物探化探计算技术是什么级别刊物
省级刊物!本刊是四川省教育厅主管、成都理工大学和中国地质科学院联合主办的国内外公开发行的学术期刊铜矿勘查物探化探 *** 技术
在铜矿勘查过程中,常用的物探 *** 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 *** (CSAMT)等;地球化学 *** 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 *** 等实施精细剖面测量。利用二维、三维带地形反演 *** ,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 *** 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 *** ,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 *** 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,更高品位达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 *** 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 *** 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 *** 技术的有效性及取得的成果。
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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 *** 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。本文将重点介绍之一项,物化探技术在北京应用的突出成果。
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 *** 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 *** 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,北京开展了之一轮大面积的1:5万区调。当时,只有地质观测一种手段, *** 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 *** 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 *** ,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 *** 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 *** 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 *** ,特别是化探 *** ,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 *** 。目前,这种 *** 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 *** 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 *** 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 *** 手段。
五、在地热勘查中功效独特
物探 *** 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 *** 是地热物探,包括物化探多种 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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 *** 于1993年制定了北山地区险村“久安”搬迁计划,由市 *** 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, *** 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 *** 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更高的一个月。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 *** 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 *** 的整体探测能力,为社会经济建设作出了越来越大的贡献。
从物化探资料入手,研究区域控矿地质因素
一、物探 *** 作为成矿区带地质填图的一种有效手段,为合理筛选找矿靶区提供有用信息
区域勘查地球物理资料,不仅能有效地进行岩性和构造填图,而且还能为快速、准确地识别、圈定和扩大成矿远景区提供基础资料,这在地表覆盖区显得尤为重要。
在澳大利亚西部的耶尔冈地区,地表露头稀少(5%~10%),区内风化作用广泛而又强烈。风化层之下为花岗岩、片麻岩和绿岩带。调查结果表明,区内的大多数金、镍和贱金属矿化均产于绿岩带内,因此,划分绿岩带的界线和范围对圈定成矿远景区普查找矿具有特别重要的意义。虽然早期的区域资料也能大体识别出不同的岩性区域,但分辨率甚低,界线往往比较模糊,而20世纪80年代以来澳大利亚地调局采集的高质量航空物探数据不仅清晰地勾画出不同岩性的界线,而且能确定绿岩带内的构造。在区域性航磁图像上所显示的大面积中,低磁性分布区与花岗岩和片麻岩区相对应,而平均磁性偏低但含有强磁性单元的长条状地带对应于绿岩带。与绿岩带相对应的布格重力异常,比相邻的花岗岩和片麻岩区的布格重力异常高得多。在耶尔冈克拉通东北部,绿岩带含有薄的强磁性超镁铁质和条带状含铁建造及中等磁性的辉长岩和角闪岩,这些岩石单元反映了绿岩带内部构造的轮廓。用400m线距的航磁一阶垂向导数便可清晰划分出它们之间的界限。而大多数岩石类型,如玄武岩、中性至酸性火山岩、粒玄岩和沉积岩,其磁性均较弱。图6-1是利用高分辨率航磁测量在耶尔冈克拉通东北部的填图结果。
图6-1 用高分辨率航磁测量在耶尔冈克拉通东北部填绘出的
绿岩带、线性条带状片麻岩和分散的花岗岩侵入体
20世纪80年代以来澳大利亚西部耶尔冈的金矿勘查中,利用上述区域性物探测量结果,通过相关的数据解释及数字化图像处理技术,编绘出的1:25万到1:2.5万比例尺的图件均能够识别出以前未曾认识的、许多与金矿化有关的地质特征。
加拿大安大略和魁北克北部的阿比提比地区是加拿大主要的金矿产地。该地区的容矿岩石为太古宙的火山岩和沉积岩。整个地区受现代冰蚀作用的影响,岩石可能出露于地表,也可能被数十米厚的冰碛物覆盖。冰碛物为砾石、砂或粘土的 *** 体。这种自然地理条件和地质条件有利于航空和地面物探 *** 的广泛应用,物探 *** 能够对覆盖层下未风化基岩特征进行填图。
在阿比提比的鲁安-诺兰达地区进行了航磁测量。探测器离地高度305m,飞行线距805m。这样的飞行高度和线距可分辨出大、中规模的地质体特征。磁测图反映出两条主断裂构造,分别是北面的波丘潘-德斯特断层和南面的柯可兰-拉尔德莱克和卡迪亚克断层。还反映出一些次级断层。因为断层附近的岩石受到了强烈的磁化作用,而远离构造的岩石一般具有较低的磁化强度。因此,往往通过长条线形磁力高和磁力低以及异常图形的断开或错位便可明显地识别出断层。
在阿比提比地区,金矿床主要沿断层构造分布。在某些地区,矿床产于主构造上,但一般情况是矿床往往位于次级构造上。因此,这些断裂构造是本地区最重要的含金构造特征。该地区所有矿床的总开采量在1亿3千万盎司(约4043t)以上,其中的80%来源于主断裂或主断裂附近构造上的矿床。
磁异常图还显示出两条主断裂之间的区域呈闭合的磁力高,反映了含长英质和镁铁质成分的侵入体。这些侵入体在某些地段可能对金矿床有控 *** 用。霍恩矿区便属于这种情况。该矿区主要为贱金属矿床,但同时也含有大量的金,黄金开采量已达1千万盎司(约311t)以上,是诺兰达地区单个更大的产金矿区。总的来看,本地区的物探测量有助于识别可能含金的构造,为筛选勘探靶区指明了方向。
二、利用物探资料研究区域成矿背景,开展深部地质填图
近10多年来,在一些成矿区带从区域成矿背景、深部地质填图研究着手来圈定和优选找矿靶区,物探的作用更为明显了。利用物探资料在深部地质填图中可以解决的问题包括:确定沉积盖层和风化层的厚度,研究褶皱基底的起伏;对基底进行岩性填图;填绘基底构造;研究基底内部构造、建立深部断面。
在俄罗斯,大比例尺深部地质填图一般都专门针对某些类型的矿床。例如在沃罗涅日结晶地块,为寻找硫化铜镍矿和含镍黄铁矿矿床以及其他矿产,开展了深部地质填图工作。铜镍矿床与前寒武纪基底内的基性-超基性侵入体有关,而基底之上普遍覆盖有300m左右的中-新生代沉积,因而物探 *** 得到广泛的应用。物探工作比例尺一般为1:5万,在有远景的地段加密到1:2.5万和1:1万。解释时将物探异常分为几类,每类异常选出两三个进行钻探验证,钻孔打入基底30~50m。
深部矿源体的分布对勘查选区具有导向作用。在俄罗斯诺里尔斯克铜镍矿区,早在40年代就有人设想过在上地幔和含矿侵入体之间存在着中间岩浆,但长期以来,并未找到可信的证据说明其位置、形状和大小。为解决这一问题,20世纪80年代以来西伯利亚地质、地球物理和矿物原料研究所开始研究深源磁场,所遇到的主要困难是该区暗色岩广泛分布,厚度达3.5km且磁化强度大,因此要建立暗色岩干扰体的几何模型,计算出其磁场并从实测磁场中消除。总磁场是在2400m的高度上测的,选择这样的高度是为了压制近地表干扰。当把模型场从实测场中减去后,差值场形态仍很复杂,有许多局部异常是由模型中未考虑进去的暗色岩的不均匀性引起的。由于这种异常和深部地质体引起的异常的波谱成分不同,可通过滤波将二者区分开。结果得出几个由中间岩浆源引起的深源异常,其中的诺里尔斯克-哈莱拉赫异常面积3000km2,强度大于160nT,三个已知矿结的所有侵入体都与该异常有关。通过定量解释发现,矿结的规模愈大,相应中间岩浆源的厚度愈大。据此提出了下一步勘查铜镍矿的远景区。
美国内华达州的卡林金矿床与一些地质要素(如花岗岩深成岩体、大的断层系)有关。因此,航磁和重力 *** 曾用于快速圈定这类地质特征以及进一步查明金矿床与这类地质要素的空间关系,以更好地了解该区的成矿地质环境,缩小找矿靶区。美国地质调查局主要根据磁测数据编制了内华达深成花岗岩体分布图。由此推断出了深成岩体的边界、岩石组分和年代。通过对比研究发现,大多数已知的浸染型金矿床靠近计算出的磁化强度界面或推断的深成岩,许多卡林型金矿床靠近所推断的白垩纪深成岩。由于岩体大部分是隐伏的,如果不靠磁测是无法确定其整体范围的。图6-2是用磁测结果推断出的与卡林型金矿有关的花岗岩侵入体。
此外,根据重力数据求得的密度界面有助于确定与金矿化有关的断层系统,可以追索一些已知断层在冲积层下的延伸并推断出更多完全隐伏的断层,尤其是山前断层。例如内华达中西部佛罗里达峡谷金矿、斯坦达德金矿和一些其他金矿与大的断层系有关。密度界面主要沿断层系的东侧和西侧分布。可是,与填绘出的断层不同,密度界面向北延伸到布鲁矿床,说明该断层系向北延伸,表明了南面和北面的矿化系统是相关的。区域性重磁资料可更好地查明与金矿系统有关的深部构造和岩体,从而有助于隐伏矿床的预测。
图6-2 在内华达卡林城附近推断出的与卡林型金矿有关的花岗岩侵入体(注意其露头极少)
小比例尺的区域物探资料对了解区域成矿背景也是有帮助的。如美国的库蒂纳(1992)采用不同波长对布格重力异常进行滤波,发现不同波长滤波后的剩余和区域重力异常图对研究矿化的深部控制很有用,如科罗拉多的89个矿区中有78个位于两个大的重力低范围内(1000km波长滤波后的剩余重力图)。又如布莱克利(1991)等人对美国内华达州全境的重磁数据进行了研究,从航磁异常图上发现在该州北部有两条200km长的狭窄异常带,被解释为裂谷带,与热泉型的金矿和汞矿有关。他们对重磁异常作了三维分析,即把不同深度的异常源加以划分,根据深度小于1km的磁源分布图可以看出其中的一条裂谷继续向南延伸,长达500km,从而大大扩展了成矿预测的范围。
三、从区域构造背景角度认识和挖掘小比例尺地球化学资料的找矿潜力
对于一些成矿区带来说,如何从大区域背景来分析地球化学异常结构与特征,是一个十分关键的问题。过去一般分析地球化学异常结构与特征都将目标放在异常强度高、异常面积大、元素组合齐全(简称“高、大、全”)的局部异常上,但并非总能找到矿床。因此,我们必须用新的思路,重新认识现有的地球化学资料,从区域成矿带的角度认识地球化学资料,提高地球化学资料的预测普查能力。通过区域地质构造背景研究,筛选出有利的地球化学异常
区域性(小比例尺)的地球化学资料,不仅可反映出区域上元素浓集程度偏高或偏低,以指示远景区之所在,而且可以揭示更深层次的成矿地球化学信息。例如,Ю.С.罗坦科夫(1996)在东外贝加尔地区,根据1:100万的基岩、土壤、底积物和地表水取样结果,用Геоскан法处理数据,解译出了这些地区的构造-地球化学框架,即大型地球化学线性结构框架。它们与地质上的断裂(包括地质图上未反映出来,但有遥感和物探资料佐证的断裂)方向总的说来是吻合的,似乎反映着地壳深部的巨型“劈理”构造,一些著名的金矿田(如巴列依)、锡和铀矿床(田)都分布在这种“劈理”的“枢纽”部位(图6-3)。这无疑为区域性矿床普查提供了十分重要的地球化学依据。
更有趣的是,在诺里尔斯克成矿区,20世纪80年代初曾做过大比例尺的地球化学工作,建立了矿田地球化学模型,但是并没有研究矿田形成与地球化学线性结构交切构造之间关系的概念。对间距为5~10km的200多个钻孔的岩心作半定量光谱分析,总面积有1300km2,大体相当1:100万比例尺的工作。尽管没有采用电子计算机处理资料,用原始 *** 处理的结果也清晰地反映出了线性结构带,出现了特殊的地球化学构架,而已知的特大型铜-镍矿床就分布在这种构架的“枢纽”上,在构架范围之外,还没有凸显任何矿点。Ю.С.罗坦科夫认为:“不考虑地球化学异常在总框架中的构造位置,就难以对诺里尔斯克成矿区内的地球化学异常作评价”。只有根据相当大面积的地球化学测量结果,才有可能对这种构架作出评价,才有可能在邻区预测出新的成矿客体。这些实例和经验,足以使我们对开发区域性地球化学资料潜力的重要性和对区域性资料揭示深部控矿因素的能力,产生深刻的印象和认识。
图6-3 东外贝加尔地区区域构造-地球化学解译图
1—通过地球化学图解译出的线性体;2—不同建造的矿床区段
上述是从区域构造角度来重新认识地球化学场的性质,为区域地球化学异常的二次开发提供一种新的思路。然而,要想提高找矿效果,更好在开展化探工作前优先应用遥感技术进行区域构造分析,然后在有利成矿区段开展化探工作,从而使勘查工作更具有针对性。例如,B.J.苏乔梅尔在美国俄勒冈州马卢尔县费里泽乌特(Freezeout)地区,先用TM图像和彩色航空摄影进行了区域构造分析,确定了费里泽乌特山脉附近是NW和NNE向断裂交汇处,并认为这是成矿有利地段。在野外检查中发现了一些矿化的转石及一些含蛋白石化至硅化火山岩的隐伏露头。但在所采集的25个地表岩石样品中,仅有一个样品含金27×10-9。尽管如此,由于地表显示强烈蚀变,还是开展了土壤地球化学测量,结果发现了长达1100m、走向为NW向的金异常,其峰值达147×10-9,同时存在Ag异常。在Ag异常周围也圈出了As、Sb异常。依据化探异常,经钻探验证,在费里泽乌特山脉发现了隐伏的高品位金矿体。
成矿物质的富集过程是由一个水平到另一个水平分阶段发育的。成矿系统的分级是常规地质作用的自然产物。与成矿系统分级相对应,地球化学场的分级也是客观存在的,是必要的普查标志,而地球化学异常解释就是要查明这种标志。前苏联将不同成矿客体由高到低依次划分为成矿省、成矿区、矿结、矿田、矿带、矿床、矿体,并将地球化学异常与之匹配。这种划分虽然过细,但深刻反映了不同级次成矿客体及其地球化学异常之间相互作用、相互制约的关系。Г.Я.阿布拉姆松通过对保加利亚、乌兹别克斯坦的金、多金属硫物矿床的分带研究,提出了在同一成矿系统矿床的分带柱中,通过金的富集波作用,将矿体、矿床和矿田等不同成矿客体联系起来。他认为,在形成亚建造和建造同源分带系列的金矿床中,金最富集的矿物组合可以处在其分带柱的不同部位,这是因为富集波穿过的结果。在同一成矿系列的矿床中,产金的矿物组合是从后方带向前方带移动的,这种移动在纵向和横向均有所表现,这是热液渗滤、温度障和酸碱障从整个系列的后方带沿着深大断裂共同向前方带运动的结果。
А.А.马特维耶夫等系统总结了不同级次成矿客体的地球化学特征。随着成矿客体的范围的变化,不仅仅是元素含量在数量上发生变化,元素的变异性、元素的组合、元素的赋存形式都有较大的差异。其中在所有级次的成矿客体中都会表现出不同程度的分带特征。元素及其组合或由它们演变而来的其他指标的带状分布,是任何矿石建造类型异常的重要标志。向心性和离心性及指标在各级次晕中的带状分布都是普遍存在的。这是由于矿床与多级的成矿系统晕在形成原理上有统一性的结果。在地球化学异常的结构和形态的反映方面,成矿区和矿结表现最为雷同,因此,必须查明不同级次分带性的具体表现。
依据不同级次地球化学场分带性的原理,С.В.索科洛夫于1990年对前苏联某金矿成矿区进行了研究,发现每个级次成矿客体都有与之相对应的成矿系统,随着客体范围扩大,控制因素和表现形式有所区别,但都有一致的物质分异方向,并形成沿核心-径向分带的地球化学系统,这便是与分散矿化的区别。这一点既体现在元素成分分带上,也体现在元素扩散-渗透迁移的强度上。对金成矿系统而言,由于元素带入带出而形成的正负异常带是成矿系统十分特征的地球化学现象。他确定了矿体与矿带的分带序列,并在格里戈良的分带法则的基础上,提出了一个新的参数——强度系数Kи,它是成矿元素组合乘积与亲石和亲铁元素组合含量乘积的比值,即
Kи=Au·As·Ag/W·Cr·V·Co·Mn
图6-4 金矿带矿物-地球化学模型复原图
1~3—地球化学系统的诸带(1—核心带,2—交替带,3—分散矿化带);4~7—矿物组合(4—金辉碲铋矿-石英组合,5—金砷黄铁矿-石英组合,6—金银黝铜矿-石英组合;7—石英-碳酸盐组合);8—元素迁移方向
依据Kи作图,建立了矿带范围内的矿物-地球化学模型,即在矿带内出现Kи正晕的核心带,在该带外围则出现Kи负晕的交替带;再向外是分散矿化带。在此模型中还表示出了矿物地球化学组合分布及不同元素迁移方向(图6-4)。金矿成矿客体的形成与因物质分异(带入带出)作用造成的地球化学分带(正负晕)直接有关;分散矿化带虽有较高的金属量,却没有这种分带现象或者分带十分微弱。据称,用这种 *** 在一个6000km2的区域内处理分散流资料,划分出两个与所预测金矿田相对应的具有三带结构的地球化学系统,大大扩展了两个区域的远景,这是传统 *** 所没有做到的。
在地球化学场范围划定后,要揭示和利用其内的信息,除元素组合和含量水平之外,更重要的是要研究结构特征。C.A.格里戈良(1996)对在俄罗斯东北部的20多年工作经验和在马里的5年工作经验作了总结,提出了处理和解释区域地球化学资料的 *** 建议。他突出强调了如下问题:为有助于查明地球化学场的不同结构特征,更好按在地球化学场中差异更大(不同类别,如亲石、亲铜、亲铁)的元素组(通常以2~3组为宜)编制组合(累加、累乘)地球化学图,这样可以提高地球化学场结构特征的可重现性及稳定性;通过编制元素浓集程度更大值和最小值的组合(累加)图,着重揭示地球化学场浓度的和组分的线状、弧状、环状及向心的、同心的结构(分带)特征;结构-地球化学异常是一种重要的评价标志,也就是说,只有含量水平的异常性,缺乏结构异常性,不足以作为成矿远景的评价标志,据此,在下一步工作中可将80%~95%的面积除掉;在编图中,更好能同时反映出三个级次的物质组织水平,既反映出“主体”,也反映出“背景”,例如,在1:20万的图件上,在成矿区(带)的背景上可将矿结水平的结构最充分地反映出来,而在矿结水平的结构中可不同程度地将矿田的某特征反映出来。
四、改变取样战略,提高地球化学异常强度
如何加大探测深度,提高地球化学异常强度,是勘查地球化学的关键问题。在过去,人们总想通过对地球化学数据加工和处理,压抑背景值或与矿化无关的信息,增强与矿化相关的地球化学异常;或者加大有利地质条件(构造、岩石等)的权重,使筛选出的地球化学异常更具有针对性。人们沿这个方向虽然已取得了一些可喜的成果,但各种地球化学数据的处理 *** 都有一定的局限性;某些 *** 即使在某些地区效果甚好,但在其他地区可能会不尽如人意。对于加大有利的地质条件的权重来说,人为因素所占比例较大,有时也会适得其反。因此,将地质和地球化学有机结合起来,成为勘查地球化学家所共同关心的问题。近年来,国内外都十分注意从化探工作部署和取样环节开始就将地质和地球化学结合起来。其中,最引人注目的是加强取样介质的针对性。这种做法既适用于地球化学异常查证,也适用于局部或较小区域范围内的地球化学普查。在国外主要有以下几种取样 *** 。
1.对成矿后的岩脉取样
成矿后形成的岩脉在形成过程中可能切穿早先形成的矿体,通过接触变质作用和岩浆期后热液流体作用,在矿体周围形成元素的富集与分散(图6-5)。对这种成矿后的岩脉作系统取样,便可查明深部盲矿体的分布。该项技术的要点是:①通过详细的地质填图,研究矿体与岩脉形成时代;②根据构造研究,在有利于盲矿形成的地段沿岩脉走向布置地球化学取样剖面;③在野外取样期间,应确认在岩墙内的黄铁矿和石膏矿化中是否存在盲矿体活化的标志。④将取样结果标在地质图上,依据岩脉的元素含量圈定盲矿体存在的范围。
图6-5 沿成矿后的岩墙再沉淀的矿化元素中指示晕示意图
2.对断层泥或蚀变岩取样
对于金属矿床来说,断层既是成矿物质运移的通道,又是成矿物质储存的场所。因此,在断层带内通常会留下矿化的痕迹。如果对断层内的物质(断层泥或两侧的蚀变岩)进行取样,便可以提高找盲矿的效果。采用这种取样战略,首先应注意对研究区内的断层进行详细研究,通过对区域地质特征和已知矿床地质特征及对断层的走向玫瑰花图的研究,识别出控矿断层的走向;或者通过航空照片的解译,鉴别表现为横穿已知矿体或盲矿体走向的地表标志。然后,沿断层带采集断层泥、蚀变岩,或者风化的土壤。
3.对石英脉的取样
对于很多金属矿床来说,其产出都伴随着石英脉体的产出,地表含矿石英脉便是矿床产出的重要标志。石英脉本身受区域断裂构造的控制,或者作为断层的充填物产在断层内。因此,以石英脉为取样介质,可大大提高找矿的针对性。这种做法具有以下优点:①通过研究石英脉的产状与分布密度,便可初步确定测区范围内的矿化的轮廓。因此,在野外便可确定潜在成矿区;②大大提高了异常强度,根据矿物学和地球化学准则便可发现和评价标志不明显的成矿客体;③适应性广,它适用于地质普查过程中各个不同阶段;④这种 *** 可以消除人为污染的影响。前苏联Г.М.梅图夫将这种 *** 称之为“石英脉测试法”。循此思路,Γ.М.梅图夫在俄罗斯某地区约600km2范围内进行了实践。依据石英脉的分布,编制了石英脉产状频率分布图。根据频率图便可粗略地看出本区的矿床分布特征。他们还将石英脉的地球化学异常图与传统的分散流、重砂地球化学测量的结果作了比较。以石英脉为介质的地球化学异常图具有强度大,衬度高的特点。需要指出的是,使用石英脉为取样介质,可能漏掉与石英脉充填无关的其他类型矿床。
4.对成矿后断层内的苔藓取样
在地表上,断层常常被第四纪疏松物所覆盖,在沼泽区尤其如此。苔藓能够聚集土壤中存在的各种化学元素。据M.M.康斯坦丁诺夫报道,他们在俄罗斯某地区的研究表明,苔藓中的银含量是更高的(达20×10-6),其次是顺磁性砂粒级物质(这些物质主要由死苔藓和茎组成)中的银含量(达10×10-6);而洪积物中的银含量只有2×10-6。据研究,Cu、Pb及其他元素也存在类似的趋势。因此,康斯坦丁诺夫建议在难以获得砂粒级物质的沼泽区以苔藓为取样介质。
康斯坦丁诺夫将上述几种采样 *** 统称为“指示晕法”。事实上,上述各种取样 *** 在国内都已得到了不同程度的试验和应用,有人称为“构造地球化学测量技术”或“裂隙充填物的地球化学测量技术”。这种 *** 也存在局限性,它主要适用于 *** 区和半 *** 区,且较适合于脉状矿床(受断裂构造控制的矿床)。
深化改革带来物探形势、任务的变化
进入“八五”,国民经济发展速度进一步加快,能源日益成为国民经济发展的“瓶颈”。全国石油产量在20世纪80年代末达到了12500万t,仍然不能满足发展需要。自1993年起,我国已经成为石油净进口国。大多数东部老油区进入了开采后期,产能日益递减,急需有新的储量进行补充。“稳定东部,加快西部”的勘探任务十分紧迫。在这样的背景下,石油物探始终保持稳定发展。除了东、中部各油区继续挖掘潜力进行大量高分辨率地震勘探和三维地震勘探外,主要在塔里木盆地、准噶尔盆地、吐哈盆地、青海、鄂尔多斯等中西部地区扩大成果,同时在藏北地区投入了工作。油气物探继续在我国物探事业中占有装备领先、任务饱满、欣欣向荣的地位。据粗略统计,石油地震在国内的货币工作量,每年都达数十亿元。
我国的煤炭年产量在达到10亿t以后,也面临建井所需精查储量不足的困难。通过以高分辨率三维地震为主的物探工作所提供的精确地质资料,可以大大降低精查成本和建井风险。煤矿采区地震勘探及其他井下物探 *** 被大量采用,产生了很好的经济效益。
大规模基础设施建设使水文、工程物探的社会需求继续增长,吸引更多的物探力量进入基桩检测、基础探测、隧道安全检测、高速公路路面质量检测等各种各样的工作中去。
在金属非金属矿产方面,由于国家和地方对金矿勘探工作的政策鼓励,大量地质勘查力量转向金矿及其他能为地方产生直接经济效益的矿产勘查。从整体上说,金属非金属矿矿产勘查的投入有明显下降,地质队伍需要下大力气进行结构调整,参与社会竞争。
为适应新的形势,各部门及时采取措施,明确方向任务。地矿部于1991年11月,在四川重庆召开了地质系统物探、化探、遥感工作会议。会议总结了“六五”、“七五”以来地矿系统物探、化探、遥感工作的成绩和经验,明确了物探工作“八五”的发展方向和奋斗目标,也为地矿部门物探队伍的进一步改革指出了方向。会前朱训部长对加强物探、化探、遥感工作做了具体指示,指出:“各级领导要充分认识物探、化探、遥感在未来发展地质工作时的特殊作用,它是先进技术,今后地质找矿没有物探、化探、遥感不行”,“物探、化探、遥感工作现代化的程度与水平如何是地质工作现代化水平高低的重要标志”。这次会议对地矿系统“八五”物探工作任务做出了具体部署,并对物探队伍深化改革、进一步走向市场等问题提出了要求;会议指出各单位都要制订开拓技术市场的目标,并鼓励有能力的单位,积极开拓国际市场,到国际上去竞争。这次会议是地矿部门在计划经济体制下召开的最后一次全国性物探工作会议。
中国石油天然气总公司确定了新的发展战略,在加强油气勘探开发主业的同时,实行多元开发经营战略。要求建立3支队伍:勘探开发队伍、多种经营队伍、对外合作队伍。1990年12月1日,总公司总经理王涛对石油物探局提出,在实施“八五”期间石油工业发展战略过程中,必须发挥“三个作用”(石油工业发展的先行官、石油勘探展开的战略部队、物探技术的发展中心)。石油物探局“八五”计划发展目标中规定,要建设一支思想过硬、作风过硬、技术过硬的物探野战军,建成一个石油物探技术发展中心,形成一支深入国际竞争的战略部队;要发展多种经营,开展后勤服务,逐步形成较全面的生产、生活的后勤支持。进入“九五”石油物探局继续坚持“一业为主,多元开发”的战略。在不断取得物探重大成果的同时,全局多元开发也不断取得新的进展,并逐步深入国际物探市场。
在此期间,国家提出了一系列重大的基础调查计划,其中包括南海海域能源和深部地质构造科学调查专项、 *** 油气调查专项和国家关于寻找大油气田和超大型矿床的重点科技攻关课题。1991年起,地矿部立项在华北、华南、西南三江、长江中下游及秦岭-巴山等七个金属非金属矿产重点片区的280万km2范围内开展物探、化探、遥感综合编图及解释,这项工作到1996年完成,是一项规模较大、使用 *** 众多的一次综合研究工作。地矿部组织的《中国地球物理图集》编制工作也是在这一时期开始和完成的。另外还组织编制了《中国海域地球物理图集》和其他一系列基础图件。各有关工业部门进入“九五”以后,勘查工作重点也有所调整。国家所急需的以铜为主的多金属矿产勘查工作的力度得到加强。1998年,国家对国土资源大调查和西部大开发做出了战略决策,物探工作在新时期的作用和任务得到更广泛共识,物探科技和 *** 研究项目的投入有所加强。1998年以来,国土资源部安排的物探勘查、科研项目达70余项(包括原地矿部确定的部分项目)。国家自然科学基金委员会和国家科技部在“九五”也安排了多项涉及物探的研究项目。这些项目的投入强度都较大,例如2000年国土资源部在物探 *** 研究方面的投入就超过1000万元。
2000年5月当时的 *** 副总理在全国第三次地层会议上的讲话中指出:“地质工作一定要紧跟整个国民经济结构调整的步伐,大力采用高新技术,大幅度提高对地观测监测能力、地面和深部探测能力,加快地质科技现代化,为实施可持续发展战略发挥应有的作用。”这一讲话,也为我国物探事业在新世纪的发展指出了方向[4]。