關(guān)于綜合物探方法在礦體勘探中的應用與研究

潘 偉，程增晴，祝迎華

（廊坊市中鐵物探勘察有限公司，河北 廊坊 065000）

綜合物探技術(shù)是近些年來地質(zhì)學科中一門新興的技術(shù)，通過勘探地質(zhì)對象與周圍介質(zhì)之間存在的物性差異，來分析該地質(zhì)環(huán)境的特征，從而實現(xiàn)查明或解決關(guān)于地質(zhì)和工程方面的問題。隨著我國的科技水平的不斷提升，原有的物探技術(shù)也得到了極大的優(yōu)化，相關(guān)設(shè)備也得到了更新，隨著新技術(shù)、新儀器的出現(xiàn)，以前困擾人們的問題也逐漸被解決。近些年來，綜合物探技術(shù)在礦體勘探方面的應用取得了較大的成就，在一定程度上緩解了我國礦物資源緊張的問題。但就目前而言，我國的資源礦體勘察情況并不樂觀，一些關(guān)鍵的物探理論和方法應用較國外先進水平仍有一定的差距，仍然需要大力發(fā)展相關(guān)的物探理論、方法技術(shù)和綜合物探方法，為我國勘探礦體行業(yè)提供有力的技術(shù)支持[1]。

1 綜合物探方法在礦體勘探中應用的概述

近些年來，隨著社會的生活生產(chǎn)的飛速發(fā)展，人們對礦物的需求也在不斷加大，這就需要我們?nèi)タ睖y到更多的礦體資源，因此，近些年來，綜合物探技術(shù)備受人們關(guān)注。

但是由于我國的幅員遼闊，地質(zhì)地形復雜多變，尚存在著很多自然因素限制我們的礦體勘探工程。并且根據(jù)礦體資源的形成原因的不同，所處環(huán)境的不同等條件還會對勘探工作造成極大的困難。其次，隨著礦體的不斷深入開采，礦體周遭環(huán)境會變得更加復雜，這又極大的增加了礦體勘探的難度，從而造成惡性循環(huán)。傳統(tǒng)的礦體勘探技術(shù)顯然已經(jīng)不能滿足我們對礦體勘探的需求了，因此，我們需要對原有的技術(shù)進行改革創(chuàng)新。首先需要細分現(xiàn)有的勘探技術(shù)，針對不同類型的礦體設(shè)計出最為合理的勘探手法，不同的礦體需要采用不同的勘探手段。其次，需要提高現(xiàn)有的勘探精度，隨著開采深度的不斷深入，地下的地質(zhì)也會變得更為復雜，因此需要提高精度，確保日后的開采活動能夠提供良好的技術(shù)安全保證。另外，需要更加科學合理的設(shè)置巖土參數(shù)，只有更加了解勘探環(huán)境的巖土參數(shù)，才能設(shè)計出來合理的開采方案[2]。

因此，隨著我國的勘探技術(shù)以及各種儀器技術(shù)的發(fā)展，綜合物探技術(shù)逐漸應用過在礦體勘探工程中，各式各樣的物探技術(shù)不斷進步，使得不同地區(qū)的不同類型的礦體都能找到適合使用的物探方式，為我國的礦體勘探做出巨大的貢獻。

2 綜合物探方法的種類

由于傳統(tǒng)的單一物探方法容易受到外界的物理條件影響，勘探的精度較低，但近些年來，新興的綜合物探技術(shù)彌補了這一缺點。綜合物探技術(shù)是一門復雜的技術(shù)，其由多種物探技術(shù)混合使用，以此來勘探復雜的地質(zhì)情況。其常見的物探技術(shù)有，測井法，磁法與電法[3]。

2.1 測井法物探

測井法物探技術(shù)主要應用在油氣礦產(chǎn)資源開發(fā)中。測井法物探是在鉆孔中使用相關(guān)物探技術(shù)，獲得相關(guān)的地質(zhì)信息，諸如鉆孔地質(zhì)剖面，探測礦產(chǎn)儲量等數(shù)據(jù)，再將其轉(zhuǎn)換為物理信號傳輸給計算機進行分析，計算，處理，建模等操作。根據(jù)開采礦體的地質(zhì)條件的不同，測井法物探有包含有，電測井、放射性測井、磁測井、聲波測井、熱測井以及重力測井等技術(shù)，可以說諸多的技術(shù)可以滿足大多數(shù)的油氣礦體的勘探。通過合理的應用測井法物探可以有效的降低鉆井的工作量，提高礦體勘探的速度。

2.2 磁法物探

磁法物探是現(xiàn)階段最為有效的一種物探技術(shù)，其依據(jù)的原理是通過測量分析地質(zhì)中的巖石與礦體的磁場異常，進而推斷出礦體周遭的地質(zhì)情況以及礦體資源的相關(guān)參數(shù)。磁法物探技術(shù)由于測量的是礦體的磁場變化，不同的礦體的磁場變化范圍較大，因此，使用磁法物探有著較高的勘探效率，并且不受勘探的地形限制，即可以勘探礦體，又可以進行衛(wèi)星測磁，航空測磁等工作。

表1 常見礦體綜合物探方法的選擇參考表

通過應用磁法物探進行固體礦產(chǎn)勘查時，通常認為直接找礦和間接找礦兩個方面。直接找礦指的是通過磁法物探技術(shù)可以直接測得礦體的磁變化，發(fā)現(xiàn)磁鐵礦的位置分布。此外隨著磁法物探技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段的磁法物探也可以測得礦體的深度，礦體的特性，并且通過計算還能夠得出礦體的存儲量。而間接找礦指的是通過測法物探勘探出礦體周遭的地層、構(gòu)造等控礦因素，通過對周遭環(huán)境的勘測，有助于指定開采礦體的開采計劃以及開采工程中的安全維護工作。除了在勘探固體礦體過程中，磁法物探在油氣勘探中也有著十分優(yōu)越的性能。在開采油氣礦體的過程中，由于沉積巖是沒有磁性的，而沉積巖下方的基巖是存在磁性的，因此，通過應用磁法物探可以測得出基巖的深度以及沉積物的厚度，可以為勘探油氣做出有用的參考資料支持。

2.3 電法物探

由于地殼中的巖石和礦體具有不同的導電性，因此，根據(jù)測得的導電性特征就可以分析出巖石和礦體的相關(guān)參數(shù)。常用的電法物探方法有瞬變電磁法、激發(fā)極化法，高密度電法，電磁法，探地雷達法等[4]。

瞬變電磁法是利用瞬變電磁技術(shù)，通過不同物質(zhì)對于電磁的不同特性的原理，分析地下礦體的導電性、磁性等特性，進而分析得出地下不同深度的礦體分布情況。激發(fā)極化法是通過測量礦體或地下巖石的激發(fā)極化反應差異來進行物探的方法。當供電設(shè)備向大地供入或切斷電流的瞬間，可以測量出地下巖石和礦體隨時間的變化而產(chǎn)生的電場，以達到找礦等目的。高密度電法是電測探法和電剖面法結(jié)合而產(chǎn)生的，其工作原理是通過大量電極對地面進行供電，測量出電極之間的電位差就能推斷出礦體的電阻率，進而推斷出礦體的特性。電磁法，是基于大點電磁法和音頻大地電磁法發(fā)展的，通過向大地傳送電磁場，通過改變頻率來控制探測的深度，其在勘探石油，天然氣，煤礦以及金屬礦有著十分優(yōu)秀的性能。另外，還可以通過應用探地雷達來進行礦體勘探。探地雷達可以向地下發(fā)送高頻的電磁脈沖波，通過天線接收反射回來高頻脈沖波可以探測到地下介質(zhì)的物質(zhì)特性以及分布規(guī)律等信息。但由于高頻脈沖電磁波會隨著探測的深度的增加，而導致信號的衰弱，因此，探地雷達法僅僅使用于極淺采空區(qū)[5]。

3 綜合物探方法在礦體勘探中的應用

采用綜合物探方法，我們可以充分利用各種物探方法的優(yōu)點，選用地面物探方法和井中物探方法，即主要方法+輔助方法的模式，進行礦產(chǎn)勘察工作，對于一些常見的典型礦體，可以參考下表進行方法選擇。

4 小結(jié)

綜上所述，在進行礦體勘探的過程中，由于地形環(huán)境的限制，為了提升勘探的準確度，需要應用綜合物探方法，多種物探技術(shù)同時進行勘探，多種方法相互佐證，充分發(fā)揮物探方法的優(yōu)點。并且隨著電子技術(shù)與計算機網(wǎng)路技術(shù)的發(fā)展，綜合物探技術(shù)及其相關(guān)設(shè)備也會得到飛快的進步。隨著我國的綜合物探技術(shù)的不斷進步，我國的礦體勘探水平會不斷提升，為我國的現(xiàn)代化建設(shè)提供充足的礦物物質(zhì)基礎(chǔ)。