物探技術在地質找礦與資源勘查中的應用

柏燕學

（荔波縣自然資源局，貴州 黔南 558400）

在過去的較長時間段中，不少采礦人員或企業對礦山進行了無節制地開采，從而導致我國現存礦產資源儲量越來越少，然而，深部礦產資源具有地質環境復雜、礦產埋藏深及勘查成本高等特點，從而導致地質找礦難度較大，因此，就需要借助于物探技術進行深部找礦，本文主要探討了物探技術在地質找礦與資源勘查中應用的相關問題[1]。

1 物探技術的定義及其應用意義

物探技術指的是利用巖石、礦石(或地層)與圍巖的物理性質差密度、磁化性質、導電性、放射性等異為基礎，利用勘探儀器，用物理學的原理和方法，對地球的各種物理場分布及其變化進行觀測，并將這些信息反饋給勘探人員，使其對這些信息進行綜合分析，從而得出較為可靠的找礦預測成果。物探技術應用于地質找礦與資源勘查中具有以下三個方面的重要意義：①能快速、準確地明確地質中礦產資源分布、范圍及周邊巖石等信息，從而能有效提高地質找礦與資源勘查質量和效率；②利用物探技術能有效獲得深部的地質信息，從而能幫助相關工作人員合理預測工程進度和做好施工安全管理，進而能提升工程進度和安全性；③規避礦石磁力吸引，相關研究指出，在地質找礦過程中，礦產周圍的各類巖石也存在相應的磁性特征，這些磁性特征會給地質找礦與資源勘查分析帶來一定的誤導或對地質找礦與資源勘查工作順利開展造成不良影響，而采用物探技術能有效規避礦石磁力吸引，提高地質找礦與資源勘查工作的準確性[2]。

2 物探技術在地質找礦與資源勘查中的具體應用

根據探測原理的不同，物探技術可細分為電法物探技術、磁法物探技術、重力法物探技術、地震法物探技術、地質雷達技術、瑞雷波技術等多種類型，不同物探技術在地質找礦與資源勘查中均有良好的應用：

（1）電法物探技術。電法物探技術指的是利用勘探儀器探測地層、礦物層中各類地質結構、巖石和礦體的電化學特性及電磁特性，從而來判斷礦體資源的位置、類型、大小和形狀等信息。應用電法物探技術進行地質找礦與資源勘查前，需對地質結構進行科學、詳細地劃分，才能進行探測，且電法物探技術主要適應于傾斜角較小的巖層和應用于水平方向的巖層勘測。需根據地質找礦和資源勘測地的實際情況決定是否采用該物探技術進行地質勘測。

（2）磁法物探技術。磁法物探技術主要是利用勘探儀器檢測地質巖層中巖石和礦石的磁性差異，從而來判斷礦石分布情況、具體儲存量等信息。磁法物探技術應用條件較高，多應用于磁差較大的地質環境中。該項物探技術又可細分航空磁測、鉆井磁測、地磁測量三種類型。

（3）重力法物探技術。重力法物探技術主要是根據萬有引力原理，通過探測地殼下巖石、礦石之間的密度，根據巖石、礦物、土壤間的密度差異來判斷礦石埋藏的深度、大小和形狀等，一般來說，采用重力法物探技術對大密度的巖石進行探測時，若其中存在大密度的礦物，會導致生成的引力相對較大，小密度的礦物生成的引力相對較小。

（4）地震法物探技術。地震法物探技術主要是通過探測巖礦邊界上的地震波所產生的不同物理現象來判斷地質構造和地層等信息，將其應用于地質找礦與資源勘查中，主要是將把地震波傳送至地底下，利用地震波輻射將地層中各類礦體或其他物質的波、波頻、傳播時間等多種數據信息記錄下來，然后，采用專用的設備對相關數據信息進行精準計算和分析，最后根據計算結果判斷礦體的埋藏深度、具體性質、形狀、大小等，從這個探測原理可以看出，地震法物探技術是一種新型的地球物理技術，能夠根據地球物理技術中的表面波信號散射原理進行地質找礦與資源勘查，并且，其具有操作簡便、使用空間小、成本效益高、精度高、結果直觀、探測速度快等優勢。

（5）地質雷達技術。地質雷達技術主要是利用頻率較高的電磁波開展地質探測工作，在實際應用過程中，其主要是利用天線將電波傳送至地下，根據電磁波對強弱不同介質的反應情況對地下結構及礦體分布情況等進行判斷，其不僅能過濾處理和翻譯各類接受到的波長，同時還能變量分析反射波的狀況、特征等信息，從而獲得準確的探測結果。目前，該項物探技術被廣泛應用于礦床地質勘查、礦井實驗、工程檢測等工作中，發揮了重要的探測價值，如將其應用于鹽類礦床的勘查工作中，可根據雷達圖像的亮度對礦產的分布區域和儲量等信息進行判斷，一般來說，雷達圖像亮度值高的區域含有豐富的鹽類礦床，如圖1、圖所示，鹽湖干涸區域的雷達圖像呈亮白色，干涸的洪積黃泥地區域的雷達圖像呈黑色。

圖1 鹽類礦床雷達圖像

圖2 干涸的洪積黃泥地區域雷達圖像

（6）瑞雷波技術。瑞雷波技術是一種新型的物探技術，其主要是利用相關的探測設備觀測地層中各類地勢結構、巖石和礦體的瑞雷波瞬間動態或穩定狀態，在實際探測過程中，主要是借助于垂直作用于地面的沖擊地震波對影響范圍內的瑞利波信號進行檢測，并利用反射波實現勘測正演與反演，從而準確判斷地質信息，將該項技術應用于地質找礦與資源勘查中，探測成本相對較高，且需要體積較大的探測儀器設備支持，但是，相比于其他的物探技術，它的探測效率更高，分辨率更高，探測速度更快，在各類地質找礦、地質災害調查與評估、工程建設前的地質勘查等工作中均有較好應用效果，另外，該項物探技術還能使地質探測后期研究工作的操作方式豐富，如可幫助探測人員利用瞬態面波和落重震源技術對煤礦等工程的資源情況進行分析，且其還能通過對比實際鉆孔位置深的巖層情況，對巖層走向和鉆孔情況進行判斷描述。

3 物探技術在地質找礦與資源勘查中的應用注意事項

為提高物探技術在地質找礦與資源勘查中的應用質量和效率，在實際應用過程中，探測人員還需注意相關的事項。

（1）遵循物探技術應用原則。在地質找礦與資源勘查中應用物探技術需遵循一定的原則：①從簡至難的原則，對各種物探技術的選擇和應用需遵循從簡至難的原則，由點到線、由線到面逐步獲得全面的地質信息，且探測過程中，還需將各項測量數據信息完整地記錄和保存下來，以便于日后相關工作使用。收集完整的地質信息后，還需建立地球物理模型對相關地質信息進行全面分析，這樣不僅能有效提高地質數據信息分析、處理質量，還能為地質勘探結論提供可靠和全面的參考依據。②探測前充分準備原則，應用物探技術進行地質找礦與資源勘查前，探測人員還需對所探查區域的地質和巖層特點進行全面了解，具體可采用地質填圖等地勘技術手段獲取全面的地質信息，只有充分做好探測前準備，才能有效提升物探技術在地質找礦與資源勘查中的應用效果。

（2）合理優化技術準備。近年來，隨著地質找礦與資源勘查范圍的不斷拓寬和勘查要求的不斷提高，對地質找礦與資源勘查工作也提出了更高的目標要求，為達到新時期的地質找礦與資源勘查目標要求，就需要探測人員合理優化各項物探技術準備，也即將物探技術應用于地質找礦與資源勘查工作前，需對探測地進行全面的考察，并根據考察結果對相關物探設備進行更新，另外，還需結合工程地的實際情況對物探設備進行各項測試和優化，以避免其功能參數發生偏差，從而影響探測工作質量和效率。為確保地質找礦與資源勘查工作有序、穩定和安全地進行，還需組建勘探團隊對工程條件進行全面分析和總結，然后，制定合理的勘探任務流程，才能促進地質勘探工作順利、高效開展。

4 結語

提高地質找礦與資源勘查質量和效率，對促進我國社會生產和經濟發展均有重要的意義，然而，地質找礦與資源勘查是一項復雜且系統的工程，需要借助于物探技術的支持，才能有效提高地質找礦與資源勘查質量和效率，并提升地質找礦與資源勘查工程進度和安全性，在實際應用過程中，探測人員需根據探測地的實際情況選擇合理的探測技術進行地質找礦與資源勘查，通過編制科學合理的勘測方案，并嚴格按照方案進行操作，方能取得較為準確合理的數據供勘探人員進行研判。

物探技術一直以來都是地質找礦過程中一項重要的技術手段，尤其是在金屬礦產、油氣礦產勘探過程中效果較為明顯，物探技術是系統性找礦工程中的一項重要輔助手段，在通過物探手段獲得相關預測靶區后，仍然需要通過鉆探等技術手段進行驗證，隨著科學技術水平的提高，相應的物探儀器越來越先進，工作模式、操作方法越來越簡單，探測精度也越來越高，其在找礦過程中發揮的作用也越發突出，因此，只有在設備上進行改進，并對操作人員進行培訓后，才能發揮出物探技術在找礦上的應有貢獻，使物探技術越來越受勘查技術人員的重視。