物探技术在地质找矿中的应用及发展

■张哲

（辽宁省冶金地质勘查局物探测绘大队辽宁鞍山114001）

物探技术在地质找矿中的应用及发展

■张哲

（辽宁省冶金地质勘查局物探测绘大队辽宁鞍山114001）

我国的矿产资源经过数百年的探寻和开发，地表矿产资源已多被发现和利用。未来矿产资源的开发方向必定是地下深处以及海域地区，而这些地区的矿产资源，开发难度较大，因而，作为使用广泛、优点突出的物理勘查技术，其深入研究必将成为未来研究的重点，也将是未来地质找矿行业中的潮流。本文主要分析探讨了物探技术在矿产勘查方面的应用及发展方向，为今后物探技术找矿工作提供必要的理论参考。

矿产资源 物探技术 应用 效果 发展方向

1 矿物形成理论分析

地质成矿可以分为两个阶段，第一阶段，当地质体成岩作用已经完成，实现了岩石和流体的初始分离。由于发生地质构造活动，成矿介质温度、压力发生变化。成矿介质尚处于高温、高压、强酸、强碱或强氧化条件下，成矿流体对原来的岩石矿物形成大规模交代作用，出现大量交代矿物。成矿物质尚处于络合物状态时发生大规模矿物交代作用，此时属于成矿前期蚀变。第二阶段，成矿介质在地质作用过程中转变为低温、低压、近中性或还原条件时，成矿物质沉淀结晶就位，同时又形成新的脉石交代矿物。此时属于成矿物质卸载阶段的蚀变。因此矿床周围出现了两套交代作用。一是显示成矿物质处于流体中络合物状态；二是成矿物质结晶沉淀就位。

成矿作用的本质是成矿元素根据其地球化学特征在不同的地质作用（如沉积作用、火山喷发、岩浆侵入、区域变质、大型变形构造等）条件下形成各种类型的矿床。矿床形成的内因是成矿元素地球化学特征。外因是成矿地质作用。根据元素地球化学特征筛选的成矿作用特征标志提高了地质找矿标志的确定性。判别能否找到工业矿床的可能性，最大限度降低地质找矿标志的不确定性。

2 物探工作在找矿各阶段的应用

2.1 从矿产类型上考虑部署

除磁铁矿等用磁法直接找矿外，目前应用物探找矿效果最好的油气、煤炭和地下水勘查方面以间接找矿为主。在煤炭勘查方面，采用高分辨率地震技术有效地追索煤层及煤层中的小断层；在勘查找水方面，使用核磁共振、激电等方法判定电阻率法圈出的可能含水地段是否有水和水量大小；在寻找沉积盐类矿床方面，重力、电法、放射性、地震和水化学等方法的综合运用，不仅能圈定沉积盆地、了解构造，还能直接圈定盐类矿田或矿层范围。

2.2 不同找矿阶段物探技术的应用

物探技术在矿产的预查阶段对发现矿床作用极大；在普查阶段对发现盲矿、判断矿体产状、延深和连接情况可起重要作用；普查之后，在矿床勘探阶段充分运用物探技术，通常还会有新发现，即使不能扩大储量，也可大大节约勘探费用、缩短勘探周期。

3 地球物理探矿法的应用及其地质效果

3.1 应用物探找矿的有利条件与不利条件

（1）物探找矿有利条件：地形平坦，因物理场是以水平面做基面，越平坦越好；矿体形态规则；具有相当的规模，矿物成分较稳定；干扰因素少；有较详细的地质资料。最好附近有勘探矿区或开采矿山，有已知的地质资料便于对比。

（2）物探找矿的不利条件：物性差异不明显或物理性质不稳定的地质体；寻找的地质体或矿体过小过深，地质条件复杂；干扰因素多，不易区分矿与非矿异常等。

3.2 物探方法的种类、应用条件及地质效果

（1）物探方法的选择，一般是依据工作区的下列三方面情况，结合各种物探方法的特点进行选择：一是地质特点，即矿体产出部位、矿石类型（是决定物探方法的依据）、矿体的形态和产状（是确定测网大小、测线方向、电极距离大小与排列方式等决定因素）；二是地球物理特性，即岩矿物性参数，利用物性统计参数分析地质构造和探测地质体所产生的各种物理场的变化特点。如磁铁矿的粒度、品位、矿石结构等对磁化率的影响，采用方法的有效性等；三是自然地理条件，即地形、覆盖物的性质和厚度及分布情况、气候和植被土壤情况等

（2）物探方法隐伏矿床找矿的应用及地质效果。

物探方法隐伏矿床找矿也就是深部找矿，也可经说是“攻深找盲”更为全面，盲矿体或者说隐伏矿体不论埋藏深浅，都属于深部找矿范畴。结合云南红河建水地区找矿实践，深部找矿应分成以下三个方面。

一是老矿山深边部找矿：根据已知矿山地质物化探特征，总结其成矿规律，预测定位隐伏矿体，择优对隐伏矿体进行钻探验证。这种方式找矿资料充分，补充少量工作，即可“总结成矿规律预测定位隐伏矿体”这样探寻隐伏矿体实现了我国攻深找盲的重大找矿突破。老矿山深边部找矿也为很多危机矿山发现了新的资源，扩大了资源量，大大延长了矿山服务年限。

二是找矿远景区深部找矿：根据找矿远景区地质物化探特征，类比典型矿床，预测隐伏矿体。这种方式探寻找矿也是“预测隐伏矿体”获得一个找矿方向或找矿启示，更多的需要按照这个启示去布置工作，综合新的信息，再进行二次预测隐伏矿体和深部钻探验证。这是找矿新突破的重要方向。

三是提高深部找矿概率，重点在于抓好地勘工作管理，搞好综合研究，采用有效的勘查技术手段，项目滚动发展，进行深穿透化探工作，建立深部找矿的数据平台，多元信息进行整体分析、定性解译与定量反演计算，优选出深部找矿的靶区，最终实现找矿突破，提高找矿成果。

4 地质找矿中勘查的发展方向

许多金属矿物存在在一些山区，山谷之中，这样的地形地势起伏较大，这就要求许多物理勘测仪器向着系列化、轻便化、智能化和多用化方向发展。在地震法中，有一种利用可控震源的方法，它是一种激发地震勘探信号的设备，珍重方法环保安全，施工灵活，在地形复杂地区需高密度勘探的地区，可控震源作业将成为首选。目前，它还不能广泛应用，日后体积小、重量轻、便携式的电磁驱动的高频可控震源将是研究的一大方向。

在数据采集方面，自动化技术被广泛应用，现实情况中，搬运和布设大线花费了许多人力财力，因而，发展高灵敏度、大容量、大功率、多功能、多取样的采样技术应成为又一发展方向。

数据处理方面，计算机技术配合信息数字化以及成像模拟等技术仍有很大的潜力可挖掘，使数据处理、资料解释以及视图方式实现图形可视化及自动化也是它的一大目标。

5 结语

长期来，在金属探矿过程中，我们都缺乏对物探技术充分而全面的认识，相对在国外来讲外国很多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。因此，我们国家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。

[1]刘荣伟.浅谈多种地质找矿手段的综合应用，大科技 [J]，2012，（22）；

[2]裴超.物探在地质找矿中的应用的浅析 [J].科技研究,2014.

[3]雷柳贵.多种地质找矿手段的综合应用，大科技 [J]，2012，（15） .

F416.1[文献码]B

1000-405X（2016）-5-244-1