物探技术在地质找矿及勘探中的应用

徐仰龙 聂庆雄 马国财

摘 要：随着我国科学技术的不断发展，地球物理勘探技术也在不断的提升，在地质找矿工作中发挥着非常重要的作用。物理勘探具有多元化的手段方法、较高的分辨率、较大的探测深度等特点，能为深部找矿勘探提供准确有效的技术支撑。尤其是当前精度较高的电、磁、重法等物探技术，能够在较大地区内对地下介质构造、结构和物质的力学和物理属性进行探测。大大提升了地质找矿与资源勘查的质量和效益。为此，笔者结合实践，对物探技术在地质找矿及勘探中的应用展开探讨，以期实现地质找矿的新突破。

关键词：物探技术；地质找矿；资源勘查

1 物探方法技术的使用原则

1.1 由已知指导未知原则。借助物探技术进行地质找矿和资源勘查的过程中，技术人员应从已知地质体或矿体赋存情况出发，分析已知地质体或矿体与获得的物探资料的对应关系，并总结出一般规律，以帮助在新的区域利用物探技术查明地质构造或者寻找未知矿体。

1.2 综合大信息量原则。在地质找矿过程中，一般情况下矿体与围岩对不同的物理参数有着不同程度的响应。因此，勘探技术人员往往需要综合运用多种勘探方法，多角度、全方位去分析研究矿体和围岩的各种物性特征，避免出现依靠单一的探测技术、单一的探测信息造成的物探异常。

1.3 优化组合原则。由于地质体问存在的差异性使得物探技术在应用上存在一定的差异性。而优化组合原则的出现则是适时地解决了这个问题。

2 运用物探技术的要求

2.1 确定勘查区域。在选择和确定勘查潜在的矿床时，必须确保其符合以下的要求。第一，符合国家的工业布局和工业矿产需求。第二，待开发的矿产资源要与国家地区的经济发展方针政策以及当前矿产市场上的需求相适应。第三，矿床的储量大，开采效益可达到最大化。只有通过对待勘查区域的详细研究和可行性分析，才能确保勘探出高质量、大存储量的优质矿床。

2.2 综合运用各种勘探方法。物探技术在地质勘探中的运用，其原理是利用不同岩石或矿物的导电性、磁性、密度、放射性等物理特性的不同，进而导致其对某种特定的天然或人工地球物理场的响应程度是不一样的。例如，导电性不同的岩石在相同电压的作用下，呈现出不同的电流分布；含有磁性的矿体，本身产生的磁场叠加在地球磁场之上引起地形畸变，可以在地面观测到明显的磁异常；密度不同的岩石，引起的重力异常也存在一定差别等等。技术人员在勘探之前，除了要充分研究待勘探矿石的物理性质及与围岩存在的差异，还要综合考虑地形、物探仪器的适用环境以及使用成本等因素，选择合适的物探方法。

2.3 科学严谨的态度。地质勘查的主要目的是找到埋藏在土地中的矿产资源，所以矿产资源的赋存情况、矿产资源的储量都是进行地质找矿和资源勘查最终的追求。物探技术通过研究地球物理场，间接地探索未知的地下世界，为地质人员进一步研究地下是否存在矿产资源、存在多少矿产资源提供第一手资料。因此，在勘探过程中物探技术人员必须保持认真严谨的态度，遵循科学推测原则，保证原始资料的真实性，数据分析的准确性，提高勘探结果的精确度，进而实现对矿床的有效开发。

3 物探方法技术在地质找矿与资源勘查中的应用

3.1 磁法勘探。自然环境条件下，由于地磁场的影响，岩石或矿石都会在不同程度被磁化而产生磁性，这种磁性与地磁场叠加而产生磁性异常。勘探技术人员可以通过测定、分析磁异常，找出磁异常与矿石之间的关联，推断出地质构造和矿体的分布特征等等。所以磁法勘探在物探技术中运用较为广泛。但是，磁法勘探的运用条件比较受限制，只有在岩石与矿石二者有较大磁性差距的条件下使用才能达到最佳的效果。例如，在铁矿矿区的地质勘探中，就可以采用磁法勘探，通过磁性的强弱来判断铁矿的含量和分布情况。

3.2 电法勘探。电法勘探主要以岩（矿）石之间的电磁学性质及电化学性质的差异作为基础，通过对人工或天然电磁场的空间分布规律和特性进行研究，寻找不同类型的矿床、查明地质构造的方法。地壳是由各种各样的岩石、矿体和地质结构所组成的，各个岩石、矿体间的导电性、导磁性、介电性都呈现出一定的差异性。电法勘探则是通过分析这些特性和规律，推断出岩层矿体的大小、形状、位置和埋藏深度，最终达到地质找矿和资源勘查的目的。

电法勘探的方法种类繁多，多种多样的方法也使得电法勘查的应用范围广泛。例如通过运用电流法，探测在不同岩层结构下岩层的电阻率，从而根据测定的电阻率数值判断地质结构中可能存在的矿石的种类、大小。此外，电法勘探多运用于寻找油气田、煤田、寻找金属与非金属矿产等地质勘查中。但电法勘探有一定的局限性，容易受地形和外部电磁场的干扰，所以在实际的运用中，要结合实地情况选用适合的物探方法。

3.3 重力勘探。重力勘探利用岩石、矿石、土（介质）之间的密度差异，通过观测和研究重力场的变化规律来解决地质问题的方法。根据牛顿万有引力定律，对密度较大的岩层进行探测时，其引力是增大的，反之则是减小的。由这些岩层的密度差异所引起的重力异常，恰恰给地质找矿和资源勘查提供了依据，技术人员可以根据重力异常的大小、形状去判断这些密度差异的矿体的大小、深度及形状，进而确定潜在矿体的位置和地质构造。所以在地质找矿和资源勘查中，重力勘探主要用于寻找密度差异大的矿产。

3.4 地震勘探。地震勘探主要以巖石、矿石、土（介质）之间的弹性差异为基础，通过测量和研究地震波在岩石、矿石的分界面上所呈现的不同物理现象来了解地层构造形态的方法。地震勘探主要是通过人工在地表发射地震波，地震波由地表向地下传播，在传播的过程中会遇到不同弹性的岩石分界面而出现反射、投射或折射的情况。这时地面的检波器则会记录下这些地震波的数据，比如地震波传播的时间，震动的波形等等。再由专门的仪器进行计算和分析，判断出地下岩层的性质、埋藏深度和形态等。一方面，地震勘探主要运用于油田勘探、煤田勘探、盐岩矿床等地质的勘查。另一方面，地震勘探的方法在寻找地下水资源中发挥着重大的作用，通过利用地震勘探可以测量基岩的深度、是否有溶洞或地质体是否松软，从而勘探出地下是否有水资源。

结束语

物探技术的到来为我国的地质找矿工作带来了很大的发展机遇，但同时也带来了很大的挑战，这就要求我国采矿企业必须提高认识，合理运用物探技术，促使其更好的运用于地质找矿工作之中，从而推动我国采矿行业的发展与进步。