物探技术中地质找矿的新突破

孙 睿

(河南省有色地质矿产局五大队，河南 郑州 450000)

对于一个国家来说，矿产资源这一因素很大程度的决定了国家的经济发展，而对于一个矿产资源丰富的国家，开发矿产无疑将成为这个国家的一大经济支柱。如中东某些石油国家之所以会成为世界上的发达国家，其经济命脉就是石油。此外，开发矿产成为国家一大经济支柱的典型国家如俄罗斯、美国、印度、澳大利亚、马来西亚等等，这些国家的经济发展很大程度都是依靠矿产资源的开发。如此说来，矿产资源的丰富与匮乏，直接关系到一个地方的富有与贫穷，而这则说明了矿产资源的可贵价值。

因此，在矿产开采中需要利用先进的技术，进行合理开发，才能更加有效的利用大自然留给我们的财富，实现人类的富裕。下文中将对物探技术，做一个全面的介绍。并举例说明地质找矿中对物探技术的实际应用。

1 物探技术

1.1 什么叫物探技术

物探技术，其全称是地球物理勘探技术，是用于探测地质水文地理情况的。由于在利用仪器来对不同地质对象进行探测时，仪器中会显示出不同对象各自不同的物性差异，每一种矿物质都有与其对应的物性特征，而物探技术就是利用这一工作原理实现地质勘测的。物探技术，通过先进的仪器精确测量出所测对象的物理场分布情况，根据物理场分布的指数、差异与特征，判断地质的实际结构、分布以及探测出工程中可能出现的问题。

1.2 技术分类

物探技术按照测试的不同参数，探测分为多种不同的方法，有地震勘探、点法勘探、物探测井、弹性测波、地质雷达、水声勘探、层析成像、综合测井以及放射性勘探等等。

而一般来说，每一项地质勘探项目或是水文工程的检测，都是综合利用多种方法来完成地质勘探作业的。因此，把两种以上的(包括两种)的物探方法进行结合使用，就称为综合物探。在实际的工程建设中，往往都是采用的综合物探，从而更好地完成地质勘探和工程检测。

1.3 物探技术的使用原则

1.3.1 择优原则

物探技术分为很多不同的种类，每一种物探技术都有其优点和缺点，正因为勘探的侧重点不同，因此在实际的地质勘探中，要根据具体探测区域的特征，选择更加适合的技术进行探测。

1.3.2 科学推测原则

对探测区域进行勘探后，会生成具体的数据、报表、图像之类的资料，这时候就需要技术人员对这些资料进行分析总结。这个材料的分析环节，是整个勘探过程的关键。所以，技术人员要具备丰富的地质材料分析经验，并且要科学利用地质分析预测的方法，对材料进行去伪存真的资料删选，科学推测，准确判断，做到地质的精准勘探。

1.3.3 综合勘探原则

由于每一种物探技术都有其优点和缺点，即每一种方法都是存在其局限性的，所以单一的物探方法很难完成一项实际的地质勘探工程，因此在选择物探方法的时候，应该灵活选择，采用综合物探的方法，实现复杂工程的精准探测。

2 物探技术在地质找矿中的应用

物探技术在地质找矿中的应用，主要利用的基本原理是:通过激发地层表面从而产生一种振动信号，这种信号又以地层为传播介质，向地表上的勘探仪器发送信号，信号在地层的传播过程中，由于地层中不同矿物质的地质物性的不同，反映的体波、面波相关信号也会存在差异。正是利用信号与地质物性的对应关系，从而判断出地层的地质结构与属性。

其中面波信号包括love 波和Rayleigh 波，而体波信号包括纵波与横波。

2.1 面波

仪器发出的信号，在地层的传播中，当经过的传播介质不均匀时，反映出的面波信号会表现出频散现象。面波信号表现出频散现象时，有如下特征:①面波速度的变化规律:当信号的频率发生变化的时候，面波速度(VR)会因为勘探深度的变化而发生变化，当勘探深度发生变化时，面波速度也会逐渐趋近所勘探的深度层，从而使勘探信号更加准确。②拐点移动的规律:当勘探的地层厚度发生变化时，表现的频散曲线中与其相对应的拐点的位置也会随着厚度的变化移向低频的方向。这个规律表明，拐点位置与地层厚度是密切相关的。

2.2 体波

体波信号，会依据不同的地层条件而反射或折射出不同的现象。很明显，地震信号在地层的传播过程中，所通过的地层不是单一属性的，而是多层的，多地质物性的。①波速:当上覆层的比下覆层的要小时，地震信号在经过分层地层传播时，会出现显著的折射现象。②波阻抗:当上覆层的比下覆层的要小时，地震信号在经过分层地层传播时，会出现显著的反射现象。

而折射波又分为两种，一种是初至折射波，另一种是对比折射波。初至折射波，只负责对初至区的个别界面的折射波进行跟踪，所以很容易辨认，其识别率也很高。而对比折射波，却要负责初至区与续至区的折射波跟踪，因此探测能力不强，而且对于地质速度的逆转层探测也不适用。

3 物探技术的应用实例

广东物探院在引进物探技术方面一直表现的十分先锋，其中引进的“成像光谱仪”，就是目前国际上十分先进的仪器。这一仪器，它能够从所收集的复杂无无序的岩矿石光谱信息中，准确的分辨出三十到五十种之多的矿物(包括矿物组合物)。

此外，广东物探院同时还引进了大地电磁测深法，而且是标配了美国的GDP32 仪器，以及一系列的相关配套设备、软件的。大地电磁测深法，被成功地应用在广东韶关大宝山的危矿寻矿中，当时所要勘探的地层深度深达一千米。

4 我国物探技术在地质找矿中取得的突破

地质勘探中，物探技术自引进的十几年以来，已经取得了很大的进步，尽管相对国外的物探技术还存在较大的差距，但是我国的物探技术也在实际的地质凿矿中取得了突破性的进展。

4.1 高精度仪器的研制

在物探技术的仪器研发中，我国已经成功研制了首台高精度的质子磁力仪。该质子磁力仪口径小十分轻便，井中仪器的直径是45mm，下井深度深达1000m，测量的精度高达±5nT，为我国的地质高精度测量工作提供了可靠的技术手段。

4.2 先进技术的研发

基于国内外先进技术的吸纳，“重、磁三维解释系统”得以成功改进和开发。该系统在计算机平台和Windows 的操作中把曲面延拓、重磁数据转换、三维物性反演、三维体反演、界面正反演等这些先进都进行优化与集成，从而形成一个实用的软件系统。该软件系统适合于起伏地形下或是曲面观测中的数据处理与数据解释，为区域地质与资源勘探提供了一个人机结合的三维可视化解释平台，在地质凿矿中取得了很好的应用效果。

5 结语

一直以来，我国在金属探矿过程中，都缺乏对物探技术充分而全面的认识。而在这一点上，外国的很多矿业公司就做得十分到位，外国矿业公司在地质找矿的选区、选点、定位工作上都十分重视对物探技术的应用。对此，我国应该在金属矿的开矿工程中充分利用物探技术。此外，我国还需要对已经成功应用过的物探技术进行工作总结，使本国的物探技术得到不断的完善和成熟。

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