綜合物探方法在多金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

張 凱

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì)，江蘇 連云港 222023）

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對礦產(chǎn)資源的需求不斷增加，淺部金屬礦產(chǎn)資源已經(jīng)消耗殆盡，尋找深部金屬礦資源勢在必行。

從目前技術(shù)應(yīng)用來看，圍繞礦產(chǎn)資源勘探，物探技術(shù)主要包含磁法、重力、電法、放射性、地溫和地震等多種方法，而針對多金屬礦產(chǎn)勘查實(shí)際，在強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，更加注重了技術(shù)創(chuàng)新和綜合利用，這樣能夠更加有效地提高勘查的精準(zhǔn)度和科學(xué)性。

1 物探勘查礦產(chǎn)重要作用

從本質(zhì)上說，物探的主要特征是避開研究區(qū)域內(nèi)的礦石和巖石，而是重點(diǎn)勘探和研究物理表現(xiàn)和反應(yīng)，一般情況下就是根據(jù)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)性構(gòu)造和地質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理狀態(tài)，通過物理性原理和理論對礦產(chǎn)進(jìn)行研究探測[1]。

物探勘查的主要特別或者作用主要包括：一是明確物探方向。物探的基本原理是基于物理性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)分析和判斷，因此必須在礦產(chǎn)勘查前，重點(diǎn)是將研究區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)問題轉(zhuǎn)換到物理角度去分析和捕捉，重點(diǎn)是觀測分析數(shù)據(jù)，并依據(jù)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)狀況判定物理勘查的方式，最終用物探的方式驗(yàn)證礦產(chǎn)的分布。二是物探的綜合性和多角度性。之所以用物探的方式去勘查金屬礦藏，主要是因?yàn)椴煌牡刭|(zhì)條件下，不同礦藏會有不同的物理表現(xiàn)，由于單一的物理手段不會完全確定礦藏的屬性，但是在多種物探方法的共同論證下，會有更加明確的結(jié)論，由此可以看出，我們在物探應(yīng)用上的綜合性要求越來越高，針對多金屬礦產(chǎn)的勘查，綜合物探起到了非常重要的作用，也十分有利于我們對多金屬礦產(chǎn)的探究。三是物探方法的適用性。從物探手段來看，每一種物探都有自身的條件和適用范疇，主要是依據(jù)勘查區(qū)域內(nèi)的地理環(huán)境、條件和礦床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理屬性和表現(xiàn)特征等多方面來確定物探方法。從物探的本質(zhì)特征和條件看，適用物探方法都會基于差異性來確定，差異性是金屬礦藏的判斷依據(jù)，因此也是我們綜合物探方法和手段應(yīng)用的主攻方向。此外，要做到綜合物探最大限度利用，就必須充分發(fā)揮好物探技術(shù)手段的優(yōu)勢和作用，尤其是要把握好每一個物探方法的優(yōu)勢和特點(diǎn)，明確不足和問題，并圍繞多金屬勘查實(shí)際情況，做好綜合數(shù)據(jù)分析，同時要突出物探技術(shù)手段的優(yōu)勢互補(bǔ)，對特殊型多金屬礦產(chǎn)勘查，應(yīng)該進(jìn)一步強(qiáng)化超前摸底，用最有針對性的綜合方法，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的資源屬性測定和勘查。

2 綜合物探在多金屬礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

2.1 多金屬礦產(chǎn)的特點(diǎn)

多金屬礦產(chǎn)有別于單一性區(qū)域金屬礦，主要特點(diǎn)是原礦的化學(xué)成分較多，而且較為復(fù)雜，尤其是在區(qū)域分布上有所交替，同時在地質(zhì)結(jié)構(gòu)賦存上，有的疊加，有的交叉等等，需要我們應(yīng)用多種物探方式去勘查分析。二是金屬礦石的特點(diǎn)不同。物探的方法是基于地質(zhì)狀況和礦產(chǎn)的自身特質(zhì)來進(jìn)行分析、勘測和判斷，主要體現(xiàn)在多金屬礦產(chǎn)區(qū)域礦石類型比較復(fù)雜，同時結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜。三是多金屬礦產(chǎn)需要綜合利用物探技術(shù)來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)科學(xué)。從一定程度上來講，天然產(chǎn)出的非金屬礦程度不同地含有其他礦物雜質(zhì)或共伴生礦物，必須通過綜合物探技術(shù)來實(shí)現(xiàn)[2]。

2.2 綜合物探多金屬礦產(chǎn)技術(shù)

地質(zhì)勘查工作復(fù)雜多變，而且多金屬礦產(chǎn)分布不均，針對勘查區(qū)域不同地質(zhì)條件和環(huán)境，我們應(yīng)該有針對性地利用多種物探技術(shù)，尤其是要切合實(shí)際、講求科學(xué)，把握好多金屬礦產(chǎn)的物理特性。同時，總結(jié)以往多金屬礦產(chǎn)勘查經(jīng)驗(yàn)，我們也可以看到復(fù)雜地質(zhì)條件下的多金屬礦產(chǎn)勘查分析，必須進(jìn)行綜合勘測分析，一方面要針對礦產(chǎn)屬性，做好礦產(chǎn)類別的綜合判斷[3]。另一方面就是要根據(jù)周圍各種元素和物理特質(zhì)判斷區(qū)域內(nèi)有哪些礦藏。在此基礎(chǔ)上，要把握好現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)劣勢，綜合利用優(yōu)勢和各自特點(diǎn)，最終目的是實(shí)現(xiàn)多金屬元素和類別的科學(xué)準(zhǔn)確鑒別。筆者結(jié)合綜合物探利用，主要有以下物探應(yīng)用。

（1）磁法技術(shù)應(yīng)用。磁法應(yīng)用主要基于多數(shù)金屬礦的特征和物理性質(zhì)，一般情況下多金屬礦產(chǎn)與地下巖漿活動頻率與巖漿巖的分布有關(guān)聯(lián)，或者說在一定程度上與超基性巖石及相關(guān)超基特征有關(guān)系，同時也受矽卡巖和它自身相關(guān)接觸的物理性質(zhì)有連帶[4]。從總體研究和技術(shù)應(yīng)用看，磁法技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)是根據(jù)區(qū)域內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)、礦床的分布和礦產(chǎn)構(gòu)造有直接關(guān)系，它的主要作用是利用高精度的磁性作用進(jìn)行探測和判斷，是綜合物探的基礎(chǔ)技術(shù)和方法。

（2）重法勘探技術(shù)應(yīng)用。利用重力進(jìn)行勘探的理論依據(jù)是探尋礦產(chǎn)的分布密度，尤其是通過物探可以勘查分析超基性巖石和高密度巖石之外的礦產(chǎn)資源，同時通過綜合物探手段和其他技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步判斷分析巖層、斷層和基礎(chǔ)巖石的分布。具體來講，我們在日常多金屬礦產(chǎn)勘查中，對地下物質(zhì)分布的密度并不是很清楚，在地下巖層錯綜分布的同時，還有地下水、金屬礦產(chǎn)、洞穴分布在內(nèi)。同時，我們在巖石密度差異性分布上，可以利用綜合物探的方式來進(jìn)行多金屬礦儲量的判斷，主要方法是首先要設(shè)置測線，并以捕捉測量分析巖石重力，來分析礦產(chǎn)的類別，從而為礦產(chǎn)勘查提供屬性的依據(jù)。

（3）電法探測技術(shù)應(yīng)用。電法勘查的基礎(chǔ)是利用電的屬性，對地質(zhì)巖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行物理探測，尤其是可以對立體重建和地質(zhì)斷面進(jìn)行初步判斷。從目前的技術(shù)應(yīng)用來看，電法在綜合物探中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：一是能夠用于對巷道周圍巖石破壞性的動態(tài)探測研究，特別是對地下巖層水流和滲透和突水情況進(jìn)行分析，對地質(zhì)異常以及地下含水層情況進(jìn)行統(tǒng)籌測量，同時對金屬礦產(chǎn)可以進(jìn)行物探判斷。為了判斷多金屬礦產(chǎn)分布情況，目前技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的是三維電磁探測技術(shù)，其原理是利用人工和天然性質(zhì)的磁場進(jìn)行傳播特性的判斷。近年來，根據(jù)物探機(jī)理，我們能夠根據(jù)您電磁儀器設(shè)備，做好超深度精確勘探分析，其特點(diǎn)是勘查面積大，可以實(shí)現(xiàn)多源測點(diǎn)發(fā)射，并實(shí)現(xiàn)多方位、多維度成像，為多金屬探測判斷提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（4）水文地質(zhì)物探。此種方法多應(yīng)用于礦產(chǎn)屬性的探測，主要優(yōu)勢是能夠勘探到巖層裂細(xì)和空洞的物理信息，同時根據(jù)水文的綜合數(shù)據(jù)，判斷分析富水帶和含水層，而其他物探方法只能做到間接判斷水文，這項(xiàng)技術(shù)有效地彌補(bǔ)了綜合物探對水文分布的探測缺口，也是最普遍應(yīng)用的技術(shù)。

（5）地震勘探技術(shù)。地震勘查是金屬礦地震的發(fā)展方向，主要是利用人工震源激發(fā)彈性波間接地通過高精度的地震勘查儀器設(shè)備探明地層情況、地質(zhì)構(gòu)造分布的賦存形態(tài)特征以及主要目的層的埋深。

3 物探方法綜合應(yīng)用發(fā)展

從目前來看，我們可以將各種物探方法進(jìn)行綜合利用，主要是基于多金屬礦產(chǎn)勘查的難易程度，一方面單一物探技術(shù)難以對多金屬礦產(chǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)探索和勘查，另一方面由于目前技術(shù)設(shè)備更新較快，在具體勘查工作中，還需要不斷更新觀念，強(qiáng)化技術(shù)革新和進(jìn)步，尤其是隨著我們科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，物探綜合利用也隨之有了不斷創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在：

3.1 遙感技術(shù)與綜合物探

針對綜合區(qū)域性掌控不全面的實(shí)際，近年來我們將遙感技術(shù)與磁法等物探技術(shù)相結(jié)合，主要采用電磁成像系統(tǒng)對遙感及航空磁法測量的重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行精確勘查，能夠準(zhǔn)確識別出蝕變破碎帶等低電阻率電性體的規(guī)模和位置，特別是利用磁性以及電阻率不容易區(qū)分判斷的地質(zhì)體，同時根據(jù)勘探區(qū)域密度差異性，在電磁判斷的基礎(chǔ)上，全面進(jìn)行綜合物探分析。

3.2 綜合物探耦合定位

厚覆蓋層下有色金屬礦多種物探方法耦合定位技術(shù)適用于覆蓋層下金屬礦產(chǎn)勘查，主要是為有色金屬多種物探方法耦合精準(zhǔn)定位技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用，首先可以解決目前已知礦區(qū)及外圍找礦問題，同時能夠解決勘查選區(qū)、定位、定靶等覆蓋區(qū)全過程找礦產(chǎn)的問題，此外，還能夠解決厚覆蓋區(qū)無磁性銅金鉛鋅等金屬礦探測技術(shù)難題[5]。

3.3 瞬變電磁法應(yīng)用

電磁法雖然探測深度大，但其分辨率有限，而其他方法雖然對金屬礦有較好的探測能力,但主要是針對淺層金屬資源?；诖朔N現(xiàn)狀，在鉛、鋅、銀等礦產(chǎn)區(qū)域，利用多通道瞬變電磁系統(tǒng)進(jìn)行綜合物探，主要是用大功率電法勘探儀在金屬礦區(qū)進(jìn)行了多通道瞬變電磁法勘探，最終目的是可以有效地壓制非相干噪聲，實(shí)現(xiàn)大偏移距的勘探，從而提高勘探深度。

4 結(jié)論

以上是筆者結(jié)合當(dāng)前多金屬礦產(chǎn)綜合物探技術(shù)利用進(jìn)行了初步研究，目的是通過分析，希望能夠給讀者提供借鑒和交流，以更好地推動多金屬礦產(chǎn)勘查技術(shù)研究。