物探技術中地質找礦的新突破

孫 睿

(河南省有色地質礦產局五大隊，河南 鄭州 450000)

對于一個國家來說，礦產資源這一因素很大程度的決定了國家的經濟發展，而對于一個礦產資源豐富的國家，開發礦產無疑將成為這個國家的一大經濟支柱。如中東某些石油國家之所以會成為世界上的發達國家，其經濟命脈就是石油。此外，開發礦產成為國家一大經濟支柱的典型國家如俄羅斯、美國、印度、澳大利亞、馬來西亞等等，這些國家的經濟發展很大程度都是依靠礦產資源的開發。如此說來，礦產資源的豐富與匱乏，直接關系到一個地方的富有與貧窮，而這則說明了礦產資源的可貴價值。

因此，在礦產開采中需要利用先進的技術，進行合理開發，才能更加有效的利用大自然留給我們的財富，實現人類的富裕。下文中將對物探技術，做一個全面的介紹。并舉例說明地質找礦中對物探技術的實際應用。

1 物探技術

1.1 什么叫物探技術

物探技術，其全稱是地球物理勘探技術，是用于探測地質水文地理情況的。由于在利用儀器來對不同地質對象進行探測時，儀器中會顯示出不同對象各自不同的物性差異，每一種礦物質都有與其對應的物性特征，而物探技術就是利用這一工作原理實現地質勘測的。物探技術，通過先進的儀器精確測量出所測對象的物理場分布情況，根據物理場分布的指數、差異與特征，判斷地質的實際結構、分布以及探測出工程中可能出現的問題。

1.2 技術分類

物探技術按照測試的不同參數，探測分為多種不同的方法，有地震勘探、點法勘探、物探測井、彈性測波、地質雷達、水聲勘探、層析成像、綜合測井以及放射性勘探等等。

而一般來說，每一項地質勘探項目或是水文工程的檢測，都是綜合利用多種方法來完成地質勘探作業的。因此，把兩種以上的(包括兩種)的物探方法進行結合使用，就稱為綜合物探。在實際的工程建設中，往往都是采用的綜合物探，從而更好地完成地質勘探和工程檢測。

1.3 物探技術的使用原則

1.3.1 擇優原則

物探技術分為很多不同的種類，每一種物探技術都有其優點和缺點，正因為勘探的側重點不同，因此在實際的地質勘探中，要根據具體探測區域的特征，選擇更加適合的技術進行探測。

1.3.2 科學推測原則

對探測區域進行勘探后，會生成具體的數據、報表、圖像之類的資料，這時候就需要技術人員對這些資料進行分析總結。這個材料的分析環節，是整個勘探過程的關鍵。所以，技術人員要具備豐富的地質材料分析經驗，并且要科學利用地質分析預測的方法，對材料進行去偽存真的資料刪選，科學推測，準確判斷，做到地質的精準勘探。

1.3.3 綜合勘探原則

由于每一種物探技術都有其優點和缺點，即每一種方法都是存在其局限性的，所以單一的物探方法很難完成一項實際的地質勘探工程，因此在選擇物探方法的時候，應該靈活選擇，采用綜合物探的方法，實現復雜工程的精準探測。

2 物探技術在地質找礦中的應用

物探技術在地質找礦中的應用，主要利用的基本原理是:通過激發地層表面從而產生一種振動信號，這種信號又以地層為傳播介質，向地表上的勘探儀器發送信號，信號在地層的傳播過程中，由于地層中不同礦物質的地質物性的不同，反映的體波、面波相關信號也會存在差異。正是利用信號與地質物性的對應關系，從而判斷出地層的地質結構與屬性。

其中面波信號包括love 波和Rayleigh 波，而體波信號包括縱波與橫波。

2.1 面波

儀器發出的信號，在地層的傳播中，當經過的傳播介質不均勻時，反映出的面波信號會表現出頻散現象。面波信號表現出頻散現象時，有如下特征:①面波速度的變化規律:當信號的頻率發生變化的時候，面波速度(VR)會因為勘探深度的變化而發生變化，當勘探深度發生變化時，面波速度也會逐漸趨近所勘探的深度層，從而使勘探信號更加準確。②拐點移動的規律:當勘探的地層厚度發生變化時，表現的頻散曲線中與其相對應的拐點的位置也會隨著厚度的變化移向低頻的方向。這個規律表明，拐點位置與地層厚度是密切相關的。

2.2 體波

體波信號，會依據不同的地層條件而反射或折射出不同的現象。很明顯，地震信號在地層的傳播過程中，所通過的地層不是單一屬性的，而是多層的，多地質物性的。①波速:當上覆層的比下覆層的要小時，地震信號在經過分層地層傳播時，會出現顯著的折射現象。②波阻抗:當上覆層的比下覆層的要小時，地震信號在經過分層地層傳播時，會出現顯著的反射現象。

而折射波又分為兩種，一種是初至折射波，另一種是對比折射波。初至折射波，只負責對初至區的個別界面的折射波進行跟蹤，所以很容易辨認，其識別率也很高。而對比折射波，卻要負責初至區與續至區的折射波跟蹤，因此探測能力不強，而且對于地質速度的逆轉層探測也不適用。

3 物探技術的應用實例

廣東物探院在引進物探技術方面一直表現的十分先鋒，其中引進的“成像光譜儀”，就是目前國際上十分先進的儀器。這一儀器，它能夠從所收集的復雜無無序的巖礦石光譜信息中，準確的分辨出三十到五十種之多的礦物(包括礦物組合物)。

此外，廣東物探院同時還引進了大地電磁測深法，而且是標配了美國的GDP32 儀器，以及一系列的相關配套設備、軟件的。大地電磁測深法，被成功地應用在廣東韶關大寶山的危礦尋礦中，當時所要勘探的地層深度深達一千米。

4 我國物探技術在地質找礦中取得的突破

地質勘探中，物探技術自引進的十幾年以來，已經取得了很大的進步，盡管相對國外的物探技術還存在較大的差距，但是我國的物探技術也在實際的地質鑿礦中取得了突破性的進展。

4.1 高精度儀器的研制

在物探技術的儀器研發中，我國已經成功研制了首臺高精度的質子磁力儀。該質子磁力儀口徑小十分輕便，井中儀器的直徑是45mm，下井深度深達1000m，測量的精度高達±5nT，為我國的地質高精度測量工作提供了可靠的技術手段。

4.2 先進技術的研發

基于國內外先進技術的吸納，“重、磁三維解釋系統”得以成功改進和開發。該系統在計算機平臺和Windows 的操作中把曲面延拓、重磁數據轉換、三維物性反演、三維體反演、界面正反演等這些先進都進行優化與集成，從而形成一個實用的軟件系統。該軟件系統適合于起伏地形下或是曲面觀測中的數據處理與數據解釋，為區域地質與資源勘探提供了一個人機結合的三維可視化解釋平臺，在地質鑿礦中取得了很好的應用效果。

5 結語

一直以來，我國在金屬探礦過程中，都缺乏對物探技術充分而全面的認識。而在這一點上，外國的很多礦業公司就做得十分到位，外國礦業公司在地質找礦的選區、選點、定位工作上都十分重視對物探技術的應用。對此，我國應該在金屬礦的開礦工程中充分利用物探技術。此外，我國還需要對已經成功應用過的物探技術進行工作總結，使本國的物探技術得到不斷的完善和成熟。

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