物探方法在地质矿产勘查中的应用

任海鹏 黄巍

摘要：随着电子信息技术的快速发展，特别是物探技术引入到地质勘察中，大大提升了地质勘察质量和速度，提高了生产力。物探技术已经成为地质科学中一门新兴的、活跃的，具有重要价值的勘察方法之一，标志着地质勘察的现代化水平。本文主要对当前常用的地面物探技术进行了总结，讨论了它们特点，并对其在矿产勘查工作中的应用进行了相关介绍。

关键词：地质勘查；物探；地震波；电磁

一、我国矿产地质勘查现况

目前，社会虽然对矿产资源需求量巨大，但由于种种因素，导致我国地质矿产勘查找矿企业的发展脚步仍旧停留在原地。究其原因，一方面，是由于在找矿上没有分清主次，近年来，随着矿采资源开采的日益深入，我国浅层矿产、地表矿濒临殆尽，但部分找矿企业没有转移开采方向，而是仍旧执着于浅矿与露头矿，导致其开产量既无法满足社会需要，也无法达到促进企业发展的目的；另一方面，随着我国的地质矿产勘查找矿区域逐渐由浅部矿、露头矿转向深部矿与隐伏矿，传统的地质勘查技术已经难以满足开采需要，然而我国当前大多数地质勘查人员专业素质较低，能完全掌握物探、化探、遥感等技术的人才较少，给地质勘查找矿工作带来了困难。

二、地球物理勘查技术

2.1物探技术

地质矿产勘查找矿应用中，物探技术可协助发现有色金属矿产、非金属矿床和能源矿产，且勘查范围远远大于传统勘查技术，因而找矿效果显著。目前物探技术的研究主要为六个方向，即放射性、磁效应、地震、地热及电等，由于并非所有地质均适用该技术，因而在行物理勘查前，需要先测量勘测区的岩体、矿石及地层的属性与参数，而后再根据获取信息决定是否在此勘测区内使用物探技术。

2.2物探原理原理

所谓的物探技术就是根据各种岩石之间存在密度、电性放射性以及磁性等物理性质的差异，利用地球物理的原理，选用不同是物理方法和物探设备，进行工程区地球物理场的变化测量，以此来了解其水文地质以及工程地质条件的一种勘测方法。

三、常用物探技术

3.1大地电磁测深

它是我国20世纪60年代研究，1980年前后在矿产勘查方面开始应用的。它是以天然交变电磁场作为场源，被动场源电磁测深法。可探测至上地幔，探测的深度较大并不受高阻层的屏蔽，对于良导介质的分辨能力更强，工作成本相对较低，野外装备较为轻便。对地震预报、勘探油气、地热田的调查以及对地球的岩石圈深部结构研究等都有重要的作用。由于它对地下低阻层异常的敏感，所以能够在金属矿物勘探中发挥巨大的作用。

3.2航空及地面甚低频电磁法

这种物探勘查方法是20世纪80年代从国外引进，应用于良导层的断裂破碎及腐蚀带圈定方面，找寻具备较低电阻率的岩脉和矿脉，对含矿构造进行追踪，圈定矿化范围等方面都具有明显的效果。这种物探方法使用的仪器设备十分轻便，在野外进行观测时方法简单，对资料的处理速度相对较快，但是必须注意对地形、电缆等人文干扰或是异常情况进行识别和改正。由于是将15kHz～30kHz频率的电磁波作为场源，进而测量陆、空、地下的电磁场空间分布状况，掌握浅层电性局部异常，所以探测深度一般在左右，深度较浅，对于深层地质异常体所发出的有效信息应用此种勘探方法接受到的反映相对较弱，因此，多用于浅覆盖区或者是外围剖面、扫面工作；

3.3地震层析成像

这种技术是在20世纪80年代后才应用于金属矿的勘查工作中，利用X射线理论，将地下结构的物理属性采用地震波数据进行反演，依旧数据信息进行剖析并绘制图像的技术；

3.4瞬变电磁法

它是以电磁感应理论作为勘测的基础，通过对目标物感生出的涡流场形成的二次电磁场变化响应特征进行研究分析，将空间形态准确的预测出来，达成探测目的。所以，应用于高导电性的较大矿体寻找方面，效能十分突出；

3.5可控源音频大地电磁法

它是20世纪80年代兴起的以主动场源频率域为电磁勘测依据的技术。它的勘探深度可达2km以上，通过变频调整到各种探测深度，具备测量深度和进行剖面研究双重功能，对深层地质构造及隐伏矿的探寻均有显著效果。在测量的时候，可以只通过移动接收机即可进行面积性的测深工作，工作效率大大的提高了，成本也较低；

3.6浅层地震技术

浅层地震技术是地震勘探方法的一种，它是用人工激发的弹性波在岩石中的传播来研究地下地质结构和岩性信息的一种方法。在20世纪60～70年代，国外即在金属矿区进行了地震勘探試验，蔡新平（1994）等在我国较早地将浅层地震方法应用于金厂峪金矿区隐伏地质结构的研究，有效地指导了深部找矿。

四、物探方法的选择与应用

首先，要对所勘察的区域进行系统研究和了解，对工作区地质特征、地球物理及化学特征进行详细勘察，然后将搜集整理到的资料再进行总结归纳，对工作区大致情况有所具体了解，为后面详查及开采提供基础。其次，应根据工作区实际地质情况及物探技术水平，选择科学合理、经济便捷的物探技术方法。通过分析前期地质勘察资料，对目标区矿产之间的联系及形成原因进行初步研究，从而确定所要应用的物探技术。在勘查过程中，既要保证所使用的物探技术能找到目标矿产，还要确保所使用的技术在经济方面也是较为客观合理的，在确定物探技术的情况下，要对目标区内完整的物探调查资料进行充分整理，这将成为后续该区域内物探数据资料的来源和找矿突破点的重要依据。

物探方法技术选择的基本原则是：方法技术的选择不仅要重视其先进性，更要重视其针对性、适用性和经济性；不仅要重视各种方法技术的组合，更要重视其有效配置；不仅要重视方法技术实施的时序，更要重视其时效。

五、结语

我国的地质矿产勘查近年来得到了国家越来越多的重视，这对未来地质矿产勘查的逐渐成熟是一个很好的开端。矿产资源一直是我国自然资源的重要组成部分，可以说它是人类社会向前发展的重要的物质基础，所以对地质矿产的勘查意义非常重大。因此，应该不断的对已经成功应用过的物探技术进行工作总结，在金属矿的开矿工程中充分开发创新利用物探技术，使得我们国家的物探技术得到不断的完善和成熟。

参考文献：

[1]钟庆华.工程物探技术在岩土工程中的应用及前景[J].中国科技信息，2009（18）

[2]王正常，孟利，王学文.浅谈物探技术在地质勘查中应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012（6）.

[3]曲为责，赵振华，孔祥栋.物探技术综述及综合物探探讨[J].大科技·科技天地，2011（3）：186.

[4]尹国良.综合物探技术在地质勘查中的分析应用[J].四川建材，2008，34（4）：133-136.