深部金屬礦勘查中常用的物探方法及運用

李俊鋒 張賽

摘 要：隨著經濟的飛速發展，人們對于金屬礦產的需求量也越來越大，因此對于金屬礦產的勘查越來越重要。隨著找礦勘查工作的逐步深入，淺、地表礦勘查已經殆盡，找礦的難度與深度越來越大，因此深部金屬礦的勘查越來越受重視，深部找礦的方法也成為了地質找礦行業討論的熱點。本文針對深部金屬礦勘查的物探方法及應用效果進行了對比和分析，旨在找到科學的勘查方法，降低找礦風險，希望能為地質同僚提供一絲參考。

關鍵詞：深部金屬礦；勘查工作；物探方法；運用

由于僅通過人的肉眼，即光與地面淺表處礦體的聯系已逐難見效，而是必須穿越地平線深入到地下深處去探尋潛在的深埋礦藏，所以深部找礦一直是個勘查難題，由于深部礦體往往是隱伏的，直接施工地質工程成本較高，風險較大。隨著科技的發展，物探方法趨于完善，為深部找礦的前期勘查工作提供了技術支撐。

一、深部金屬礦勘查常用方法

就目前而言，我國的深部金屬礦勘查常用的物探方法主要有以下幾種：磁場勘探法、重力勘探法、電法勘探法和地震勘探法。雖然這幾種物探方法較為常用，然而不同的方法都有自身的優點和缺陷，在面臨深度金屬礦勘查的過程當中也會出現一系列的問題。下面對上述四種物探方法進行介紹和分析。

（一）磁場勘探法

磁場勘探法是指利用不同金屬礦石之間產生不同的磁場對礦物質內部的金屬礦進行準確的定位，因此，這種勘探方式是根據不同金屬礦石之間所產生的不同磁場及其分布規律進行勘查，進而找出內部的金屬礦物質。目前，我國已經具備了較為完備的磁場勘查的基礎，而且這一方式也得到了較為廣泛的運用。

（二）重力勘探法

重力勘探法是借助勘查地點以及周圍巖石之間的重力的不同，進行對金屬礦的具體位置的定位。仔細來說，勘查的人員需要對勘查地點和周圍巖石的密度和質量進行一個大致的了解，進而進行估算，運用重力勢能以及其他的一些科學計算方法得到金屬礦的密度和位置。對金屬礦的具體位置進行定位，還需要結合所測量的結果和當地的環境進行一個大致的估算。就目前國家層面而言，重力勘探法已經做一個較為使用廣泛的方式運用到勘探工作當中去。

（三）電法勘探法

在以往的勘查中，電法勘探法是一個使用的較為頻繁的方式，且較為廣泛的運用到了深度金屬礦的探測和開發當中去。電法按傳導類分直流電法類和交流電法類，按電磁類分時域類和頻域類。科技發展日新月異，電法勘探法的技術也得到了較大的提升。電法勘探法經過長時間的磨合和創新，也取得了較為成熟的理論基礎和技術方法。從原理而言，電法勘探法是利用金屬礦石所具備的電學特性特征，進而對金屬礦的具體位置進行定位。但是由于礦石的電學特征有導電性、電磁感應等特征，因此電法勘探法通過使用一些精密度較高的儀器進行測試，從而得出較為正確的結論。

（四）地震勘探法

地震勘探法起步較晚，直到上個世紀末才開始運用在對深度金屬礦的尋找這一技術當中。地震波場主要針對大型和超大型金屬礦產資源的探查；確定成礦區（帶）深部的空間形態，非耦合變形形態及過程，評價大型、超大型金屬礦床的深部介質和構造環境，物質運移的軌跡，精確確定研究區的主要富礦層層位。目的是揭示區域成礦規律和其形成的動力學響應，成礦與富集的運動學和動力學模型的建立等。它具有第二深度空間找礦、勘探不可替代的技術優勢。

二、物探方法在深部金屬礦勘查的運用

（一）磁場勘探法的運用

磁場勘探法往往用在測量深部金屬礦的長度，深度和走向等，且精確度較高。由于地面磁測工作開展的比較廣泛且工作程度較高，以及磁測儀器的更新換代，目前所開展的工作基本都屬于高精度范疇。地磁工作的工作對象就是各類鐵礦及與鐵磁性物質伴生的各類金屬礦床。開展地磁工作的地質目的是直接或間接找礦，在有條件時也可用于構造研究和地質（巖性）填圖。磁場勘探法的運用技術已經較為成熟，運用時間較為長，各項技術和設備也基本完善，因此，測量精確度和準確度都比較高。同時，由于磁場勘探這一方法精確度很高，還可以根據所得數據計算礦物質的深度，因此，和其他勘探方式比較而言，磁場勘探因其準確定位和精確度高而有利于勘探者的發現和定位，可以利用磁場勘探測量探究已經開發的井礦和礦體，進而進行進一步的分析和定位，因此，磁場勘探法也是深部金屬礦勘測當中較為常用的辦法。

（二）重力勘探法的運用

重力勘探法常用在密度較大的礦產資源的勘查中，常用來尋找和基性、超級性巖石一起的礦產資源。但是由于重力勘探法的局限性以及受到儀器設備的限制，因此這種方式不太適用于山區的深部金屬礦的探測工作當中，原因是使用的儀器多少會受到當地的復雜的地形結構的影響，從而造成勘測結果的誤差，對于深部金屬礦勘查作業是存在較大的問題和誤區的，會加大作業難度。因此，重力勘探法常常需要和其他勘探方式進行結合，從而對深部金屬礦勘查作業進行準確定位和使用。

（三）電法勘探法的運用

電法勘探法在深部金屬礦的勘查當中是較為常用的，而且使用廣泛，原因是電法勘探法的瞬間電磁法具有較強的分辨能力，還具有較高的作業效率，因此，將這種電法勘探法較為廣泛的使用，可以全面提高生產效率。電法中應用最廣泛的激發極化法最大優點是激電異常主要由地質因素引起，純地形因素不會產生激電異常。本方法采用多種裝置開展工作，以解決不同的地質問題。常用裝置有激電（剖面）裝置、三極（聯合）剖面、偶極-偶極、對稱四極測深、三極測深等。在開展面積性工作時，主要采用中梯裝置，為了提高工作效率，一般采用一線供電、多線測量的方式。開展剖面工作時可依據工作目的選擇裝置，其中的聯合剖面裝置研究陡傾斜的極化體比較有利。測深裝置主要用于研究極化體的掩埋深度問題。一般來說，激發極化裝置的大小與探測深度及分辨率有明顯關系。所以在進行工作設計時，一定要依據實際的地質條件及工作目標設計適當的裝置系數。這種方法可在我國大型成礦帶（區）和危機礦山接替資源勘查中用于勘查深部礦產（500-2000m）；如膠東金礦集區，南嶺有色—貴金屬礦區，湘黔桂三角區（鉛、鋅、金），九瑞銅多金屬礦集區，德興—永平大型銅金礦集區，金川銅鎳硫化物礦集區，東川—易門銅礦礦集區，衷牢山金多金屬礦集區，東部典型鐵礦區和西部大型成礦帶（區）及已尋找和發現大型和超大型礦床和多金屬礦集區。

（四）地震勘探法的運用

就目前的技術而言，地震勘探法的技術還停留在一個較為初級的階段，但是由于地震勘探法勘探的深度大于兩千米，因此，這種勘探方式在一定程度和環境當中具有較為廣闊的發展前景。就目前而言，地震勘探法大部分發展的方向是向著金屬礦物質勘探而言的，也具有一個較為廣闊的發展前景。

三、小結

物探方法的選擇，一般是依據工作區的下列三方面情況，結合各種物探方法的特點進行選擇：一是地質特點，即礦體產出部位、礦石類型（是決定物探方法的依據）、礦體的形態和產狀（是確定測網大小、測線方向、電極距離大小與排列方式等決定因素）；二是地球物理特性，即巖礦物性參數，利用物性統計參數分析地質構造和探測地質體所產生的各種物理場的變化特點。如磁鐵礦的粒度、品位、礦石結構等對磁化率的影響，采用方法的有效性等；三是自然地理條件，即地形、覆蓋物的性質和厚度及分布情況、氣候和植被土壤情況等。

不同的物探方法都有其自身的缺點和優點，根據勘查區的實際情況，選擇合適的物探方法是重點。有時候單一的物探方法解釋起來比較困難，往往具有多解性，因此應該考慮選擇運用不同的物探方法，降低風險，比如現在流行的電磁法就是兩種物探方法結合的典范。在做物探工作前，應充分收集勘查區的地、物、化、遙資料，做好深部金屬礦勘查的準備工作，物探專業技術人員才能夠有足夠的依據進行推理和解譯，才能更加準確地反映真實的地質體。

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