物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用

陈 鑫，张家正

(河南省航空物探遥感中心，河南 郑州 450000)

0 引言

随着科技的迅速发展，各类新技术、新工艺、新设备不断用于矿产地质勘查工作。在复杂地质条件下，单一的探测技术所获取的信息有限。为获取更多地质信息，越来越多的学者和工作人员开展了物探技术联合应用研究，通过物探技术的应用，可以有效确立地表、亚地表甚至深部物质的特征，以便提升找矿潜力，提高资源勘查工作的效率与质量。

1 物探技术基本原理

在地层传播过程中，地层表面所激发的振动信号，会有一定体波和面波信号产生。一般来讲，在一些特殊地层环境下，体波信号会发生显著的反射和折射情况。而在地层传播过程中，面波信号则会出现频散情况。

1.1 体波

遵循地层条件的变化规律，体波信号将出现不同反射与折射现象。在地层传播过程中，地震信号通过的地层具有多层属性。如上覆层小于下覆层，在通过分层地层时，地震信号传播过程中将产生较为明显的折射情况。初至折射波与对比折射波是折射波的2种不同表现形式。初至折射波只跟踪部分界面的折射波，辨别难度较低。对比折射波主要跟踪初至区和续至区的折射波，这种折射波具有探测能力较差，并且无法应用于探测地质速度的逆转层。若上覆层大于下覆层，在通过分层地层时，地震信号传播过程中将产生较为明显的反射情况。

1.2 面波

在传播介质不均匀的情况下，面波信号将反映出频散等现象。其特点主要体现为2点：①面波速度的变化规律。如信号频率出现改变时，随着勘探深度的不断加深，面波速度也会随着改变，进而增加勘探信号的准确性。②拐点移动的规律。如勘探地层厚度产生改变时，伴随厚度改变产生的频散曲线及其相对拐点部位将会向低频方向移动，由此可见，拐点部位和地层厚度之间存在必然的联系。

2 物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用原则

我国地质矿产资源丰富，做好矿产地质勘查工作至关重要。物探技术作为地质找矿和资源勘查的重要技术手段，物探技术的应用水平直接影响到地质找矿和资源勘查的真实性、准确性。在物探技术应用中，须遵循一定原则，从而提升地质找矿的精确度，保证勘查分析质量。

2.1 综合信息原则

一般情况下，在勘查找矿具体过程中，相关技术人员需要通过矿产不同物理特性进行矿床质量的判定，磁性、密度、放射性等均为常见参考物理特性。基于矿石的物理特性和围岩存在不同之处，在地质找矿和资源勘查时，往往需要采用多种探测方式，从多角度进行矿体和围岩性质分析，避免由于探测技术单一，影响勘测结果的准确性，或产生勘测异常情况。为此，在物探技术应用中，应严格按照综合信息原则，充分发挥物探技术的优势作用，保证勘探工作的准确性，便于了解当前矿产资源的储量，全面提升我国地质找矿和资源勘查的应用水平。

2.2 科学推测原则

通过相应探测仪器进行地质勘查后，探测仪器将会准确、客观地记录所有探测数据信息，并以图表或图像形式呈现，更直观、清晰。这种情况下，需要相关技术人员全面详细地分析获取的探测信息，由此确定探测结果。在探测工作中资料分析工作极为关键，直接影响探测结果的准确性。因此，在资料分析时，相关工作人员应始终保持严谨的工作态度，通过变量法、排除法等，将无效信息排除，按照科学推测原则，提高数据分析结果的准确性。

2.3 经济适用性原则

勘探人员应严格按照经济适用性原则，在保证地质勘查工作质量和效率的基础上，选择成本最低的物探技术方法，以此降低地质勘查成本。

2.4 择优原则

矿产区域不同，则地质环境条件也有所不同.为此，在探测过程中，相关技术人员应与实际勘测情况和地质环境相结合，择优选取最佳物探方法。在实际勘查过程中，最大限度发挥勘测技术的优势作用，提高地质找矿和资源勘查工作的效率。

3 物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用方法

常见物探技术主要包括重力勘探技术、磁力勘探技术、电法勘探技术、地震勘测技术等。充分利用物探技术，在查找能源矿产、有色金属矿产及非金属矿床等方面具有重要意义。具体应用方法如下。

3.1 电法勘探技术的应用

在物探技术中，电法勘探应用较多，是一种利用岩石和矿

石电学性质，如电磁感应、电性等差异，再通过专用仪器设备研究地球物理场变化和分布规律的方式进行地质具体结构的判断，并对矿产资源分布情况进行深入分析的一种高效技术手段。相比其他物探技术，电法勘探不受形式约束，适用性强，勘探范围广。

3.2 磁力勘探技术的应用

地壳组成中岩石的磁性各不相同，产生的磁场也有所不同，在局部地区可以使地球磁场发生变化，从而产生磁异常。地球本就是1个大磁体，因此，须校正磁力的预测值，并获取和岩石矿物磁性相关的磁力异常情况。在地质找矿和资源勘查中，磁法勘探可通过岩石层和矿石层之间的磁性差异，分析磁异常特征，并由此进行地质层构造的研究及矿产资源分布情况的准确判断。在应用过程中，磁法勘探需在地面上布设平行等距的测量线并进行测点设置，通过地面接收仪器接收磁异常，并分析获取的数据信息，从而判定测区矿产资源的分布情况和具体位置。

3.3 重力勘探技术的应用

重力勘探是测量与围岩存有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常，从而对这些地质体存在的大小、形状、空间位置等进行准确确定，并由此判断出测区内地质构造和矿产分布情况。相比其他物探技术，此方法具有勘探深度大、成本低、便于操作等特点。

3.4 地震勘测技术的应用

在浅层地质找矿中，一般可采用地震勘测技术，其原理为通过浅层地震反射波，利用模仿地震的方式进行地震反射波传播规律的研究，从而获取矿产资源具体位置和分布情况。在地质找矿和资源勘查中，通过研究岩石弹性性质来处理地质构造问题。在地壳内通过人工激发所产生的地震波的传播作用，一旦遇到弹性性质不同的分界面时，将会发生反射、折射等情况。此时在地面通过地震仪可以准确接收并记录反射和折射的地震波，从而获取不同岩层分界面的埋藏深度等，最终掌握地层的构造形态和矿产分布情况。

4 结语

科技的高速发展，为矿产资源勘探工作带来了更多便利。在地质找矿和资源勘查工作中，物探技术的应用进一步加快了矿产资源勘探与开发的步伐，尤其是大数据等现代化信息技术的应用，有助于物探技术更好地开展矿产资源勘探工作，便于制定合理的勘探技术方案，对提高勘探结果精准性具有重要的意义和价值。