物理勘探在地质找矿中的应用

■张石粉 牛百强

（河南省地矿局第四地质勘查院 河南三门峡472000）

物理勘探在地质找矿中的应用

■张石粉 牛百强

（河南省地矿局第四地质勘查院 河南三门峡472000）

我国国民经济近些年的快速发展带动了我国对矿产的需求日益强烈，常用的大宗金属资源形势越来越紧缺，尤其是铁，铜，金，银等金属矿产。为了适应现代的发展水平，这就需要我们不断的深入寻矿，而在矿产探测中物理勘探方法尤为突出，它对隐藏在地质深处的矿床寻找和预测有着很强的指导作用。因其利用矿产物理性质的特点，能够有效的勘探出矿场，在实际过程中取得了很大的成就。本文就主要探讨物理勘探在地质找矿中的应用。

物理性质勘探方法找矿有效

1　引言

物理勘探方法的运用必须以工作区的地质背景作为基础，结合成矿地质条件来解释。在进行物理勘探过程中必须始终坚持这个理论，不能脱离实际的成矿地质条件，只有这样才能有效的运用物理勘探技术。

并且当前矿产勘探的发展趋向是需要运用多种勘查技术结合进行找矿，预测。这就需要综合各种手段进行密切配合，协同操作，在物理勘探为主同时辅助多样的勘探技术才能更好的解决地质与找矿中出现的实际问题。

2　物理勘探找矿的范围

随着地表以及浅层矿产的大量开发，使得现有的矿产越来越少，这就要求人们不断的深入的采矿。据此，深部找矿已经成为世界矿产资源探测的主要方向。而要想有效的找出矿产，就得清楚地认识到不同类型矿床成矿后的深度和金属沉淀的范围。

目前为止，世界上的金属矿开采一般在1000M左右。金属矿床的形成深度会受到矿母岩岩浆侵入位置的约束，而岩浆侵入位置又与岩浆中所含有的可发挥物质数量，发挥时间，成矿元素等各个细小的因素息息相关；

地温梯度的分布以及多孔岩石的渗透率同样影响着成矿深度。二氧化碳等挥发组分的溶解点对压力非常的敏感,因此流体包裹体地质压力计也可以有效的预测成矿的深度。

不同类型矿床的成矿深度与成矿时所处具体地质构造特征有着很大的关联,并且随之也有很大的变化空间。所以在开展勘探深部矿产的时候应当合理科学的运用到物理勘探法，根据科学的计算，才能有效的找到矿产。

而物理勘探方法最重要的是它能够了解并提前提供地下三维结构以及相关的物理参数信息，对隐伏矿床的预测有着不可替代的作用，通过宏观以及微观上的统筹，进行找矿活动。

3　物理勘探找矿中现存的难题

物理勘探深部找矿并不是简单的增加采矿的深度，因为随着采矿目标的隐埋深度不断深入，周围的地质环境，地质构造的复杂程度也在不断地增加。而传统的找矿方法已经不能满足这些环境的要求，甚至失去了有效的勘查能力。另外不同的矿区又具有不同的特点，形成个案，很难集中总结。所以这就需要在实际过程中不断的分析研究，合理的做出判断。才能有效的勘查到矿产。

4　物理勘探在地质找矿前的准备

物理勘探主要利用地下岩石物理性质的差异，通过观察对这种差异在自然条件以及人为诱发条件下发生的不同物理变化的，以及进行分析，从而达到对地下结构，物质和物理分布状态的认识。综合数据采集，数据处理和分析三部分进行物理勘探。

4.1物理勘探前对地质的数据采集

首先要在地质理论的认识指导下尽可能丰富的获取岩石物理资料，建立地质模型，了解工作区的地质情况，地质结构，并根据所采矿的形成特点进行相应的信息收集；

4.2物理勘探前对数据的处理

根据已知的信息，选择安排好要进行的开采活动，认清成矿的条件，利用一些手段科学的处理收集到的信息资源；

4.3确定进行开采

综合之前的信息收集处理，做出正确的预测或是对正确的工作区域进行开采工作。

5　物理勘探在地质找矿中的应用

随着科技的迅速发展在运用物理勘探法的基础上衍生了许多可行的科技技术，特别是电子计算机的应用，使得物理勘探技术越来越成熟，并占据了重要地位。常用的物理勘探方法主要是根据岩石地质的各种异常进行测量，如放射法，磁法，重力法，电法，地震法等等。

5.1电法勘探方法

电法为地面勘探方式的勘探方法，近些年来，电磁法勘探技术的飞跃发展，产生了大量的电磁勘探方法，常用的有甚低频法，连续电导率成像法，瞬间电磁法，可控源音频大地电磁法，激发极化法等，如今在实际勘探中主要是以瞬间电磁法为代表。

如在某矿床区应用甚低频电磁仪扫面，连续电导率电磁探测和激发极化探测法三项技术，发现了与成矿有关的物理异常，并经检验钻孔验证，发现了大量隐藏金属矿体；再例如在一个矿体埋藏深度在800M以下的矿区，运用可控源音频大地电磁法探测，也取得了非常好的效果；

再者某地区先后利用大地电磁测探法和探高精度磁法测量时发现了震惊国内外业界的超大型铁矿，该区探孔从地下1200M左右开始见矿，一直到地下2000多米仍然能见到品位不错的铁矿，可见物理勘探在地质找矿中取得了很大的收获。

5.2磁法勘探方法

磁法勘探是利用矿石中所含有的磁性物质发生物理反应所进行的勘探方法，应用也非常的广泛。目前我国利用航磁发现的铁矿床站总数的80%左右，如安徽霍邱，新疆磁海河天湖等等；运用低缓磁法发现了许多大型隐伏矿产；运用剩余磁方法寻找盲矿中也取得了很好的效果。

5.3重力勘探方法

重力勘探方法是依据矿石中含有大量黄铁矿等密度比围岩的大矿石所引起的重力大的物理反应进行的勘探。近年重力仪观察精度由之前的mgal级别发展到umal级，使得重力勘探方法成为寻找隐伏矿床的重要手段，运用重力勘探方法对矿床的勘探主要通过两个途径：

一是运用有利的条件下通过仪器测量地表所反映的重力异常直接寻出矿体；二是通过采集到的数据研究金属矿体周围的岩体构造，从而推断出矿体的位置。这种方法的应用在我国江苏江宁地区的隐伏黄铁矿勘探中发挥了重大作用。

5.4地震勘探方法

地震勘探法是探测矿体与周围岩石之间存在的速度或者波阻抗差异的应用方法，是物理勘探技术中分辨率最高的方法。它对地下深部的矿床勘探中具有精度高，深度大，分辨率高，结果准确等特点。

并且在传统的地震勘探方法上形成了地震层析成像的方法，更有效的解决了寻矿中的不足。它利用地震波穿越地质的走势以及振幅的变化，通过计算机计算处理，重新构建地质体内部的结构图像，清晰的反应出地质体的矿体位置。它与电磁波层析成像相比具有以下有点：

第一，地震层析成像能够根据岩石的地震波速度与岩石具有的相对稳定性，更加有效的分析成像；

第二，地震波所产生的频率在不松散的岩石中可以传播几公里之后仍能很容易的接收到，可以勘探更深的地质范围；

第三，地震波的传播速度极快，每秒就有几公里，它的振幅易于观测，并且不同的震相可以在地震记录中区别开来，所包含的信息量非常丰富。

最后，地震勘探技术中，震源是产生地震信号的源头所在，是地震勘探技术的最为重要的一部分，震源所产生的信号质量可以直接影响到地震勘探的效果，可控震源利用地震勘探信号发射设备，进行发射地震波，使得地震勘探具有施工成本低，安全环保，施工组织灵活等优点。所以在物理勘探技术中地震勘探法占有不可或缺的地位。

5.5综合物理勘探方法

顾名思义，因为每种的物理勘探方法都有其自身的局限性，使得目标在勘探中会有多种反应现象，并且随着勘探物的深度，地下结构的复杂化等问题使得勘探结果很难准确的做出判断。

所以，就需要利用综合的勘探方法，根据勘探目标的不同物理性质，从各个角度分析，让结果达到更高的精确度。目前，国内外多采用综合物理勘探技术，系统的进行寻矿。例如，澳大利亚利用综合的物理勘探方法在新南威尔士科巴地区找到了大型的隐伏铅锌，银多金属矿。我国河北蔡家营地区也通过利用综合物理勘探技术成功找到铅锌银矿床。

6　物理勘探在地质找矿中的发展趋向

物理勘探在地质找矿中应用广泛，其发展前景非常的可观，这就需要物理勘探技术不断发发展完善，以适应不同新的勘探情况。其主要的有两点。在数据采集方面；数据的处理方面。

6.1数据采集的发展趋势

在数据采集方面，是以高灵敏度，大容量，大功率，多功能，多采样，自动化，为主要发展趋向，要根据不同的地质情况合理地进行信息采集。

6.2数据的处理发展趋向

在数据处理方面，主要以计算机应用，信息数字化，成像和模拟等技术的综合利用。实现数据处理以及资料解释，达到可视化，自动化，提高数据处理的准确性。

7　总结

总之，在地质找矿中，物理勘探技术正不断的向快速，轻便，系统，准确，智能化方向发展，但是由于地球地质环境的复杂性，以及物理勘探法的异常多解性，都会影响到物理勘探的勘探结果，这就要求我们在后期的工作中应当不断的积累经验，对发现的异常反复进行验证，只有不断的更正和检验，科学合理地运用科学仪器，综合运用各种勘探的方法才能更好地，更准确的预测和发现矿产；此外我们也应当重视勘探技术中出现的新的理论知识，新的技术和新的方法。应用综合地质分析，进行宏观的研究，微观的分析才能更有效的预测矿床，发现矿产。

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[3]徐仲达.地震岩性模拟中的多解性问题 (M).石油物探.2011,3(3):32-45.

F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-2-226-2

张石粉（1975～），女，工程师，研究方向为水工环地质。