作者按：电法勘探（地球物理勘探的一种）可以在深部找矿中发挥关键作用。此文系八年前写给有关领导的参考，未公开发表过。

电法勘探在生产矿山深边部找矿的难点与对策

一、我国生产矿山深边部找矿刻不容缓

矿业、矿山、矿工、矿城在中国被统称为“四矿”，近年来出现一系列日趋尖锐的问题。中国二十世纪五六十年代建设的国有矿山有三分之二正进入老年期，四百四十座矿山即将闭坑，将影响很多矿工的工作和生活，形势严峻。“四矿”中的关键问题之一是矿产资源勘查问题。20世纪50年代、70年代，国家对地勘事业非常重视，投入资金较多，探明了较丰富的矿产资源储量，为我国建成一大批矿山、矿城打下了基础，但因使用工业指标过低，其中很大一部分不是经济的储量，加上当时有关部门报喜不报忧，给国家领导层造成我国探明矿产资源很多的印象。自80年代以来，除能源矿产勘查投资相对有所增加外，其它金属、非金属矿产勘查投资急剧减少。可以说，地质找矿勘查事业的萎缩已到了极限。

有关资料表明，我国大中型有色金属矿山中有2／3的矿山尚有进一步找矿的条件，我国的大中型矿山，除极少数找到接替资源较困难外，多数矿山（区）还有很大的潜力。据了解，我国铜、镍和锡、钨的现有储量分别只占预测资源量比例的６０％和５０％，其他有色金属在２０％～４０％左右，我们可以通过进一步找矿勘查使有色金属资源储量升级。

首先，向矿山深部找矿。我国过去勘探深度一般在５００～８００米，而矿业发达国家许多矿山勘探开采深度大于１０００米，甚至３０００～４０００米。在我国现行经济技术条件下，从地下５００米～１５００米可采深度范围内，还应存在深部第二找矿空间。如铜陵冬瓜山超大型铜矿床的产出深度就在１０００米左右，凡口铅锌矿在６００米以下也找到了大型规模的可采铅锌金属储量。

其次，有色金属矿山边部及其外围也有广阔的找矿勘查前景。据统计，国外７０年代以来发现的１００个大型－特大型贵重、有色金属矿床，至少有５８％是在已知矿床周围找到的。我国在水口山找到了大型隐伏的康家湾铅锌矿床，在杨家杖子钼矿外围找到了兰家沟大型钼矿，以及凡口矿区西带铅锌矿床、银山矿区的九区铜硫矿床和东川矿田原属＂无矿带＂的穿天坡矿段的发现等，都是我国老矿山近外围找矿的重要成果。

上述事实表明，生产矿山的深边部具有良好的找矿情景，开展深边部找矿对解决“四矿”问题具有十分重要的意义。

二、电法勘探在深边部找矿中的作用及难点

      电法勘探在有色金属矿产的勘探中具有许多其它方法无法替代的优点。绝大部分有色金属矿都能够产生异常。近年来，综合利用电法勘探方法和地质方法，已经在多个生产矿山的深边部发现了矿体。但由于生产矿山附近存在大量的工业电力线干扰和工业游散电流干扰，对电法勘探的数据采集造成了严重干扰。同时，由于生产矿山存在大量的坑道，内部有大量采空区，如何在这种情况下发现深部矿产资源，是生产矿山电法勘探工作的难点。生产矿山的强烈电磁干扰和地下存在采空区、巷道等大量人工构造，严重地制约了电法勘探的应用效果。如何克服电磁干扰和人工构造干扰，是电法勘探能否取得良好效果的关键。

三、电法勘探在深边部找矿中仪器技术与方法

       为了满足生产矿山的找矿要求，急需解决的问题为压制电磁干扰和人工构造干扰。这需要从仪器、信号处理、方法和资料解释四方面入手：

在仪器方面，首先要根据生产矿山的电磁干扰的频率范围和强度，精心设计各种可控滤波器，尽量压制各种干扰。合理安排放大和滤波环节，尽量防止噪声过大时仪器过载或饱和。可以肯定，生产矿山附近的开展电法勘探，来自大地的共模干扰很大，有必要采用仪表放大器。同时，共模干扰过大还会导致仪器工作不正常或损坏，因此，宜在仪器的前置放大级采用高精度、高线性度的，可防止上1000伏共模干扰的精密隔离放大器。由于干扰大，前置级的放大倍数不宜太大，经过50Hz电力线滤波后和宽频程控低通滤波后，可安排中间级放大；再根据信号的频带范围，进行一次高通滤波和低通滤波，最后才安排主放和抗混叠滤波。由此可见，为了更好地压制干扰，同时放大有用信号，适用于生产矿山的找矿的电法仪器必须有隔离放大器，三级滤波和三级放大。在仪器的A/D转换器部分，应选择动态范围大，精度高，稳定性好的24位A/D转换器。仪器的数据采集程序，应能够对三级放大和滤波进行灵活控制；可根据强干扰、中干扰、弱干扰和信号频率范围自动控制各级放大器和滤波器，也可以由用户单独控制。

信号处理方面主要是指对A/D转换后产生数字信号进行的各种处理。尽管生产矿山附近电磁干扰大，干扰出现的时间也是随机性的，其强度和持续时间也具有随机性，但可以通过长时间的观测，来发现干扰的统计规律，它们肯定有一个频率分布范围。此外，尽管干扰可能比信号大了数千倍，甚至跟大，但干扰是随机性的，信号的确定性的。只要有足够长的观测时间，我们就能够从强干扰中检测出微弱信号。因此生产矿山电磁场数字信号处理的内容主要有两方面：a）通过各种生产矿山的电磁干扰的长时间观测，总结出干扰的特点和规律。根据生产矿山电磁干扰的特点和规律，来设计电法仪器的各级滤波器，以及后继的数字信号处理算法。b）通过模拟信号处理与数字信号处理相结合，可以达到较好的效果。模拟滤波可以将信号频带以外的干扰滤掉。数字叠加和数字相关接收与检测技术，可以有效压制在信号频带范围内的随机干扰。这是因为，尽管干扰的频率与信号的频率范围一致，但干扰的相位是随机的，而信号的相位是确定的。进行多次同步叠加时，干扰由于其相位的随机性而互相抵消，信号由于其相位的不变化而得到增强。同步相关检测的效果比数字叠加的效果更好。这是因为相位检测只接收同频固定相位的信号，而将与信号频率不同的干扰，及频率相同、相位随机的干扰完全去除。

尽管生产矿山存在大量人工构造，只要采用适当的方法，就可以取得良好效果。因为生产矿山地质勘探程度较高，存在大量的钻孔资料。地下还有大量的巷道。对矿体的性质、物性都比较清楚。因此，电法勘探的多解性也就大大减小。通过开展多参数测井、近矿激电、井下电法、地面电法等多种方法，可以加大深边部找矿的成功率。

资料解释也十分重要，由于是多参数测井、近矿激电、井下电法、地面电法等多种电法应用，2D或3D联合反演或成像不仅十分必要，也有效。

纵上所述，尽管生产矿山电磁干扰和地质干扰大，对电法勘探效果有严重影响。但这些因数并不是不可克服的。只要从仪器、数据采集、方法、资料解释四个方面研究相应的措施，是可以取得良好效果的。