金属勘查中物探电法的作用

师亚璐 段小刚 杨朋祥

摘要：上世纪五十年代开始，物探电法在我国得到巨大的发展。现在，我国已经拥有当今世界上所有的物探方法。其中某些物探技术已达到国际先进水平。如今物探电法已成为应用地球物理学中方法种类最多，应用面最广泛，适应性最强的门分支学科。

关键词：金属勘查；物探电法；作用

1金属勘查概述

金属具有相应的金属管泽，且具有一定的硬度、强度和相应的延展性等金属特性，并且在人们的日常工作与生活中得到较为广泛的应用。部分金属较为稀有，其金属性质上具有一定的特殊性，因此扩展了其应用范围，并促进使用价值的提高。为对金属进行有效利用，首先应做的便是勘查金属矿产，从而进行相应的开采。我国地域广阔，矿产资源相对丰富，但其分布相对较广且缺乏固定性。因此在对金属矿产进行开采时，应应用先进的勘查技术，并结合其规模与性质等进行。在对金属矿产进行相应的勘查时，主要是应用勘查技术、方法等与金属所处的地理环境特征等，探测该区域金属的含量，从而为后续的开采提供参考和指导。在该过程中应充分保障稳定性，避免对金属产生干扰，且应保障勘查的准确性与可靠性。在对金属矿产进行勘查时，除了要对所在区域地表的物理特征等勘查外，还应对矿体内部进行相应的探测，从而明确内部是否具有放射性的物质，在此过程中应充分保障相关工作人员的生命安全。在对金属进行实际勘查时，应结合具体的因素和实际条件等进行勘查技术的选择，从而保障技术的合理性与针对性，提高勘查工作的技术性与专业性。

2金属勘查中物探电法的作用

2.1CSAMT法的作用

该方法是一种古老的物探方法，兴起于上世纪八十年代，在MT法的基础上不断发展，成为当今的一种地磁勘探方法。利用电磁感应独特的趋肤效应，以及低频电磁穿透能力深，高频电磁穿透能力浅等因素，探测深度会随着频率的变化而变化，因此，利用这种原理可以研究不同深度下的地质情况，得出合理化的信息。CSAMT法的特点：首先，CSAMT法能够克服天然场源信号本身的微弱性，具有非常强的抗干扰能力，能够消除大约1000Hz的“死频”现象。其次，CSAMT法与传统的瞬变电磁法以及直流电法比较而言，CSAMT法的勘探深度更强。再次，CSAMT法的横向分辨能力非常强，能够十分容易的知道断层所在的位置，同时CSAMT法也具有纵向分辨能力，能够对地层进行分层。最后，CSAMT法可轻松穿透高阻层，高阻层对CSAMT法的屏蔽作用非常小。因此，CSAMT法广泛应用于水文地质勘查、地质调查、深部金属以及矿产资源勘查等领域中，并在这些领域中均取得了非常好的效果。

2.2激发极化法的作用

激发极化法是根据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题的一组电法勘探方法。它又分为直流激发极化法（时间域法）和交流激发极化法（频率域法（SIP））。常用的电极排列有中间梯度排列、联合剖面排列、固定点电源排列、对称四极测深排列等。也可以用使矿体直接或间接充电的办法来圈定矿体的延展范围和增大勘探深度。随着激发极化法在新领域的应用、新技术的突破与发展，矿产资源的勘探越来越受关注，因而掌握该类型矿床的探测手段具有重要的理论意义及现实意义。目前在矿区通过激发极化法物探工作，为地质找寻晶质矿产提供了较好的依据，取得了良好的应用效果。

2.3瞬变电磁法的作用

瞬变电磁法以岩石的导电性差异为基础，利用接地或不接地回线向地下发送脉冲电流作为场源，激励探测目的物感生二次电流，在脉冲间隙测量二次场随时间的响应，从而了解地下介质的电性变化情况。井下瞬变电磁法是在井下巷道内有限的空间内进行，瞬变电磁场呈全空间分布，因而全空间效应成为矿井瞬变电磁法固有的问题，这样接收线圈接收到的信号是来自发射线圈周围全空间岩石电性的综合反映。矿井瞬变电磁法勘探，可以根据勘探地质任务的需要，将线圈置于巷道底板、顶板或迎头探测巷道底板、顶板或迎头方向一定深度范围内含水异常体的分布情况。井下瞬变电磁勘探一般采作多匝重叠回线装置，选择多匝重叠回线的优点是：它可实现与探测地质对象的最佳耦合，重叠回线装置响应曲线形态简单，具有较高的接收电平、较好的穿透深度及异常便于分析解释等特点。

3电法勘探的难点

金属矿的勘探过程中，电法勘探是其中必不可少的手段之一，我国已经在不少矿山利用电法勘探技术取得了突破性的成就，勘探开采大量矿石加以利用，为我国金属矿产资源开发做出了卓越不可估量的贡献。与此同时也总结出电法勘探的众多难点和注意事项。电法勘探受外界因素的影响相对较大，规模性设施建筑等所产生的电磁干扰对勘探工作带来了很大困扰，一定程度上的减慢了勘探工作的工作进程，因此工作人员必须采取大量有效措施對不相干因素进行消除，在最大程度上减轻甚至消除外界信号干扰，使勘探工作能够顺利进行。因此周围环境因素的干扰是电法勘探成功的阻碍，是工作中必须预测解决的环节之一。勘探金属矿过程中，还应对隐伏矿和低级矿有准确的预测。预测工作人员需要及时发现隐伏矿的情况，并使用物理探测组合对该地区进行严格勘探，不同地段采用不同记录方法。低级矿的位置由于比较偏，以现在的勘探水平不易检测出该种情况的矿段，所以工作人员应作出合理的预测和作出发现低级矿的处理准备。另外工作人员应注意一些异常的异质体这些异质体和金属矿类似，同属于良性导体，很容易出现类似金属矿的反馈信号，工作人员必须对这种异质体进行偏重分析。

4金属勘查中物探电法的应用

利用电法勘探技术能够对所收集的数据进行处理，还可以对异常数据进行解释、推断产生的原因。勘探人员在对数据进行处理时，要重视采集到的数据的真实性、可靠性。首先要遵循电法勘探的原理，预测该电法勘探可能产生的数据结果，并且认知单一电法勘探技术的局限性、异常特征与异常强度。然后综合利用多种电法勘探技术对采集到的数据进行核对。电法勘探技术可以对采集到的数据进行1D、2D、3D处理，进行1D数据处理是电法勘探的最基本、最常见的技术手段。1D数据处理法能够将采集到的收据以重叠回线、中心回线、偏移距回线等形式展现出来，如图1所示。应用1D处理的数据都是形状为水平状的金属矿物的勘探数据，应用2D的数据技术，处理掩藏在地下非水平状矿物的数据。2D数据技术通过建立有限元网络模型以及有限差分网络模型，进行正反数据拟合。通过2D数据处理以后，能获得与地质图几乎吻合并且图像清晰的金属矿断裂层示意图。2D数据处理方法是可靠有效的，对金属矿产中的异常体分辨率极高。3D数据处理技术就是将进行2D数据处理后进行可视化处理，使得金属矿产、基岩面分界更加清晰。在对采集到的异常数据进行解释以及推断产生的原因时，也要遵循电法勘探的原理。一般情况下，首先要根据电法勘探的原理划分异常数据，对异常数据进行判定；然后，对异常数据进行分类，逐类、逐个解释以及推断产生的原因。其次根据电法勘探技术对金属矿产的大体特征信息以及矿区特征信息进行验证。最后利用多种电法勘探技术收集更多的金属矿产数据，避免单一电法勘探技术的局限性、异常特征与异常强度，从而对异常数据的产生原因给出最贴合实际的解释。以物理、数学方面理论知识为基础，结合地质调查资料，也就是结合地质物理平面与剖面空间分布特点，来分析和推断可能影响金属矿会产生异常数据的物理因素。

参考文献

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（作者单位：辽宁省冶金地质四〇二队有限责任公司）