Question

固体矿产勘查技术方法的某些进展

Answer 1

这里简介近年国外在研制应用物化探、遥感、数据处理等勘查技术方面的某些新进展。关于澳大利亚在未固结覆盖层地区勘查技术的进展将在后面介绍澳大利亚与勘查有关的科研工作时提及，关于油气勘查技术方面将在后面油气勘查发现部分提及。

在航空磁测方面，设在英国的Magsurvey公司开发出新的更价廉的获得高分辨率航磁数据的方法，用一小的（翼展3米）无人航空器（UAV）——Prion，携带一铯磁力仪，运用GPS定位和激光测高程。它适于小面积获取详细磁力数据，也适于在植被茂密或有雪盖和沼泽等难穿越区代替地面磁测。该系统坚固且无需跑道及其他基础设施。在航磁方法中，近年关于垂直磁力梯度测量圈定地质接触界线的能力已众所周知，水平磁力梯度测量也在进展中。2004年还有了航空三轴磁力梯度测量法。地面的垂直、水平和三轴磁力梯度测量也已用于矿产勘查。新的超灵敏的超导电子干扰元件也已用来制作张量磁力仪（可达9组分张量）。

在电磁法方面最重要的进展大概是在航空电磁测量方面。直升机频率域多线圈多频率吊舱系统已在广泛应用。此法在加拿大勘查金伯利岩方面也有较多应用。今后频率域电磁系统将更多使用少线圈的计算机控制数字脉冲频率发射，以减轻重量、增加变频的灵活性。直升机时间域电磁系统发展很快，加拿大（VTEM系统等）、澳大利亚（HOISTEM系统）和美国（NEWTEM系统）均在应用。NEWTEM系统是纽蒙特公司1995～2000年研发的，可探10～300多米深。还有被动电磁系统，如加拿大ELFMAG（超低频磁测仪）能探测深逾1000米的导体。还研制出了新的被动与主动相结合的多频多轴线圈系统（XTerraEM），能接收10～10万赫兹的电磁信号。澳大利亚西部矿业公司（WMC）与电磁成像技术公司合作开发了Geoferret新的高灵敏度电磁技术，结果更清晰，可探测到导电性良好的覆盖层下500米深的矿化。

三维激发极化（IP）测量已进入实用阶段，目前其性价比要比二维IP测量高。

航空重力测量技术有明显发展。出现了一些新的航空重力测量仪，如Sander地球物理公司的AIRGrav，并为矿产勘查目的于2004年在加拿大安大略省提敏斯地区进行了区域重力测量。新开发的航空重力梯度仪在矿产勘查中应用更多。这主要是以1994年解密的洛克希德马丁公司20世纪70年代为美国海军研制的技术为基础的，其中有1999年试飞的BHPB公司研制的Falcon航空重力梯度测量系统和美国Bell Geospace公司2002年开发的Air-FTG（全张量重力梯度仪）系统。Falcon只测一个方向梯度。Air-FTG测3个方向（垂直、南北、东西）梯度（共9个“张量”组分），可测地球重力场微小变化，分辨率为每公里0.5毫伽，它也能极好地侧向确定不同密度的地层和构造的边界，以及直立和近直立的构造和断层面。Falcon系统在加拿大、非洲、巴西等地的金刚石勘查中（主要是找金伯利岩）已有较多应用，并取得了成效。Air-FTG系统也已开始在加拿大和南非（包括勘查金刚石冲积砂矿）应用。

Sander地球物理公司与芬兰地质调查局合作共同研发了全面综合航空物探服务系统，包括高分辨率航空重力测量（AIRGrav）、总场磁力仪测量和三轴磁力梯度测量、频率域电磁测量和放射性测量。此外，深穿透的更精确的地面物探方法的进步，三维可视化和建模，最新的物探地下成像技术（如Titan24）可探测出250～1200米深的目标并形成三维模型，这些使钻探更有效，减少了钻探工作量，提高了成功概率。

勘查技术进展方面，还有新的勘查软件的开发、声波钻探的研发，以及遥感技术在勘查中的应用。后者如用先进的空间热发射和折射的辐射仪ASTER卫星成像系统进行热液蚀变填图，用AVIRIS航空可见红外成像光谱仪传感器高空红外数据帮助勘查等。在化探方面，有前述BHPB公司的部分浸出地球化学法。加拿大马尼托巴省阿萨姆湖区用活动离子法地球化学测量于埋藏和隐伏的矿化，找到了金和贱金属以及镍矿化（钻探打到矿体）。

地质年代学用的U-Th/He或U-He法的发展，明显扩大了这种新技术在经济地质学中的应用。U-He法主要可用来确定300℃以下矿床或矿区的热力史。除用磷灰石外，还发展到用萤石、榍石、锆石和金红石，还用于白钨矿、绿帘石、石榴子石和磁铁矿等。

近年生物堆浸技术的发展，对相关矿产开发的作用已愈益明显，从而也对有关矿产的勘查和矿床评价产生影响。这方面有BacTech公司与南非Mintek合作的生物浸析技术。此技术的一些示范性和商业性项目已在澳大利亚、亚洲一些国家（包括中国）和南美完成或正在进行。纳米比亚南部哈依布低品位大斑岩铜矿（2.9亿吨推定资源，铜品位0.46%）也在进行此技术可行性评估。TeckCominco公司透露HydroZinc^TM法用细菌及溶剂萃取电积法（SX-EW）对美国阿拉斯加巨大的红狗铅锌矿的矿石进行了试验，证明此法可行。在西澳大利亚Radio山硫化铜镍矿床，用BioHeap^TM技术进行堆浸可行性研究也表明经济可行。据2005年初报道，我国白银有色金属公司也在与Titan资源公司BioHeap子公司合作用生物堆浸法开采堆存的低品位矿（据报道有2.4亿吨矿石含50万吨铜）。智利国家铜公司（Codelco）和日本采矿与金属公司（Nippon）成立合营的BioSigma公司，并与BHPB公司合伙，进行生物技术试验，要建设一个试验厂处理低品位铜硫化物精矿。BioSigma公司已分离出对低品位铜硫化矿具有高析出能力的细菌，欲在5年内研究出处理低品位铜硫化矿的工业化流程。Codelco花300万美元开设了BioLab研发实验室。据报道，目前智利铜产量的约4%已采用细菌法生产，估计采用以细菌为基础的技术，将在今后20年内使产铜成本减半，储量增3倍。