深部金属矿勘查中常用的物探方法及运用

李俊锋 张赛

摘 要：随着经济的飞速发展，人们对于金属矿产的需求量也越来越大，因此对于金属矿产的勘查越来越重要。随着找矿勘查工作的逐步深入，浅、地表矿勘查已经殆尽，找矿的难度与深度越来越大，因此深部金属矿的勘查越来越受重视，深部找矿的方法也成为了地质找矿行业讨论的热点。本文针对深部金属矿勘查的物探方法及应用效果进行了对比和分析，旨在找到科学的勘查方法，降低找矿风险，希望能为地质同僚提供一丝参考。

关键词：深部金属矿；勘查工作；物探方法；运用

由于仅通过人的肉眼，即光与地面浅表处矿体的联系已逐难见效，而是必须穿越地平线深入到地下深处去探寻潜在的深埋矿藏，所以深部找矿一直是个勘查难题，由于深部矿体往往是隐伏的，直接施工地质工程成本较高，风险较大。随着科技的发展，物探方法趋于完善，为深部找矿的前期勘查工作提供了技术支撑。

一、深部金属矿勘查常用方法

就目前而言，我国的深部金属矿勘查常用的物探方法主要有以下几种：磁场勘探法、重力勘探法、电法勘探法和地震勘探法。虽然这几种物探方法较为常用，然而不同的方法都有自身的优点和缺陷，在面临深度金属矿勘查的过程当中也会出现一系列的问题。下面对上述四种物探方法进行介绍和分析。

（一）磁场勘探法

磁场勘探法是指利用不同金属矿石之间产生不同的磁场对矿物质内部的金属矿进行准确的定位，因此，这种勘探方式是根据不同金属矿石之间所产生的不同磁场及其分布规律进行勘查，进而找出内部的金属矿物质。目前，我国已经具备了较为完备的磁场勘查的基础，而且这一方式也得到了较为广泛的运用。

（二）重力勘探法

重力勘探法是借助勘查地点以及周围岩石之间的重力的不同，进行对金属矿的具体位置的定位。仔细来说，勘查的人员需要对勘查地点和周围岩石的密度和质量进行一个大致的了解，进而进行估算，运用重力势能以及其他的一些科学计算方法得到金属矿的密度和位置。对金属矿的具体位置进行定位，还需要结合所测量的结果和当地的环境进行一个大致的估算。就目前国家层面而言，重力勘探法已经做一个较为使用广泛的方式运用到勘探工作当中去。

（三）电法勘探法

在以往的勘查中，电法勘探法是一个使用的较为频繁的方式，且较为广泛的运用到了深度金属矿的探测和开发当中去。电法按传导类分直流电法类和交流电法类，按电磁类分时域类和频域类。科技发展日新月异，电法勘探法的技术也得到了较大的提升。电法勘探法经过长时间的磨合和创新，也取得了较为成熟的理论基础和技术方法。从原理而言，电法勘探法是利用金属矿石所具备的电学特性特征，进而对金属矿的具体位置进行定位。但是由于矿石的电学特征有导电性、电磁感应等特征，因此电法勘探法通过使用一些精密度较高的仪器进行测试，从而得出较为正确的结论。

（四）地震勘探法

地震勘探法起步较晚，直到上个世纪末才开始运用在对深度金属矿的寻找这一技术当中。地震波场主要针对大型和超大型金属矿产资源的探查；确定成矿区（带）深部的空间形态，非耦合变形形态及过程，评价大型、超大型金属矿床的深部介质和构造环境，物质运移的轨迹，精确确定研究区的主要富矿层层位。目的是揭示区域成矿规律和其形成的动力学响应，成矿与富集的运动学和动力学模型的建立等。它具有第二深度空间找矿、勘探不可替代的技术优势。

二、物探方法在深部金属矿勘查的运用

（一）磁场勘探法的运用

磁场勘探法往往用在测量深部金属矿的长度，深度和走向等，且精确度较高。由于地面磁测工作开展的比较广泛且工作程度较高，以及磁测仪器的更新换代，目前所开展的工作基本都属于高精度范畴。地磁工作的工作对象就是各类铁矿及与铁磁性物质伴生的各类金属矿床。开展地磁工作的地质目的是直接或间接找矿，在有条件时也可用于构造研究和地质（岩性）填图。磁场勘探法的运用技术已经较为成熟，运用时间较为长，各项技术和设备也基本完善，因此，测量精确度和准确度都比较高。同时，由于磁场勘探这一方法精确度很高，还可以根据所得数据计算矿物质的深度，因此，和其他勘探方式比较而言，磁场勘探因其准确定位和精确度高而有利于勘探者的发现和定位，可以利用磁场勘探测量探究已经开发的井矿和矿体，进而进行进一步的分析和定位，因此，磁场勘探法也是深部金属矿勘测当中较为常用的办法。

（二）重力勘探法的运用

重力勘探法常用在密度较大的矿产资源的勘查中，常用来寻找和基性、超级性岩石一起的矿产资源。但是由于重力勘探法的局限性以及受到仪器设备的限制，因此这种方式不太适用于山区的深部金属矿的探测工作当中，原因是使用的仪器多少会受到当地的复杂的地形结构的影响，从而造成勘测结果的误差，对于深部金属矿勘查作业是存在较大的问题和误区的，会加大作业难度。因此，重力勘探法常常需要和其他勘探方式进行结合，从而对深部金属矿勘查作业进行准确定位和使用。

（三）电法勘探法的运用

电法勘探法在深部金属矿的勘查当中是较为常用的，而且使用广泛，原因是电法勘探法的瞬间电磁法具有较强的分辨能力，还具有较高的作业效率，因此，将这种电法勘探法较为广泛的使用，可以全面提高生产效率。电法中应用最广泛的激发极化法最大优点是激电异常主要由地质因素引起，纯地形因素不会产生激电异常。本方法采用多种装置开展工作，以解决不同的地质问题。常用装置有激电（剖面）装置、三极（联合）剖面、偶极-偶极、对称四极测深、三极测深等。在开展面积性工作时，主要采用中梯装置，为了提高工作效率，一般采用一线供电、多线测量的方式。开展剖面工作时可依据工作目的选择装置，其中的联合剖面装置研究陡倾斜的极化体比较有利。测深装置主要用于研究极化体的掩埋深度问题。一般来说，激发极化装置的大小与探测深度及分辨率有明显关系。所以在进行工作设计时，一定要依据实际的地质条件及工作目标设计适当的装置系数。这种方法可在我国大型成矿带（区）和危机矿山接替资源勘查中用于勘查深部矿产（500-2000m）；如胶东金矿集区，南岭有色—贵金属矿区，湘黔桂三角区（铅、锌、金），九瑞铜多金属矿集区，德兴—永平大型铜金矿集区，金川铜镍硫化物矿集区，东川—易门铜矿矿集区，衷牢山金多金属矿集区，东部典型铁矿区和西部大型成矿带（区）及已寻找和发现大型和超大型矿床和多金属矿集区。

（四）地震勘探法的运用

就目前的技术而言，地震勘探法的技术还停留在一个较为初级的阶段，但是由于地震勘探法勘探的深度大于两千米，因此，这种勘探方式在一定程度和环境当中具有较为广阔的发展前景。就目前而言，地震勘探法大部分发展的方向是向着金属矿物质勘探而言的，也具有一个较为广阔的发展前景。

三、小结

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況、气候和植被土壤情况等。

不同的物探方法都有其自身的缺点和优点，根据勘查区的实际情况，选择合适的物探方法是重点。有时候单一的物探方法解释起来比较困难，往往具有多解性，因此应该考虑选择运用不同的物探方法，降低风险，比如现在流行的电磁法就是两种物探方法结合的典范。在做物探工作前，应充分收集勘查区的地、物、化、遥资料，做好深部金属矿勘查的准备工作，物探专业技术人员才能够有足够的依据进行推理和解译，才能更加准确地反映真实的地质体。

参考文献：

[1] 阎昆，杨崇科，杨延伟.简析深部金属矿勘查中常用物探方法[J].河南科技，2014（05）.

[2] 任海鹏，于圣秋.深部金属矿勘查中常用物探方法与应用效果[J].黑龙江科技信息，2013（10）.

[3] 袁桂琴，李飞，郑红闪，丁志强.深部金属矿勘查中常用物探方法与应用效果[J].物探化探计算技术，2010（05）.

[4] 杨树军.物探方法在地质勘查中的应用[J].黑龙江科技信息，2013（35）.