物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用

2021-01-05任岐山

世界有色金属 2021年7期

任岐山

（河南省地球物理空间信息研究院，河南郑州 450009）

当前在国家的产业布局和矿产需求的前提下，相关勘探人员会开发矿藏，储量较大的矿藏，并在勘探前进行详细的调查研究。但由于不同矿产分布的地势特征和环境不同，所以在物探技术运用过程中，需要结合地质所处的环境，运用多种勘测原则，准确了解矿产资源的可用性基础上，确保勘探开发和地质找矿工作能够有效开展，为我国工业行业的发展提供技术支持。

1 物探技术在地质找矿与资源勘探中的应用原理

所谓的物探技术指通过对于地球物理分布规律和变化的判断，探索地球本体的结构，研究各类自然现象所展开的相应的技术方式。物探技术的运用能够有效判断地质灾害，针对不同的地质对象，物探技术也有所不同，因为不同的矿产物质所呈现出来的物理特征有所差异，所以部分探测者会运用物探技术判断某些矿产资源的数量、深度和含量，从而判断矿产资源的开采价值。但由于地质找矿与资源勘探中，资金利用率、准确率需要结合矿产分布的地域和矿产本身的性质来进行判断，所以通常会采用不同的物探方式来进行岩层性质的探测。因此，在实际的地质找矿和资源勘探过程中，勘探人员通常会选用多种物探技术进行优化组合，以此来提高矿产资源找寻的效率和探测的精准度。当前物探技术在地质找矿和资源勘探中的应用原理有以下三项。

1.1 逐渐产生

探测工作需要耗费大量的人力、物力，因此在探测中要始终遵循“无”的原则，组织有关地下物资的数据收集，通过数据资料来判断存储地下的矿产资源的位置、开发难度和开发的安全性能。避免正式调查中对大量的资源和成本的耗费，减少勘探工作进行时必要的资金浪费。

1.2 数据量庞大

由于我国物产资源较为丰富，存在的矿产资源也丰富，但矿区的复杂，矿区的地质构造和岩层较为复杂。实际测量中还需要依据多种数据测量进行选择，通常情况下对于各区域的地下结构和材料的测验，往往会使用重力测量、磁测量、功率测量等方式，了解地下结构和材料。另一方面在地质勘探工作开展中，为提升勘探质量，需要相关探测人员对勘探资料和相关数据进行详细的对比，以此来分析探测的准确性。

1.3 性质的比较

地质找矿和资源勘探工作开展时，往往会耗费大量的人力、物力和财力。实际的资源调查环节，工作者需要根据该地区的结构，优先分析矿物的类型，要根据不同的原理进行物探技术的运用。在实际探测过程中需要结合电磁和放射性种类，根据该地区的结构和矿物特性进行物探技术的综合选择。

2 物探技术在地质找矿与资源勘探中的应用原则

2.1 综合信息原则

当前地质中的矿物和围岩在不同的物理参数影响下，形成的反应有所不同。因此地质找矿和资源勘探环节，需要勘探工作者在实际探测方法运用时要综合信息原则，探索地质勘探的过程中碎石体和围岩的不同物理参数，选择适当的物探技术，从不同的角度衡量、选择物探技术的可行性。避免因探测技术单一，造成探测异常问题的出现，进而不断提高地质找矿和资源勘测的准确性。

2.2 科学推测原则

通常情况下部分单位会借助相关设备对某一区域的地质资源进行勘测，借助相应的勘测设备，了解到勘测的结果，并借助信息图表和图像的方式加以呈现。这样工作者可以结合信息资源进行汇总，了解地质情况，分析地质特征形成因素，核对矿场产生的客观规律进行所以需要在地质找矿和资源勘探的过程中，相关工作人员要始终保持严谨的工作态度，借助变量法、排除法等方式排除无效的信息，基于科学勘测的基础上，严谨的搜索地下的矿产资源，保证原始勘测数据的真实性有效性。并结合相关技术专家分析地质铁矿石与获得的地质物理资料之间的关系，提出目标区域地质条件和矿床成矿的系统，为资源勘探提供数据支持。

2.3 效率原则

不同地质环境下需要选择适合的探测方式，才能保证勘察过程中数据的真实性和有效性。为了提高地质找矿和资源勘探的效率，需要对于地质体的差异性进行分析。依据最优组合理论采取不同物理方式，对地质范围内进行研究。结合已有的资料，在改进地球物理方法的最优组合基础上，借助探勘探技术进行矿产资源的开发和利用。并且在实际的地质找矿和资源勘探过程中，选择先进的合理有效的勘探方式，认识资源勘探的有效性，综合考虑地质环境所处的地形、勘探成本以及适用条件，选择适当的勘探方式。

2.4 经济适用原则

物探技术应用过程中勘探成本和地质体之间存在差异性，如果不对勘探技术进行优化组合，会增加勘探的成本。所以需要相关工作人员在地质找矿和资源勘探时，首先对于勘测技术进行比对，从勘探成本的角度入手，建立地质地球物理模型。综合已有的地质资料区域的地质情况和模拟实验，以资金节约为原则，对物探技术进行优化组合，有效提高勘探效果的同时能够提升勘探的经济效益。

3 物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用

3.1 电法物探技术应用

地壳中涵盖着各类地势结构、矿体和岩石。矿体间的导磁性、导电性和介电性都存在差异，所以为了解矿体的差异性，在地质勘探过程中会借助电法物探技术，通过多种试验方式来了解矿体的大小、形状和类型。

通常情况下电法勘探的种类较多，采用的方式也较多，多用于金属矿的勘探中。例如探测者借助电流法，可以对不同岩石结构下岩层的电阻率数值进行判断，寻找矿石的种类，该方法的运用在一定程度上会受到局限性。主要原因在于电法物探技术实际运用时容易受到外部电磁厂的干扰，所以探测者在地质找矿和资源勘测中要结合当地的实际情况进行物探技术的使用。

3.2 重力物探技术应用

地壳下的岩石、矿石之间密度是存在一定的差异性的，为了判断矿体的大小、形状和埋藏的深度。通常情况下探测者会应用重力物探技术，依据万有引力的理论，探测岩石的密度。通过对重力场变化下的岩层密度大小的判断，确定矿体的位置。但此方法在实际运用过程中需要综合考虑密度差异较大的矿产，而密度较小的探测精准度较差。

3.3 磁力勘探技术

由于各地区的地质环境不同，岩石和材料的性质不同，存在的磁性也自然不同。因此为了了解岩石的属性部分，探测者会借助磁力勘探测量技术，借助分析岩石的磁性。该项技术最早被运用在了地质勘探中，现如今技术已相对来说较为成熟，而且该方法的运用过程中成本较低，也是地质勘测工作者常用的一种技术，它极大地促进了地质找矿和资源勘探的效率。为深入了解矿体产生的磁异常，可以通过地面磁测、井中磁测和航磁测量等方式，对于部分矿区矿体进行检测。如在某铁矿矿区进行测量时，可以选用曲面位场处理方式、与无约束三为概率层析成像反演方式等进行数据处理。

3.4 地震勘探技术

地震物探技术的应用是针对矿石土岩使区域的弹性差异所做出来的检测，会测量地震波对矿石、土岩石物理现象的不同，来了解地层的构造。实际运用过程中，地震勘探技术可以将地震波传到地下，如果遇到不同弹性的岩石和矿物会形成相应的反射，并且由地面的相关设备检测仪，会根据地震波的数据或是不同弹性岩石层面的碰撞，所形成的反射数据，详细记录地震波的频率、波形、传输时间，探测掩埋矿体的深度。

3.5 面波勘探技术

面波勘探是借助声波信号进行探测方式，基于物理学原理基础上，声波信号经过介质会存在不均匀的现象，使得面波信号出现频散。通过这种方式能够对于矿产资源的存在情况进行探测，一般情况下面波速度会因声波信号而呈现出不同的状态。而影响面波速度的因素也有很多，需要加强对于勘探深度的确认，而频散曲线和曲线之间的拐点也会存在地层的厚度而变化，一般曲线的拐点会朝着低频方向偏移，借助拐点位置。来探测地层的厚度。

3.6 综合运用不同勘测方式

现阶段部分地区的物理场不同，需要相关技术人员在进行地质勘探时，对地形物探仪器的使用进行综合考虑。可以采用综合勘探法，针对不同的地形运用。多种物探技术和勘探方式进行矿产、深度、厚度和矿产类型的勘测。例如地面核磁共振技术

借助图像信息深入的了解地表的实际状况，并利用核磁共振仪观测到每一个地质土层的物质质子的核磁共振信号变化。又比如综合X射线荧光找矿技术、地震勘探技术、探地雷达技术结合矿山物地质勘探的实际情况，对各个地质问题进行参考，来保证实际探测的合理性，X射线荧光找矿技术的运用可以对金、银、铜等不同资源进行勘测，地震勘探技术分析矿体深度，探地雷达技术了解内部的相关元素含量和具体的分布情况，并不断提升勘测的准确性，在一定程度上提升了勘测的效率。