芻議地球物理法在金屬礦勘查中應用

李星江，張 強

（1.吉林大學地球科學學院，吉林 長春 130061；2.青海省第五地質礦產勘查院，青海 西寧 810099）

隨著近些年我國金屬礦的快速發展和應用，地表礦以及淺層礦的數量和規模都在快速下降，找礦的難度越來越大，尤其是對于地層出露較差的區域來說更是需要通過物探法來進行金屬礦勘查，其中地球物理法是最為重要的方式之一。從現階段來看，在對金屬礦進行勘查時大都會采用物探法來進行，利用物探法進行金屬礦勘查可以更加有效的對礦產資源進行勘查，從而提升礦產行業的效率。

1 金屬礦勘查技術發展介紹

隨著我國工業改革的不斷深入，金屬礦勘查工作得到了快速發展。已經從最早的模糊勘查經歷了精準勘查，直到現在我國很多區域都建立起了大型的礦產開采基地，并且建立起了礦產勘查專業隊伍。隨著我國技術水平的進一步提升以及金屬礦勘查技術的日漸成熟，綜合物探法在金屬礦勘查中得到了有效應用，能夠通過更加科學的方式進行金屬礦的勘查。

2 物探勘查技術常用方法分析

①大地電磁測探法（MT）：此種方法主要是以天然交變電磁場作為場源的被動場源電磁測探法。此種方法發展相對較早，在上世紀80年代就已經應用到了礦產的勘查工作當中。此種方法主要利用被動場源所造成的地表觀測電磁場強度變化來分析地下礦石電性和所分布的特性。此方法的特點在于：探測深度大、工作成本相對較低、分辨率較強、所需設備便捷等。②甚低頻電磁法（VLF）：此種方法是從上世紀80年代開始傳入到我國的，其主要原理在于：主要通過頻率在15-30kHz的甚低頻軍事或者廣播電臺發射的電磁波當作場源，通過地表、空中或地下電磁場空間分布情況來得出淺層地質體電性異常問題。此種方法的特點在于：探測深度相對較小（50m以內）、所用儀器設備較為輕便、所用方法較簡單、資料處理較快等等。此種方法在圈定蝕變帶和良導斷裂破碎帶、找尋低電阻率巖脈、追尋含礦構造等方面非常具有優勢，常常被用在淺覆蓋區和外圍剖面方面。③地震層析成像法（CT）：此種方法起源非常早，從上世紀80年代開始應用到金屬礦地球物理勘查工作當中。此種方法的基本原理為：通過醫學用X射線的CT理論，結合地震波數據對地下結構物理屬性進行反應，可以逐層的進行圖像剖析。此種方法的優勢在于：技術理論較為成熟、具有非常高的分辨率、探測深度相對較大，特別是在深部探測方面具有更加明顯的優勢。④瞬間電磁法（TEM）：此種方法屬于電磁測深法的其中一種，主要是將電磁感應理論最為基礎，在實際操作過程中主要研究所探測目標物感生出的渦流場在其周圍空間形成的二次電磁場隨時間變化的相關特性，從而預估出目標物所在的空間形態情況，進而達到探測的目的。TEM方法的特點在于：具有較大的探測深度、受地形影響較小、施工環境較為寬松、作業較為便利。⑤可控源音頻大地電磁法（CSAMT）：此種方法主要興起在上世紀80年代，主要是以大地電磁法以及音頻大地電磁法作為基礎建立起的主動場源頻率域電磁勘探技術。此種方法可以利用供電頻率的變換來實現電阻率的測深。在山區當中應用此方法進行勘查時可以按照實際地形情況來設定發射機的位置。在測量過程中通過移動接收機就能夠實施面積性測深工作，明顯提升了效率并降低了成本。⑥淺層地震技術：淺層地震技術更多應用在地震勘探當中，主要通過人工激發的彈性波在巖石中的傳播來分析探究地下地質結構以及巖性信息。此種方法具有非常大的探測深度（能夠達到地表之下3km），通過相應的圖像處理可以對地下構造形態以及分布情況實施詳盡的評價。此種方法在我國金屬礦地震勘查技術中還處在試驗階段。

3 地球物理法在金屬礦勘查方面的應用

①地球物理法中淺層地震技術的應用：對于金屬礦產來說，其淺層巖層面到路面的距離相對較短，因此對于此種情況來說可通過具有人工智能的地球物理探測法實施勘查，其中最為重要的一種就是淺層地震技術。雖然此種技術能夠在油氣以及金屬礦方面進行有效應用，但是因為油氣和金屬礦在分子結構方面具有一定區別，所以在應用此技術進行金屬礦巖石結構勘查過程中所得到的信息會存在一定偏差，與事先設定的金屬礦勘查目標不一致[1]。②地球物理法在鐵礦勘查方面的應用：從目前情況來看，鐵礦資源更多分布在我國東北地區，尤其是在黑龍江地區鐵礦資源最為豐富[2]。在該區域實施多金屬資源勘查過程中常常會首先采取地面磁測法來進行，之后利用相應的鉆探技術找到一條鐵礦體，并且采用同樣的方式找到其他的低阻帶，這樣就能夠說明所找尋的其他鐵礦體是存在的。由于鐵礦體和周圍礦巖間具有非常顯著的電性差異，所以通過MT探測法實施剖面探測就可以得到低阻特性。在實際勘查過程中鐵礦的傾角相對較小，但是經過測量所得到的電磁異常相對實際情況要略寬，因此通過MT法可以對磁異常區域實施較為精密的測定，以此可以對鐵礦資源實際情況進行較為精確的勘查。③地球物理法在金銅礦中的勘查應用：通過地球物理法進行金銅礦勘查過程中一定要充分分析金銅礦所具有的結構造帶，在分析此方面問題時可以充分結合MT法以及VLF法來共同進行，通過這兩種方法的充分結合應用能夠有效提升礦產勘查過程中的準確性以及科學性，從而使得金銅礦勘查可以更加有效的進行。在采用這兩種方法進行金銅礦勘查過程中，首先通過MT法對于低電阻帶實施定性分析，之后再通過VLF方法對于存在的極化情況實施測量分析，最后可以通過電磁法對于蝕變帶進行科學合理的分析。通過這些方法的綜合應用能夠有效提升物探工作的效果。

4 結語

本文主要闡述了地球物理法在金屬礦勘查中的應用，通過本文的介紹能夠對現代金屬礦勘查提供一定參考和幫助。