围绕物化探技术方法库涵盖的内容, 通过论文、成果报告以及会议交流等形式, 开展资料收集, 收集到的原始资料保留全部记录信息并注明出处, 以利今后查询。

物化探技术方法分类主要依据物化探技术方法特点, 分别按照工作程度、观测方式、使用技术和应用领域进行归类。

将每一大类方法划分为多级子类, 每一大类及子类均对应相关的知识内容。如物探方法划分为重力、磁法、电法、地震、放射性和地温6大类25种主要方法。各大类方法均涵盖“ 利用参数” 、“ 基本原理” 、“ 应用范围” 、“ 分类” 4大块知识内容, 某些大类方法下面又分为若干个子类, 子类涵盖“ 优势” 、“ 适用条件” 、“ 局限性” 3块知识内容。

物化探方法分类框架既要全面涵盖物化探勘查领域在用的主要方法, 又要尽可能做到分类明确。

2.2.1 物探方法分类

我国的物探方法经过半个多世纪的发展, 已形成一个比较完整的庞大理论、方法与技术体系。根据所测量对象物理性质的不同进行分类, 共分出重力、磁法、电法、地震、放射性和地温6大类, 主要包括25种方法。物探方法分类结果列于表1中。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 物探方法分类简表 Table 1 The summary table of geophysical methods classification 物 探 方 法 方法大类 测量方法 观测方式 应用范围 应用领域 重力 重力 航空、地面、海上 区域 基础地质调查、石油、天然气、煤、金属矿勘查 航空、地面、海上 普查 地面、海上、井中 详查 磁法 磁法 航空、地面、海上 区域 基础地质调查, 寻找磁铁矿﹑有色金属﹑ 石油﹑天然气﹑煤﹑金刚石等矿产 航空、地面、海上 普查 地面、海上、井中 详查 电法 直流电法 电阻率测探法 地面、海上 详查 电阻率剖面法 地面 普查 高密度电法 地面、海上、井中 详查 自然电场法 地面、海上 详查 充电法 地面、海上 详查 激发极化法 地面、海上、井中 普查/详查 交流电法 大地电磁测深法(MT) 地面 区域 金属矿床、非金属矿床、地下水资源、 能源、工程地质、环境地质等勘查工作 音频大地电场法(AMT) 地面 可控源音频大地 电磁法(CSAMT) 地面 甚低频率法 地面、海上 详查 瞬变电磁法 航空、地面、海上 无线电波透视法 井中 地质雷达 地面、海上 地震 反射波法 地面、海上、井中 普查/详查 折射波法 井中 详查 散射波法 地面、井中 详查 油气、煤、金属矿, 工程(活断层探测)等勘查 瑞雷波法 地面 普查/详查 放射性 γ 测量法 航空、地面、井中 概查/普查/详查 射气测量法 地面 普查/详查 α 径迹测量 地面 普查/详查 放射性资源勘查、构造裂隙勘查 钋法 地面 普查/详查 α 卡法 地面 普查/详查 地温 地温测量法 地面、空中、井中 普查/详查 地热/热储构造 注:据袁桂琴等2014年资料编制②。 ② 袁桂琴, 杨少平, 孙建华, 等.地质矿产领域标准体系建设— — 勘查技术(物化探、钻坑探)标准子体系研究与建立研究报告[R].河北廊坊:中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所, 2014.

表 1 物探方法分类简表 Table 1 The summary table of geophysical methods classification

2.2.2 化探方法分类

经过60多年的发展, 我国的化探方法已经形成了比较完善的基础理论、方法与技术体系。根据所采集样品介质的不同, 化探方法技术分为沉积物、土壤、岩石、气体、水、生物和其他等7大类16种主要方法, 化探方法分类结果列于表2中。

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 化探方法分类简表 Table 2 The summary table of geochemical methods classification 化 探 方 法 测量方法 应用范围 观测方式 测试内容 应用领域 区域 地面、海上 元素全量、有机组分 金属矿和油气勘查; 环境、农牧业、 水产业、疾病控制调查 水系(湖泊、海洋)沉积物 普查 详查 海上、井中 元素活动态、有机组分 油气勘查; 环境、水产业调查 区域 地面 土壤 普查 元素全量和活动态、有机组分 金属矿和油气勘查; 环境、农牧业、 水产业、疾病控制调查 详查 地面、井中 区域 地面 岩石 普查 元素全量、有机组分 金属矿和油气勘查 详查 地面、井中 区域 Hg、Rn、气溶胶 气体 普查 航空、地面、海上、井中 CO2 金属矿和油气勘查; 活断层探测; 环境和疾病控制调查 详查 Hg、Rn、SO2、CH4、气溶胶 区域 (微)生物 普查 航空、地面、海上、井中 元素全量、微生物数量 金属矿和油气勘查; 环境、农牧业、 水产业、疾病控制调查 详查 水 区域 普查 地面、海上、井中 元素全量、偏量、pH值、 电导率、温度等 详查 其他方法 (地气、地电化学、热磁等) 普查 详查 地面 元素提取量或全量 金属矿勘查 注:据袁桂琴等2014年资料编制②。

表 2 化探方法分类简表 Table 2 The summary table of geochemical methods classification

物探、化探技术方法入库内容主要包括技术方法利用参数、基本原理、应用范围、适用条件、方法优势、方法局限性等方面。按照统一的格式, 编写出每一种物化探方法的简介。

2.3.1 物探

物探方法种类繁多, 根据所利用的岩石物理性质的不同, 已形成了重力、磁法、电(电磁)法、地震(含声波)、放射性、地温等方法技术; 按照工作空间位置的不同, 物探又划分为航空物探、地面物探、海洋物探、地下物探4大类; 按照勘查对象, 可划分为金属与非金属、石油与天然气、煤、水文、工程与环境(地质灾害、地下水污染)等类别。以重力法为例说明物探技术方法的入库内容。

重力法的入库内容包括下列8项。^[1]

(1)利用参数

地下岩(矿)石的密度(σ )。

(2)基本原理

利用地下物质密度分布的差异所引起的重力微小变化, 来达到研究构造和寻找各种矿产资源的目的。

(3)应用范围

重力法可应用于油气、煤炭、金属非金属矿及地下水勘查和区域、海洋、深部及环境调查等领域。研究地球深部构造和区域地质构造; 圈定与围岩有明显密度差异的隐伏岩体或岩层, 追索两侧岩石密度有明显差异的断裂, 进行覆盖区基岩地质、构造填图; 寻找石油、天然气或煤等有远景的盆地; 在水文及工程地质方面, 研究浮土下基岩起伏、有无断裂及空洞等。

(4)适用条件

探测地质体与围岩有明显密度差异、探测对象规模与埋深比要足够大。

(5)优势

根据密度体异常, 探测矿山地下采空区边界、推测有一定规模的断裂。

(6)局限性

地形校正、背景场校正复杂。

(7)分类

1) 区域重力调查:基础性地球物理勘查, 以研究区域地质构造、圈定岩体为主要目的。

2) 重力调查(普查):基础性地球物理勘查, 研究地质构造、隐伏岩体和寻找矿产资源。

3) 大比例尺重力勘查(详查):是指工作比例尺从1∶ 25 000到1∶ 500, 总精度不低于0.2× 10^-5m/s²的重力勘查研究。

(8)测量方法

利用重力仪器, 按照一定测网, 逐点测定重力数值。进行地形改正以后, 用于研究地质问题。

2.3.2 化探

化探方法种类繁多, 根据所采集样品介质的不同, 已形成了岩石测量、土壤测量、水系沉积物测量、水化学测量、气体测量、生物测量等技术方法门类; 按照工作空间位置的不同, 化探又划分为航空化探、地面化探、海洋化探三大类, 目前主要开展的是地面化探; 按照勘查对象的不同, 可划分为金属矿、石油与天然气、生态环境(包括土地质量评价)化探。

目前, 基本上形成了资源、环境并重的地球化学勘查和调查工作格局, 对国计民生的宏观决策产生了越来越大的影响。

以水系沉积物测量方法为例说明化探技术方法的入库内容。

水系沉积物测量^[2]的入库内容包括下列4项。

(1)概念

水系沉积物测量原称分散流找矿法。这种方法是沿着地表水道, 系统地采集水系沉积物样品, 测定其中微量元素的含量或其他地球化学特征, 发现与矿化有关的地球化学异常并向上游追踪异常源, 寻找矿床产出位置。

(2)研究对象

河流底积物。

(3)应用范围和条件

1) 广泛应用于寻找有色金属、稀有金属、贵金属及某些非金属矿床, 在寻找Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Mn、V、Cr、Sb、Hg、W、Sn、Mo、Be、Au、Ag、P、B、Nb、Ta、Rb等矿种方面效果显著。

2) 主要应用在区域地质调查和矿产普查阶段。

3) 应用的自然景观条件是水系发育的山区和丘陵区。

(4)优势

水系沉积物地球化学测量是一种效率很高的地球化学普查找矿方法, 也是全国区域化探扫面的主要方法。可以根据少数采样点上的资料, 了解广大汇水盆地面积内的地质矿产情况。

水系沉积物测量发现的化学元素分布特征, 不仅可以达到找矿的目的, 同时也能为林业、畜牧业、地方病防治和环境保护提供基础地球化学资料。

在方法分类的基础上, 按照当前地质调查中物化探方法技术应用现状和新方法新技术研究成果, 提出需要编写的方法技术条目。经过物化探专家研讨、论证, 确定方法技术编写条目。

按照确定的编写条目, 组织物化探技术人员逐项编写入库信息。

入库信息筛选原则:由于收集到的物化探技术方法信息非常丰富, 信息载体多种多样, 信息标准、格式很难统一。因此, 必须优选关键、重要的信息资料, 保证所提供信息资料的质量, 确保物化探技术方法信息的准确性和完整性。物化探技术方法入库信息优选主要遵循以下原则^①:

3.1.1 重要性原则

所采集的物化探技术在地质调查、矿产勘查、水工环等诸多领域正在应用或将要推广应用。

3.1.2 准确性原则

所采集的物化探技术信息内容必须具有物化探业内公认、没有歧义、用词确切、数据准确、推论有据、结论经过验证可靠的特质。在信息报送、采集、编辑、审核、发布的流程中, 对每条入库信息从内容、标题、文字语句等层层审核把关, 杜绝谬误。

3.1.3 时效性原则

所采集的物化探技术信息属于及时信息, 是当前正在普遍使用的物化探技术方法; 或有一定研究基础、公认有推广前景、将要在地质调查中推广使用的物化探新技术新方法。对已经过时的某些物化探技术方法不再入选。

3.1.4 全面性原则

所采集的物化探技术方法信息尽可能全面, 从载体上覆盖专著、期刊、会议论文集以及其他文献信息; 从内容上包括技术方法、规程规范和典型案例等。除正文文字内容外, 尽可能包括:图、表、附件、作者、参考文献等。

3.1.5 系统性/逻辑性原则

物化探技术方法信息资料的采集整理和加工必须循序、系统、连贯地进行。不能出现逻辑矛盾, 全文具有一致性和协调性。将各个小系统的特性放到大系统的整体中去权衡, 以整体系统的总目标来协调各个小系统的目标。

选择信息时, 一般选择到四级信息。如:物探方法为一级信息, 磁法为二级信息, 航磁为三级信息, 高精度航磁为四级信息。编排时按照一定格式体现这种系统性和逻辑性。

3.1.6 可比性原则

所采集的物化探技术方法信息要具有可比性。按照特定的指标系统将方法加以比较, 以达到做出正确筛选评价的目的。一般不选择不具有可比性的物化探技术方法信息。

3.1.7 独立性原则

所选择的词目或物化探技术方法信息资料必须是独立的, 并且必须说明其关联性(列出词目表)。

设立词目的3个条件:一是一个独立主题或已形成的固定概念; 二是能够用准确的、人们习惯的易于理解的词或词组来标引; 三是适于读者快速寻检查阅。

3.1.8 客观性原则

按照客观条件而非主观标准筛选物化探技术方法信息。做到内容真实, 数字准确, 资料可靠。一般不含摘编者的意见建议。

3.1.9 简洁性原则

词目简明、扼要、准确。在准确的基础上要言不繁, 不使用含混不清、易生歧义的文字叙述。一般而言, 每个词条字数在200~300字, 最长不超过400字。尽量用准确易懂的表述方式, 阐明主要信息的主要特征和意义, 必要时用图形来表达。要有当前的专业深度, 但要专而不艰深晦涩, 要使非物化探专业读者能懂, 或经过学习能懂。对于难懂的词要深入浅出, 给出必要的解释。

3.1.10 动态性原则

现代物化探技术方法发展迅速, 需要根据现状对重要信息进行及时的修正或更新。

按照上述入库信息筛选原则, 对收集到的物化探资料进行筛选。对于入选的物化探方法技术, 经相关专家审定, 编制物化探服务产品入库条目登记表。

截至目前, 初步提出入库信息条目208条, 涉及方法技术、规程规范、典型案例、仪器设备、软件应用等5部分内容。