淺析物探技術在地質找礦與資源勘查中的應用

■黃萬寬（遼寧省物測勘查院遼寧沈陽110121）

淺析物探技術在地質找礦與資源勘查中的應用

■黃萬寬
（遼寧省物測勘查院遼寧沈陽110121）

近年來，簡便及快速的地質找礦成為礦務人員工作的重心，物探技術是新型的找礦與資源勘探的重要技術之一，其技術水平的高低將直接影響到地質找礦與資源勘查的精確性與真實性，為此，相關操作人員必須重視物探技術的應用，在加大技術利用效率的同時，選擇與之相適應的物探方式進行勘探。文章對地質找礦與資源勘查中物探方式的原則、技術要求及技術應用進行了分析。

地質找礦資源勘查物探技術礦產資源勘探事業

作為國民經濟的基礎產業和支柱產業，礦產資源是否豐富、開發利用是否合理，將對社會經濟發展造成極大的影響。作為耗竭性資源，礦產資源能否可持續利用，對社會經濟可持續發展具有關鍵性的作用。隨著社會經濟發展速度的不斷提升，我國電子技術行業也得到了極大的發展。在各個技術領域中，計算機技術開始廣泛應用，進而推動了整體工程物探行業的發展。作為地質勘探的重要組成部分，近年來，物探技術通過有效結合電算技術，提高了其軟件固化的程度，同時數據處理人際對話及推斷解釋野外現場化也得到了實現，進而實現了地質找礦與資源勘查工作周期的大幅度降低，并最大限度地體現了物探技術的經濟性、準確性。

1　物探技術

1.1什么叫物探技術

物探技術，其全稱是地球物理勘探技術，是用于探測地質水文地理情況的。由于在利用儀器來對不同地質對象進行探測時，儀器中會顯示出不同對象各自不同的物性差異，每一種礦物質都有與其對應的物性特征，而物探技術就是利用這一工作原理實現地質勘測的。物探技術，通過先進的儀器精確測量出所測對象的物理場分布情況，根據物理場分布的指數、差異與特征，判斷地質的實際結構、分布以及探測出工程中可能出現的問題。

1.2技術分類

物探技術按照測試的不同參數，探測分為多種不同的方法，有地震勘探、點法勘探、物探測井、彈性測波、地質雷達、水聲勘探、層析成像、綜合測井以及放射性勘探等等。而一般來說，每一項地質勘探項目或是水文工程的檢測，都是綜合利用多種方法來完成地質勘探作業的。因此，把兩種以上的(包括兩種)的物探方法進行結合使用，就稱為綜合物探。在實際的工程建設中，往往都是采用的綜合物探，從而更好地完成地質勘探和工程檢測。

2　物探方式的原則

以物理學中的力、聲、光、熱等理論為基礎，物探方式的應用主要是在目標地質體和附近介質物性差異的前提下進行，如電性、溫度、放射性等，遵循物性差異選擇地質找礦與資源勘查技術與方式，可以取得不錯的成績。在地質找礦與資源勘查中，如應用物探技術，必須遵循以下三點原則：

2.1由已知指導未知的原則

物探工作的開展，必須從已知到未知、從點到面、從簡單到繁雜，并在此基礎上對區內所有的地質材料進行充分利用，進行各類技術參數的合理選擇，并進行地質-地球物理模型的建立，進而對導面上物探數據采集的正確性進行指導，并實現數據處理、資料解釋與成功推斷的參照性。由此可見，在物探工作進行前，必須對區內現有地質資料進行詳細收集、分析與充分利用。

2.2綜合大信息量原則

通常情況下，災害地質體和圍巖介質之間存在不同程度的物性區別。基于此，可選用幾種物探方式進行參數信息的獲取，全方位地對地質體的特征及形成因素進行分析與探究，一定程度上防止物探異常多解性的出現，并對物探資料的準確性進行有效提升。

2.3優化組合原則

按照物性不同差異，在已知地質資料的區域，通過不同物探方式的選擇，進行相關試驗的開展。隨后對比分析各自的試驗成果，其標準以查明問題為主，其原則以資金節約為主，在物探方式合理選定后進行優化組合，只有這樣才能為勘察效果與經濟效益的提升提供可靠的保障。

3　地質找礦與資源勘查中的技術要求

第一，通過多種方式取得并進行各種有效信息不斷積累的工作就是地質找礦與資源勘查。物探技術在地質找礦與資源勘查中的應用，其原理主要為一種振動信號通過地層表面的激發，其傳播介質為地層，將信號發送給地表上的勘探儀器，在地層傳播信號的過程中，因地層內礦物質不同，其就具有不同的地質物性，進而其體波、面波等信息也有所不同，為確保物探技術在地質找礦與資源勘查中得到有效利用，必須對其技術要求進行分析，才能確保其功能的充分發揮。

第二，確定勘探基地。在基地礦床勘探選擇和確定中，必須確保其符合以下要求，如在礦床地質與資源開發技術條件的基礎上，通過認真評價和可行性研究，對其發展前景進行確定，確保開發后其礦產儲量能夠對投資進行返還；并要求其礦種開發與國家近期經濟發展和礦產品市場的需求相符合，同時在地理上應與國家工業經濟發展的布局與需求相符合。確保經濟地理與環境優越、大存儲量及技術水平高等礦床則可以優先進行勘探投入。

第三，創新地質找礦及資源勘查技術，是礦床勘探工作礦產開發的重要前提，礦產儲量、礦產開發所需的所有地質資料信息就是地質找礦與資源勘查的最終產品，把礦產資源向具有開發利用價值的對象進行轉變，可以有效降低礦產資源開發利用中的風險。選用合理的勘探式和技術對礦床產生的客觀規律進行揭示，進而提升物探技術的精確度及可靠性，實現地質找礦和資源勘查的合理性。

4　物探技術在地質找礦與資源勘查中的應用

物探技術在地質找礦中的應用，主要利用的基本原理是:通過激發地層表面從而產生一種振動信號，這種信號又以地層為傳播介質，向地表上的勘探儀器發送信號，信號在地層的傳播過程中，由于地層中不同礦物質的地質物性的不同，反映的體波、面波相關信號也會存在差異。正是利用信號與地質物性的對應關系，從而判斷出地層的地質結構與屬性。其中面波信號包括love波和Rayleigh波，而體波信號包括縱波與橫波。

4.1面波

儀器發出的信號，在地層的傳播中，當經過的傳播介質不均勻時，反映出的面波信號會表現出頻散現象。面波信號表現出頻散現象時，有如下特征:①面波速度的變化規律:當信號的頻率發生變化的時候，面波速度(VR)會因為勘探深度的變化而發生變化，當勘探深度發生變化時，面波速度也會逐漸趨近所勘探的深度層，從而使勘探信號更加準確。②拐點移動的規律:當勘探的地層厚度發生變化時，表現的頻散曲線中與其相對應的拐點的位置也會隨著厚度的變化移向低頻的方向。這個規律表明，拐點位置與地層厚度是密切相關的。

4.2體波

體波信號，會依據不同的地層條件而反射或折射出不同的現象。很明顯，地震信號在地層的傳播過程中，所通過的地層不是單一屬性的，而是多層的，多地質物性的。①波速:當上覆層的比下覆層的要小時，地震信號在經過分層地層傳播時，會出現顯著的折射現象。②波抗:當上覆層的比下覆層的要小時，地震信號在經過分層地層傳播時，會出現顯著的反射現象。而折射波又分為兩種，一種是初至折射波，另一種是對比折射波。初至折射波，只負責對初至區的個別界面的折射波進行跟蹤，所以很容易辨認，其識別率也很高。而對比折射波，卻要負責初至區與續至區的折射波跟蹤，因此探測能力不強，而且對于地質速度的逆轉層探測也不適用。

隨著社會主義市場經濟的高速發展，我國地質勘探事業發展速度也越來越快。作為地質找礦與資源勘查中的重要技術之一，勘探單位必須對物探技術加以重視。作為社會經濟發展的重要支撐，礦產資源開發是否合理將直接影響到國民經濟的增長。作為地質找礦與資源勘查的重要技術，物探技術的應用可以有效提升采礦質量，并能實現地質行業的快速發展。

4.3工程案例

在地質找礦與資源勘查中，為確保其地質勘探的準確性，應根據勘探地質的特性及工程實際情況進行操作，物探技術作為一種新型技術，在地質找礦與資源勘探查中得到了廣泛應用與推廣。本文主要以遼寧某鐵礦為例進行分析。鐵、銅、金多金屬成礦帶西段的大冶鐵礦床地，在本區廣泛分布古生界與中生界，主要構造物為碳酸鹽巖，其中碎屑巖與煤巖較少。下三疊統大冶群灰巖為鐵山礦區出露地層，在與鐵山相近的侵入體（小于2km）已經出現大理巖、白云質大理巖與角巖。在礦體、接觸帶周圍的圍巖中，尚發育有和成礦作用相關的熱液蝕變現象，成為找礦的直接標志。作為多成因多期次的大型礦床，鐵山鐵礦床超過-400m的探明位置主要礦體組成部分為6大主體，礦體長度大概為4300m左右。磁鐵礦礦石為本礦山的主要類型，顏色以鋼灰色為主，其磁性較強，結構形式為自形、半自形-他形粒狀。物探技術的應用。

5　結語

綜上所述，隨著國民經濟的快速發展，我國地質勘探事業也得到了極大的發展。物探技術作為一種新技術，在地質找礦與資源勘查中得到了大量應用。為確保地質勘探的安全性與精確度，必須對物探技術的應用加以重視，并做好相關試驗工作，確保其各項指標符合地質找礦及資源勘查的相關規定，以此為地質勘探事業的發展提供可靠的保障。

[1]趙文濤.綜合物化探方法在內蒙古大青山綠巖型金礦評價中應用研究[D].中國地質大學（北京），2006.

[2]趙文濤，蘇美霞，張振法，常忠耀，張青，王沛東.綜合分析重力圖中山形異常、鏡像異常和巖體異常[J].物探與化探，2010，（5）.

[3]賈繼標，王鳳茹，秦學業，張自森，劉國印.綜合地球物理勘查找礦模型在找鉬礦中的應用[J].礦產勘查，2010，（3）.

[4]劉國慶，趙金洲，王昊，陳德杰，王夏濤，魏明君，喬保龍，崔小玲.東秦嶺（河南段）鉬礦床地質特征、礦床分布規律及成礦區帶劃分[J].礦產與地質，2008，（3）.

P624[文獻碼]B

1000-405X（2016）-1-223-2