、移动通信、数字地图等技术,建立人、事、物、地在统一时空基准下的位置与时间标签及其关联,为政府、企业、行业及公众用户提供随时获知所关注目标的位置及位置关联信息的服务。对带动现代地质调查行业升级改造具有重要促进作用。随着基础设施的完善和技术的进步,“位置”作为新一代信息技术的重要元素将在野外地质调查中发挥重要作用。野外地质调查工作通常在艰险地区开展,很多地方具有一次性到达的性质,野外一手获得的信息就极为宝贵了。如果在野外观察,受限于个人的能力和观察环境的限制,可能就会漏掉极为有用的信息,导致失去发现“矿”的机会。其次,野外工作环境艰苦、学科交叉多、找矿难度大,通过现代化工具实现野外地质工作部署、专家会诊、远程指导,管理监控等方面的需求越来越迫切。为有效在野外一线获取地质数据,使其最大化和准确,需要利用北斗系统为主体的中国卫星导航的特点与优势,与野外地质调查充分结合,搭建野外地质调查北京(中国地质调查局)、大区(华东、华北、西南、西北、东北、中南)、地调院或地勘单位(省级)及野外人员4级结点组网体系;以网格GIS技术为基础,研究支撑中国地质调查局万级用户的位置信息搜索、智能推送和按需服务技术、通过基于BDS/GPS的野外地质调查智能位置服务系统与平台的建设,为地质人员在野外地质调查主动地推送当前位置相关地质、矿产、地球化学、地球物理、区域预警信息、区域人文地理背景信息等综合信息,为智能地质调查和智慧地质调查的实施提供空间和信息化基础设施的具体依托。2.加强对野外地质调查人员的工作、管理服务能力的需要中国地质调查局组织实施国家“青藏高原地质矿产调查与评价专项”,开展主要成矿带大比例尺区域地质矿产调查和矿产资源远景评价工作,通过面积性的地质、化探、物探工作,提高基础地质调查程度,查明成矿地质背景、成矿条件和矿产资源潜力,圈定找矿靶区,进行矿产开发等人类活动对环境破坏的修复试验,对于充分发挥青藏高原资源优势,缓解我国资源“瓶颈”制约,促进区域经济可持续发展,提高边疆民族生活水平和巩固边防具有重要的意义。现在每年都有大量地质技术人员涌入艰险的野外一线,实施国家基础性、公益性地质调查任务。由于野外地质调查工作具有移动性大、单独工作(或2~3人一组)、分散性强等特点。我国现阶段我国基础地质调查工作的重点在西部地区,多为移动通讯和地面通讯网络的盲区,野外地质调查工作进度和动态、野外工作的应急救援主要是采用卫星电话的联络方式,其推广应用受自动化程度低和成本高的限制,很难满足野外地质调查移动目标的动态跟踪与导航。急需通过高技术手段提高野外地质调查的工作精度和安全保障,完成国家基础性地质调查队伍精兵加现代化的转型要求。
2023-09-06 19:48:381

隐伏矿区获取矿化信息的新技术和新方法

隐伏矿床和难识别矿床的勘查,仅凭地表地质观测和地质理论已难以奏效,在掩蔽区地质观测更无能为力。大力发展和应用物探化探遥感技术已经成为实施信息找矿战略的必然途径;事实上在矿床重大发现中也显示了它们的重大作用。一般说来,传统的物探化探遥感方法完全可以用于隐伏矿和难识别矿的勘查。近10多年来,物探化探遥感技术的发展揭示了它们进行深部探测的更大潜能,呈现了良好前景。一、物探方法在隐伏区找矿方法,航空物探不失为一种经济快速的方法。利用航磁和航电对隐伏区进行快速的扫面,获取与矿化有关的直接信息和间接信息,查明与矿化有关的构造环境或地层单元,从而进行深部地质填图。地面物探方法如重力、磁测、电磁法和激发极化法,仍然是寻找隐伏矿的重要的途径。为了寻找埋深较大的隐伏矿床,近年来推出了一些新的物探方法。1.时间域电磁法(TEM)航空时间域电磁系统的主要发展方向是通过加大发射功率和改进机载数据处理而加大对良导体目标的探测深度。为实现这一目标,一方面用数字接收机代替传统的INPUT系统中的模拟接收机;另一方面,各圈之间相隔一定的距离,以降低单元内的功率损耗,虽然一次场仍然是半正弦波形的脉冲,但发射偶距加大到常规INPUT系统的2倍。地面和井中的时间域电磁法,在国外发现了众多的隐伏的块状硫化物矿床。2.可控源声频大地电磁法(CSAMT)可控源声频大地电磁法的电源为接地线,距接收机较远。测量接收点上的水平电场和磁场的比值(称为地面阻抗),就可求出一个不受发射接收装置的电磁波传播路径的影响、但与测点下方电阻率分层有关的量(Cagniar电阻率)。有效探测深度主要是大地电阻率和工作频率的函数,当频率范围为0.125~4096 Hz、发射功率为30 kW时,探测深度可达几十m到2km。通过在一定范围内逐步同时改变发射和接收机的频率,对大地不同深度上的取样,就做到了测深。CSAMT对地质噪音极为敏感,但与TEM相比,由于其发射装置远离接收装置,地下电阻率主要由电场测量结果求得,所以它比TEM横向分辨率高,但它受良导体覆盖层影响大,难以区分盖层和矿体的响应。与常规的电磁法相比,这种方法具有工作效率高,测深深度大及分辨率高等特点。3.天然源声频大地电磁法(AMT)AMT测定天然场水平电分量和与之垂直的水平磁分量的比值,该比值与均匀层状大地的电阻率相关。定标AMT是指仪器经过标定,能直接给出选定频率上的比值。AMT重现性较差,所以后来提出CSAMT加以改善。4.小比例尺充电法传统的充电法以单个矿体为目标,小比例尺充电法则以矿田为目标,充电点不仅限于揭露良导体,而且根据需要布在矿体、蚀变带、侵入体或围岩不同的部位,而且尽可能深些。横向探测范围可达数千米乃至数十千米。矿体的电阻率一般最低,是导电核,蚀变晕一般比未蚀变围岩导电性好,矿上晕可能成为导电窗口,蚀变晕又分为外带和内带,内带的电阻率是外带和矿体的中值。所以,在垂向和横向上矿田的电性分带相当明显。5.金属矿地震勘探技术地震方法现已广泛应用于油气勘查。由于金属矿区的构造要比油气区的构造小得多,所以地震的测量精度也要高一些,必须采取有效措施消除地表带对测量结果的影响。为此,可采用震源和检波器的不同组合,测定表层速度、检波点和炮点的高程,从而对观测的信号加以校正。此外,可以采用信号增强的地震仪和共深点叠加技术,针对所探测的深度采用相应的高频检波器、高通检波器作滤波处理。在地震勘查中主要运用反向法和折射法,前者用于研究沉积岩、喷出岩和变质岩的构造,侵入岩体的形态和内部结构以及追索断层等。折射波法作基岩和基底填图、研究基底岩石的风化壳。二、化探方法在化探方面,最突出的进展是地气法、元素分子形式法、离子晕法等的出现,它们检测的是地气流带上来的固相微粒,开创了新的方法原理。国内外地球化学家对这类方法进行了大量野外方法试验和室内实验研究,初步证实了深部固相微粒类气相垂向迁移机制的存在和相应方法的可行性。谢学锦等将地气法改进后,发展成一种战略性的勘查手段,并在国内外的试点勘查中证明了它的有效性。这些成就对传统的上置晕形成机制作了重要补充,认为矿体及原生晕中的物质微粒可以随地气流迁移到近地表部,因而可以把这类方法找到的异常视为找矿的直接信息。这就大大加强了化探方法在隐(掩)伏区应用的理论基础。据西方文献资料评论,上置晕法对于确定矿体位置尚有不足之处,但可以确定成矿远景区。这对于战略性勘查已可满足需要了。另外,传统的隐伏矿化探方法也有所进展,现择主要者作一些简介。1.地气法(GEOGAS)、元素分子形式法(MFE)和离子晕法1982年K.克里斯蒂森等人在研究氡迁移模型时发现,氡可以快速地搬运到地表,而搬运的时间不超过氡的半衰期3.8天。用常规的扩散方式搬运模式,难以解释这一现象,他们便提出了一种新的假设,即氡原子可能是由一股缓慢向上,可穿过岩石到达地表的地气流搬运。携带氡原子的气体在地下水中以气泡的形式存在,而氡原子和氡的放射性活动的母体依附在气泡的气-水界面上。如果上述氡迁移的假设确实成立,那么为什么其他金属不可以按这种方式搬运呢?在这种思路的启发下,K.克里斯蒂森等人于1984年首先在瑞典北部已知矿体上方对雪样进行测量,很快就发现了雪片中存在了与矿床有关的成矿元素异常。由于该区的积雪只保存半年,说明在半年的时间里,深部与矿床有关的元素就可以按某种方式迁移到地表。然而雪片在下落过程中容易受大气的污染,他们便采用特定装置来采集由地气流携带的金属,结果在已知矿体上方获得了良好金属异常。德国的罗尔福地学(RULF GEO)公司和捷克地球物理研究所,也开展了类似的研究。但他们认为元素以分子的形式到达地表后,很快地转变成气体形式进入大气中,因此,他们采用直接采集大气的做法来分析其中的金属含量,在矿化上方也观察到了金属元素的异常,并将他们的方法称作“元素分子形式法”(Molecular Form of Element),简称MFE法。与地气法不谋而合的是,近年来俄罗斯C.B.格里戈良研制出一种隐伏区新的找矿方法——“离子晕法”。离子晕法研究者认为,在隐伏矿化上方,于大气圈近地表部分,存在着指示元素偏高的浓度。格氏研制了一种特殊的装置,来采集“离子”。据格氏在1997年3月在中国全国地质图书馆的讲授,用一口径约为10cm的玻璃瓶,内盛150ml的1N硝酸,用半透膜盖住,用橡皮筋拉紧,将容器倒置在支架上,24小时后,分析HNO3溶液中的金属离子浓度,这样便可观测到与深部矿化有关的金属异常。这种方法既类似于地电化学方法,使用化学势差的原理,捕捉了活动态的金属离子,又类似于气体地球化学方法。俄罗斯的物理学家认为这是一种新的物理现象,这一成果被列为俄罗斯的科学发现之一。2.活动态金属离子法(MMI)在顺序提取中,无论那一种方案,首先会遇到水溶相的问题。因为水溶相的方法操作简单,而且常常提取活动的元素,因而对于寻找隐伏矿具有大的吸引力。在俄罗斯,采用离子选择电极法有效地分析了土壤中水溶相(40g土壤+40g水)的离子浓度,例如, 、 、Br-、K+、Na+、Ca2+、 、Eh、pH等,在厚层运积物覆盖的矿床上方获得了良好的异常。A.W.曼提出了活动态金属离子法(Mobile Metal Ion),他们所提出MMI是用一种或几种弱的试剂提取活动态的金属离子,但对其提取剂的名称还在保密之中。这种方法实质上是用弱酸或酶煮法提取弱结合的离子。主要分析Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Au、Ag、Pd等。据称,这种方法所获得的地球化学异常重现性较好,且能探测到地下700m深度的矿体。这种方法已大规模地进入了市场,并已由澳大利亚沃姆奇(Wamtch)公司注册为其注册商标。在有关矿产勘查评述的文献中,几乎都将这种方法列为化探的新方法,并加以宣扬。至于活动态金属离子的地球化学异常形成的机制,A.W.曼的说法甚为含糊,他们认为是毛细管作用,植物根系作用、离子扩散作用、电化学作用等。3.酶浸析法酶浸析法是美国地调所J.R.克拉克在20世纪80年代中期以来研制的新方法。他认为土壤中非晶质氧化锰虽然只占氧化锰总量的一小部分,但它的不规则表面所具有的巨大表面积及随机分布的电荷,使之能够吸附化学性质差异很大的阴阳离子和极性分子。运积物中非晶质氧化锰所吸附的微量元素经常反映深部基岩的地球化学特征。J.R.克拉克利用葡萄糖氧化酶,产生微量的过氧化氢和葡萄糖酸,过氧化氢容易还原溶解的非晶质氧化锰,从而释放出氧化物,而结晶质氧化锰仅受微弱的侵蚀,葡萄糖酸则将释放出的金属络合物,使之停留在溶液中。然后,测定溶液中的金属离子浓度。据称,这种方法在冰碛物覆盖区尤为有效。至于与矿化有关的元素向上迁移的地质营力,J.R.克拉克认为最主要的是深循环的地下水,将深部金属离子向上迁移,被深根植物吸附,然后进入落叶层,遭到淋滤而富集于B层土壤的非晶质氧化锰中。J.R.克拉克还认为,有一组元素如 Cl、Br、I、As、Sb、Mo、W、Re、Se、Te、V、U、Th的酶提取异常在地表的形成则与氧化还原电场的驱动有关。在偏提取技术方法方面,最近加拿大地调所在实施“EXTECH”计划中,广泛开展了选择性相提取技术的顺序提取技术的研究,取得了重要的成果。4.地电化学方法(CHIM)在俄罗斯文献中,“地电化学法”这个术语包容了:元素赋存形式法、热磁地球化学方法、扩散提取法、部分金属提取法等一大套方法。其中部分金属提取法是地电化学方法核心,在国内通常称为电提取法。元素赋存形式法、热磁地球化学方法、扩散提取法在西文文献和国内笼统地称为“偏提取技术”。当前,地电化学方法的争论的焦点仍然是关于金属离子是直接来自矿体还是来自电极周围的近表部的活动态金属离子。虽然两者都反映了深部矿化的信息,但两种不同的认识对地电化学方法的前景具有不同的影响。最近,俄罗斯S.G.阿列克谢夫(1996)阐述了一个重要的事实,值得注意。地电化学晕的元素成分通常与矿体化学成分相当,针对这一点,他列举了同一剖面上相隔不远的两个矿体,其中矿体A的Pb、Zn大体相当,为5%~7%;矿体B中,Pb含量达10%,而Zn含量大约只有0.05%。在Pb-Zn矿体上方有Pb和Zn的异常,而在Pb矿体上方只有Pb异常。我们认为,这种现象很难说明支持哪一种认识。美国地质调查局从1993年开始此项研究,他们经过试验后发现了苏联地电化学方法的不足之处是,传统的地电化学方法只采集了在自然湿度下岩石和土壤中的物质。电极获得的化学提取体积小于1立方英寸。因此,他们研制了新的地电化学方法(NEOCHIM),在不移动土壤的前提下,便可容易地使取样体积增大100000倍,从而大大增强地电化学方法的灵敏度。据称,这种新的地电化学方法可用于检测土壤湿度对地质变量的影响,鉴别距离污染源引起的土壤湿度的变化,评价土壤治理的效果。5.大样堆浸金(BLEG)方法20世纪80年代初期,澳大利亚推出大样可堆浸金(BLEG)商用技术,现已广泛应用于各种不同的地质背景条件下的金矿勘查,最初主要应用于土壤,现在主要应用于水系沉积物中。这是一种相对便宜而灵敏度高的区域采样技术。20世纪80年代以来,依靠这种方法在澳大利亚、西南太平洋(印度尼西亚、巴布亚新几内亚等)等地金矿床勘查取得了重大的突破,然而,迄今为止,很少有文献对这种方法进行详细描述。该方法的原理是,采集大样品的水系沉积物,用弱的氰化钠(NaCN)溶液淋滤,然后用原子吸收方法测定。这种方法实质也是金的偏提取,但现在对所提供金的性质还不太清楚。然而,人们通常认为只有自由金被提取,而且细粒的金比粗粒更易被提取。实验表明,在淋滤过程中,可以溶解直径为45μm的颗粒金。金的溶解情况受样品中粘土矿物、有机物质的含量影响。通常需要采集5~6kg的样品,但最近一些资料表明,样品采集可以相对小一些。但重要的是在测量过程中,要使样品的大小保持一致性。通常将样品筛分成小于2 mm、4 mm或6 mm粒级。取样密度主要依据各地区的经验确定。样品采集后,在实验室烘干,然后准确地称重。样品在静止的条件下或时断时续的振动条件下用NaCN淋滤12或24小时以上。有几种方法将金从母液中去除。最常用的方法是与锌尘共沉淀,并吸附到活性炭中。另有一种方法是,用炭柱、原子吸收法测定母液的金含量。更常用的办法是,把用锌、活性炭或有机试剂所提取的金回收到溶液中,然后用喷雾原子吸收法直接测定。大多数方案的检出限是0.005×10-9。由于这种方法需要采集的样品重量较大,野外工作量繁重,因此,即使西方学者也称“BLEG”为“BIG”方法,喻其“笨重”。6.气体地球化学测量方法气体具有较强的穿透能力,因此,气体地球化学测量方法被人们看成最有前途的方法之一。关于气体地球化学测量方法研究十分活跃,其研究对象主要包括Hg蒸气、CO2、O2、烃类气体、硫碳氧的化合物(如COS)。随着油气地球化学普查方法的深入,烃类气体用于金属矿床研究日益增多。然而,作为矿化指示标志的大部分气体是间接的找矿标志,因而它具有更大的不确定性和多解性。《勘查地球化学杂志》于1990第38卷出版了《土壤和岩石中气体地球化学》专集,在该专集中S.E.凯瑟(1990)对气体地球化学测量方法的现状作了客观的评价,“壤中气地球化学方法远非是矿产勘查的常规工具,需要进行更多的研究工作来解释现已观察到的异常模式”,“在研究的初期阶段,要正确认识气体地球化学测量方法的现状和前景,现在人们对气体地球化学测量方法的期望过高”。总的来说,气体地球化学测量方法在矿产勘查中尚未进入实用阶段,但是如果我们回顾一下气体地球化学测量技术的演变过程,不难发现在观测手段和技术思路上都有很大的变化。在气体测量的初期阶段,游离气体是最主要的研究对象,但人们很快发现这种游离气体受气象、景观、疏松层的特征、微生物作用的影响,造成不同时间的测定结果难以对比。随后出现对固体物质(土壤和岩石)吸附气的研究,例如,S.E.凯瑟(1984,1990)运用解吸法获得了良好的效果。这种方法虽然在一定程度上扼制了环境条件变化对气体测量结果的影响,但各种气体被土壤吸附能力的差别很大,尤其是对烃类来说,一些气体可与烃类争夺土壤中吸附的有效位置。此外,样品采集之后,潮湿样品中吸附的气体会受到微生物的破坏;在样品加工时,吸附气体可能被碳酸盐的热释气体所屏蔽,从而难以定量测量吸附气。为此,研究者提出了用酸处理样品,提取酸解烃,这样可以把碳酸盐全部溶解,从而使吸附气全部释放出来。从气体地球化学测量方法的演变过程可以看出,研究各种赋存形式的气体及其金属含量,是深化气体地球化学测量方法的有效途径。需要说明的是,酶浸析法与活动态金属法在西方矿业具有广阔的市场,现已广泛被用于隐伏区的矿产勘查中,而其他方法远不如这两种方法受重视。但是,近年来随着俄罗斯的改革开放,地电化学方法在西方迅速地得到承认。上述所有方法中,至今为止仍然用于局部的地球化学勘查,尚未见到用于区域性的勘查。因此,当前应加强隐伏区化探方法的基础理论与观测技术的研究,提高现有化探方法的可靠性和实用性,使之发展成为隐伏区找矿的战略性方法。三、遥感方法遥感技术地质应用方法的开发,在一定程度上提供了隐伏矿床找矿评价工作中点、面规律的综合观察、分析的捷径,开拓了追踪成矿过程及标志定量研究的方法。对隐伏矿床找矿评价工作需要来说,迄今国内外遥感技术地质应用方法最重要的发展主要表现在以下四个方面。1.高空间分辨率的星载数据的开发利用高空间分辨率的星载可见-近红外区成像扫描、雷达成像系统等传感器相继上天,构成了多通道成像及全天候-多景观类型区域覆盖的庞大数据源,解决了找矿评价时常涉及到的区域对比及对评价区与已知典型区作直接对比的工作需要,增大费用或无从下手的困难。目前,国内外几乎所有重要的成矿区带都有可供利用的星载图像,这些图像(数据)成为在区域成矿规律研究和具体找矿工作中必不可少的、反映地质特征的直观资料,并为一定矿种矿化标志的对比、增强处理提供了基本的数据源。在西方国家的矿产勘查工作的各个阶段,不同类型的星载遥感成像或非成像资料被普遍用于“窃取”相邻租地地质信息,以减少人力和投入。2.成像光谱系统开发与应用在传感系统方面的进步体现于利用矿物的特征谱带来确定具体矿物或岩性,并相应开发出了几十个乃至几百个工作波段的成像光谱系统。这种成像光谱系统实质上就是将以往的室内光谱分析与空中成像合二为一。这是近20年遥感技术地质应用方法发展最为突出的进展之一,又因此促进对矿产勘查中的实际问题的一系列专用或通用数据信息处理软件的开发,使当今计算机技术进一步渗透到常规地质工作中,通常的野外地质观察及成矿概念的形成、修正、验证等研究阶段变成可在室内付诸演示和操作的过程,在目标确定后再作现场查证,这种矿产勘查过程在目标确定后的进步又使上述岩石、矿物量化研究技术发展更加实用,有助于将地质过程的分析、实验与一般数字处理、演示更好结合起来。3.地物波谱研究遥感技术地质应用方法的物理基础是地物波谱研究,但地物波谱研究则是以增强不同地物波谱响应的差异从而达到能区分、判别结果为目的,因此测试并储存管理海量地物波谱数据于上述工作方法的益处并不大;相反,人们更加注重研究那些地表较发育的岩矿波谱行为的地质应用价值。挥发性组分的检测——检测富含运矿组分或本身就是某些运矿组分化合物或络合无机盐类矿物的波谱,可追索含挥发组分矿物的分布路径,含量分布以及挥发组分的组成变化(成分和结构),帮助靶区圈定或揭示矿化系列的演化关系(从空间位置上)。这类矿物有含NH4矿物、含Cl矿物、含F矿物、含OH矿物等等。如对含铵矿物水铵长石的地面和机载探测,证明可用于指示含矿流体运矿热液的路径,揭示金和其他贵金属、有色金属矿化的系列表现。对绿泥石波谱的探测,以绿泥石的Mg/(Mg+Fe)比值变化所引起的羟基振动带上频移作为指示接近块状硫化物矿体的标志,等等。对地表内生矿物系列结构变化的波谱响应的检测——近年以粘土类矿物系列结构的研究为普遍,目的是利用不同混合层状结构粘土类的波谱响应追索其成因,进而揭示成矿地质环境。以混合层状伊利石/蒙脱石(l/s)的层间水吸收带及结构层内OH基团的吸收带等变化规律填绘成岩程度或古热梯度分布,对不同铁的氧化物集合体(褐铁矿或褐铁矿化)波谱行为的研究及以此用于评价、区分内生或外生铁帽的工作即属此类。4.遥感数据定量模拟和解释近年来,矿产遥感勘查的技术构成和工作策略出现了明显的演变,概括起来有:1)以地质模型为基础,形成空中-地面-室内多层步骤的工作程序,技术思路普通是以待测目标的地质标志(特征)所构成的概念勘查模型为基础。2)线性体的解译和研究逐步扬弃单纯以影像为依据的解译方法,在原有认识的地质构造格局基础上,以成像及数据处理的优势提取“意外”或地面观测难发现的油气聚集或矿体赋存的构造部位,注重应力结构和古应力场的分析。3)由于迄今传感器工作波段范围已包括了众多热液蚀变矿物和部分硅酸盐矿物的特征谱带所在波长区,几乎所有热液蚀变带都可以通过图像处理增强显示出来,包括许多不易觉察的弱蚀变晕,这些工作为面积性的遥感-化探综合应用,尤其是实现了将区域的地球化学省到局部的矿田、矿区乃至矿体元素异常评价与特征谱带所揭示的热液中心等成矿过程标志综合起来分析的这种宏观微观追踪方法,避免了仅仅基于空间位置的“叠合”作评价所带来的一些主观偏差。4)在研究地质目标影像形态表现的同时,目前更侧重以地质目标成像的物理参数来设计方案,开发某些反映特定地质过程的矿物指标及其二维或三维分布模式的软件系统。提高地质研究的针对性和实用性,避免或减少通用GIS的局限性。
2023-09-06 19:48:481

如何利用地质、物探、化探、遥感等手段提高综合找矿水平

牛文革(河南省有色金属地质矿产局第一地质大队)近10年来,河南省有色金属地质矿产局在地质找矿方面走过了一段不平凡的路,在有色金属和贵金属方面取得成功突破。通过总结找矿经验不难发现,凡是找矿有较大突破或者有较大找矿潜力的矿带或矿区,无不与20世纪70~80年代的化探成果密切相关,无不是充分利用地质、物探、化探、遥感等资料综合分析的结果。但是随着找矿形势的发展,找矿难度越来越大,找矿深度越来越大,原来的一些地质和化探方法已经落后,因此新方法的实践以及利用地质物化探手段提高综合找矿水平显得越来越重要。笔者主要针对我局地质找矿工作中存在的问题及如何提高综合找矿水平,发表几点意见,仅供参考。一、制约我局地质找矿综合找矿水平的几个因素1.找矿队伍专业结构不合理(1)人员专业技术配备不合理,各队从业人员中,技术专业主要为地质,物化探较少,岩矿分析人员更是稀缺,不能满足当前综合找矿和深部找矿的需求;(2)除总院外,其他地质队中高级职称以上技术人员严重不足,特别是高级职称技术人员更少。(3)引进的后备力量中,高素质人才比例偏低,本科以上学历偏少。2.找矿手段单一,方法落后目前找矿方法仍然是以地质为主,随着找矿深度的加大,获得找矿信息难度增加,单一找矿方法很难适应找矿形势的发展。为适应新形势,地质队也开始引进大量的物探及分析设备,但应用效果不佳。究其原因,首先是地质、化探、物探手段不能有机结合;其次是分析手段单一,仍沿用原有化学分析方法,不能配合有效的岩矿分析。找矿方法相对落后,特别是地质和化探方法落后。地质上仍是以宏观方法为主,缺少微观方法的配合,找矿方法不仅没有发展,而且由于分析方法的单一,甚至达不到70~80年代的水平。目前我局采用化探方法主要为沟系次生晕,该方法在快速发现异常,缩小找矿靶区时效果不错,但和地矿部门要求的非正规网相比,点位密度偏低,主要原因是节约成本。由于点位分布不均匀,实际应用的效果不佳,对异常的解释造成一定的困难。同时化探新方法应用少,不敢进行探索和实试。例如现在找矿应用较好的构造地球化学新方法和对金矿等热液型脉状矿深部找矿较好的构造叠加晕地球化学找矿方法,没有人去探索和尝试等。3.队伍技术素养整体偏低现代找矿需要的是具有地、物、化、遥综合找矿能力的地勘队伍,由于历史原因,我局地勘队伍人员配备不整齐,整体技术素养较差。特别是缺少具有知识面广的,能综合运用地、物、化、遥综合找矿手段的高素质人才。造成上述现象的主要原因有以下几个方面:(1)年轻地质人员较多,野外实践经验不足,缺少必要技能培训,丢失了过去地质队传帮带的优良传统。(2)技能培训形式有缺陷,每年的冬训,重视理论培训,缺少必要野外技能培训和技术方法培训,过度追求形式,忽视了地质人员实际工作的需要。(3)找矿新方法的探索和实践较少,使得新方法和新理论难以消化和应用,主要是缺少工作方法的介绍(比如,实际怎么采样,采样的技术要求和分析手段),真正地与生产实际相结合的科研和综合研究较少,不能在实际工作中起到培养人才和锻炼人才的作用。二、提高综合找矿能力的几点建议1.加强高素质人才的培养和引进特别是地质、物化探相结合素质人才的培养和引进。由于这样人才是多年实践的结果,引进的难度非常大,重点应放在培养和在实际工作的锻炼上。可以让一些项目负责人进行多方面的自学和培训,且忌不要只重视理论培训,而忽视了技术方法的培训和野外实战的指导。2.针对重点矿区开展综合研究项目重点矿区的研究可以起到很好的示范作用。可以通过对地质、物化探综合资料的收集整理,对成矿构造演化和成矿物质的迁移富集开展综合研究,分析矿区成矿条件、控矿因素,总结成矿规律,建立成矿模式和找矿模型。通过上述综合研究,带动邻近矿区找矿突破,并在研究项目中,锻炼和培养一批综合素质人才。3.学习最新的找矿经验,敢于对新的有效的找矿方法进行实践和探索目前,我局难以取得重大找矿突破的最重要的因素是:找矿方法落后,缺少对新方法的探索和实践。一个矿区要实现找矿新进展,重要的是要开阔思路,尽可能多方面获得找矿信息。现代找矿以寻找盲矿和深部隐伏矿为主,利用常规方法往往很难发现有效的找矿信息,不妨利用一些物化探新手段、新方法进行探索和试验,以期获得有用的找矿信息。现在,国内已有不少成功经验,例如,李惠教授通过对国内大量热液型金矿床原生晕的研究,总结出一套构造叠加晕方法,在国家大型危机矿山研究项目中取得了突破,在国内地质界引起较大反响。另外各大院校,都开展了构造地球化学课题研究,利用地球化学研究方法,通过对矿带、矿田、矿区成矿构造中成矿及伴生元素的含量研究,总结出相关的元素活化、迁移和富集规律,同时总结出矿区构造的演化、分布规律,获得有效的找矿信息。上述成功的找矿方法和经验,我想不仅适用热液型金矿,也适用于热液型银铅锌多金属矿床等。4.提高地质、物化探、遥感等资料的综合运用能力地、物、化、遥综合找矿方法,多年来在地质矿产勘查领域被广泛应用。但是,目前我局综合找矿能力不强,主要原因是:不能把各种方法有机结合,灵活运用。主要有以下几个方面的问题。(1)物探方法设计和应用目的不够明确,在设计和施工中,均存在为完成工作量而设计工作量的现象。(2)对物探方法的应用条件,实地调查和研究较少。(3)往往只停留在发现异常的水平上,在综合解释方面,存在手段单一,不能和地质、化探等资料有机结合,进行一步说明异常性质及与地质体和含矿构造的关系,达到判断地质体赋存位置及确定含矿构造产状等空间分布特征的目的。面对上述存在问题提出以下建议:(1)经过评审,尽量禁止为工作量而设计工作量的现象。(2)在实际工作中,地质、物化探技术人员要在对矿区成矿地质条件详细研究基础上,开展物探工作,要收集矿区不同地质体的物性参数的区域资料,并进行实地测试,为物探成果的进一步解释打基础。(3)对物探方法应用条件进行论证,多问几个为什么。该种方法对什么类型的矿床适用,适用于详查还是普查扫面。测定的参数要让勘查项目的总负责人明白,是能从空间立体上反映不同深度的地质体的参数,还是对某地质体一定深度内的整体参数的综合反映。除异常强度外,是否能结合地质现象,对异常形态在平面和剖面上的分布特征进行分析,达到判断目标地质体产状和空间分布特征的目的。(4)各专业人员相互结合,加强综合研究,多方位捕捉找矿信息。当发现物探异常与实际地质现象不吻合时,将物探成果与地球化学异常和地质现象相结合,判断物探剖面方向的布设是否有问题。然后确定是否调整物探剖面方向,重新进行测量。(5)化探异常是较为直接的找矿标志,针对化探异常空间分布特征,要追根索源,特别是与成矿构造的关系,要通过物探、地质及山地工程综合手段进行多方位查证,查明异常空间分布与含矿构造及地质体的关系。特别是内带异常与含矿构造的关系,为深部工程提供充分的依据。同时利用已知来推断未知的原理,对其他异常进行判断解释。(6)多进行物探方法由已知到未知的试验,以提高物探方法在综合找矿的应用效果。三、举例说明如何综合运用地物化遥综合找矿方法下面以陕县崤山地区寺家沟金矿为例,谈谈综合运用地质、物化探、遥感找矿方法的思路。希望通过个人的一点浅解,起到抛砖引玉的作用,引起大家广泛讨论。陕县崤山地区是我省一个重要的成矿带,崤山北段地区是我省3个重要的变质核杂岩分布区之一,根据区域重磁和遥感资料,已证实在张村一带存在一个隐伏花岗岩体。虽然本区成矿条件与熊耳山地区有相似之处,但一直未实现大的找矿突破,目前本区只发现了一个小型金矿床、一个中型金矿床以及众多的矿点和几个重要的化探异常区。以往多数地质专家认为,该地区的矿床主要受与变质核杂岩构造有关的拆离断层控制。半宽金矿矿体主要赋存在北东向的层间裂隙中,矿化以金为主,属薄脉型热液矿床,矿体规模普遍较小。申家窑矿床受北西向韧性剪切带控制,矿化以金为主,共生铅矿床,矿床规模达到中型。在矿区外围葫芦峪一带新近发现与之平行的一条受韧性剪切带控制的断裂带,局部已发现工业矿体。寺家沟矿区位于申家窑矿区东南部、半宽金矿区的南部。目前已发现的许多金矿点,民采较多,均受北东向层间裂隙控制,但目前具有工业价值的矿化体较少,多年的勘探工作证实,该类型的矿床不具备寻找大型矿床的前景。那么在该地区是否具有寻找大矿的背景呢?多数专家学者认为崤山地区具备寻找大矿背景,理由如下:该区证实有大型隐伏花岗岩体的存在,具备寻找大型金矿类似的地层和构造背景。该地区未实现找矿突破的原因是该区覆盖层较厚,山高林密,赋矿构造难以用常规地质找矿方法发现。怎样才能利用地质、物探、遥感等先进找矿手段实现找矿突破呢?下面仅以个人观点谈谈如何改变找矿思路。1.利用区域地质资料和遥感捕捉构造信息区域资料显示,本区除与变质核杂岩构造和分布核杂岩边界附近的拆离断层有关外,还发育受韧性剪切带控制的北西向断层和北东向断层。同样遥感解译资料显示,本区同样分布北东向和北西向线性构造。区域上已发现的矿床同样受两组断裂的控制。说明这两组构造与矿化关系密切。客观上讲,遥感解译资料显示这些线性构造是否存在,是不是就是断层,断层具体位置在哪里,断层的性质和特征如何?有待进一步证实。应在遥感解译资料基础上,通过化探异常分布特征,矿点的分布特征和物探异常特征进行综合判断。需要进行野外调查,并通过物探手段进行证实。但是,不可否认,遥感解译资料为我们提供了下一步工作的目标和依据,为寻找那些受构造控制的隐伏矿床提供了重要信息。2.如何利用化探方法及异常信息缩小找矿靶区和确定找矿靶位该区前人已进行1∶5万水系沉积物测量和1∶2.5万的沟系次生晕扫面。在本区已经发现了两个大的异常区带(野乔河至寺家沟异常和胡沟异常)。但并未弄清异常和含矿构造的关系。为此,在矿区又进行了1∶1万的化探扫面,发现了一批以金银铅元素为主的一系列组合异常,这些异常的发现,有效地确定了含矿构造的位置。野乔河至寺家沟异常,在宏观上呈北东向带状分布,单个异常的内带异常又呈北东向分布。显然,内带异常和北东向薄脉型金矿体方向一致,有效地指示了含矿构造的位置。呈北西向分布的异常带和遥感解译线性构造方向和位置基本吻合,有效地证实了北西向构造的存在。该类构造是导矿构造还是储矿构造,查明其性质,对下一步构建找矿思路,确定找矿目标,至关重要。本区的又一个特点是,胡沟异常和寺家沟异常特征完全不同。胡沟异常带呈北东向展布,内带异常轴向为北西走向,和寺家沟恰恰相反。本区以往找矿工作程度较低,未发现有价值的矿脉,但异常强度很高,可以肯定地作出判断,该区是下一步工作的一个重要靶区,找到工业矿体的可能性非常大。如何在靶区内,寻找赋矿的有利部位,为下一步施工山地探矿工程提供充分依据,就必须查明异常性质,查明含矿构造与异常关系,其难点是确定含矿构造位置、方向和产状,只有通过大量野外调查和利用有效的物探手段,才能获得下一步找矿信息的目的。3.如何利用有效物探方法捕捉找矿信息物探方法是一种重要的间接找矿手段,寻找金银多金属矿床最主要的手段是电法和电磁法。我队现有仪器是双频激电仪和EH4电磁仪。该种方法在本矿区是否有效,首先,应利用已知矿体和含矿构造进行实试。其次是弄清采用物探手段的目的。物探手段是为地质找矿服务的,不能只是为发现异常而工作。要有明确的方向意识,在方法采用的初期,就为下一步解释打下基础。在普查详查阶段,物探的目的应定位在寻找隐伏含矿构造,确定含矿构造产状和有利的矿化富集部位上。在物探测定的参数成果出来后,根据图件上异常特征与化探异常特征进行对比研究,并结合遥感解译的构造地质特征对含矿构造的性质做出综合判断。当发现物探异常与上述化探、遥感地质资料相矛盾时,应对物探剖面方向进行调整,重新进行物探测量,以期获得更好的找矿信息。4.如何利用构造地球化学方法获得深部找矿信息随着找矿难度的加大,深部找矿信息获得是比较难的。构造地球化学方法是一种新的找矿方法,在获得深部找矿信息具有特殊作用。多年的找矿成功经验已经说明,化探方法在寻找多金属矿产方面是十分有效的。但是近10年来,化探方法仍采用传统的扫面方法,导致在已知矿区开展大比例尺的原生晕方法较少,原有钻孔原生晕测量方法已经不再采用,获取的资料更少,从而难以总结出成矿元素活化、迁移、沉淀富集的规律。为此有必要对已知矿体采用大比例尺的原生晕测量工作,总结出含矿构造的原生晕分布规律,特别是元素分带规律(元素分带序列)。根据上述规律,判断是否有构造叠加晕存在,达到判断深部是否有隐伏矿体存在。在上述工作的基础上,开展构造地球化学测量,从而结合构造分布规律及区域上含矿构造分布规律,获得找矿信息,指导下一步找矿。建议在本区从葫芦峪至野乔河开展北西向含矿构造研究,并开展构造地球化学测量工作。5.利用多种岩矿测试手段捕捉找矿信息我队以往测试手段主要采用的是化学分析手段,应引进先进仪器,开展快速的野外分析方法和镜下岩矿鉴定方法。岩矿鉴定在研究构造方面有其不可替代的作用,它好比是地质人员的第三眼睛,只是现在应用的太少了。通过岩矿鉴定与宏观地质方法的结合,有助于判断含矿构造性质,为其他化探和物探方法提供依据。6.综合找矿方法流程地质找矿是一套系统工程。特别是现代找矿,要想获得更好更快的找矿效果,必须多种有效方法配合使用,有机结合,反复总结,科学应用。要总结一套切实可行工作流程。结合寺家沟矿区,本人根据经验总结出以下找矿程序:(1)利用遥感资料,确定矿区构造位置,确定区域构造和矿区外围构造的关系,确定研究对象。(2)利用化探成果,缩小找矿靶区,判断遥感解译的线性构造与化探异常的关系。(3)在有找矿前景的化探异常区和线性构造重叠区域,布置物探工作。进一步查明化探异常性质,准确定位含矿构造位置及产状等特征。根据物探异常特征与化探成果综合分析,确定找矿靶位,为山地工程和中深工程提供依据。(4)在已知矿体进行原生晕测量基础上,总结元素分带规律,在含矿构造及其他构造开展构造地球化学测量,进一步对构造性质进行判断,并根据构造地球化学特征与区域上地球化学信息进行对比研究,获得深部成矿信息,指导深部找矿。
2023-09-06 19:49:061

物探方法应用研究和有效性评价

此次以凤-太矿集区为实验基地,投入充电法、激发极化法、TEM、CSAMT和EH4等物探方法,通过在已知典型矿床和预测区的试验对比研究,评价分析这些方法的找矿有效性。1.区域地球物理特征(1)岩石电性特征从以往测定的凤-太矿集区岩(矿)石电性参数一览表(表4-15)中可看出,本区岩石电阻率主要分为两大类,且差异明显。一为高阻的灰岩; 二为中低阻千枚岩,两者差异最低可达3倍甚至一个数量级以上。矿体为低电阻体,含炭千枚岩及含炭灰岩可使电阻率明显降低,由于近矿围岩炭化较强,因此含炭围岩有可能成为寻找矿(化)低阻体的间接标志。表4-15 凤-太矿集区岩(矿)石电性参数一览表岩(矿)石极化率同电阻率一样,亦分为两大类:一类为低极化率的千枚岩及灰岩,其极化率值在1%~5%之间变化,平均值在1.1%~2.7%之间; 另一类为高极化率的炭化岩石和矿体,其极化率在3.9%~52.9%之间变化,平均值在12.7%~26.1%之间。由于该区矿体主要产于低阻高极化的炭质层与高阻低极化率的灰岩接触部位,因此在该区开展电法工作,可达到间接或直接找矿的目的。(2)地层电性特征地层电性是岩石电性的综合反映,根据岩石电性特征,结合构造、地层岩性变化情况,可知:①古道岭组灰岩与星红铺组千枚岩之间具有明显的电性差异,可达数倍及一个数量级次,这是开展电法工作、利用电性划分层位并勾画构造形态的前提; ②矿体与上、下盘围岩之间具有明显的电性差异,当矿体具有一定厚度且埋深不甚大时可形成明显能区分的低阻异常;③近矿围岩明显炭化,扩大了矿化低阻体的范围,强化了低阻异常,使得电法有可能更容易发现含矿异常。2.已知矿床物探方法应用效果“十一五”期间,为了研究分析有关物探方法的找矿效果,首先选择凤-太矿集区八方山-二里河、铅硐山、东塘子等已知铅锌矿床开展了充电法、激发极化法、TEM、CSAMT及EH4等大深度的物探方法,取得了一定成果。(1)充电法选择八方山-二里河矿床东部区域开展了充电法工作,在105线与209线间长2600m的地段获得异常,经7个钻孔验证,见矿率100%,使八方山铅锌矿床向东延伸1200m,新增铅、锌资源/储量30余万吨(图4-4)。以A1和A2号充电点为例进行说明。A1布设在二里河矿段(床)8坑铅锌矿体上,获得的电位异常在平面上呈半长轴状,等值线延伸到145线以东,等值线顺轴部区间比较均匀,只有在充电点200m范围内幅度变化较大,等轴状异常南北两翼北陡南缓,在充电点投影处圈定的小椭圆等值曲线指示了充电点位置。电位值在该区极值为3000mV,最小值为10~70mV。异常曲线圆滑,走向方向强度变化规律性好,从121~145线,线与线之间电位值变化为160~30mV,变化率为15.5%~5.7%,说明矿体向东延伸至145线以东。A2充电点布置在ZK129-1钻孔中285 m深处。电位异常在平面上呈等轴状,西边闭合,向东延到测区以外。两侧梯度变化不大,北侧相对略大于南侧,异常中心曲线缓而宽。该区电位极值为630mV,从充电点向东,异常在各线的极值变化不大,到145线196号点的电位值仍为630mV,说明矿体向东有明显的埋深变浅,或矿体有变厚变富趋势。根据以上分析认为,八方山矿体向东延伸到145线以东,地表投影在测线190~205号点间,顶部埋深从121线的350m向东逐渐变浅或矿体有变厚变富趋势。其他两个充电点的异常特征表现为,从145线向东到205线,充电电位平面等值线曲线大致相同,表明矿体产状变化不大,但异常强度成倍减小,反映了矿体埋深增大或矿体变贫变薄、背斜变窄。经工程验证,ZK29-1孔在213m见到了3层矿(化)体,累计斜厚80多米。ZK137-1孔在206m见到30多米厚矿体。ZK145-2孔在222m见到20多米厚的铅锌矿体。ZK153-1孔在500m见到30多米厚的铅锌矿体。ZK161-1孔在646m见到20m厚锌矿体。钻探工程控制的铅锌矿体特征与充电异常分析的结果一致,说明充电法是该区追索铅锌矿体的有效物探方法。图4-4 凤县八方山-二里河铅锌矿床地质充电异常综合图(2)激发极化法凤-太矿集区开展激发极化法测量工作较多,根据以往的工作总结,区内激发极化法获得的异常具有如下特征:1)在出露的矿带、矿体上产生(10~n×10)%的极化率异常,氧化比较深的矿体上异常很弱或无; 电阻率在矿体上显示低阻异常,一般为几十Ω·m,最大不超250Ω·m。2)当矿带(体)埋深小于50m时激电极化率异常为6%±,电阻率仍有低阻异常的反映。3)当矿带(体)埋深大于100m时激电极化率及电阻率在矿带(体)上皆无异常或异常不明显。由此说明,当矿体埋藏较浅或埋深小于100m时激发极化法是有效的寻找铅锌矿的物探方法,当矿体较大时,探测深度还可再大一些; 但当矿体埋深较大时,激发极化法则不适合寻找铅锌矿体。(3)瞬变电磁法(TEM)在凤县铅硐山、二里河等已知矿床上开展了TEM寻找铅锌矿的方法试验(温少光等,2000)。通过二里河、铅硐山的TEM试验,探测到500~700m以下的矿体,并准确地圈定了矿体的水平投影界线(图4-5)。图4-5 二里河铅锌矿床地质物探异常综合图铅硐山60线TEM方法有效性试验剖面长1km(图4-5),剖面北部Ⅰ号矿体产于背斜核部及北翼,埋深520~750m,厚10余米; 南部Ⅱ号矿体产于背斜南翼,向南陡倾,顶部埋深480m,矿体由多层组成,总厚度为30余米。图4-6是铅硐山60线TEM成果图。由图可见TEM异常与Ⅰ、Ⅱ号矿体的水平投影位置非常吻合,准确地圈定了矿体的水平边界线。Ⅰ号矿体正上方多延时曲线以深部单斜异常体的特征为主,早期并未表现出异常,晚期多延时曲线彼此紧密分布,数据衰减慢,反映了深部有导电性好、品位较高的矿体。Ⅱ号矿体正上方,多延时曲线晚期为南大北小的双峰,表现出异常体向南陡倾的特征,异常峰谷点正下方恰好对应Ⅱ号矿体头部。(4)可控源音频大地电磁法(CSAMT)在东塘子、二里河、铅硐山等典型矿床进行了CSAMT方法试验,并在有望地段布置了多条勘探剖面以寻找隐伏铅锌矿体。通过已知剖面试验,证明CSAMT法在进行地电分层的基础上,勾划高阻隆起,确定构造形态,特别是背斜构造形态是有效的,同时也证明了该方法可以发现低阻异常,特别对低阻异常体的空间定位有较大的优势(图4-7,图4-8)。由图4-8可知:①1024Hz频点以上总体表征为10Ω·m以下的低阻,反映地表浮土及风化层,1024Hz频点以下反映地下不同岩性的电性特征; ②112~116点之间32Hz以下出现强烈的低阻凹陷,降低幅度数十倍,对比地质图和地质剖面图分析,该异常对应于已被控制的已知矿体;③106.5点下方也对应一个低阻跃变,可能为断层引起,不排除隐伏矿体的存在。图4-6 铅硐山铅锌矿床60线TEM解译成果图图4-9是博氏蒂克反演和一维反演的结果。由图4-9可看出:①对应112~116之间的低阻底部有高阻隆起,其顶翼有明显的低阻异常或低阻封闭异常,可定为有望异常,判断其顶部标高在1300m左右,这与已知矿体标高相近; ②若用1000Ω·m等值线作为高阻体轮廊的表征线,则在其顶部出现低阻凹陷,对应地表异常体出露部位。由此表明,CSAMT方法电性分层明显,高阻体的构造轮廊清晰,低阻异常清楚,异常体空间定位较准确。在高阻背斜的两翼及顶部均出现低阻异常或封闭的低阻异常带,其空间定位与矿体出现位置和形态非常一致。若用1000Ω·m等值线作为高阻体轮廊的表征线,可圈定出古道岭组与星红铺组大致分层界线并勾画出背斜构造形态,判断地下存在隐伏背斜。因此,运用博氏和一维连续剖面模拟反演得出的成果更加合理,高阻体和异常的划分更为直观。(5)高频大地电磁测深法(EH4)EH4是一种较新的物探方法。该方法通常采用天然电磁场源,能观测到离地表几米至1500m内的地质断面的电性变化信息。通过在一个宽频带上观测电场和磁场信息,并由此计算出视电阻率和相位,利用EH4可确定出地下的地电特征和地质构造。在前期工作的基础上,对东塘子、二里河矿区进行了隐伏铅锌矿床EH4找矿方法试验,取得了一定成果。在二里河试验了4条剖面,在东塘子试验了3条剖面(以二里河161线、东塘子68线为例; 图4-10)。两个典型矿床的EH4电磁测深工作表明,实测的高阻隆起旁侧的低阻空间与含矿空间存在一定对应关系,但效果不明显,在二里河和东塘子铅锌矿床的试验结果与地质现象相反,已知的背斜构造识别成向斜构造。图4-7 东塘子铅锌矿床60线(左)、二里河铅锌矿床161线(右)CSAMT综合解释断面图图4-8 铅硐山铅锌矿床60线CSAMT电阻率异常断面图图4-10为东塘子测区68线EH4电磁测深反演剖面,从物理电性特征上看,受地表岩石风化严重影响,剖面浅部电阻率普遍较低; 电阻率等值线形态比较陡立,说明剖面地层产状较陡; 自地表138号点附近斜向下,电阻率等值线凹陷、扭曲,结合地质资料,推测为F21断层的反映,断层产状较陡; 同样,自地表142号点附近斜向下,电阻率等值线较直立,明显横向不连续,推测为F41断层的反映。从找矿角度分析,主要寻找剖面中深部相对高阻隆起的核部部位。从图4-10中可以看出,在144~160号点段、1100m标高以下,有一高阻隆起,推测为Ⅰ号背斜的核部,核部电阻率明显偏高,推测主要为生物灰岩地层的反映; 背斜顶部附近的两翼区间电阻率明显较低,推测为有利的含矿空间,而在背斜顶部,电阻率略高,但变化较平缓,推测为可能的含矿空间,统一作为L68-A号重点区域。此外,在Ⅰ号背斜右翼上部(166号点1280m标高附近)也出现较大范围的低阻空间,推测可能受F41断层及岩石较破碎等因素的影响。图4-9 铅硐山铅锌矿床60线CSAMT异常博氏蒂克反演图结合工程钻孔资料,图4-10中蓝紫色M型曲线为钻孔验证所推测的矿体形态,与EH4成果所推测部位比较一致,平面上吻合度良好,但深度上存在一定误差。3.预测区物探方法试验研究根据对已知矿床的各种物探方法的试验结果,选择东塘子西延、白杨沟、石山坪、西岔沟、银洞沟和打柴沟等成矿远景区进行了物探方法预测找矿试验研究。(1)预测区TEM方法试验在凤县石山坪、秦家梁、白杨沟、伙房沟和五里店等预测区进行了TEM试验,在石山坪、秦家梁、白杨沟、伙房沟和五里店等处的野外试验中发现石山坪、西岔沟、甘沟、秦家梁等有望异常多处。由图4-11可知,在剖面111~113点和115~119点出现明显异常,对比异常形态,其中115~119点剖面异常特征与已知二里河铅锌矿床异常相似,异常中心拟断面图后期视电阻率小于25Ω·m,反映深部良导体的存在。结合已知矿体的异常特征,计算出G4线良导体埋深为500m左右。推测可能为隐伏矿体引起。在该线进行钻孔验证(ZK12502)未见铅锌矿体。该孔的电测井(井壁激电)表明,该孔电阻率和充电率大致分为3段:340~500m为炭质千枚岩,方解石绢云母千枚岩为相对高阻(2000Ω·m)、低充电率(15%,炭质岩层段为20%);500~600m含炭钙质千枚岩,为中等电阻率(800Ω·m)、中等充电率(20%); 600~690m炭质千枚岩为低电阻(50~100Ω·m)、高充电率(25%~30%)。600~690m井段低电阻、高充电率的特征,说明导电物质以炭质为主,并且低电阻值接近矿体的电阻值,如果炭质含量再增加则有可能引起地表的TEM异常,因此该类炭质千枚岩也是可引起TEM异常的地质源。图4-10 二里河铅锌矿床161线(左)、东塘子铅锌矿床68线(右)由此可见,高含量炭质层是该区TEM找矿的干扰因素。同时通过实际对比发现,TEM推测深度也有一定误差。(2)预测区CSAMT方法试验以石山坪S3线为例(图4-12),CSAMT方法试验获得如下异常:1)在110~120号之间,于频率64Hz以下出现高阻隆起,对比地质图和TEM资料,此处地表出露为古道岭组灰岩和星红铺组下岩段铁白云质千枚岩接触带,114号点为其地表分界线。在此段有TEM异常,其TEM异常中心在112~116号点之间。从图4-12可看出,在高阻隆起的顶部和两翼均有电阻率陷落异常,降落幅度在1/10倍左右,顶部异常不明显,南侧异常较强烈。2)经反演推断,高阻隆起出现在1400m标高附近,顶部有较弱的电阻率降低现象。南翼高阻接触带有强烈的低阻异常,异常体空间定位其头部约在1400m附近,异常为向南陡倾的板状体。地表出露的古道岭组灰岩向北倾斜,逆向推覆于隐伏背斜之上。经钻探验证,在CSAMT推测的构造位置(孔深400m附近),所见岩性为绿泥石千枚岩与铁白云质千枚岩的接触带,CSAMT异常可能是由两种岩石的电性差异引起,而非矿化异常。(3)预测区EH4方法试验图4-11 凤县西岔沟G4线(勘探线125线)地质-TEM综合剖面图在前述基础上,对铅硐山成矿带凤县石山坪地区、白杨沟-洞沟成矿带的凤县白杨沟地区、银洞沟地区、打柴沟和太白县东沟等地区进行了EH4大深度探测方法试验研究(图4- 3至图4-17)。现以东沟为例进行详细说明,东沟的试验研究结果表明(图4-17),从物理电性特征上看,整个剖面可以分成两大电性层:浅部中低阻层夹局部的高阻体,推测主要是千枚岩夹条带状薄层灰岩(星红铺组,D3x)的反映; 而中下部的高阻体,推测主要为生物结晶灰岩(古道岭组,D2g)的反映。高阻体顶界电阻率等值线波浪起伏,两侧电阻率等值线形态比较陡立,突变关系明显,说明褶皱发育且较紧闭,两翼地层产状较陡。从找矿角度分析,主要应寻找剖面中深部相对高阻隆起的核部部位。如图4-17所示,在剖面139~163号点1325m标高以下存在一个相对高阻隆起的核部,且该高阻隆起在剖面深部也有明显反映,推测为Ⅰ号背斜的核部,背斜横向跨度较大,但中心在142~150号点间,推测核部地层主要为生物结晶灰岩(古道岭组,D2g),1325m标高为灰岩的顶界面。顶界面的上部附近存在相对低阻空间,结合该测区控矿因素分析,推测该部位可能为含矿空间,特命名为20-A号重点区域。此外,在Ⅰ号背斜北东翼出现明显电性横向不连续界面,推测可能为断裂构造的反映。图4-12 凤县石山坪测区S3线CSAMT综合解释断面图图4-13 凤县石山坪测区72线E H4电磁测深二维反演剖面示意图与已获得的地质资料对比发现,应用EH4方法所推测的Ⅰ号背斜平面位置基本与工程所揭示的一致,但对相应高阻隆起所推测的D2g地层与实际相差较大,实际则为电阻率较高的钙质千枚岩和薄层状微晶灰岩,并夹有大量闪长岩。通过上述对石山坪、打柴沟、银洞沟、白杨沟和东沟等测区的剖面物理电性特征分析,以及考虑到各测线间的连续性特点,得到如下结果:1)根据电阻率等值线畸变形态特征,划分出了主要断层。2)圈出了高阻隆起,推测为区内主要的深部隐伏背斜核部灰岩地层的反映,其核部部位附近(核部灰岩的顶部或两翼)存在有利含矿空间。图4-14 凤县白杨沟测区1线EH4电磁测深二维反演剖面示意图3)除高阻隆起外,不少测线中还圈出一些相对高阻异常体,推测主要为千枚岩地层中的钙质千枚岩及薄层灰岩等的反映。4.凤-太矿集区Pb、Zn、Cu、Au矿床快速勘查评价技术物探方法有效性评价对凤-太矿集区已知矿床的各种物探方法的对比性试验研究表明,不同物探方法具有不同的优劣性,主要体现在以下4个方面:1)激发极化法和常规充电法适合于埋深200~500m的就矿找矿,充电法应用前提是要求有较好的矿体天然露头或人工揭露见到矿体,应用充电方法在凤-太矿集区进行盲矿体追索效果极佳。2)TEM法有效探测深度可以达到500~700m以下,在圈定异常体的水平投影界线时准确性较高,但对推断异常体深度的误差较大; 对于凤-太矿集区其他地质体引起的干扰异常较难区分,如炭质岩层引起的异常、含金属矿物的岩脉引起的异常、断层及不同电性界面引起的异常等,这些非矿致异常需要根据异常的衰减特征并结合地质资料加以区分。3)CSAMT法探测深度大、实施快捷,能及时提供视电阻率-频率拟断面图等是其优势,可有效地圈定地下电阻率的分布特征,但也有静态效应、近场效应、场源附加效应,以及所测电阻率参数单一等不利因素增加了解释难度,导致推断异常体深度的误差较大。4)EH4法具有较大的探测深度,由于工作频率的限制,深部采样间隔较大,使得该方法也有先天的明显缺点,在已知矿区的试验结果与地质现象相反,勘查效果不佳。综上所述,该区开展的物探方法各有明显的优缺点,需要根据地质目的不同选择不同的有效物探方法组合。图4-15 凤县银洞沟测区8线EH4电磁测深二维反演剖面示意图图4-16 凤县打柴沟测区0线EH4电磁测深二维反演剖面示意图1)在预普查阶段:可选用大功率激发极化法(浅埋深时)、CSAMT或EH4(埋深较大时),主要目的是圈定古道岭组灰岩的走向分布及隐伏背斜构造。2)在详查阶段:应选用大功率激发极化法(浅埋深时)和充电法(有矿体露头时),目的是追索找矿,连接圈定矿体或矿(化)带。在物探方法有效性评价基础上,结合以往在秦岭中高山地区的找矿勘查经验,提出了区域矿床的综合有效勘查方法组合模型,即根据两期/二元成矿控矿规律和成矿模型,基于区域成矿地质背景、构造环境、岩石建造等基本成矿地质条件,以经典成矿理论为指导,综合地质、物探及化探资料,预测矿田级找矿远景区及其区域主要找矿矿种; 基于后期构造-岩浆改造因素,以中晚期构造虚脱空间和侵入体接触带为主要的矿床就位空间,预测矿床级的找矿勘查靶区、靶位→应用地质地球化学剖面+地质填图+探槽揭露发现地表矿体和控矿断裂构造、侵入体内外接触带→对于发现和预测的浅埋藏矿体,投入激发极化法和常规充电法追索矿体或控矿构造在走向上的延伸,分析预测矿体或控矿构造的产状变化趋势; 对于预测的深埋藏矿体,直接投入TEM、CSAMT物探方法,根据异常确定勘查靶位的水平位置→投入钻探或坑探发现矿体→对坑道或钻孔或槽探发现的矿体充电,确定矿体走向延伸→系统投入探矿工程,验证充电异常与勘查矿床,获取资源量。图4-17 太白县东沟铅锌(铜)矿点20线EH4电磁测深反演剖面图另外,在隐伏矿找矿过程中一定要注意地质与物探方法的密切结合,在工作中既要相互配合,又要相互独立。相互独立的意义在于根据各自方法的特点,尽可能地使勘查结果接近客观真实,以避免先入为主的互相影响,即避免出现按物探异常臆断构造认识或按地质认识拟合物探异常;相互配合的意义在于对各自独立获得的成果做出统一合理的地质认识,对物探异常做出综合地质解译。
2023-09-06 19:49:161

(三)地质统计学在我国的应用概况

1.在物探、化探、遥感及其他地质数据处理方面的应用地质统计学的应用与地质数据处理先于其他领域,有较成功的经验。因为这些数据在大范围内具有方向性的趋势变化,所以常用的方法是克里格法。按时间顺序,其应用实例主要有:1)地质统计学方法简介、计算程序及应用实例(於崇文、侯景儒、蒋跃凇,1978)。2)地质矿产部在固体矿产普查进行的1:5万综合调查中,应用对数正态泛克里格法对土壤地球化学测量资料进行了处理(20世纪80年代),获得满意效果。3)华南某地区化探分散流数据处理及异常评价,采用泛克里格法,根据处理结果,将华南某地区划分为4个异常区,并确定出4个异常区的工作顺序(侯景儒、杜百贵,1986)。4)华北某区化探次生晕数据的泛克里格法研究及异常评价(侯景儒、张树泉、张廷勋等,1989)。5)安徽铜陵地区1:5万化探数据处理的方法技术,根据数据处理结果,对Cu,Au,As,Pb,Zn,Mo,Sn,Ag8种元素编制了一套对数泛克里格法系列图件,进行成矿预测(宋平玖等,1990)。6)福建某区化探数据的克里格法研究,验证了高品位区与高概率区相吻合(张树泉、侯景儒等,1992)。7)新疆阿尔泰地区哈收呵幅金矿地球化学异常识别及分数评序方法研究,采用因子协克里格方法圈出Au异常远景区(余金生、蒋金荷、张效民,1993)。2.在矿产储量计算中的应用1)地质统计学方法在北京北某铁锌矿储量计算中的实际应用(侯景儒、於崇文、蒋跃凇,1978)。2)运用线性地质统计学方法试算南京梅山铁矿、云南金顶铅锌矿北厂矿段某矿体的储量,并相应研制出地质统计学储量计算程序系统(谢锡林、高德秀等,1980~1984)。3)金堆城全目矿最佳边界品位及其确定的研究(北京有色金属冶金设计研究总院采矿室,1981)。4)应用地质统计学方法计算河北水厂铁矿北山矿体矿石储量的研究(黄竞先、侯景儒、郝欣、任兆平,1982)。5)江西德兴铜矿可回采储量总体估计的地质统计学研究(侯景儒、黄竞先,1981)。6)应用地质统计学计算湖北大冶铁矿尖山(尖林山)矿体的储量(黄竞先、侯景儒、古梅,1984)。7)采用地质统计学方法,应用计算机绘图软件评价江苏南京梅山铁矿(冶金工业部鞍山黑色金属冶金矿山设计研究院,1986)。8)使用克里格法对南非铁矿矿石品位与储量的估计(冶金工业部鞍山黑色金属冶金矿山设计研究院,1988)。9)大冶铁矿矿石储量分级的地质统计学研究(侯景儒、古梅,1989)。10)克里格法在盘古山钨矿储量计算中的应用(吴庭芳等,1989)。11)加权中位数应用与金厂屿金矿的储量计算(向永生、侯景儒、吴雨沛,1991)。12)用克里格法计算潼关金矿505脉金的储量(高维华,1990)。13)山西支家地银矿储量的地质统计学估计(琚太宗、张树泉、林建阳、侯景儒等,1993)。14)湖南桃江锰储量的地质统计学计算(侯景儒、王志民、潘汉军等,1993)。15)湖南桃江锰矿最优勘探网度的地质统计学研究(张廷勋,1993)。16)采用对数泛克里格法,运用“地质勘探系统软件”提交的陕驾鹿金矿地质勘探储量报告(武警黄金地质研究所、黄金第十四支队,1993)。17)采用地质统计学方法编写并提交的山西省灵邱县刁泉银铜矿床勘探地质报告(冶金工业部第三地质勘查局三一二队,1995)。18)地质统计学在薄脉状金矿床品位优化估计中的应用(张燕石、郭能霖、李维明、宋官祥、向永生、中国人民武装警察部队黄金地质研究所,1996年12月)。19)西藏自治区谢通门县雄村铜矿勘探地质报告中的地质统计学储量估计(西藏天园矿业资源开发有限公司,2006年7月)。20)内蒙古自治区苏尼特左旗巴颜哈尔敖包金矿勘探地质报告中的地质统计学储量估计(内蒙古舍中矿业有限公司,2007年11月)。21)贵州锦丰大型卡林型金矿中心的地质统计学储量估计(澳华黄金矿业有限公司,2008年)。22)西藏自治区墨竹工卡县甲玛矿区外围7—47线铜金属矿勘探报告(西藏华泰龙矿业开发有限公司)。23)广东省佛山市富湾矿区30—51线银矿资源储量核实报告(中国明科矿业有限公司,2010年1月)3.在石油及煤田工作中的应用1)某煤田最优勘查网度的地质统计学研究。研究后提出的网度比原设计节省了9350m钻探工作量(陈明阳等,1987)。2)牛庄油田物探数据的贝叶斯克里格法估计(王家华等,1987)。3)地质统计学在彬长煤矿区详查中的应用(覃必成、许惠民、任秀娟,1987)。4)我国北方某煤矿储量的地质统计学估计及其与传统储量计算方法的比较(陈伯茂,1989)。5)克里格法绘图系统(KMS)在牛庄油田油藏描述技术中的应用(王家华等,1990)。6)新疆塔里木盆地某石油探区地球化学数据的地质统计深分析(张树泉、侯景儒、李本超,1992)。7)辽河油田冷—东雷家地区沙三段油藏描述[中国石油大学(北京)地球科学系石油地质室,1993]。目前,地质统计学在石油领域特异性数据处理方法上已占有一定的位置。4.在环境科学、水文工程地质、农林科学及农田水利中的应用克里格法在灌溉实验站网规划中的应用,选择多年日平均需水量为区域化变量,对灌溉实验站网的最优规划进行选择(张瑞娟,1989)。从20世纪90年代至今,农业上对地质统计学的应用,主要在作物的需水量方面,如作物的需水量的空间变异性;作物需水量的最优估计及最优等值线图等。概括来说,在应用的地质统计学方法、技术上,基本上是在线性地质统计学范围,其他方法涉及的还很少。在应用的领域方面,主要用于地质矿产资源范畴,如地质勘探、矿山开发、油藏描述等。在生产应用领域,与国外相比还有一定的差距。
2023-09-06 19:50:111

物探与化探的介绍

《物探与化探》杂志1979年创刊,是由国土资源部主管,中国地质勘查技术院主办,地质出版社出版,国内外公开发行的双月刊。专门发表地球物理与地球化学勘探(查)论文的国内知名学术刊物,肩负着为各部门物化探工作者服务的史命。《物探与化探》于1979年正式创刊,到现在有近30年的历史,原地质矿产部部长孙大光先生特为《物探与化探》提写刊名。
2023-09-06 19:50:441

地质工程专业要买哪种计算器

地质工程专业要买计算器:资源地质方面的有CAD.(中国地大)MapGis绘图系统,南方Gis成图系统。地质工程专业主要课程:地质工程、高等数学、大学外语、大学物理、大学化学、工程制图、大学计算机信息技术、程序设计语言、概率论与数理统计。普通地质学、矿物岩石学、构造地质学、第四纪地质与地貌学、地史古生物、工程物探化探、工程力学、测量学、土力学、岩体力学、工程地质原理、工程地质勘察、水文地质学基础、地下水动力学、水文地质勘察、地质工程设计等。地质工程专业研究领域:地质工程领域适用的行业包括:地质调查,油气及固体矿产资源的普查勘探与评价,大型工矿企业和水利水电建设,公路和铁道建设,工程地质,水文地质,地质环境及地质灾害的调查,勘察及监测等。地质工程领域覆盖的范围包括:地质调查技术和方法与矿产资源勘查与评价,区域矿产基地及矿产远景区预测与评价,矿区与矿床的勘探、开发与评价,地质工程领域建设、勘查评价项目可行性研究与决策。地质勘探的新技术与新方法,水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害的预测、评价、监测与保护,地质结构、地质环境、地质过程及地质灾害研究中的计算机应用,地质工程实施过程中的质量检测及新方法、新技术的设计、开发、应用,地质资源与地质工程行业的工程管理。
2023-09-06 19:51:081

高新物探找矿技术方法的优选和验证

白银厂矿田二次找矿难度之大早为世人所共知,自20世纪50年代初期找矿成功以来的四十多个春秋,国内外冶金、有色、地质、科研和高等院校等诸多单位投入了大量的人力物力,进行了大量的地质、物化探、钻探的研究工作,尤其是80 年代初召开了“白银厂地区找矿前景学术讨论会”,做出了“会议纪要”,提出了“找矿方案”(甘肃省金属学会、地质学会,1982年),并付诸实施(有色三队,1990),但在找矿上仍无突破性进展就可见一斑。90年代初,为解决我国铜资源的紧缺和缓解白银有色金属公司这一国有大型企业铜多金属矿产资源,经白银厂矿田几十年的开发后的严重不足,国家“八五”科技攻关项目《紧缺矿产勘查与评价研究》设立了《甘肃白银厂铜、多金属矿床成矿模式与找矿预测研究》这一重点专题,在新的学术思想指导下,通过几年研究,取得了诸多新成果,尤其是在找矿预测上,首次提出了新区缺位矿床和已知矿床500~1000 m深处找矿目标定位预测区,并被物探和钻探证实,找到具有一定规模的富铜矿体,取得了二次找矿重要进展(彭礼贵、任有祥等,1995;彭礼贵、李向民等,1998)。由于国家“八五”科技攻关专题任务的圆满完成,以及在找矿预测中取得突破性进展,白银厂矿田又被国家“九五”科技攻关项目《国家紧缺矿产资源快速勘查评价的新方法、新技术研究》(96-914)中的《重要类型铜矿床(体)快速定位预测的综合示范研究》(96-914-03-03)专题选为海相火山岩块状硫化物矿床类的综合示范研究区。白银厂矿田近五十年的开发利用,为国家的经济建设及社会发展做出了重要贡献,同时也积累了大量的极具价值的地质勘探和矿山开发资料,以及二次再找矿的艰难历程及经验教训。因此,研究其找矿勘探历史,分析不同时期的找矿思路、方法技术在找矿工作中的成败,不仅可以丰富地质找矿理论,也是当前条件下利用新技术、新方法进行找矿目标定位快速评价的新一轮找矿的基础,特别是近年来,在“海底火山构造-热卤水动力学”学术思想指导下,矿山与科研紧密配合,在白银厂矿田小铁山矿床西段(11~14 线)深部和折腰山矿床北侧深部找到了新的富铜矿体,所获得的成矿蚀变标志及矿化特征均显示已有工业矿床深部及其周边地段具有广阔的找矿前景,为进一步找矿提供了依据。一、白银厂矿田找矿简史白银厂具有悠久的矿业开发史,远在明朝就已经进行了以地表铁帽氧化带为开采对象的金、银、铜、铁、矾、磺的开发活动。白银厂之名就是官方因之而设立的采矿机构。20世纪40年代,在查找白银厂铁矿时发现了硫、铜线索(霍士成1939;陈贲世,1941;梁文郁,1942、1946);为确定黄铁矿的开采价值,调查确定了矿区地层为变质火山岩系,把“铁矿确认为铁帽”,将该类矿床类比为“西班牙里奥廷托式黄铁矿型矿床”(宋叔和,1945,1947),实现了本地区寻找铜矿找矿思路上的飞跃和突破;50年代初期根据铁帽和蚀变带进行地表露头找矿,尤其是烟灰色粉末状辉铜矿的发现,使白银厂矿田找矿获得了巨大的成功,获工业矿床大型两个、中型一个、小型一个,提交了国家经济建设急需的铜多金属资源而载入史册。1983~1990年,以有色三队为主体,有科研教学等单位参加的第二轮再找矿:在白银厂矿田找矿处于“前进无路、后退无据”的局势下,于1981年由甘肃省金属学会、地质学会主持召开了《白银地区找矿前景学术讨论会》,提出了“找矿方案”,由有色三队、地质、科研、教学等单位进行的新一轮再找矿,开展了成矿地质背景、成矿规律、成矿模式研究和资料更新,采用先进的物化探方法技术进行找矿预测研究,同时还有澳大利亚、欧共体组织进行了物探测量,投入了相当的钻探工程,然而其找矿仍无实质进展,正如有色三队(1990)评估“在矿田40 km2范围内,400 m以上,即1500 m标高以上,前人的找矿工作不会遗漏具规模的矿床,进一步找矿难以继续进行”,在有的研究报告中也提出了在几个已知矿床周边和深部具找矿前景的预测意见,均因其找矿目标不具体,预测依据不充分等不具可操作性而未得到重视,一些物探测量虽获异常且方法技术先进,终因方法单一且未与地质很好结合,经钻探验证均无功而终,使白银厂矿田二次再找矿步入了悲观无望的困难境地。国家“八五”科技攻关课题研究工作,在深部铜矿进行的折腰山矿床深部找矿研究(1995~1997),运用了当今新的“海底火山机构-热卤水循环动力学”学术思想为指导,抛弃了按自然地理区建立火山岩地层作法,运用了适合于火山岩地区及本区实际的火山层序和相序的新原则,重视了火山岩相和火山机构以及火山机构与成矿关系研究,查明了白银厂矿田矿床是海底热卤水对流循环成矿作用的产物,建立了矿床成矿模式,提出了新区缺位矿床和已知矿床500~1000 m深部找矿目标定位预测意见,提出了合理的物探方法技术组合验证意见和钻探验证意见,发现了新的富铜工业矿体,打开了二次再找矿的新局面。二、近年来白银厂矿田找矿进展继国家“八五”科技攻关课题圆满完成之后,由白银有色金属公司资助,于1995~1997年开展的《折腰山矿床成矿规律及深部找矿研究》提出的缺位矿床找矿预测和已知矿500~1000 m深部找矿目标定位预测区,经钻探发现了新的工业铜矿体,获相当数量铜金属储量。这些找矿成果使白银厂矿田二次再找矿显示出新的希望。1.小铁山矿床11~14线深部找矿进展研究查明,小铁山矿床是受古火山喷口斜坡继承性成岩断裂系统控制的海底热液对流循环成矿作用的产物;矿体主要定位于海底水岩界面之下;矿体具成群产出,分段集中的空间产出特征;在矿床中有两个成矿热液喷流富集中心,即矿床东段的5~9线和西段的11~14线,深部扩大找矿主要应在这两个喷流富集中心地段。选择11~14线地段作为典型代表的定位找矿预测靶区提出作为突破口,除其为一个深部找富铜矿的有利地段外,查明它将更有利于全面认识小铁山矿床地质特征,尤其是对空白区(已知矿体北侧)的认识,为小铁山矿床是白银厂矿田第一大矿床,且还具有相当于矿床目前已探明的铜多金属储量的找矿远景认识提供依据(彭礼贵、任有祥等,1995)。在此基础上,进行了可控源音频大地电磁测深(CSAMT)、高精度重力、大极距激发极化法和地面化探原生晕等物化探方法技术组合测量,提出了钻探工程验证意见书。1998年,在14线施工的 BZK1 孔孔深872.7 m,于717.03 m见含矿带,至终孔 872.7 m,控制矿带宽155.67 m,见矿体3个,斜厚(宽度)15.35 m,宽度和品位(表4-9),主矿体斜厚度 9.49 m,平均品位(质量分数,下同)Cu 为 1.68%,Pb 为 9.28%,Zn 为l4.05%,Au为4.17×10-6,Ag为 l48.88×10-6,为富含金银富铜多金属矿体。表4-9 已竣工4个钻孔分析结果表根据上述资料,提交的《甘肃省白银市小铁山矿多金属矿床西段深部地质普查报告》获铜铅锌333资源量为29.58×104 t,伴生金5.3 t,银210 t,硫46×104 t,潜在经济价值9.78亿元人民币。加拿大明科公司与白银有色金属公司合资的甘肃科银矿业有限公司也瞄准小铁山矿床11~14线深部找富铜矿体预测靶区,由明科公司在小铁山矿床 13 线 6 中段(1544 m)巷道中施工了三个加密钻孔,以控制13线 BZK2 孔矿带之上矿体分布(图 4-21),所见矿体规模和品位见表4-9。其主矿体(1260 m标高)斜厚10.1 m,平均品位 Cu为 1.53%,Pb为9.32%,Zn为 l6.34%,Au为3.3×10-6,Ag为222.6×10-6,亦属富铜矿体。综上所述,该预测区经几年的钻探勘查,充分证实该预测区的良好找矿前景,完全可以实现20×104 t预测铜多金属预测资源量。2.折腰山矿床深部找矿进展在行之有效的“海底火山机构-热卤水循环动力学”学术思想指导下,在国家“八五”科技攻关专题研究工作基础上,对折腰山这一最具代表性的大型火山喷口型矿床进行深入研究,特别是对矿床成矿断裂系统、矿体(群)的三度空间产出特征和成矿蚀变岩筒的深层次研究,查明矿床受火山喷口通道制约,是其内部 NW向和 NE向两组继承性断裂系统控制海底热卤水对流循环成矿作用的产物;矿体主要定位于海底水岩界面之下;矿体群和成矿蚀变岩筒在空间上呈“鼎式”产出,建立了折腰山矿床三维空间鼎式成矿模式与找矿模式;提出了在折腰山已知矿床的北侧(下沿以北)宽约 200 m(1~13 线)二中段(1595 m)之下,找缺位鼎式的新区找矿预测地段,和已知矿1475 m水平中段以下300~500 m深部2~5线和9~13线两类找矿目标定位预测地段(彭礼贵、李向民等,1998)。图4-21 小铁山矿床13线深部剖面图在新区缺位矿床预测地段,即开采卷道下沿主巷道北侧的2~5线、6~7线和9~13线地段,经巷道100 m水平钻探于1535 m、1475 m两个水平中段验证,共发现31个矿体(100 m钻只能控制预测矿化带200 m宽的不足一半),其中工业矿体16个,共厚34.0 m,其中最大矿体为海拔1535 m水平中段的975线矿体,厚9.0 m,铜的平均品位为1.56%。该矿体经钻探控制,长70 m(图4-22),延深110 m(图4-23),厚9.0 m呈柱状产出,获 Cu工业储量2990 t。根据本矿床柱状矿体延深均在200 m以上,如41 号柱状矿体经开采和工程控制已超过200 m以上,故975 线矿体的延深将大于控制的 110 m,其铜储量将大于2990 t。上述矿体的发现,且它们成群产出,分段集中,证实折腰山矿床成矿模式和找矿模式是正确的,在前人找矿空白区,对进一步扩大找矿具有重要指示意义。已知工业矿体1475 m水平中段以下300~500 m深部找矿两个预测区,经估算到300 m深处就获铜金属预测资源量为10.45×104 t,并指出在“马鞍桥”无矿地段,在今后开采中不要再投入找矿工程,以节省成本。两类找矿预测区共获铜金属预测资源量10.77×104 t,且具有再扩大的能力,如新区目前仅控制矿化带宽度的不到预测一半,应能发现更多的矿体,就目前发现的矿体而言,仅计算了一个矿体的工业储量,其余均未计算;已知工业矿体深部只估算了1475 m高程之下300 m至500 m深尚有200 m空间未计算,故实际拥有的找矿前景应大于此数。图4-22 折腰山矿床1535 m中段975矿体平面图(M5为矿体)图4-23 折腰山矿床1535 m中段下沿主巷道北侧975-3钻孔矿体控制剖面图归结上述两个矿床的二次找矿成果,可以认为,本轮再找矿为白银厂矿田二次找矿打开了新的局面,显示出新的希望,进入了一个新的阶段。这种新的希望主要表现在两个矿床均在前人找矿空白区发现了新的工业矿体(群),且有与已知工业矿体(群)显示的物化探多种方法相重叠的综合异常体相对比的新的矿致综合异常体存在,是最具扩大找矿希望之地区;二是在已知矿床深部找矿目标定位预测的成功,显示出白银厂矿田具有良好的扩大找矿前景,表明所建立的成矿模式及找矿模式是符合白银厂矿田实际的,为白银厂矿田在新区找寻新的隐伏矿床提供了依据,使找矿步入一个新的阶段。加拿大温哥华明科矿业及金属公司与白银有色金属公司合资建立的甘肃科银矿业有色公司一成立,即在国家“八五”科技攻关专题所提“小铁山矿床11~14线深部找富铜矿预测靶区”投入钻探勘查就是白银厂矿田再找矿进入一个新的阶段的有力证明。三、对找矿成果的认识诚如前述,白银厂矿田几十年的找矿和再找矿历程,有成功、有失败,研究这些成功与失败的经验与教训,对于今后的找矿无疑是有益的。1.找矿思路在找矿中的作用和影响找矿思路是矿床地质研究者们在一定研究阶段,对某一特定矿床采用的研究思路而获得的矿床形成的主要控制因素和特点的认识在应用于找矿时的概括反映。因此说,找矿思路和找矿的成败是密切相关的,不同的找矿思路就会有不同的找矿结果,这已为国内外同类矿床的成功找勘经验所证实,也在本区找矿实践中得到说明。2.钻探质量是深部找矿成败的关键作为深部找矿直接手段的钻探工程,其施工质量的优劣关系到找矿的成败,尤其是500 m以上的深孔。3.物探方法找矿之经验教训地球物理和地球化学探矿在当今人类找矿活动中占有重要的地位,尤其是地表和浅部矿愈来愈少,人们面对的是寻找深部隐伏矿的形势下,采用当今先进的物化探方法和技术来进行找矿就更为重要。白银厂矿田从50年代找勘工作起就投入了物化探找矿工作,40多年来投入了电法、磁法、重力、地震和化探等五大类22种方法技术,几乎包含了当时和现今可投入找寻金属矿产的所有方法和技术,其覆盖面积以矿区及外围共350 km2计,上述方法(地震除外)均数倍于这个面积,获得很多物化探异常,投入了相当数量的钻探验证,除国家“八五”科技攻关课题投入的物化探工作有效外,其余均未取得找矿效果。白银厂矿田从最初的找勘成功,和随后40多年的二次找矿艰难历程,使矿田再找矿陷入“前进无路,后退无据”的悲观局势,以及国家“八五”科技攻关课题研究以来,白银厂矿田二次找矿取得重大进展,在矿床深部及前人找矿空白区发现了新的工业矿体,为矿田再找矿打开新局面,步入一个找矿新阶段。它的成败给人最大的启迪是:必须有一个符合矿田实际的找矿思路,这是找矿成败的关键;选择找矿需要的有关物化探方法技术合理组合;高质量钻探工程是获得找矿成功的重要保证;必须坚持地质、物化探紧密结合,以地质为基础,统一部署,充分发挥物化探先进方法、技术在找矿中的作用,是找矿成功的重要因素。
2023-09-06 19:51:241

中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所的概述

1957年9月创建于北京,是国土资源部直属的最大的物探化探专业技术研究所。现有在职职工365人,其中高级科技人员129人,中、初级专业技术人员125人。大专以上文化程度的260多人,其中博士后、博士和硕士64名,中科院院士1人。截止2004年底,固定资产4400万元,资产总量超亿元。现持有国家或部门核发的甲级资质证书有:《工程物探甲级单位》、《地质灾害防治工程甲级勘查单位资质证书》、《地质勘查资格证书》(地球物理勘查甲级和地球化学勘查甲级),1998年通过了国际ISO9001质量体系认证。物化探所担负着推动中国物探化探两大学科应用基础理论研究、新方法新技术研究与开发的任务,同时也是地质勘查行业高技术的集散地和辐射源。拥有各类先进的物探仪器和分析测试设备,为物化探科研和开发提供了重要的条件保障。方法技术包括空中(航空)、地面、海(水)上、地下(井中)等物探勘查技术和国际领先的岩石、土壤、水系沉积物、地气、植物、环境等化探勘查技术。物化探研究所集研究、开发、勘查于一体、技术方法齐全,人才荟萃、装备精良,在中国地勘行业学术地位举足轻重。建所40多年来,取得了一批科研成果,如斜磁化理论的普及应用、激电方法技术研究及在全国的推广、大比例尺高精度全国重力图件的编制、全国1/20万区域化探扫面方法研究及推广、中小比例编图、标准物质研制、勘查地球化学元素分析方法研制及样品分析等一批优秀的成果,在推动了物化探学科的发展中起到了开拓性作用。承担的国家攀登项目、国家攻关项目、国家“863”项目、国家“973”项目、部门重点等科技项目超过千项,其中获全国科学大会奖16项、获原地矿部科技成果奖100多项、获全国性和地方性成果奖数十项,为中国物探化探学科的发展做出了重要贡献。2001年,在国家科技体制改革方案中,物化探所被国家定位于“非营利性科研机构”,并于2004年底通过了由科技部、财政部、中编办联合组织验收。进入国家基础研究创新队伍,以承担应用基础性创新研究任务,瞄准物化探学科发展的前沿,不断的推出原始创新成果,推动物化探学科的发展,并积极做好国土资源部地质“野战军”组建准备工作,为国家地质工作和国土资源大调查提供技术支撑。物化探所是全国拥有地球化学专业硕士学位授予权单位,已培养硕士研究生近50名,是中国地质学会物探专业委员会、化探专业委员会挂靠单位。
2023-09-06 19:52:001

中国勘查地球化学年——从勘查地球化学到应用地球化学

赵仑山朱有光[中国地质大学(北京)]中国勘查地球化学63年的发展紧密配合新中国的建设,经历了从初创、探索、发展、繁荣到走向辉煌的历程。60多年来经前后几代数万计的中国化探人跋山涉水、风餐露宿,足迹踏遍了祖国的千山万水,考察了全国的每一寸山川和国土,创造了丰功伟绩。勘查地球化学是一门紧密为社会发展与国民经济服务的应用地质学分支学科,他的主要任务是通过按不同精度系统观测岩石、水系沉积物、土壤、水域以及部分城市大气和农作物的化学元素分布、组成和浓集状况,给国家提供矿产资源及环境生态等情报。早期阶段主要目标是矿产资源勘查,后来发展到涉及人群生活环境、区域生态、农业以及地方病等问题的调查研究需求。地球化学填图既具有全域性国土基础调查的性质,又可以及时发现异常提供矿产资源靶区,以及有关环境和生态状况等多种异常信息的功能,直接为国民经济建设服务。勘查地球化学,简称化探,作为一种调查技术,于20世纪30年代起源于苏联和北欧国家,40年代化探技术被地质勘探部门列为先进的探矿方法。新中国成立之初,国家经济建设中资源勘查需求十分迫切,中国化探界及时引入了地球化学探矿技术为新中国建设找矿。最早于1951年以谢学锦为首的化探小组赴安徽安庆月山进行中国勘查地球化学的首次实验,发现了铜矿指示植物海州香薷。受到了矿产勘查部门的重视,从此在全国地质、冶金、有色,以及之后在核工业、黄金等系统广泛建立化探队伍,开展化探找矿。按调查目标、采样介质和成果的应用范围中国勘查地球化学的历史可以划分为两大发展阶段:第一阶段1950~1998年,第二阶段1999~2013年,即前50年和后13年,简要回顾如下。一、1950~1998年以矿产资源为主要目标的地球化学勘查阶段这50年是中国勘查地球化学从引进、探索、提高,到获得成功的阶段。经过50年的艰苦创业和紧扣世界先进化探理论与技术的步伐,终于找到了适合中国地质景观条件特点的经济高效的地球化学找矿方法,获得了突出的成果。中国勘查地球化学前50年历史,已有多位专家总结介绍,发表了论文和专著,在此仅就其中的几件重要的大事概括如下。1952年在地质部地矿司设立化探室,1956年在冶金部成立了冶金化探组。开始阶段两部门化探主要在一些金属矿区进行原生晕和次生晕方法效果试验,取得了初步成果。随即开始全国性第一代区域化探普查。1957年地质部成立了物化探研究所(谢学锦、邵跃等),与冶金和有色化探部门(欧阳宗圻等)几乎同时开展了对我国典型钨、锡、铜多金属等矿床原生晕和次生晕找矿方法系统研究和开发,建立了涵盖多种热液矿床类型的原生晕分带模式,取得了明显找矿效果,统称为矿区化探。1960~1977年先后在北京地质学院、长春地质学院和桂林冶金地质学院建立了地球化学探矿专业,培养扩大了化探技术队伍。但这一阶段由于经验不足和技术不够成熟,以土壤金属量测量为主要方法的第一代区域化探未能取得应有的效果。因此、为了探索适应我国地质和景观条件的区域化探找矿方法,以及新的技术和思路在为期10多年的实践中摸索和孕育。1978年谢学锦提出1:20万区域化探全国扫面计划。经过对前期区域化探经验和问题的总结和两年多的采样与分析方法试验,地质部于1981年正式发布组织实施第二代全国区域化探扫面,技术上针对我国中东部大面积山区地形,在全国除沙漠和冲积平原外,对水系沉积物进行1:20万比例尺的系统采样。样品分析成矿和伴生元素、微量元素和造岩元素氧化物共39个指标,编制了全国统一的各元素地球化学图。该计划在内地和沿海地区于1990年基本完成。边远省区,如干旱荒漠草原、森林沼泽、黄土高原、岩溶,以及青藏高寒山区属特殊的地球化学景观,试验研制了专门的采样方法(任天祥等),于2000年基本完成。与此同时,冶金和有色系统化探实施了以成矿区带为主要目标的区域性水系沉积物测量计划(12个重点区带,比例尺1:5万~1:10万)完成总面积近30万km2,以及金矿化探项目等。找到了一大批大、中、小型金、锰、铁、铜等矿床,研究了我国主要成矿带和矿集区的矿化规律,增加了各地矿山的后备资源储量。此外,核工业系统和黄金部队也开展了成矿区带、矿区外围,以及远景区的多种采样介质和比例尺的化探找矿工作。在全国呈现出大规模高技术水平地球化学勘查的繁荣时期。1980年5月成立了中国地质学会勘查地球化学专业委员会,自此大约每4年召开一次全国勘查地球化学学术讨论会。出版了《物探与化探》等专业期刊。经过近20年全国范围的系统扫面测量,截至1997年底地矿部全国区域化探扫面覆盖面积达到575万km2,占全国可扫面积650万km2的88%。在此期间配合进行的区域异常查证,即化探普查和详查(1:5万~1:1万)工作完成了100多万km2。据(牟绪赞)统计到1997年底1:20万化探扫面发现各类元素综合异常约4.3万处,已进行异常检查的达1/3。区域化探扫面取得了丰硕的找矿成果,1981~1995年三个五年计划期间经异常优选查证和工程验证共发现具有工业价值的大、中、小型矿床569处,其中大型50多处;按矿种:金银矿420处,有色金属矿140处,其他9处。按年度统计,化探发现矿床数:1981~1985年:114处;1986~1990年:204处,1991~1995年:400处。其中仅金矿的潜在价值在2000亿元以上。化探找矿效果突出的矿种是:Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sn、W、Mo、Ni、Hg、Co、Sb、Nb、Ta和稀土,以及某些非金属矿产,总计20余种。通过区域化探扫面各省都发现了新矿床和新的矿床类型,未进行查证的大量异常和远景区,提供了今后若干年内各省地质勘查部门的找矿工作目标和潜力区。区域化探扫面工程带动了勘查地球化学一系列方法技术和理论的发展和提高,如测试技术、实验室间分析质量监控、地球化学标准样制作等,保证了分析数据的高质量和和全国范围数据对比。其中如Au及P t族元素分析检出限的提高为找到大批金矿立了大功:当时我国测定Au的检出限为0.3×10-9,而美国、加拿大20世纪90年代初才将检出限从50×10-9提高到1×10-9。此外,建立了海量高质量分析数据的数据库,研制了专用计算和绘图软件,绘制了39种元素多种比例尺的全国地球化学图。在综合分析区域地球化学图并与已知矿集区对比的基础上,谢学锦提出了地球化学块体成矿理论。这一时期我国勘查地球化学在理论、思路和技术上出现了全面繁荣的形势:为应对露头矿将找尽,找矿难度、深度加大的局面,勘查地球化学开展了以地气法为主的称为非传统方法的深穿透地球化学找矿技术研究,开拓了覆盖区找矿和深部找矿的新技术。区域地球化学和区域基岩地球化学测量方法研究(於崇文、张本仁等)受到重视,对成矿带和矿集区异常结合地质构造条件进行区域成矿潜力预测和评价的方向多次立项得到发展,勘查地球化学与成矿地质环境紧密结合的研究方向得到推广深化。地物化遥相结合的综合信息找矿技术在各省广泛应用。总之20世纪90年代我国勘查地球化学方法技术和理论水平全面提高,在应用效果方面取得了明显的业绩,使我国勘查地球化学学术水平在全世界达到领先地位。1993年第16届国际勘查地球化学大会在北京召开。从1996~2006年针对发展中国家我国承担了开办共8期国际化探技术培训班的任务。2007年在西班牙举行的第23届国际化探大会期间国际应用地球化学家协会为谢学锦院士颁发了“应用地球化学家协会金奖”。中国勘查地球化学已走向世界,并得到国际本领域专家的普遍赞誉。二、1999~2010年为资源、环境、生态、农业服务的应用地球化学阶段我国环境地球化学和农业地球化学研究和调查起始于20世纪70年代初。随着国家改革开放和社会经济迅速发展,环境问题和农业种植优化等课题需要应用地球化学的理论和技术进行研究,自20世纪80年代起一部分化探队伍和技术人员转入环境或农业课题项目,并取得了有意义的成果。在我国作为勘查地球化学学科发展到应用地球化学阶段的标志性事件是1999年开始的全国“多目标区域地球化学调查”计划。从此勘查地球化学同时在矿产资源勘查和环境生态研究两条战线上为国家和社会服务。1.矿产资源勘查地球化学的发展和深化21世纪以来,我国矿产勘查地球化学继续大踏步拓展。随着新时期建设对矿产资源的需求和找矿难度加大,国家投入相应增加,地球化学勘查工作得到加强,总体趋势是向深部找矿和覆盖区找矿推进,在技术上不断提高。以下两个方面的成果比较突出:(1)矿区和矿山深部原生晕找盲矿理论和方法的深化热液金属矿床围岩原生异常元素的综合分带模式及轴向与垂直分带规律,被认为是20世纪一项科学重大发现,对深入认识热液成矿过程和追踪深部盲矿体有重要的指导作用。矿区原生晕方法为我国化探界优势领域,在热液矿床深部找矿中成果卓著。例如,从20世纪70年代到21世纪以来,中国冶金地质勘查工程总局地球物理勘查院李惠在多年金矿找盲矿实践的基础上提出了“构造叠加晕模型”理论。他和他领导的集体在数十年化探找矿生涯中研究考察了20多处金及其他金属热液矿区,应用构造叠加晕模型预测金金属量200多t,经对部分靶区工程验证,已获得金金属储量65.9t。使大批金矿山延长了开采年限,取得了显著的经济和社会效益。(2)覆盖区深穿透法找矿技术的探索覆盖区是未来资源勘查的主要目标,各种深穿透化探方法应运而生,其中地球气法最具潜力。自20世纪末以来,谢学锦、王学求等围绕该课题多次立项,从地气的收集技术、高精度分析方法到野外采样,进行了矿区和区域的多层次试验,确认了“地球气”的存在,研制出了“纳微金属测量”和“金属活动态法”等技术方法。近年来地气法继续进行技术方法探索,如液体吸附剂等试验,在Cu、Zn、Ni等几处矿床覆盖区取得了见矿效果,同时核工业系统在我国西部盆地边缘覆盖区,应用深穿透技术找层间氧化带型砂岩铀矿床探测中取得了多项成功。此外,国家“十一五”以来开展的危机矿山后备资源勘查计划,外围和深部综合找矿中地球化学方法发挥了重要作用;近30年来我国油气化探找矿持续进行探索,在一些油田取得了实际效果。总之,矿产勘查始终是应用地球化学的重点任务,地球化学探矿一直处在资源勘查的第一线,并随着任务的需要不断向技术的深度和目标的广度开拓。2.环境和生态地球化学调查与评价(1)区域多目标调查的性质与规划生态地球化学20世纪80年代起源于俄罗斯,其基本思路是除地质调查之外还包括生态地质和环境地球化学信息填图和采样。90年代我国提出了全国“多目标区域地球化学调查”计划,由中国地质调查局主持,1999~2001年在四川、广东、湖北三省先期试验,自2001年全国各省逐步铺开(奚小环)。主要任务是在平原、盆地、河谷等人口密集地区开展以土壤测量为主体,配合水介质采样的地球化学调查,其目标除能探测新类型矿产资源信息,如油气和热水等以外,还包括环境、生态、农业,和与人类健康密切相关的地方病等内容。多目标区域地球化学调查反映了20世纪以来人类对环境和生态问题的关注:由于自然和人为土水环境中有害元素聚集导致污染、损害人体健康如地方病,及污染农牧果蔬产品。通过及时查明环境中的污染异常,提出治理对策;同时调查圈出富集硒等农作物有益元素地段,发展绿色无公害农业。直接为地方经济发展和人民健康服务。我国全国平原河谷地区总计可测面积:450万km2,计划于1999~2010年11年内完成。多目标区域调查和生态地球化学评价属国家大型基础性调查项目,调查范围扩大到湖泊、湿地,以及广大的浅海和滩涂区域,可为国家经济发展和规划提供包括湖-海水域和滩涂、湿地等生态系统多方面环境生态现状信息,目前已按规划大体完成。(2)多目标地球化学调查技术方法测量方法和采样介质(土壤测量为主),囊括土壤、第四纪沉积物、黄土采样;水域底积物测量:海、湖底积物、滩涂沉积物、沼泽和湿地淤积物、江河底积物等采样;水介质测量:地表水、孔隙水、地下水、降水、污水采样;生物质测量:植物、作物、粮食、水产品、畜牧产品、人发等采样;大气测量:工业废气、降尘、降水、酸雨采样。有害有机物检测:21种持久性有机污染物、残留农药等采样。采样网度:采用双层网格化土壤测量:分深层和表层两层土壤取样,比例尺为1:25万。A深层:原生土——未被人为污染,采样深度1.5~2m,1个样/4km2;B表层:被人类活动干扰、污染的土层,采表层土,深度20cm,1个样/km2,。(3)观测指标和分析方法在全国化探扫面39个指标的基础上,增加了N、C、Se等生态敏感元素;深入层次的调查和评价中增测pH、Eh、C有机、COD,以及持久性有机污染物等项目,观测指标54种。研制了统一分析方法,提高了测试精度、检出限和报出率。(4)区域异常查证和评价划分为区域评价和局部评价两级进行:区域生态地球化学评价:采样网度和比例尺为1:5万,网度为6~8个样/km2。评价工作针对具体的异常生态环境特点,划分为农田、盆地和流域、湖泊湿地、浅海滩涂、工矿区,以及城市人居区6大地球化学生态系统类型,按有害元素的国标环境和卫生标准进行评价。局部生态地球化学评价(评估预警修复):具有生态和环境问题的专题性,应用更大比例尺详查或剖面研究,除按国家标准进行评价定级外,还需查明污染元素的自然或人为活动的物质来源,进行危害风险性评价,并提出管理对策和治理措施。(5)已取得的成果1)大量有害元素主要是重金属元素和持久性有机污染物在表层土壤和水域中富集,人类活动和近代工业污染了土壤、水域、城市大气和部分作物。2)沿长江、珠江、湘江及其支流发现了长达数百千米的镉、汞、铅等重金属异常带,可能来源自云贵川等西南和湘、粤等低温及有色金属矿化带。3)我国南北方长江、黄河两大流域带因地理气候差别,形成截然不同的元素表生迁移规律和生态特征。南方:酸性土淋失严重,但C、N、P等元素在水/土介质中局部富集或富营养化。北方:偏少雨或干旱带土壤,水迁移能力弱,有害元素聚集F、As等地方病严重;各省都发现了大片的地方病区和有害元素的自然和人为物质来源,局部地区评价查明了区域地质背景条件和致病机理。4)浙、粤、苏、赣、闽、皖、川等省圈出了多处富Se、Mo、B、N、K2O等农业营养元素地区,为合理规划农业种植和开发绿色无公害农业区提供依据。预期最终成果:编制出全国省区大河流域等地球化学图,建立全国土壤元素基础地球化学数据库和信息数据管理系统,为农业环境土地海洋水产城市的经济开发和规划等服务。在查明有益有害元素分布的基础上,提出开发和治理对策,局部评价和专题研究为解决污染地方病等问题建立预警和监测体系,以避免生态和环境污染事件。总之,中国勘查地球化学后13年取得了新的开拓,扩大了观测范围,增加了测试项目,更贴近为社会经济发展和人民健康服务的领域,地球化学学科也找到了新的生长点,应用地球化学方向正在蓬勃崛起。区域多目标地球化学调查补足了区域化探扫面在平原地区的空白,使地球化学基础资料覆盖了国土全域,我国勘查地球化学充分发挥了社会主义国家重视基础调查工作的优势条件,如此全国土大规模、多观测指标、高精度、全方位社会服务的地球化学调查在全世界是独一无二的,因此在技术水平和应用效果上具国际领先水平。三、21世纪我国应用地球化学展望随着我国现代化社会和经济的推进,资源勘查和环境治理任务加重,覆盖区找矿、危机矿山探深增储等是勘查地球化学永久的课题,非传统深穿透化探方法应发挥技术优势。在环境和生态地球化学中,近年来全球碳循环与创建低碳环境,以及持久性有机污染物问题突出,提出了新需求。现代化工农业生产,如石化燃料、有机化合物原料的使用扩大,大量排出CO2等温室气体,影响全球变化。工矿业排放的多种重金属元素及持久性有机污染物成为强危害型污染物,例如,多环芳烃、亚硝基胺等类有机污染物为公认的强致癌物质,构成职业接触性癌症和地方性癌症的重要杀手。其他如超量化肥、农药残毒也是危害作物和人类健康的大害;过度施肥和某些自然因素共同作用导致土壤及水域的N、P 富营养化问题日趋严重。我国生态、环境、农业地球化学面临严峻的形势和任务。应用地球化学面对不断出现的新课题,任重而道远。要求中国化探人认清需求、抓住机遇,找准技术突破口、规划本学科发展方向,加强队伍建设,探索新的突破与创新。应用地球化学在21世纪我国全面建设小康社会和可持续发展的进程中,必将会展现出新的蓬勃活力,作出更大的贡献。参考文献[1]谢学锦,等.中国勘查地球化学50年回顾与今后展望.见:谢学锦等主编.二十世纪中国化探(1950~2000).北京:地质出版社,2009,3~15[2]谢学锦,等.21世纪的中国化探——展望与建议.见:谢学锦等主编.二十世纪中国化探(1950~2000).北京:地质出版社,2009,418~427[3]阮天健.中国勘查地球化学五十年.见:王鸿祯主编.中国地质科学五十年.武汉:中国地质大学出版社,2000,281~288[4]李善芳.地球化学勘查50年的回顾与展望.见:张炳熹主编.50年来中国地质科学技术进步与展望.北京:地质出版社,2000,86~91[5]任天祥.阔步前进中的我国勘查地球化学.见:欧阳自远主编.世纪之交矿物岩石地球化学的回顾与展望.北京:原子能出版社,1998,352~354[6]牟绪赞.地球化学勘查回顾与展望.见:朱立新等主编.第六届全国勘查地球化学学术讨论会论文选编.北京:地质出版社,2000,1~3[7]李惠,张国义,禹斌.金矿区深部盲矿预测的构造叠加晕模型及找矿效果.北京:地质出版社,2006,1~137[8]王学求,谢学锦.金的勘查地球化学——理论与方法 战略与战术.济南:山东科学技术出版社,2000,114~185[7]奚小环.多目标区域地球化学调查与生态地球化学——第四纪研究与应用的新方向.第四纪研究,2005,25(3):269~274[8]奚小环.生态地球化学与生态地球化学评价.物探与化探,2004,28(1):10~15[9]赵仑山,吴悦斌,沈镛立.基岩地球化学测量方法——以胶东牟平-乳山金矿带为例.见:1:5万遥感物探化探应用研究丛书.北京:地质出版社,1993
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项目二 土壤地球化学采样

一、土壤地球化学采样的准备工作1.技术准备采样人员应熟悉测区的位置、交通,地理地貌、气候条件、人文情况,地质特征、矿产、矿床类型和成矿规律,矿床氧化淋失程度等,以及外围以往地质、物探、化探、遥感等工作程度和工作成果;了解测区地形地貌、水文、气象,第四纪覆盖物(尤其是土壤)的类型,植被特征,人工污染情况等资料;表生作用对指示元素的影响及其表生赋存状态等。2.编写土壤地球化学找矿设计书根据任务书的要求和技术试验结果,编写设计书。内容包括:1)工作的目的及任务要求;2)矿区地层—地球化学景观特征;3)地质、地形、地貌、第四纪覆盖物类型以及地表地球化学环境和可能干扰的因素;4)工作方法及质量控制;5)样品的自然富集层位和粒度,工作比例尺和采样网度、深度及质量;6)采样介质和样品加工方案;7)指示元素和指标,分析方法与方法检出限的要求,以及质量监控方案;8)野外工作方法技术要求、技术经济指标和生产管理要求;9)预期提交的成果和资料;10)设计附图。二、测线、测网的布设1.测线布设测线布设的方向,应尽量垂直被探查的地质体的走向,并尽可能与已知地质剖面或物探测线一致。2.测网布设测网按被探测物的规模、产状和工作性质,分为规则测网和不规则测网(非网格化测网)。规则测网又分为有矩形和正方形网格两种。矩形网格适用于探测长、短轴相差较大的目标物;正方形网格适用于探测长、短轴相差不大或形态复杂的目标物。非网格化测网适用于探测比例尺为1∶1万~1∶2.5万或地形恶劣、施工条件差、规则网布设难度较大的地区的目标物。1)规则测网的布设。布设1∶2.5万和1∶1万比例尺的矩形、正方形网格测网,测网密度如表7-1所列。2)不规则测网(非网格化测网)的布设。一般沿山脊山脉或等高线布设稀疏的剖面测线。3)若以中小比例尺化探异常确定的测区,线距和点距布设可根据异常大小而定。一般情况下,线距应小于有意义异常长度的1/2,点距应小于异常宽度的1/3。保证至少有3条测线控制探测物。表7-1 土壤地球化学测量比例尺与测网密度三、采样技术要求定点 测量和采样点的定位按ZBD/0002 《物化探测量规范》要求执行。面积性工作采用随机采样方法的,野外定点用GPS三维导航定点,要求保存航迹。样品编号 原则上同一工区的样品对应唯一的样品号。样品编号为:土壤样代号+测线号+线上的样品顺序号,如测线5上第3号样为T05—3。每件样品的样袋、样品签、记录表与数据库上的样品编号应该吻合。建立标志 每一个采样点均需用木桩建立明显标志。不能用标桩时,应使用红油漆写在采样点附近岩石、树上或用标志带建标,便于查证时找点,并在编录表中注明。四、采样方法1.采样点布置1)在测定采样周围点线距的1/10范围内采样,一般由2~3个采样点组合为一件样。采样应避免各种污染。遇有岩石露头、废石堆、沼泽、崩积物、河床堆积、水田等不能取样时可放弃该点,但应在记录中注明。2)重复采样应布设在可能出现地球化学异常的地段及可疑地段,或已发现的矿化及找矿标志部位。也可考虑按不同地质构造单元均匀布设。2.采样物质同一工作区应尽量采集同一属性介质、同一层位物质,一般采集距地表20~50cm深处的土壤B(淋失层)-C(母质层)层中的细粒级物质。采集样品的质量应根据测试项目多少而定,以保证过筛后送测试的单个样品质量满足分析要求为准。一般单样湿重不少于1000g。过筛(40~60目)送化验室后单个样品质量不少于100g,需要进行痕量金测试的样品,过筛后单样质量不少于200g。3.特殊地貌区的采样方法(1)在土壤发育不完善的山区,应采集植物根以下的残、坡积土,尽量不要带入腐殖质和碎石。(2)在湿热气候地貌区,发育有较厚的残坡积土壤。当金属硫化物在地表可能遭受强烈淋失时,应在距地表50cm以下土壤中取样。(3)在干旱或半干旱风成砂堆积地貌区,应透过风成砂土层,采集基岩上的残积物质并筛取+45~-5mm粗粒级部分。(4)在一些冲积物、风成土、冰碛物、火山碎屑堆积物、钙质土、耕植土或其他外来搬运物所覆盖的地区,通常应穿过这些覆盖物,在原地的残坡积层中采样。4.样品的防护采集的样品要防止污染。样品袋一般应是新的布袋,并经过洗涤后使用。潮湿的样品应在样袋外面套上塑料袋。五、采样编录每个采样点必须现场认真做好编录。1.编录内容编录内容及格式如表7-2所列。表7-2 土壤地球化学测量记录表*备注栏主要记录描述矿体、矿体、蚀变、污染等相关地质、地球化学现象以及建标位置、弃点原因等。2.资料录入每天采样后,采样台班长应将采样编录资料整理完善、检查校对无误后由录入人员录入计算机。工区技术负责应抽查采样台班提交的资料。六、样品整理、加工、送样及管理1)采样人员每日采样结束后,应整理好样品,填写好移交单,将样品交给加工人员验收登记,加工人员检查时若发现错号、漏号和不符合要求的样品应及时通知采样人员更正或重采。2)样品应在阳光下晒干或在60℃以下烘干。在样品干燥过程中,应经常搓揉、用木槌敲打样品,使土壤的颗粒解体、防止土壤结块。3)样品干燥后,用不锈钢或尼龙筛进行筛分。过筛后的样品应采用对角折叠混匀,然后装入塑料瓶或纸袋中,筛分后的样品质量按设计要求确定。在加工处理样品时要防止样品间相互污染,每处理完一件样品,凡与加工样品有关的用具(样筛、台秤等)均要清理干净,方能进行下一件样品的加工处理。重复采样和重复分析样,需在筛分后经对角混匀、缩分后编号装袋。加工流程如图7-1所示。4)装袋的样品其外包装上应注明样品所在工区、样品编号,并填写“化探样品野外加工登记表”(附表5)。如为组合样,则填写“化探样品组合登记表”(附表6),每天加工完毕后均要进行质量检查,以确保样品加工处理准确无误。5)按设计要求填写“化探样品送样单”(附表7)。样品加工人员根据化探样品送样单进行样品整理装箱,然后送实验室分析测试。工区数据管理人员根据工作完成情况及时入库数据。图7-1 样品加工流程图七、野外工作质量检查1.日常检查采样台班和样品加工人员应做好日常自检工作。台班长应对每天所采样品、编录、点位、GPS测量数据等进行检查核对,发现问题及时纠正,复核后的数据必须在当天由数据录入人员录入计算机。当工作进行到一定阶段时,台班长应全面检查本阶段工作是否符合质量要求。2.方法技术检查工区技术负责(质检人员)应随同采样班组进入施工现场进行抽查,全面观察野外采样过程、样品加工是否严格按规定及工作设计进行。3.野外质量检查包括按一定比例抽查和跟班检查。应实地核对采样点位和定点误差,以及建标、采样介质、编录内容等。一般要求实地检查比例不少于5%。4.室内检查室内检查的比例一般不小于10%,检查内容为校对点位图、编录和样品成分等以及样品加工质量(样品加工程序、污染防止措施、筛分样品质量及重复过筛情况等)。各类检查结果要用文字或表格的形式记载下来,供工作质量评定时参考。5.采样质量评估重复采样和基本样品一同加工,统一编号送实验室分析测试。待获得分析数据后,对比第一次采样的基本分析值(C1)与重复采样的分析值(C2),计算两次分析值之间的相对偏差(RE%)值。其计算公式为地质勘查综合实训教程相对偏差(RE%)符合表7-3中要求者为合格。表7-3 重复采样监控质量参数合格样品应占全部被检样品数的70%以上。合格率小于70%时应查明原因进行处理或返工。八、资料整理工作1.整理内容1)各种原始记录(采样记录本(卡)、分析数据、测量工作的各种记录),实际材料图和质量检查、验收的记录和文据。2)解释推断中形成的各种数据记录、图件和异常登记表(卡)。3)成果报告(或总结)的底稿、底图。4)数据库及电子文档等。2.资料整理1)对各种原始资料进行整理、复核、编制各种基础图件;2)确定指示元素的背景值和异常下限,编制各种异常图和解释推断图;3)对异常进行分类、筛选、评价、登记;4)编制各种图件、附件。3.异常的解释和推断(1)背景值与异常下限值的确定方法根据元素数值及直方图的分布型式,选择适当的方法确定背景值及异常下限值,例如统计法、累积频率曲线图解法、概率纸图法、逐步剔除法等。(2)异常的筛选与分类1)异常的筛选、分类应在充分地掌握已知矿的地质地球化学特征的基础上结合测区的地质、物探、地貌各种有关资料进行。应特别注意覆盖物的类型和覆盖层的厚度对异常特征(异常规模、强度等)的影响。2)异常的筛选可采用各种有效的数据处理方法,亦可用经验的筛选方法。3)筛选后的异常可按找矿意义进行分类并登记造册(见附录一的《土壤地球化学测量规范》中的附录D)。(3)异常的检查和推断解释1)有进一步工作价值的异常都应进行野外检查。检查工作除确定异常的形成原因外,亦要观察异常所处位置的地质特征和地貌特征,并补作必要的采样的工作。2)要注意地形及矿体倾斜引起的位移以及地表氧化引起的元素贫化。3)异常的推断解释应在充分了解掌握并分析所有资料的基础上,结合野外实地踏勘结果,对异常引起的地质原因做出确切的解释,并对异常的进一步工作提出具体意见。4)异常检查应采取现场分析技术,如冷提取及各种偏提取技术。九、成果报告编写上述所有工作结束后,应编写成果报告。1.土壤测量成果报告的一般内容序言;地质、景观地球化学特征;工作方法及质量评述;重点异常查证结果及异常解释推断;结论与建议。2.报告的附图位置交通图、剖面图、综合异常图、解释推断图、现场分析成果图。3.报告的附件异常登记表(卡)、异常剖析图册等。
2023-09-06 19:52:391

物化探资料如何运用于找矿?

物探和区域化探在寻找金宝山铂钯矿和白马寨等铜镍硫化物型矿床的过程中起了重要作用(王宝禄等,1998),今后仍将会发挥作用,但需要考虑多方面的因素。比如,物探对于含硫化物的铂族元素矿床和磁铁矿型的铂族元素矿床可能效果明显,但对于沉积岩型和热液型矿床可能效果不明显。化探异常是寻找铂族元素矿床的重要手段之一,但也需要分析是矿致异常,还是岩石本身高背景值所引起的假异常。郑玉清(2001)已经圈定了东川-曲靖地区Pt+Pd元素地球化学异常9~10处,这些异常一般呈SN向、NE向和EW向成串成带出现,受地层、岩性、岩脉和构造控制比较明显。在上二叠统峨嵋山玄武岩组出露地区,Pt+Pd背景高,异常面积大,强度高,分布密集。Pt+Pd高异常带出现在火山岩厚度大于1000m的加厚地带,表明火山岩是Pt+Pd的主要来源,而其最初来源可能是峨眉地幔柱。在玄武岩变厚地带和大断裂发育地带交汇部位出现Pt、Pd元素地球化学异常区,又可能表明在后期流体活动过程中PGE有活化或补充。但是,“活化”与“补充”在成因上是不同的,活化是指玄武岩本身携带成矿物质,后期或晚期的流体(不够温度如何)通过循环作用淋取其中的成矿物质来成矿;“补充”则是一次独立成矿事件,成矿物质另有来源,至少不是全部来自于对围岩的淋取。这是两种不同的成矿作用,究竟是哪一种,可通过是否存在围岩中成矿元素由于被淋滤而形成的降低场来大致判断。这种分析对于找矿是有帮助的。另外,地幔柱成因的玄武岩,由于其本身可能富含PGE(PGE在地核中的丰度比在地幔中的丰度高两个数量级,因此,起源于核幔边界的地幔柱最容易从地核中将PGE携带上来),在风化过程中PGE由于相对惰性而可能在风化壳中更加富集,在土壤中的含量要明显高于基岩,可能会产生一种假象异常;而不同PGE之间活动性的差异又会造成元素比值的差异,查明其变化规律对于找矿是有用的。比如,一般而言,Pd的活动性要比Pt明显得多,因此,风化剖面中随着Pd的流失而使Pt/Pd比值增大(在南非的Merensky层、UG-2层和美国的Stillwater等典型矿区,风化后常常在氧化带的表层贫化而在底部富集,随着风化作用的不断进行,如此反复可导致氧化带中PGE的差异性聚集),而水系沉积物的Pt/Pd比值可能减小。但如果水系沉积物测量的结果表明Pt/Pd比值非但没有减小,反而明显增大,则可能表明有额外的Pt加入到水系沉积物中。那么,这额外的Pt从何而来?会不会存在独立的富Pt的矿体或地质体?赵传冬(2000)根据贵州西部665个水系沉积物组合样和167个岩石样品的Pt、Pd、Au分析资料,计算出黔西水系沉积物的Pt、Pd背景值分别为2.46×10-9、1.60×10-9(Pt/Pd=1.53),而岩石的Pt、Pd背景值为1.04×10-9和0.76×10-9(Pt/Pd=1.36)。据郑玉清(2001)的统计(表9-2),云南东川曲靖一带玄武岩区水系沉积物中的Pt、Pd含量明显偏高,表明玄武岩中的Pt、Pd很可能已经转移到水系沉积物中。与四川杨柳坪铜镍铂族元素矿区外围的峨眉山玄武岩相比,贵州西部和云南东川-曲靖一带峨眉山玄武岩分布区岩石和水系沉积物的Pt、Pd含量均不算高,杨柳坪地区玄武岩含Pt为11.67×10-9、含Pd为7.22×10-9(王登红等,2002;2003)。有意思的是,沉积岩分布区的水系沉积物中Pt、Pd的含量也同样偏高,虽然不如玄武岩分布区,但比其他地区的水系沉积物是明显偏高的。这需要调查沉积岩分布区水系沉积物中的Pt和Pd是由玄武岩风化提供的,还是沉积岩本身就相对地富含PGE?或者说在沉积岩中也存在铂族元素的矿化?表9-2 云南东川-曲靖地区水系沉积物的Pt、Pd含量 (wB/10-9)
2023-09-06 19:53:561

我所核物探发展年历史回顾

李昌国张玉君李昌国1957年前来所(室)。曾任我所核技术室临时负责人。1985年调地矿部航空物探总队。张玉君1957年来所。曾任我所核技术室负责人。1983年调地矿部航空物探总队,现任该队研究所所长。我所核物探应用研究始于1956年,那时还是物探局实验室。30年来所开展的工作侧重于核测井方法和地样核分析技术研究,并研制了相应的仪器。许多同志满腔热忱地,不遗余力地投身于这一事业。油田自然伽玛及中子——伽玛测井、煤田自然伽玛及伽玛—伽玛测井、钾盐自然伽玛能谱测井的研究成果,经过推广在生产中发挥了很好的作用,经受住了历史的考验,创造了显著的经济和社会效益。后几年又引进了现代化的仪器设备,修建了核技术专业实验室,堆照化探标样的中子活化多元素分析所测定的元素从数量及精度上都达到了国外同类工作的先进水平。……在这一切成绩中凝聚着许多同志的心血和智慧。但是,纵观这30年历程,步履是艰难的,道路是曲拆的,既受主观因素影响,更受客观条件的制约。30年中政治生活的波澜直接左右着科研的进展。凡是大局安定,科研受到保证,人员较稳定的阶段,研究项目的进展也就较顺利,也只有在此前提下,个人的努力,才有条件得以发挥。1956年在党中央关于“向科学技术进军”的号召的鼓舞下,物探局实验室迈出了核物探的第一步。1956年8月20日,新华社从玉门播出了一条电讯“我国第一次用原子能勘探石油,”刊登在一些报纸上。在醒目的标题下,报道了由物探局和玉门油矿实验自然伽玛和中子伽玛测井的情况。我国第一次用原子能探测石油(新华社玉门20日电)玉门油矿开始在老君庙油田上试验石油探测技术上的最新成就——原子能放射性测井。利用原子能探测石油,在我国还是第一次。最近在井下套管内试验放射性测井效果良好,很明显地分析出了地下沙岩、粘土的地质情况。目前进行的放射性测井试验.用的是伽玛测井和中子测井两种方法。这就是把一套特殊的井下仪器放入井中,利用岩石天然放射性或对人工放射原素的反应,探测井下地质和含油水层情况。它比一般电测具有极大优越性:可以在下过套管的井内进行测量;可以在泥浆电阻率很低的时候准确地测出井下岩层变化情况;可以解决油田开采上的油水边界问题。这些,以过去的技术是无法彻底解决的。解放以前,由于技术水平低,老君庙油田许多老井的油层深度、油层好坏等都搞不清楚。现在利用放射性测井可以解决了。放射性测井试验将进行三个月。这次试验是由地质部物理探矿局放射性测井试验队和玉门矿务局地球物理处测井大队联合进行的。(1956.8.21.新闻日报)那时,我国核反应堆正在建造,原子能在地质勘探中的首次应用也受到了各方面的关注。中央新闻记录电影制片厂还在实验现场拍摄了记录电影。这次实验是由物探局实验室组织,兰本洁任队长,并由苏联专家穆海尔具体指导开展的,李昌国同志也有幸参加了此次有历史意义的实验。实验结束后,举办了放射性测井技术培训班,由穆海尔授课,为我国培养了首批油田放射性测井人才。中子伽玛测井在以后的30年漫长的岁月中,在石油测井工作中发挥着重要的作用。紧接着油田上的实验,1957年起又在煤田开展了伽玛—伽玛测井方法和自然伽玛测井方法的实验,1957年实验队由兰本洁带领在安徽濉溪,1958年实验队由张玉君带领在河北峰峰,并有煤炭科学院地质所朱诚仁的全力配合开展工作,从濉溪到峰峰,经过50多个钻孔大量实验,以伽玛—伽玛为主导的综合测井方法研究成功地解决了煤田的主要问题。这支实验队平均年龄仅22岁,却充分显示了年青人勇于进取攻克技术难关的能力。1958年10~11月,物探局在峰峰煤矿举办了全国煤田放射性测井训练班,为地质部和煤炭部培养了133多名放射性测井人员。同年年底物探局修造所也仿制成功了轻便型放射性测井仪,并制造了一批仪器,加之我国反应堆巳开始生产钴—60放射性源。专门人材,专用仪器及放射性源是煤田放射性测井得以很快推广的三个缺一不可的条件,借助这三个条件,到1959年全国煤田测井队有50%以上推广使用了伽玛—伽玛测井方法。以后伽玛—伽玛测井方法很快地被煤田测井队无一例外地用做主导方法,30年来所创造的经济效益无法估算。因此,在1978年全国科学大会上,经煤炭部推荐,煤田伽玛—伽玛测井方法被列为大会受奖项目。油田、煤田的放射性测井研究是在引进苏联先进技术的基础上开展的。将向外国学习与培养自己的专业队伍以及引进设备与仿制融为一体,使我们赢得了时间,较快地填补我国在石油和煤田放射性测井方面的空白,并形成了方法研究,仪器制造及生产使用的基本技术力量。1961年人员大下放,核子组仅剩二人,加之苏联停止了向我国出口中子源,许多工作被迫中断,核物探濒临取消的边缘。为了寻找发展出路,经过调研得知,我国急缺钾盐矿藏,根据K—40同位素的放射性特征,通过理论计算,张玉君在1963年提出了利用能谱测定K—40自然弱放射性在钻孔中顺便普查钾盐的设想(见核子组1963年调研报告)。国外报道钾盐能谱测井工作是5年后(1968年)才出现的。因此这一设想的提出标志着我所核物探从“模仿”阶段走向了“创新”时期。1965年争取了条件与上海地质仪器厂协作研制电子管的205型单道能谱测井仪,其地面分析器是以1958年吴振远的设计为基础。1965年底赴云南勐野井钾盐矿区进行方法实验和仪器考验。测了5口井,解决了测量技术与方法解释的问题,能分辨出0.5m厚,氯化钾含量大于2%的钾盐层(开采品位为6%),并找出生产上漏掉的11个层位,其中有10层得到地质验证确认。正当研究工作需要进一步深入时,动乱的“文革”的10年开始了,严重地干扰了工作进行,尽管同志们顶着“抓生产、压革命”的“罪名”几次去到野外试图继续实验,但都被严重的武斗堵了回来,野外实验不得不中断。直到1972年,也就是所谓的右倾翻案风时期,科研工作才有了一点转机。地质科学研究院与江汉油田组织找钾会战,我们作为地科院的下属所,与油田测井营一道承担会战中的测井找钾任务。经过半年的努力,解决了下井仪3000m脉冲传输及100℃高温的技术关键,终于在地质和测井综合分析指出的成钾有利地区,测出了钾盐层异常,通过正在钻进的相邻孔,相同层位取芯验证,是0.8m厚含氯化钾16.8%的钾硭硝矿层。这是在未知矿区找到钾盐层,能谱测井有效地发挥了作用,也说明油盐兼探找钾的必要性。于是江汉油田用这台仪器进行了生产性的普查找钾工作。石油部于1975年在江汉油田召开了技术推广会,并于1986年授于这次会战科学技术进步三等奖。在这之后,为了改进仪器性能,继续进行以下三种型号仪器的研制;1974~1975年研制成集成电路的NC-75型双道能谱测井仪;1976年扩大试制了NC-76型双道能谱测井仪,以满足四川、云南、山东及新疆等省找钾之急需;1978~1979年与重庆地质仪器厂协作研制了小口径深井JHW—1型四道能谱测井仪,该项目列为国家重点科研项目,通过鉴定后由重庆厂投产。在仪器研制中主要突破的技术关键是:3600m长电缆的脉冲传输,井下仪承受100℃的高温,以及能谱峰位稳定装置。研制的仪器从电子管发展到集成电路,从单道到四道,性能不断提高,分辨率(Cs—137)从15%左右提高到10%,灵敏度提高一倍多。1983年全国原子能应用技术展览会上,将JHW—1型仪器列入重要成果介绍的材料里。为了在我部推广这一方法,曾多次去四川,云南、新疆与生产队共同实验,在扩大试制 NC-76型仪器时,邀请了生产队技术人员参加,因而这些生产队较好地掌握了方法技术与仪器,在生产上发挥了一定的作用。如四川710队用能谱测井能有效地识别含钾的杂卤石和四川盆地下、中三叠统地层界限的标志层——绿豆岩(凝灰岩)。又如,在川—25井1979、1983年的两次能谱测井,利用回归分析剔除铀,钍干扰,揭示出富钾卤水及存在部位,估算卤层间相对含钾量的高低作了尝试,解释了活动卤层由于铀随时间富集造成1983年自然伽玛测井强度增高的原因,为寻找固相或非固相钾盐矿体积累了经验。总之,自然伽玛能谱测井找钾的方法技术是我们自己开创的,仪器是自己设计的。实践证明找钾是有效的。除能谱测井找钾外,李寿田等同志与重庆地质仪器厂共同研制了地面单道能谱仪,在青海盐湖实验,能有效地指示出沉积的钾盐矿体。10年浩劫窒息了科学技术的发展。而就在那个时期,世界上工业强国的科学技术突飞猛进。20世纪70年代后期,核技术采用了大规模集成电路、计算机技术,新的探测器元件,因而有长足进步,出现了用于野外地面、井中,航空及实验室的智能多道谱仪。地质勘探应用上有了新的突破。面对国外的这种状况,当务之急的是从国外引进先进技术,培养一批技术人员,建立本专业实验室,以将核技术应用提高到一个新的水平。经过两年的前提实验和充分的技术论证,1979年底从美国引进了当时最新产品朱比特多道能谱仪小型计算机系统。廊坊实验室尚未建成前,安装在北京师范大学低能所,两家共用。确定要引进这套设备的技术路线是:“一机二用”;“近处入手,远处着眼”,“科研生产兼顾”。“一机二用”是该系统既可测量伽玛射线(可用于中子活化及自然放射性测量),又可测量X射线(可用于同位素源激发能量色散X荧光测量)。“近处人手,远处着眼”是指近期先开展易掌握的地样中子活化和X荧光分析,并准备力量开展核技术应用的其他方法和仪器的研究。“科研生产兼顾”是指这台大型设备是核技术应用研究的基本工具,并以生产性工作维持其长年运转,充分发挥作用,以使科研基础更为牢固。选择堆照地样中子活化分析方法作为近期的突破口,是基于我们曾在1960~1962年做过铜矿床Po—Be源中子活化测井,1967年室内Po—Be源中子活化样品实验,1971年快中子活化样品实验及1978年堆中子活化地样实验,经过比较、探讨所得出来结论的。堆照地样中子活化分析具有多元素、高灵敏度及高准确度的优势,在地学上的应用前景广阔,能较快在牛产上立足。同位素源激发X荧光分析虽灵敏度不高,但具有快速分析的特点,与中子活化分析配合可相得益彰。该方法技术还可发展到野外现场元素测定。由于这套设备具有较宽的能量区域,较高的分辨率,较实用的解谱分析软件,因此也是开展核技术方法和仪器研制的基本工具。到1984年底先后取得了一批科研成果。对化探标样GSD1—8的定值提交了32个元素含量数据及粒度分析数据,金的分析灵敏度达到0.05ppb,前富集稀土元素中子活化分析可测出12个元素,同时还承担了部分生产样品的分析工作;对同位素源激发X荧光分析进行了初步实验;一批年青的技术人员成长起来,还选派了宋林山到英国专业进修。取得的科研成果分别在国内外专业杂志上发表。1985年物探局组织了对该设备的消化,吸收、开发成果的鉴定。放射性工作因涉及人身安全和环境污染,建立核技术专业实验室就显得至关重要。过去没有专业实验室,有些实验不得不在地下室、岩芯仓库,偏僻的地方搭帐蓬进行,不仅影响实验进度,还影响科研成果的应用。如,取得中子吸收测硼分析方法,光致中子测铍分析方法的研究成果后,没能承担生产的一个重要原因,就是没有专业实验室。为此,在设计和建造廊坊核技术实验室过程中,我们专门抽调了技术人员投入工作。1985年8月根据所领导的决定完成了朱比特系统迁往廊坊的安装任务。我所核技术应用研究30年的历史,是几十位同志用心血谱写的历史。由于时间和篇幅所限,写作匆忙,总不尽其意,尤其是未能反映出同志们勤奋好学、忘我工作的精神面貌,实为憾事。此文就算是对走过的崎岖小路的一点反思,是对过去许多同志同舟共济度过风风雨雨的留恋吧!30年,在科学发展史上只是极其短暂的一瞥。过去的已经过去了。我们衷心希望我所的核技术应用工作能得到所领导的足够重视,在总结历史经验的基础上及时决策,放射性物探是物探事业不可缺少的分支,希望它在物探所能够结出更加丰硕的成果。(1987年6月于北京)载《物探所庆祝建所三十周年纪念专刊》,1987。
2023-09-06 19:54:291

地质普查的银锡矿地质普查规范

1 主题内容与适用范围1)主题内容本规范规定了银矿地质普查的目的任务,工作程序、工作程度及质量要求、储量计算和矿床技术经济评价等内容。2)适用范围本规范是银矿地质普查阶段工作的总体要求,也是银矿地质普查工作质量监控和报告验收的依据。2 引用标准GB/T 13687 固体矿产普查总则DZ/T 0078 固体矿产勘查原始地质编录规定DZ/T 0079 固体矿产勘查地质资料综合整理综合研究规定DZ/T 0091 地质矿产勘查测量规范DZ/T 0033 固体矿产勘查报告编写规定3 工作目的任务对普查区内已发现的银矿点和与银矿有关的物探、化探异常等进行普查工作,查明是否具有进一步工作的价值。对具远景的矿床(体),应探求D+E级储量,提交普查报告,为能否进行详查提供依据。4 工作程序按GB/T 13687规定,遵循立项论证、设计编审、组织实施和报告编审等程序进行。5 工作程度要求1)在收集和利用已有1:20万、1:5万区调资料的基础上,大致查明普查区内的地质特征,依据不同的地质条件,对与银矿成矿有关的地层、岩石、构造的调研应有所侧重。2)大致查明区内矿体的分布特征、规模、形态、产状和矿石质量;大致划分矿石的自然类型和工业类型。根据氧化程度,银矿石的自然类型分为原生矿石、混合矿石、氧化矿石三种;银多金属硫化矿石可采用一种与银关系最密切的金属矿物的氧化率作为划分标准;银(金)矿的硫化矿石采用银的氧化率作为划分标准。3)研究和对比矿石的可选(冶)性能,作出矿石工业利用可能性的初步评价。4)对已基本确定具有工业价值前景的矿床,应大致了解其水文地质、工程地质和环境地质条件。5)对主要矿体进行系统的地表工程揭露。根据矿体规模,在1~3条主剖面上初步了解(矿体)深部特征,大致确定矿床勘探类型、勘探网度,探求D+E级储量(参见附录A)。普查阶段主要探求级储量,但要选择主要地段局部加密工程验证其可靠程度,并在验证地段计算级储量。大、中型矿床的级储量一般应分别占+级储量的%~%。有进一步工作价值的小型矿床的级储量为~。普查阶段应进行概略的矿床技术经济评价。6 工作质量要求1)测量工作对具有工业价值前景的普查矿区,应按 0091中有关规定进行测量工作,尚未肯定工业价值前景的普查矿点可用半仪器法进行测量工作。 普查阶段一般不进行正规的地形测量。2) 区域地质图在已进行区域地质调查的地区工作时,应充分利用已获资料修编区域地质图,其范围应包括普查矿区所在基本成矿单元,重点反映银矿成矿地质背景。区域地质图的比例尺一般为万~万。在仅有少量小比例尺区域地质、物探、化探和矿产勘查资料的地区工作时,应因地制宜地选用有效技术方法填制区域地质(简)图,并充分利用遥感资料。3)矿区地质(简)图银矿体较多且分布面积较大,须分段勘查的矿区也应填制矿区地质(简)图。比例尺一般为~。填图前或填图中应测制地质剖面,大致建立地层层序。对矿区构造、沉积岩、岩浆岩、变质岩等进行初步研究,大致查明与银矿成矿有关的各种地质问题,以及银矿体和矿化带的分布特征。4)矿床(体)地质图比例尺一般为~,特殊情况酌情放大或缩小。填图工作应大致查明矿床内地层,岩石、构造和地表矿体的形态、产状,分布以及围岩蚀变,控矿因素、找矿标志、矿床氧化带的分布和特征。5)物探和化探工作根据普查工作实际需要布置物探和化探工作(含测井工作),其工作精度要求按现行规范、规程要求执行。6) 地表探矿工程地表探矿工程包括探槽、浅井和浅钻,用以揭露矿体和验证有远景的物探和化探异常、重要地质界线和构造线。系统控制矿体的地表工程应比同级网度深部工程的间距加密一倍。必要时可用沿脉探槽追索矿体的连续性。对查明矿体作用大的老窿应作适度清理,并进行地质编录。7)钻探工作探求级储量的矿体,至少应有条含两个以上见矿工程(含钻孔)的剖面控制;探求级储量的块段,至少有条各含两个以上见矿工程(含钻孔)的剖面控制。8)钻孔质量要求认真测定顶角和方位角,作好孔深验证、简易水文观测、钻孔原始记录及封孔工作,其质量要求按有关规程执行。厚大矿体(层)内部回次采取率连续低于%的部分,其平均采取率不得低于%,矿层(体)平均采取率不得低于%。钻孔见矿位置偏离勘探线距离不得超过级基本网度的/。9)坑探工程普查阶段的坑探工程可根据地质工作实际需要因地制宜布置。槽、井、坑探工程规格、质量等要求,应按有关规程执行。10)试样采取除矿石基本分析样外,必要时还应采取适量矿石组合分析样、单矿物分析样和物相分析等样品。采样方法及质量要求如下:基本分析样品:各项探矿工程中,按矿体(分矿石类型),矿化带及夹石连续取样,要求控制矿体顶、底板界线。槽、井、坑探(含老窿)工程中通常采用刻槽法,断面规格视矿化均匀程度或通过试验确定,一般为×或×。样长,最长不超过。矿体厚度小于最低可采厚度时可作一个样采取。穿脉坑道取样,应在坑壁一侧的腰线上连续采取,矿化很不均匀时,应两壁取样。沿脉样品应在掌子面或顶板上采取,间距一般为~,视矿化均匀程度而定。矿心取样,首先选取通过矿心中轴线的劈开面,使两侧矿化大致相似,然后沿劈开面用金刚石刀具锯开,取/作样品。直径相差较大的矿心应分别取样。样长一般,最长不超过。基本分析项目为,其他达到工业要求的有用组分亦列为基本分析项目。组合分析样品:从基本分析样品的副样(或正样余样)中提取,根据需要进行组合,重量一般为~,参加组合样品的各基本分析样品的重量比由其长度比确定。分析项目视伴生有益、有害元素而定。物相分析样品:自地表开始采至原生带上部,可在基本分析副样中抽取,或专门采集,但均必须在取样后立即送验,以免样品氧化。单矿物分析样品:应在矿体内采取,要注意挑选后的单矿物样品的纯度和代表性(如种类、世代、粒度、色调等),重量视分析项目和挑选难易而定,一般为~。11)试样加工按切乔特公式()进行,如值未经试验,可根据经验一般采用≥,微细不均匀矿石的值应增大。样品总损失率不大于%,每次缩分误差应小于%。12)分析质量各种样品的分析质量误差要求及处理办法,按《地质矿产实验测试质量暂行规定》执行。对基本分析结果应分期分批分级进行内检,内检样由送样单位从副样中按有代表性的原分析样品总数的%抽取,加工后编密码送原分析单位。样品数量不少于件。银矿石分析偶然误差允许范围按《地质矿产实验测试质量暂行规定》执行。外检样品同原实验单位从基本分析样的正样中抽取的样品委托高一级实验单位承担。外检样品数量应不少于件。13) 矿石选(冶)试验普查阶段,对工业利用已成熟和尚成熟的银矿石,可与同类矿山的同类矿石进行类比评价,暂不作可选(冶)性试验,对不常见且组分复杂、矿物粒度细、在国内尚无成熟的工业利用经验的矿石,应进行可选(冶)性试验,或实验室流程试验。对可能分采分选的不同类型银矿石应分别采取可选(冶)性试验样品,样品应具有代表性。14) 岩矿鉴定样应采集有代表性的岩石标本进行岩石定名和分类。系统采集银矿石标本进行镜下鉴定和初步矿相研究,大致划分银矿石的自然类型,了解银的赋存状态。15) 小体重样普查阶段,一般只采集小体重样测定体重值,作为储量计算参数。应按矿石类型采取足够数量的样品,并注意样品在矿体内分布的代表性。每个小体重样均要测定主元素和共生元素的含量。小体重样应封蜡及时送达测试单位,并根据需要同时测定湿度值。样品数量不少于件。16)水文地质、工程地质和环境地质研究对有远景的矿区,应收集有关水文地质资料,对其所处的水文地质单元进行概略研究。大致了解矿区主要含水层、隔水层、含水构造等水文地质要素和地下水补给排泄条件。大致了解地表水体分布范围。对水文地质条件复杂的矿区,应进行较深入的了解。应对矿体及其顶底板岩石的稳定性进行评述,大致了解切穿矿体的较大断层对矿体开采可能产生的影响。对具有工业价值前景,但工程地质条件特别复杂的矿区,应安排适量工程地质调查。大致了解和评述普查矿区环境地质条件,以及未来矿山开采对矿山生产和周围环境、生态可能产生的影响。对水文地质、工程地质及环境地质的质量要求,按《矿区水文地质工程地质勘探规范》执行。17)地质编录、报告编写原始地质编录资料数据必须在现场取全取准,按执行。综合整理应随普查原始编录工作的进度及时进行,以利综合研究。除及时编绘各种必要的图件外,还应尽量做到标准化、数据化和表格化,按执行。18) 普查工作结束,野外资料验收后,应及时编制普查报告。报告编制按执行。7 储量计算1)工业指标储量计算工业指标,可根据一般工业指标(参见附录),或与同类矿床类比确定。必要时报主管部门批准下达。工业指标中一般应包括共生组分的工业指标。2)储量计算原则按已确定的工业指标圈定矿体。参与储量计算的各项工程及工作的质量必须符合有关规范、规程和规定的要求。参与储量计算的各项参数均应根据具有代表性实测数据。在合理划分储量类别和级别的基础上,根据矿石类型和见矿工程分布,合理划分块段,计算储量。储量计算时,应圈出采空区,普查前的采空区不计算储量。矿石量以万吨为单位,金属量以吨为单位。3)矿体圈定原则根据工业指标和矿床地质特征和控制矿体的探矿工程,参考有关物探、化探异常圈连矿体。在单工程中,以等于或大于边界品位的样品圈定矿体。小于最低可采厚度而品位较高的样品,可按米·克/吨值圈定矿体。等于或大于剔除厚度的夹石应单独圈出。允许将小于夹石剔除厚度的样品圈入表内矿体;若矿体两侧连续出现多个表外矿样品,允许将两侧不大于夹石剔除厚度的样品圈入表内矿体。连接矿体一般采用直线,也可按矿体自然趋势用曲线连接,但工程间矿体厚度不得大于相邻两工程见矿厚度。矿体边部见矿工程以外无工程控制,或有一倍级网的不见矿工程控制时,可按级网度/尖推或/尖推一个级间距,若边部见矿工程与相邻不见矿工程间距小于一倍级网度,则按实际间距的/平推或/尖推。若矿体边部工程的相邻工程中存在大于/边界品位的矿化,则可按一倍级网度或实际间距尖推/或平推/计算级储量。采用米·克/吨值圈定的矿体边界,要根据矿体地质特征确定是否外推。外推块段的储量级别应低于原块段的储量级别。4)储量计算参数的确定储量计算的各项参数,包括平均品位、厚度、面积、体重、温度等,均应根据实际取得的原始数据计算,计算方法可参照国家储委颁发的《银矿地质勘探规范》(试行)中的规定执行。8 矿床技术经济评价一般应收集有关资料,分析国际国内白银市场供需情况及价格波动,国内白银生产和银矿产资源形势,结合本矿床拥有的储量和内外部开发建设条件,对本矿床未来开发的可能性及对国民经济建设的意义,作出定性概略评价。
2023-09-06 19:55:001

地质行业中物探,化探,区调等什么区别

地质行业中有不同的专业分科,物探是指“地球物理勘探”的简称,“化探是指地球化学探矿”的简称,区调是指“区域地质调查”的简称。
2023-09-06 19:55:291