物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用

柏燕学

（荔波县自然资源局，贵州 黔南 558400）

在过去的较长时间段中，不少采矿人员或企业对矿山进行了无节制地开采，从而导致我国现存矿产资源储量越来越少，然而，深部矿产资源具有地质环境复杂、矿产埋藏深及勘查成本高等特点，从而导致地质找矿难度较大，因此，就需要借助于物探技术进行深部找矿，本文主要探讨了物探技术在地质找矿与资源勘查中应用的相关问题[1]。

1 物探技术的定义及其应用意义

物探技术指的是利用岩石、矿石(或地层)与围岩的物理性质差密度、磁化性质、导电性、放射性等异为基础，利用勘探仪器，用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，并将这些信息反馈给勘探人员，使其对这些信息进行综合分析，从而得出较为可靠的找矿预测成果。物探技术应用于地质找矿与资源勘查中具有以下三个方面的重要意义：①能快速、准确地明确地质中矿产资源分布、范围及周边岩石等信息，从而能有效提高地质找矿与资源勘查质量和效率；②利用物探技术能有效获得深部的地质信息，从而能帮助相关工作人员合理预测工程进度和做好施工安全管理，进而能提升工程进度和安全性；③规避矿石磁力吸引，相关研究指出，在地质找矿过程中，矿产周围的各类岩石也存在相应的磁性特征，这些磁性特征会给地质找矿与资源勘查分析带来一定的误导或对地质找矿与资源勘查工作顺利开展造成不良影响，而采用物探技术能有效规避矿石磁力吸引，提高地质找矿与资源勘查工作的准确性[2]。

2 物探技术在地质找矿与资源勘查中的具体应用

根据探测原理的不同，物探技术可细分为电法物探技术、磁法物探技术、重力法物探技术、地震法物探技术、地质雷达技术、瑞雷波技术等多种类型，不同物探技术在地质找矿与资源勘查中均有良好的应用：

（1）电法物探技术。电法物探技术指的是利用勘探仪器探测地层、矿物层中各类地质结构、岩石和矿体的电化学特性及电磁特性，从而来判断矿体资源的位置、类型、大小和形状等信息。应用电法物探技术进行地质找矿与资源勘查前，需对地质结构进行科学、详细地划分，才能进行探测，且电法物探技术主要适应于倾斜角较小的岩层和应用于水平方向的岩层勘测。需根据地质找矿和资源勘测地的实际情况决定是否采用该物探技术进行地质勘测。

（2）磁法物探技术。磁法物探技术主要是利用勘探仪器检测地质岩层中岩石和矿石的磁性差异，从而来判断矿石分布情况、具体储存量等信息。磁法物探技术应用条件较高，多应用于磁差较大的地质环境中。该项物探技术又可细分航空磁测、钻井磁测、地磁测量三种类型。

（3）重力法物探技术。重力法物探技术主要是根据万有引力原理，通过探测地壳下岩石、矿石之间的密度，根据岩石、矿物、土壤间的密度差异来判断矿石埋藏的深度、大小和形状等，一般来说，采用重力法物探技术对大密度的岩石进行探测时，若其中存在大密度的矿物，会导致生成的引力相对较大，小密度的矿物生成的引力相对较小。

（4）地震法物探技术。地震法物探技术主要是通过探测岩矿边界上的地震波所产生的不同物理现象来判断地质构造和地层等信息，将其应用于地质找矿与资源勘查中，主要是将把地震波传送至地底下，利用地震波辐射将地层中各类矿体或其他物质的波、波频、传播时间等多种数据信息记录下来，然后，采用专用的设备对相关数据信息进行精准计算和分析，最后根据计算结果判断矿体的埋藏深度、具体性质、形状、大小等，从这个探测原理可以看出，地震法物探技术是一种新型的地球物理技术，能够根据地球物理技术中的表面波信号散射原理进行地质找矿与资源勘查，并且，其具有操作简便、使用空间小、成本效益高、精度高、结果直观、探测速度快等优势。

（5）地质雷达技术。地质雷达技术主要是利用频率较高的电磁波开展地质探测工作，在实际应用过程中，其主要是利用天线将电波传送至地下，根据电磁波对强弱不同介质的反应情况对地下结构及矿体分布情况等进行判断，其不仅能过滤处理和翻译各类接受到的波长，同时还能变量分析反射波的状况、特征等信息，从而获得准确的探测结果。目前，该项物探技术被广泛应用于矿床地质勘查、矿井实验、工程检测等工作中，发挥了重要的探测价值，如将其应用于盐类矿床的勘查工作中，可根据雷达图像的亮度对矿产的分布区域和储量等信息进行判断，一般来说，雷达图像亮度值高的区域含有丰富的盐类矿床，如图1、图所示，盐湖干涸区域的雷达图像呈亮白色，干涸的洪积黄泥地区域的雷达图像呈黑色。

图1 盐类矿床雷达图像

图2 干涸的洪积黄泥地区域雷达图像

（6）瑞雷波技术。瑞雷波技术是一种新型的物探技术，其主要是利用相关的探测设备观测地层中各类地势结构、岩石和矿体的瑞雷波瞬间动态或稳定状态，在实际探测过程中，主要是借助于垂直作用于地面的冲击地震波对影响范围内的瑞利波信号进行检测，并利用反射波实现勘测正演与反演，从而准确判断地质信息，将该项技术应用于地质找矿与资源勘查中，探测成本相对较高，且需要体积较大的探测仪器设备支持，但是，相比于其他的物探技术，它的探测效率更高，分辨率更高，探测速度更快，在各类地质找矿、地质灾害调查与评估、工程建设前的地质勘查等工作中均有较好应用效果，另外，该项物探技术还能使地质探测后期研究工作的操作方式丰富，如可帮助探测人员利用瞬态面波和落重震源技术对煤矿等工程的资源情况进行分析，且其还能通过对比实际钻孔位置深的岩层情况，对岩层走向和钻孔情况进行判断描述。

3 物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用注意事项

为提高物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用质量和效率，在实际应用过程中，探测人员还需注意相关的事项。

（1）遵循物探技术应用原则。在地质找矿与资源勘查中应用物探技术需遵循一定的原则：①从简至难的原则，对各种物探技术的选择和应用需遵循从简至难的原则，由点到线、由线到面逐步获得全面的地质信息，且探测过程中，还需将各项测量数据信息完整地记录和保存下来，以便于日后相关工作使用。收集完整的地质信息后，还需建立地球物理模型对相关地质信息进行全面分析，这样不仅能有效提高地质数据信息分析、处理质量，还能为地质勘探结论提供可靠和全面的参考依据。②探测前充分准备原则，应用物探技术进行地质找矿与资源勘查前，探测人员还需对所探查区域的地质和岩层特点进行全面了解，具体可采用地质填图等地勘技术手段获取全面的地质信息，只有充分做好探测前准备，才能有效提升物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用效果。

（2）合理优化技术准备。近年来，随着地质找矿与资源勘查范围的不断拓宽和勘查要求的不断提高，对地质找矿与资源勘查工作也提出了更高的目标要求，为达到新时期的地质找矿与资源勘查目标要求，就需要探测人员合理优化各项物探技术准备，也即将物探技术应用于地质找矿与资源勘查工作前，需对探测地进行全面的考察，并根据考察结果对相关物探设备进行更新，另外，还需结合工程地的实际情况对物探设备进行各项测试和优化，以避免其功能参数发生偏差，从而影响探测工作质量和效率。为确保地质找矿与资源勘查工作有序、稳定和安全地进行，还需组建勘探团队对工程条件进行全面分析和总结，然后，制定合理的勘探任务流程，才能促进地质勘探工作顺利、高效开展。

4 结语

提高地质找矿与资源勘查质量和效率，对促进我国社会生产和经济发展均有重要的意义，然而，地质找矿与资源勘查是一项复杂且系统的工程，需要借助于物探技术的支持，才能有效提高地质找矿与资源勘查质量和效率，并提升地质找矿与资源勘查工程进度和安全性，在实际应用过程中，探测人员需根据探测地的实际情况选择合理的探测技术进行地质找矿与资源勘查，通过编制科学合理的勘测方案，并严格按照方案进行操作，方能取得较为准确合理的数据供勘探人员进行研判。

物探技术一直以来都是地质找矿过程中一项重要的技术手段，尤其是在金属矿产、油气矿产勘探过程中效果较为明显，物探技术是系统性找矿工程中的一项重要辅助手段，在通过物探手段获得相关预测靶区后，仍然需要通过钻探等技术手段进行验证，随着科学技术水平的提高，相应的物探仪器越来越先进，工作模式、操作方法越来越简单，探测精度也越来越高，其在找矿过程中发挥的作用也越发突出，因此，只有在设备上进行改进，并对操作人员进行培训后，才能发挥出物探技术在找矿上的应有贡献，使物探技术越来越受勘查技术人员的重视。