取消地质勘查资质是应用MT-VCT成像探测仪的重大契机

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取消地质勘查资质是应用MT-VCT成像探测仪的重大契机
                        张孟才1   寇伟2   寇通2
      1.黑龙江省904水文地质工程地质勘察院，黑龙江 哈尔滨
  2.郑州地象科技有限公司，河南 郑州
                      （2018年9月发表于【基层建设】）

    内容提要：过去受限很难跨进的地质勘查行业，随着《地质勘查资质管理条例》的废止正式放开准入了，这成为MT-VCT成像探测仪进入矿产勘查行业的重大契机，地象科技公司愿以多种形式开展风险勘探业务，与委托方和合作方共担风险，共赢地质勘查新时代。
关键词：地质勘查资质，MT-VCT，物探方法，找油找矿

    郑州地象科技有限公司研制的自有知识产权的MT-VCT大地电磁镜像测深成像探测仪系列，主要包括：600米深度之上的探水仪系列，深度达4000米的深层地质构造探测仪系列，分辨率达0.1米/层的堤坝渗漏探测仪与工程地质探测仪系列， 1000米之上分层1米/层的矿产探测仪系列，深度可达6000米的深层石油矿藏探测仪系列。然而，由于受国家规定需要有地质勘查资质单位才能参与的限制，除了浅水井和地热井以外，地象科技公司作为没有地质勘查资质的MT-VCT成像探测仪生产厂家，无法从事矿产资源勘查、石油天然气矿藏勘查等需要资质才能进入的勘查项目，没有实践成果和案例说明，国内物探单位就不会认可MT-VCT成像探测仪的性能及效果，就无法推广应用MT-VCT大地电磁镜像测深成像探测仪。
    自有知识产权的VCT成像探测仪的优势，不光是在原理方法、探测深度和精度等方面优于现有进口的MT大地电磁法物探仪，更重要的是具有在应用中不断改进软硬件、增加实用功能、更好展现探寻介质的能力。就目前MT-VCT成像探测仪的性能和功能而言，用来查找地质异常、探明构造形态并非难事，而要清晰描绘矿体的空间分布就需要大量的实践数据来进行总结和验证，才能搞清楚所要探寻介质的物性参数范围、成矿规律、分布形态，进而增加一些新的软件功能和分析方法，以便从巨量探测数据中辨识探寻介质并加以真实展现。作为物探设备的生产厂家，不能仅仅是生产出性能好的产品卖给用户、让用户在实践中自我学习和掌握，而是要自己通过实践改进提高、总结方法、积累经验，将物探仪软硬件与使用方法、技巧和经验一起提供给用户，让用户能够很快学会、用好，充分发挥效能。过去受限很难跨进的地质勘查行业，自2018年4月4日由国务院决定废止《地质勘查资质管理条例》起正式放开准入了，MT-VCT成像探测仪有了进入矿产勘查行业机会，就可以通过实际应用提高产品性能和功能、探索总结分析方法，让更多需要精准探矿设备的物探单位更容易的接受和使用MT-VCT成像探矿设备。

    一、取消地质勘查资质是给予MT-VCT成像探测仪的重大契机
    取消地质勘查资质审批就意味着以后如何一个没有地质勘查资质的单位或个人都可以开展地质勘查业务。那么，具体包括那些业务类型呢？总的来讲地质勘查资质包括多项综合地勘资质和专业地勘资质。综合地质勘查资质包括区域地质调查资质，海洋地质调查资质，石油天然气矿产勘查资质，液体矿产勘查资质(不含石油)，气体矿产勘查资质(不含天然气)，煤炭等固体矿产勘查资质和水文地质、工程地质、环境地质调查资质。专业地质勘查资质包括地球物理勘查资质、地球化学勘查资质、航空地质调查资质、遥感地质调查资质、地质钻(坑)探资质和地质实验测试资质。
    另外，国务院还明确取消了矿产资源开采地质报告编制资质要求，加之已经取消的矿业权转让鉴证和公示、采矿权申请范围核查、矿产资源勘查实施方案编制、开采矿产资源土地复垦方案报告书编制、矿产资源开发利用方案编制、矿产资源储量核实报告编制、矿山储量年报编制、矿山地质环境保护与恢复治理方案编制、建设项目压覆重要矿产资源评估报告编制等资质要求。据悉，《矿业权出让制度改革方案》将在2019年全面推广，按照找矿风险分为高风险、低风险、无风险三类矿产、实行分类方式出让，对属于第一类勘查空白区或虽进行过勘查但未获可供进一步勘查矿产地的高风险矿产区域，可以采取申请在先方式出让探矿权。
    这就意味着自2018年4月4日开始，从事地质勘查业务均不再有资质要求，任何有技术、有能力的单位均可进入该领域开展地质勘查业务；任何单位或个人，只要具备了编制相关技术报告的能力和水平，都可以承担相应技术报告的编制任务。这也意味着只要你有资料、有技术，你都可以开公司通过申请在先的方式获得第一类探矿权，国家鼓励进行风险勘查。国家已经把任何有地质勘查能力的单位全部推向自由竞争的市场里，任你施展技能；不同的物探方法都可以使用，关键是要确实能够找到矿藏、查明分布和储量；地质勘查成果不需要花钱借用那些地勘单位的资质了，也不需要那些专家走程序论证了。一切都要靠技术、靠实效、靠价格来竞争了！

    二、MT-VCT成像探测仪应用于矿产资源勘查的竞争优势
    MT-VCT成像探测仪是由郑州地象科技有限公司研发的具有理论创新的大地电磁物探方法，与MT同属于天然场源的大地电磁法物探仪，但是在理论、架构、应用上都有很大的差异。面对地质勘查全面放开的重大机遇，MT-VCT成像矿产探测仪与目前用于矿产资源勘查的其它物探仪相比，在性能特点和实际使用上都具有十分有利的竞争优势：
    1、抗干扰能力强。MT-VCT的有效场源是来自于地球内部的导电流体和静磁场的相互作用产生的动态电磁场，MT-VCT把地表之上所有电磁场信号都视为干扰信号而将其屏蔽掉，抗干扰能力很强，在离220千伏高压线50米处能够正常探测。这是目前国内外物探仪都做不到的。
    2、采集信息简便高效。MT-VCT采集的是大地电磁场形成的电磁波垂直传播到地表后剩余能量序列值，其电场分量和磁场分量均可用以独立表征各地层介质的电磁特性，故仅用一个高效电磁感应探头垂直放置在地面上即可采集到信号，在山林、田野、城市、厂区都可以探测。
    3、采集数据一致性高。MT-VCT在地表采集的是电磁波穿过地壳介质层后相对稳定的剩余能量值，反映的是地下各介质层的电磁反应特性，与各介质层电阻率无关，与地表之上的气候、时间、地域无关，一致性高。
    4、勘探速度快。MT-VCT利用电磁波能量包络递进传播特征，在很短的数据采集周期内就可以采集到所需频率对应的电磁波能量幅值，在一个探测点的数据采集时间根据深度和分层密度不同仅需要0.5--4分钟。探测深度快才能做到测点多、间距小、信息量大、测得准。
    5、纵深分辨率高。MT-VCT在地面采集每个频率的测值与地下相应波长深度层介质的电磁特性值互为镜像关系，即每一个频率点都对应着一个固定不变的深度层（波长），MT-VCT据此实现了300米内间隔0.1米、1000米内间隔0.5米的高密度纵深分辨率。
    6、勘查成本很低。MT-VCT探测仪包括一个3公斤重高效能电磁感应器和一个3公斤重的数据采集仪器，勘探时只需一个人操作，将探头在地面上放稳后按键采样0.5--4分钟，穿林登山、边测边走，一天可测几百个点。无需震源放炮、电池放电、多人安放电极，勘查成本极低。

    三、应用于矿产资源勘查的MT-VCT成像探测仪系列产品及优势
    1、MT-VCT成像深层构造探测仪系列
    MT-VCT认为电磁波辐射穿透地壳到达地表过程中，各介质层对入射电磁波会产生一定的折射、吸收、衰减作用，因水对于电磁波的折射率高，电磁波能量在含水介质中经过内摩擦、热传导、分子碰撞等作用基本上被吸收损耗掉，剩余的电磁波能量值就很少了，所以MT-VCT成像探测仪对于水的反应特别灵敏，只要是含有水份的深度层介质、测值明显是低值，而且含水越多、测值越低。如果探测点间距为1--5米、测深分层为2--10米，所探测点组成的高像素线剖面图上就会显示出聚水层的位置、宽度、厚度、分布等信息，很容易让人辨识出要勘探查找的目标。无论是勘探的深度和纵深分辨率、还是显现目标的清晰度等指标，MT-VCT成像探测仪都明显优于现有用于这些应用领域的物探仪。
    MT-VCT大地电磁成像深层构造探测仪主要用于地热水资源勘探项目。地象科技公司在2013年就使用MT-VCT成像探测仪在郑州所属新密市的尖山缺水区进行深层地热资源勘探、凿井2200米，打成了第一口地热水井，继而在黑龙江、武夷山、承德、西藏、甘肃等地应用MT-VCT勘探定地热水井、均凿井成功，最大凿井深度3650米，测井报告显示3616米含水层与勘探结果仅差20米。随着地热资源勘探定井的数量增多、经验积累，MT-VCT深层构造探测仪的硬件指标、软件功能也在不断的提升和增加，目前常用于地热水资源勘探的是探测深度为4000米的MT-VCT-4000M深层构造探测仪，其性能指标：单点探测时间只有56秒钟，若设定点间距5米时，4个小时就可以探测形成200点、1000米长的剖面线，探测速度非常快。每个探测点的探测深度为4000米，显示地层介质信息的层间隔：0—2000米深度内隔5米/层，2000—3000米深度内隔10米/层，3000—4000米深度内隔15米/层，主要用于定井深度在2000米左右的项目。还有一款分层更细的精密型MT-VCT-4000M深层构造探测仪：有效探测深度4000米，单点探测时间110秒， 0—2000米内的分层间隔细度为2米/层，2000—3000米深度内隔5米/层，3000—4000米深度内隔10米/层，主要用于定井深度在2000--3000米内的项目。
    根据地质构造的特点和我们应用MT-VCT探测仪在实践中的经验与认识，认为：地球上陆地上遍布着大大小小的裂缝，地表水通过这些裂缝径向渗透到裂缝的深处；裂缝越大、地表水渗漏的就深，裂缝越细小、地表水渗漏的就浅；用地质词汇描述这些大大小小的裂缝，如：板块断裂带，深大断裂，大断裂，断裂构造，含水裂隙；在深度达3000米之上找地热水定井与以往在几百米浅层找水定井的道理一样，都是要找到含有水的裂缝、找裂缝连通两侧聚水多的地方定井；裂缝越大、水渗漏的就越深，深部水通过热传导和对流的作用把地壳深层地热能向上传递的就越多，水温就会越高；地壳越薄、离岩浆层越近的地方，或者是岩浆上侵成岩热能较高的地方，地温梯度就高，沿裂缝渗漏到同样深度的水温就比一般的要高。基于这几个对地热水资源的认知去勘探地热，加之地上实地勘查和资料汇总分析，所定地热井的成功率就会高。
    2、MT-VCT大地电磁成像矿藏探测仪系列
    矿藏种类繁多、成矿形式多样，不同类型矿产的勘探分析方法亦大不相同。就矿产资源开采现状来看，对于地球物理勘探方法的需求有几个特点：一是大多数矿产的开采深度都在600米之上，多则不超过1000米；二是基本上都是利用物探方法找构造，然后通过钻探验证；三是鉴于现有物探方法勘探可靠性差、结果多解，一般都会使用多种物探方法进行综合勘探验证。地象科技公司根据矿产资源勘探的需求，开发出MT-VCT成像矿藏探测仪系列产品：按照探测纵向分辨率来分有细分为0.2、0.3、0.5、1米/层的，按照探测深度来分有500米、800、1000米、1500米的，可以根据用户实际需要组合搭配成型。
    MT-VCT认为电磁波辐射穿透地壳到达地表过程中，各层介质对入射电磁波会产生一定的折射、吸收、衰减作用，其对电磁波经过内摩擦、热传导、分子碰撞等作用吸收损耗掉剩余的能量值，通过不同波长镜像到地表，就是MT-VCT成像探测仪采集的大地电磁频率域序列测值，它们表征了地下各层介质的电磁特性。
    应用MT-VCT成像探矿仪进行矿藏勘查，就是要充分发挥MT-VCT探测快捷、测点密集、纵向分辨率高的优势，通过地面勘查和资料分析设计勘探线路，按照勘探阶段要求将探测点间距设定为1--5米，在勘查区内进行网格状布线勘探，通过对各条线路MT-VCT成像剖面图的分析及汇总，即可较为清晰地描绘出勘查区域地质构造和地层结构，结合钻孔验证结果和已经掌握的资料综合分析，从而判定断裂构造的位置、走向和矿体的空间分布。
    在MT-VCT成像剖面图上分析找矿，就是要观察地质构造及各地层介质对于电磁波的物性反应特性。按照一般物探仪找矿主要是找地质构造的思路，在MT-VCT成像剖面图上查找判定张性断裂构造比较简单，由于水对电磁波的物性特征是低值、断裂两侧基岩测值相对较高，而在断裂内形成的含水裂隙都会形成往中间聚集的V型构造特征，据此很容易找出含水的断裂构造并判定其宽度和走向。难度比较大的是查找目标矿产、查明矿体空间分布，这是应用MT-VCT找矿需要研究探索的一个重大课题，虽然我们这两年已经应用MT-VCT成像探矿仪在矿体判定方面做了一些探索工作，增加了高程调整功能、特定测值赋色显示功能，以便准确显示矿体的实际深度和空间分布，鉴于各种矿产的物性特征不同，还需要做大量的实践探索和研究工作才能达成目标。
    3、MT-VCT深层石油矿藏探测仪系列
   目前在油气矿藏勘探的盆地勘探、区带勘探、油气田评价三个阶段中，重力、磁法、电法等物探方法仅仅在盆地勘探中用于划分构造单元、圈定构造带、确定沉积凹陷等工作，而在后面两个主要阶段的勘探任务基本上都是采用地震方法来完成的。地震勘探是一种深度大、精度高的勘探方法，通过分频扫描分析可以高精度地连续追踪标准反射层、细致反映断裂构造的确切位置。但是地震勘探方法也存在资料处理和解释过程中技术针对性不强、三维地震偏移速度百分比难以界定、片面强调信噪比造成的小断层反应模糊等问题，需要较多钻孔地质资料作为参考进行矫正。另外，地震勘探还存在成本过高、耗时过长、钻孔矫正代价过大等问题。
    其实，频率域电磁法与地震法一样都是通过频谱分析获取地下不同深度层介质信息的，只不过地震法测取和分析的对象是振动波（纵波），而电磁法测取和分析的对象是电磁波（横波），电磁法也具有深层勘探、精细分析的特质，只是现有的电磁法物探仪没有做到专、深、精，达不到石油矿藏勘探的要求而已。一是目前进口的V8、GDP32等电磁法仪都属于通用型的，没有专门为找水、找矿、找油专门设计的电磁法仪；二是CSAMT可控源法的实际探测深度受人工场源的限制只能达到2000多米，MT大地电磁法拾取信号和抗干扰能力差，获取不到深层介质电磁特性的信息；三是仪器性能受限，每次最多只能测取40多个频点（深度层）的电磁参数值，测深分辨率不高。。
    郑州地象科技有限公司研发的专门用于油气矿藏勘探的MT-VCT大地电磁成像探测仪，在油气矿藏勘探应用上具有以下明显优势：一是深度大，目前已有的MT-VCT-6000M型最大探测深度可达6000米；二是精度高，2000米之上可细分为1米/层、4000米之上细分为5米/层、6000米之上细分为10米/层；三是速度快，单电磁感应探头垂直放置在地面上、单点探测时间仅需要4分钟；四是易操作，一个人手提探头、肩挎机箱、边走边测，测完一条线路就生成一个剖面图；五是成本低，一个勘探区域可由几套MT-VCT成像探测仪同时探测，用时少、成本低。
    由于MT-VCT成像探测仪采集的大地电磁波在不同深度地层介质上的电磁反应特征值，除了水对于电磁波的折射衰减作用明显、测值很低之外，粘稠液体的石油对于电磁波的折射衰减作用虽然小于水、但明显大于固态介质，在地表上采集到的含有石油地层的电磁波剩余能量镜像值会高于水、但会明显低于固体介质的测值。因此，MT-VCT成像探测仪在油气矿藏勘探中的应用不光是能够通过明显的含水低值和破碎带中高硬度岩石来判断断裂构造，而且可以通过过滤仅显示符合液体石油测值范围内蓝色块和较粗砂岩测值范围内绿色块，来判断是否为石油储层、储层内含油成分多少，对于石油储层的空间分布做出精确的描述，对油田储量做出相对准确的估测。
    总之，取消地质勘查资质是对推广应用MT-VCT大地电磁成像探测仪的重大政策利好，也是继成功将MT-VCT成像探测仪应用于找水定井和地热资源勘探领域之后，进一步将其应用于找油、找矿领域的大好契机。既然是进入了风险勘探时代，郑州地象科技有限公司愿以先试用后勘探、仅付人工费成功后付款、作价入股合作开发等多种形式开展风险勘探业务，与委托方或合作方共担风险，共赢地质勘查新时代。

    参考文献：
【1】寇伟，寇通，对现有大地电磁法理论的几点异论，工程技术，2017（1）：42-44

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