深部金屬礦勘查中常用物探方法與應用效果

李令斌LI Ling-bin；儲照波CHU Zhao-bo；王昌偉WANG Chang-wei；王洋WANG Yang

（中國冶金地質總局山東正元地質勘查院，淄博 255000）

（China Metallurgical Geology Bureau，Geological Exploration Institute of Shandong Zhengyuan，Zibo 255000，China）

1 深部金屬礦勘查常用物探方法技術

在礦產資源形勢日益嚴峻的背景下，深部金屬礦勘查成為我國礦產行業發展的一個重要主題，在深部隱伏地區進行礦床的搜索，能進一步擴大資源開采量，這也是提高礦產資源保障能力的主要途徑。然而，深部地區礦往往具有埋藏深，響應信號微弱，勘探困難大等特點，要想在深部金屬礦勘查過程中取得重大突破，不僅需要投入大量的人力、財力和物力，而且對勘探方法、技術先進性和質量也有很大的要求，只有充分認識到深部金屬礦勘查技術的特點，才能加強深部金屬礦勘查的研究與應用。

進行礦產勘查的地球物理方法被用于礦產探測現場已有數百年的歷史，并在其中發揮了重要作用。但是當前這些傳統的勘探方法已經不能滿足深部金屬礦勘查的要求和條件，深部金屬礦勘查方法已經成為礦產勘探方法的主要組成部分，并且其地位和作用正越來越大。深部金屬礦勘查地球物理方法作為常規物探方法可以在地下進行延伸和在深部進行礦產尋找，特別是在礦區或外底與其他礦產地球物理方法相比，具有無可比擬的優勢。例如，檢測設備更接近地下目標，就不會受到人為噪聲的影響。因此，近年來地下物探方法已引起了人們的關注，并處于不斷的完善和發展應用水平階段。針對深部金屬礦勘查的地下物探方法進行分析需要結合地下礦產物理勘探儀器，這類儀器是指全部或部分鉆孔或在隧道勘察所使用的相關設備，運用不同的勘探原理對礦產進行物理場觀測，它主要包括鉆孔礦產物理勘探技術和礦產物理勘探技術兩大類，鉆孔礦產物理勘探技術又可以細分為礦產物理測井和鉆孔礦產物理，通常所說的狹義的地下物探技術是指鉆孔礦產物理勘探方法技術，以解決井（孔）周的地質問題，如盲礦的發現，通過鉆孔孔底可以確定其空間位置，包括其具體的深度，距離和方向，并防止一些問題如孔隙體的連續性等狀況的發生。

鉆孔礦產物理勘探技術與常規測井等勘探技術在原則上幾乎是相同的，但在勘探對象、檢測范圍、分辨率等方面則存在巨大差異。常規勘探技術不僅不具備高分辨率和精度，而且其檢測的范圍也是有限的，所檢測到的對象的規模是有限的；鉆孔礦產物理勘探的分辨率和精度處于常規勘探技術之間，其檢測范圍可達到井周數百米的范圍內，在綜合分析和解釋數據方面，比常規探測技術要更具優勢。因此，鉆孔礦產物理技術是一種處于地面和常規測量之間的過渡技術，原則上，運用重力、磁力、電力等方法進行地面物探，通常應用于地下物探，然而，鉆探井或地下隧道中的溫度，壓力會對應用建設和其他特殊條件造成一定程度上的限制。目前，常用的單孔或隧道井地下物探方法有鉆孔激發極化法，鉆孔充電法，隧道自然電位法，鉆孔電磁波法等。在我國的礦產物理勘探方法中，目前應用比較廣泛的運用重力、磁力、電、放射性和地震、地熱等，其中在金屬礦勘查中的地震方法仍處于試驗階段。

2 金屬礦勘查的物探方法的應用

對于金屬礦勘查的物探方法的應用分析，需要結合深部金屬礦勘查物理儀器的檢測過程進行，為了減少礦產物理勘探難度，并消除干擾因素，如地形、覆蓋層等的影響。利用深部金屬礦物理勘探技術，加強對相關物理參數的研究和分析，可以獲得與礦床的形成有關系的數米或數百米的檢測范圍。對于深部隱伏礦，深鉆井成本將大幅增加，鉆井命中率低。同時深部金屬礦勘查物理勘探開發，可以避免身體靠近，在一定程度上降低勘探的風險。

針對許多深部金屬礦勘查物探方法可以進行鉆孔，涉及不同類別，并且每個類別有不同的方法。因此，開展深部礦產物理勘探可以獲得許多寶貴的礦產信息，地下礦產地球物理方法雖然在原則上和其他礦產地球物理方法基本上是相同的，但是相對于在深部礦井和隱伏礦的井下物探方法也有其獨特的優點：在地下深處的接收設備可以從不同的方向在不同的深度，從而有效地提高了物探方法探測深度和發現深礦井的能力，還可以避免表面覆蓋對場源的吸收形成的地面效應，降低了礦區和其他因素的噪聲干擾，可以跟蹤礦產的空間分布。

大多數的深部金屬礦勘查測量方法是基于單孔、十字孔、測量孔，以及在實際中的應用過程中，深部金屬礦勘查物理技術的優勢是測量探頭靠近目標體，可以減少地形的影響，提高有效檢測的深度，分辨率和精度，對于深井和隱伏礦，特別是在周邊和底部已知礦進行勘探具有廣闊的應用前景。此外，需要重視綜合研究的各種深部金屬礦勘查方法應用，發揮各自優勢，取長補短，如磁測井和井間電磁法結合，重視地下礦產物理數據和地面航空物探數據的對比與解釋，綜合礦產物理勘探，建設綜合地質模型，以提高該礦床的發現率和鉆井成功率，降低開發風險，促進礦產勘探的開發，進而為指導生產、建設提供了重要的信息。在深部金屬礦勘查過程中，合理確定地質勘探規范標準，使有限的資源探索隱藏的地質信息，加強地質勘查，進而節約勘探成本。

針對深部金屬礦勘查的新方法和新技術，隨著礦產勘查業的發展，深部金屬礦勘查中也出現了一些相結合的新方法和新技術。不同于常見的方法，這些新方法新技術各有其自身的特點，但在特殊情況下可以組合使用，針對深部金屬礦勘查的特殊性和復雜性，勘探豐富的礦產資源仍然具有可能性，在特殊情況的區域，可以結合重力、磁力、電力和礦產化學等因素綜合應用各種勘探方法，比如高溫超導技術的瞬變電磁法研究可以進一步提高深部金屬礦勘查深度，為礦體的定位提供了新的技術手段。還有近年來常用的地震法，也被應用于深部金屬礦勘探，這主要是利用反射波的散射波原理進行檢測，取得了良好的勘探結果，深部金屬礦勘查新技術和新方法的使用在很大程度上促進了勘探技術的發展和創新，對于促進深部金屬礦勘查起到了積極的作用。

3 結語

總而言之，近年來，礦產資源的需求和支持能力之間的矛盾日益突出，尋找礦產資源已成為面臨的重要任務。金屬礦勘查地球物理方法是開展深部找礦勘查工作中的一個重要手段，當前深部金屬礦勘查工作在我國已經進入了一個深刻的探索和應用階段，隨著深部金屬礦勘查的深度加大，其相應的勘探難度也隨著大大增加，這就造成了礦產物理技術的創新，與傳統的金屬礦勘查技術相比較而言，深部金屬礦勘探技術具有無可比擬的優勢，并且在實際應用中取得了良好的應用效果。同時，每種深部金屬礦勘查方法都有其適用性和使用過程中必須遵循的原則，結合具體實際地形狀況，選擇適合實際情況的礦產地球物理方法，采取優化組合的方法，進一步發揮深部金屬礦勘查技術的作用。

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