物探技術在地質找礦與資源勘查中的應用

林佳富

（吉林大學，吉林 長春 130000）

在地質找礦以及資源勘查中，經常會使用到物探方法進行現場勘查，分析被調查區域的巖層情況、資源分布情況和儲存量等。和傳統勘查技術不同的是，物探法能解決地質勘探工作量大且投資周期長的缺點，解決單一點勘查、無法實現孔與孔之間無縫對接、鉆探結果以點帶面的問題。在實際勘查中，有時為解決氣候環境等對地質勘測的影響，往往會綜合利用多種物探方法，實現物探技術的互相配合與補充，提高地質找礦的精確性，提高勘查分析的質量和水平。

1 地質找礦和資源勘查中主要的幾種物探技術

1.1 重力勘探

重力勘探是一種利用地質體周圍重力，分析重力異常來確定礦產資源層分布大小、具體空間位置和形狀的方式。在分析重力的基礎上判斷被測區域地質情況、煤層分布情況，最終實現地質找礦、資源勘查的目標。在應用時，該技術方法具有成本低、勘探深度較大，能輕松獲得礦產地質資料的優點。

1.2 磁法勘探

磁法勘探是一種利用巖石層和礦石層之間的磁性差異，從而產生磁異常的特點，來研究地質層構造、判斷礦產資源分布情況的物探技術。該技術方法的在應用時需在地面上布置平行等距的測量線、設置多個測點，利用地面接收儀器接收礦產層和巖石層磁性差異引起的磁異常，然后對獲得的數據進行分析研究，最終可判斷出所測區域礦產資源的具體位置和分布情況。

1.3 電法勘探

電法勘探是一種利用巖石和礦石的電學性質，比如電磁感應、電性等差異，并通過專門儀器研究地球物理場變化和分布規律的方式來判斷地質具體結構、分析資源礦產分布情況的技術方法。該物探技術的應用優勢是方法不受形式拘束，能利用的場源形式多，且能解決多地地質問題，實用性較廣。

1.4 地震勘探

地質勘探技術一般應用在淺層地質找礦中，利用的是淺層地震反射波，通過模仿地震的方式分析地震反射波傳播規律，然后找到資源的具體分布。在實際應用時的原理是，人工激發地震波在巖層中的傳播路徑和傳播時間，探測地下巖層深度和巖層的形狀，通過判斷地質結構來尋找礦產資源。當前，該物探犯法可利用平面地震勘探和立體高分辨地震勘探，對礦區礦產資源的分布、斷層的分布進行分析，判斷礦產資源層分布情況，及其對巖層產生的影響，有利于確定礦產資源，同時也有利于礦產資源的開采工作。

1.5 地質雷達勘探

地質雷達勘探方法對技術要求很高，具有勘探深度淺但波長長、能進行拖動天線式連續剖面測量、垂直分辨能力和水平分辨能力較強，適合用在淺層、極淺層地質勘查中。該技術方法和地震勘探方式結合起來應用，可起到優勢互補的作用。

2 物探技術在地質找礦和資源勘查中的應用優勢

物探技術是地質找礦和資源勘查領域中最常見的和最有用的勘查方式，具有準確度高、搜索能力強、靈敏度高的優點。物探技術分析研究的對象是地質體，在礦產資源尋找的過程中通過對該技術的利用能有效提高地質勘查的效率，降低勘查成本，同時能促進我國礦產勘查技術的發展。特別在礦產能源的勘查過程中，物探技術是一種不可或缺的技術。為了能找到有效的礦脈，同時準確確定礦井的位置，最重要的是要了解有效勘探區域礦產資源的分布情況和資源結構，而應用物探技術的優勢就十分明顯。第一可以利用物探技術和方法及時全面地掌握地下水層變化情況以及分布情況，這是礦井工程開采施工的重要依據，通過準確掌握其地質分布情況和變化來保證礦井工程施工的安全，同時可降低鉆探的工作量，使礦井工程變得更加有針對性，這樣可從源頭上降低建設成本。第二，對物探技術的利用能實現對地質結構和地層變化的勘測，使礦井工程建設施工更加科學和合理，能準確設置開采點。第三，利用物探技術，能準確分析礦資源的分布情況和地質結構信息，根據勘探的結果靈活應用采樣點，然后結合鉆探勘查，全面了解所勘查區域礦產資源的類型和礦產具體的分布。

3 在地質找礦和資源勘查中綜合利用物探技術措施

3.1 數據采集和參數設置

在具體地質找礦和資源勘查工作中，利用電法勘探法進行現場勘查，通過數據采集裝置的設置，其中一個裝置具有應對水平、縱向分辨率的靈敏度和一定的抗干擾力，勘探深度大，有利于水平地層分層和調查研究。另一個裝置對于地下電性異常的反應十分靈敏，能對地下電性異常區域進行快速分析。在應用電法勘探的同時可利用地震勘探法，站在勘探區域開展試驗，確定最佳人工激發地震波的條件，獲得相關儀器參數。選擇具有典型性的測試地段，激發方式一般為人工錘擊震源，觀測系統選擇覆蓋型觀測系統。

3.2 數據信息處理

利用電法勘探法，可通過高密度儀器實現對數據的精確處理，處理時要求保證結果的真實精確，當某個電極連接出現問題，或接地電阻突然發生異常時，必須先進行數據預處理，去除數據壞點，保留一致數據點。然后在經過數據預處理后校正這些數據，通過反演方式來獲得地下電阻率。同時，可利用地震數據處理軟件系統實現對所獲取數據的分析處理。在野外測量并進行數據記錄時，面波、聲波等干擾波會影響原始記錄的質量，為降低對數據質量造成的影響，有必要做好記錄頻譜分析，通過地震所記錄的頻率分布范圍的分析，選擇低通、高通和帶通濾波器完成數字濾波，最后對聲波、面波等干擾波進行壓制處理，可有效提高數據反射水平，保證疊加時間剖面和信噪比的準確。

3.3 數據信息分析與解釋

在數據信息分析和解釋時，利用電法勘探的視電阻率，通過定性分析所測量區域表層、中高層和深層電阻率高低和分布情況，可發現表層電阻率和深層電阻率較低，中層高電阻率較高且分布不均勻，表層分布均勻但是深層分布不均勻，且出現異常區域。另外，可通過地震法水平疊加時間剖面圖來定量解釋區域的地層信息，從圖中可發現淺層是低速層、縱波速度穩定；而中層的速度不均勻，縱波速度在某個范圍內一直發生變化；深層速度分布不均，縱波速度也一直在發生變化。

4 結語

綜上所述，為了適應社會經濟的快速發展，地質勘探事業得到了進一步推進，而物探技術在地質找礦和資源勘查中的應用也越來越常見，并取得了不錯的應用成效。在這些物探技術中，磁法勘探可以準確分析出所勘查區域的地質構造和磁異常分布情況，通過磁測結果指導地質評價和探礦找礦工作。其中，電法勘探的抗干擾能力較強，能保證觀測的高精度，且勘探深度較深，有利于水平分層。地震勘探法能準確探明覆蓋層的起伏和埋藏深度；地質雷達勘探可實現對地基地層覆蓋層的探測，通過生成連續的平面圖和剖面形態資料圖，能更好地了解覆蓋層深度和起伏情況。在實際應用時，可以將這些物探技術和方法結合起來，獲取更加全面、準確的地質信息，做出更加詳細的數據分析和解釋，并通過地質斷面圖的生成精確測量出所測區域各巖層縱波的傳播速度和各巖層的厚度，最后準確判斷所測區域地下巖層的地質情況和礦產資源分布情況。