地球物理勘探方法及其在多金屬找礦中的運用

王雷

摘 要：本文簡要介紹了地球物理技術和常用的方法在中國資源勘探。認為高分辨率、高精度、多學科、多方向的綜合應用將成為地球物理勘探的必然趨勢。今天的科學技術發(fā)展，對礦產(chǎn)資源的需求量越來越大，因此，礦產(chǎn)勘查已成為社會發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

關鍵詞：地球物理；勘探方法；多金屬找礦；運用

前言

自二十世紀八十年代以來，多礦物勘查的興起，促進了物探方法的發(fā)展。隨著地表礦石和淺層礦石的減少，找礦難度加大，特別是在地層較差的地區(qū)，物探方法的效果將越來越重要。地下礦體或地質構造以其物理性質、大小和位置為基礎，物理現(xiàn)象反映在地表。這個物理現(xiàn)象是整個地球物理現(xiàn)象的一部分。地球物理勘探的主要工作是使用合適的工具，在工作區(qū)的措施和收到的各種物理現(xiàn)象的信息，并通過有效的處理方法，提取所需的信息，并根據(jù)礦體或結構的物理差異和圍巖的地質條件分析，并進行地質解釋與演繹。探測地下物體的位置、大小和發(fā)生情況，以及反映相應物理特征的物理量，并給出相應的解釋和推理圖。因此，地球物理勘探是勘查工作中不可缺少的重要手段。

1 地球物理勘探的主要方法

1.1 磁力勘探

1.1.1 極低頻電磁法的空氣和大地

甚低頻電磁法的基本原理是利用作為場源的頻率很低的軍事或電臺頻率15kHz發(fā)射的電磁波，測量的表面上的電磁場的空間分布，在空中或地面，陷阱的破碎帶、蝕變帶，跟蹤的容礦構造，尋找低阻脈，并尋找低阻環(huán)。礦化范圍有明顯的優(yōu)勢。

1.1.2 大地電磁測深

大地電磁測深是一種基于自然交變電磁場的無源場源電磁測深方法。利用被動場源引起的電場強度變化，研究地下礦電和分布特征。至于金屬礦床而言，一般有礦體與圍巖之間的電性差異大，蝕變巖和不變的巖石和金屬硫化物礦體的富集在電阻率降低明顯，而發(fā)生的脆性斷裂，韌性剪切帶和蝕變帶可導致明顯的礦體與圍巖地層之間。電差法是大地電磁測深法解決這類問題的有效途徑。

1.1.3 瞬變電磁法

瞬變電磁法不同于大地電磁測深、有源場源和以脈沖電流信號為場源的時域電磁探測技術。通過研究物體感知覺產(chǎn)生的渦流場周圍空間中形成的兩個電磁場的對應特性，推測出物體的空間形態(tài)，從而達到探測的目的。

1.1.4 可控源音頻大地電磁法

可控源音頻大地電磁法是由偶極AB 1至2km電極距離和測量工作布置在垂直于偶極子的偶極30度的扇形區(qū)域，與線平行于AB的電源連接在這個時候，場源可以被認為是平面波，和電阻率測深的目的可以通過連續(xù)改變電源頻率實現(xiàn)。

1.1.5 連續(xù)電導率剖面測量系統(tǒng)

連續(xù)電導率成像系統(tǒng)是一種混合源頻率域電磁測深系統(tǒng)。利用人工發(fā)射信號補償某些自然頻段的不足，從而獲得高分辨率電阻率成像。主動信號源探測深度淺，用于淺層構造探測，深部構造可以通過自然背景場源成像直接反映剖面礦化異常的形狀、規(guī)模和礦化強度。

1.2 地震勘探方法

1.2.1 地震層析成像

地震層析成像的原理是利用醫(yī)用X射線CT理論，利用地震波數(shù)據(jù)反演地下結的物理性質，逐層逐層地繪制圖像。其主要目的是確定地球的精細結構和局部不均勻性，分辨率高，探測深度深，尤其是深部探測。

1.2.2 淺層地震技術

淺層地震技術是地震勘探的方法之一。人工彈性波在巖石中的傳播是研究地下地質構造和巖性信息的一種方法。最初用于油氣勘探的方法仍是該領域的主導方法。這種方法比一般方法更大的探測深度可以達到3km以下的表面。經(jīng)過圖像處理，可以對地下結構的形狀和分布進行精細的地質評價。

1.3 電法勘探

電法勘探的基礎是地球地殼中各種巖石或礦體的電磁和電化學性質的差異。通過對人工或自然電場、電磁場或電化學場的空間分布和時間特征的觀察和研究，可以找到不同類型的有用礦床、大地構造和地質問題?？碧椒椒?。

1.3.1 電法勘探

根據(jù)野外源的性質，電法勘探方法可分為人工場法和自然場法，按觀測空間可分為航空電法、地電電法和地下電法。根據(jù)電磁場的時間特性，可分為直流、交流和過渡過程。根據(jù)異常電磁場的成因，可分為傳導型、感應型、感應型和感應型。根據(jù)觀測內容可分為純異常場法、組合場法等。電法勘探方法常用于中國包括電阻率法、充電法、激發(fā)極化法、自然電場法、大地電磁測深法、電磁感應法。

1.3.2 高密度電阻率法

事實上，高密度電阻率法是一種陣列勘探方法。在現(xiàn)場測量中，所有的電極都需要放在測試點上。然后，利用程控電極開關和微機工程電測儀實現(xiàn)快速、自動的數(shù)據(jù)采集。當測量結果傳送給計算機，數(shù)據(jù)處理和結果的各種物理解釋地電斷面的分布情況。高密度電法能快速測量現(xiàn)場數(shù)據(jù)，能有效進行各種電極排列方式的掃描測量，實現(xiàn)自動或半自動快速采集。是一種優(yōu)越的電法勘探技術。

2 地球物理勘查技術在找礦中的應用

2.1 成礦環(huán)境成礦帶劃分的預測階段

這一階段主要是對該區(qū)成礦環(huán)境的認識和研究，即深斷裂、板塊縫合帶、地體結合帶、裂谷及其次級構造的主要研究和探索。在這一階段，地球物理勘探的主要任務是探測和研究隱伏構造。這些隱藏的結構的磁場特性的重磁柵，正面和負面的線性磁異常帶，階梯或不連續(xù)的山核桃電阻率剖面。有利的構造條件下，磁法工作，電法和放射性測量是利用架空電力數(shù)據(jù)來研究熱液活動的開展情況，以及元素和礦化分布規(guī)律特征，并圈定成礦有利區(qū)。

2.2 找礦階段——成礦靶區(qū)圈定

這一階段是對有利成礦區(qū)內的礦床進行調查和找礦，尋找有利的容礦空間，探測和研究硫化物在這些空間中的分布特征和規(guī)律。有利的賦礦空間和硫化物富集后，可能成為含礦靶區(qū)。這一階段十分重視工區(qū)內已知礦化點或礦點的地球物理特征研究，以糾正和糾正物探目標，提供地球物理資料解釋，確定地球物理場標志，進行找礦預測。

3 結束語

多金屬找礦一直是礦山資源開發(fā)利用過程中相關人員關注的焦點之一。地球物理勘探方法在多金屬礦勘查中的重要作用值得廣泛關注。本文對地球物理勘探方法及其在多金屬找礦中的應用作了簡要的分析和說明，希望能為今后的研究和實踐提供一些參考和幫助。

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