物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用及發(fā)展

■張哲

（遼寧省冶金地質(zhì)勘查局物探測繪大隊遼寧鞍山114001）

物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用及發(fā)展

■張哲

（遼寧省冶金地質(zhì)勘查局物探測繪大隊遼寧鞍山114001）

我國的礦產(chǎn)資源經(jīng)過數(shù)百年的探尋和開發(fā)，地表礦產(chǎn)資源已多被發(fā)現(xiàn)和利用。未來礦產(chǎn)資源的開發(fā)方向必定是地下深處以及海域地區(qū)，而這些地區(qū)的礦產(chǎn)資源，開發(fā)難度較大，因而，作為使用廣泛、優(yōu)點突出的物理勘查技術(shù)，其深入研究必將成為未來研究的重點，也將是未來地質(zhì)找礦行業(yè)中的潮流。本文主要分析探討了物探技術(shù)在礦產(chǎn)勘查方面的應(yīng)用及發(fā)展方向，為今后物探技術(shù)找礦工作提供必要的理論參考。

礦產(chǎn)資源 物探技術(shù) 應(yīng)用 效果 發(fā)展方向

1 礦物形成理論分析

地質(zhì)成礦可以分為兩個階段，第一階段，當(dāng)?shù)刭|(zhì)體成巖作用已經(jīng)完成，實現(xiàn)了巖石和流體的初始分離。由于發(fā)生地質(zhì)構(gòu)造活動，成礦介質(zhì)溫度、壓力發(fā)生變化。成礦介質(zhì)尚處于高溫、高壓、強酸、強堿或強氧化條件下，成礦流體對原來的巖石礦物形成大規(guī)模交代作用，出現(xiàn)大量交代礦物。成礦物質(zhì)尚處于絡(luò)合物狀態(tài)時發(fā)生大規(guī)模礦物交代作用，此時屬于成礦前期蝕變。第二階段，成礦介質(zhì)在地質(zhì)作用過程中轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏亍⒌蛪?、近中性或還原條件時，成礦物質(zhì)沉淀結(jié)晶就位，同時又形成新的脈石交代礦物。此時屬于成礦物質(zhì)卸載階段的蝕變。因此礦床周圍出現(xiàn)了兩套交代作用。一是顯示成礦物質(zhì)處于流體中絡(luò)合物狀態(tài)；二是成礦物質(zhì)結(jié)晶沉淀就位。

成礦作用的本質(zhì)是成礦元素根據(jù)其地球化學(xué)特征在不同的地質(zhì)作用（如沉積作用、火山噴發(fā)、巖漿侵入、區(qū)域變質(zhì)、大型變形構(gòu)造等）條件下形成各種類型的礦床。礦床形成的內(nèi)因是成礦元素地球化學(xué)特征。外因是成礦地質(zhì)作用。根據(jù)元素地球化學(xué)特征篩選的成礦作用特征標志提高了地質(zhì)找礦標志的確定性。判別能否找到工業(yè)礦床的可能性，最大限度降低地質(zhì)找礦標志的不確定性。

2 物探工作在找礦各階段的應(yīng)用

2.1 從礦產(chǎn)類型上考慮部署

除磁鐵礦等用磁法直接找礦外，目前應(yīng)用物探找礦效果最好的油氣、煤炭和地下水勘查方面以間接找礦為主。在煤炭勘查方面，采用高分辨率地震技術(shù)有效地追索煤層及煤層中的小斷層；在勘查找水方面，使用核磁共振、激電等方法判定電阻率法圈出的可能含水地段是否有水和水量大??；在尋找沉積鹽類礦床方面，重力、電法、放射性、地震和水化學(xué)等方法的綜合運用，不僅能圈定沉積盆地、了解構(gòu)造，還能直接圈定鹽類礦田或礦層范圍。

2.2 不同找礦階段物探技術(shù)的應(yīng)用

物探技術(shù)在礦產(chǎn)的預(yù)查階段對發(fā)現(xiàn)礦床作用極大；在普查階段對發(fā)現(xiàn)盲礦、判斷礦體產(chǎn)狀、延深和連接情況可起重要作用；普查之后，在礦床勘探階段充分運用物探技術(shù)，通常還會有新發(fā)現(xiàn)，即使不能擴大儲量，也可大大節(jié)約勘探費用、縮短勘探周期。

3 地球物理探礦法的應(yīng)用及其地質(zhì)效果

3.1 應(yīng)用物探找礦的有利條件與不利條件

（1）物探找礦有利條件：地形平坦，因物理場是以水平面做基面，越平坦越好；礦體形態(tài)規(guī)則；具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，礦物成分較穩(wěn)定；干擾因素少；有較詳細的地質(zhì)資料。最好附近有勘探礦區(qū)或開采礦山，有已知的地質(zhì)資料便于對比。

（2）物探找礦的不利條件：物性差異不明顯或物理性質(zhì)不穩(wěn)定的地質(zhì)體；尋找的地質(zhì)體或礦體過小過深，地質(zhì)條件復(fù)雜；干擾因素多，不易區(qū)分礦與非礦異常等。

3.2 物探方法的種類、應(yīng)用條件及地質(zhì)效果

（1）物探方法的選擇，一般是依據(jù)工作區(qū)的下列三方面情況，結(jié)合各種物探方法的特點進行選擇：一是地質(zhì)特點，即礦體產(chǎn)出部位、礦石類型（是決定物探方法的依據(jù)）、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀（是確定測網(wǎng)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(shù)，利用物性統(tǒng)計參數(shù)分析地質(zhì)構(gòu)造和探測地質(zhì)體所產(chǎn)生的各種物理場的變化特點。如磁鐵礦的粒度、品位、礦石結(jié)構(gòu)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(zhì)和厚度及分布情況、氣候和植被土壤情況等

（2）物探方法隱伏礦床找礦的應(yīng)用及地質(zhì)效果。

物探方法隱伏礦床找礦也就是深部找礦，也可經(jīng)說是“攻深找盲”更為全面，盲礦體或者說隱伏礦體不論埋藏深淺，都屬于深部找礦范疇。結(jié)合云南紅河建水地區(qū)找礦實踐，深部找礦應(yīng)分成以下三個方面。

一是老礦山深邊部找礦：根據(jù)已知礦山地質(zhì)物化探特征，總結(jié)其成礦規(guī)律，預(yù)測定位隱伏礦體，擇優(yōu)對隱伏礦體進行鉆探驗證。這種方式找礦資料充分，補充少量工作，即可“總結(jié)成礦規(guī)律預(yù)測定位隱伏礦體”這樣探尋隱伏礦體實現(xiàn)了我國攻深找盲的重大找礦突破。老礦山深邊部找礦也為很多危機礦山發(fā)現(xiàn)了新的資源，擴大了資源量，大大延長了礦山服務(wù)年限。

二是找礦遠景區(qū)深部找礦：根據(jù)找礦遠景區(qū)地質(zhì)物化探特征，類比典型礦床，預(yù)測隱伏礦體。這種方式探尋找礦也是“預(yù)測隱伏礦體”獲得一個找礦方向或找礦啟示，更多的需要按照這個啟示去布置工作，綜合新的信息，再進行二次預(yù)測隱伏礦體和深部鉆探驗證。這是找礦新突破的重要方向。

三是提高深部找礦概率，重點在于抓好地勘工作管理，搞好綜合研究，采用有效的勘查技術(shù)手段，項目滾動發(fā)展，進行深穿透化探工作，建立深部找礦的數(shù)據(jù)平臺，多元信息進行整體分析、定性解譯與定量反演計算，優(yōu)選出深部找礦的靶區(qū)，最終實現(xiàn)找礦突破，提高找礦成果。

4 地質(zhì)找礦中勘查的發(fā)展方向

許多金屬礦物存在在一些山區(qū)，山谷之中，這樣的地形地勢起伏較大，這就要求許多物理勘測儀器向著系列化、輕便化、智能化和多用化方向發(fā)展。在地震法中，有一種利用可控震源的方法，它是一種激發(fā)地震勘探信號的設(shè)備，珍重方法環(huán)保安全，施工靈活，在地形復(fù)雜地區(qū)需高密度勘探的地區(qū)，可控震源作業(yè)將成為首選。目前，它還不能廣泛應(yīng)用，日后體積小、重量輕、便攜式的電磁驅(qū)動的高頻可控震源將是研究的一大方向。

在數(shù)據(jù)采集方面，自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)實情況中，搬運和布設(shè)大線花費了許多人力財力，因而，發(fā)展高靈敏度、大容量、大功率、多功能、多取樣的采樣技術(shù)應(yīng)成為又一發(fā)展方向。

數(shù)據(jù)處理方面，計算機技術(shù)配合信息數(shù)字化以及成像模擬等技術(shù)仍有很大的潛力可挖掘，使數(shù)據(jù)處理、資料解釋以及視圖方式實現(xiàn)圖形可視化及自動化也是它的一大目標。

5 結(jié)語

長期來，在金屬探礦過程中，我們都缺乏對物探技術(shù)充分而全面的認識，相對在國外來講外國很多外國礦業(yè)公司在地質(zhì)找礦的選區(qū)、選點、定位工作上都十分重視對物探技術(shù)的應(yīng)用。因此，我們國家應(yīng)該不斷的對已經(jīng)成功應(yīng)用過的物探技術(shù)進行工作總結(jié)，在金屬礦的開礦工程中充分開發(fā)創(chuàng)新利用物探技術(shù)，使得我們國家的物探技術(shù)得到不斷的完善和成熟。

[1]劉榮偉.淺談多種地質(zhì)找礦手段的綜合應(yīng)用，大科技 [J]，2012，（22）；

[2]裴超.物探在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用的淺析 [J].科技研究,2014.

[3]雷柳貴.多種地質(zhì)找礦手段的綜合應(yīng)用，大科技 [J]，2012，（15） .

F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-244-1