深部金屬礦勘查中常用物探方法與應用效果

摘 要：在我國工業水平不斷發展的過程中，對金屬礦產資源的需求量日益增加，但我國目前金屬礦產資源的保有量有限，現有開發利用的資源已達到一定程度，從全球范圍來看，對金屬礦產資源的開發利用尚且停留在表層，因此，向地表更深處進行礦產勘探與發掘對工業生產和社會需求具有非常重要的意義，我國礦業部門不斷加強對深部金屬礦產資源勘查的重視，其中物探方法在勘查過程中效果顯著。文章基于上述背景，對目前幾種常用的物探方法在深部金屬礦勘查中的應用進行了分析，以期能為相關從業人員提供借鑒意義。

關鍵詞：深部金屬礦；勘察；物探方法；應用

目前我國尚處于社會主義發展階段，仍需以工業發展帶動經濟建設為主要途徑，在資源短缺的背景下，找尋新的礦產資源意義重大，尤其是在金屬礦產的勘查過程中，亟需尋找“第二找礦區域”，即地表深部（500m以下）的礦區或外圍找礦，目前已知的常用方法為物探技術，它能為找礦人員和相關單位提供有效依據，應用效果顯著，在礦產資源開采面臨嚴峻考驗的形勢下，物探技術的實際應用顯得尤為重要。在金屬礦產的傳統勘查過程中，主要依靠礦產地圖進行，即根據勘探行業中逐年積累的經驗所繪制的礦產資源大致分布圖，以及礦區特點等信息的資料，但對深部金屬礦而言，單純利用礦產地圖存在較大的技術局限性，物探方法則可有效彌補這一局限性，常用方法以下將進行簡要概述。

1 常用物探方法

1.1 重力勘探法

重力勘探法是深部金屬勘查中應用最為廣泛的方法，其原理為：對工區地點和周圍巖石密度、重力進行檢測，通過對比其間差異對金屬礦石進行定位，通常使用工具為重力檢測儀，目前各勘探部門均能準確運用重力儀進行檢測，技術指標和檢測指標均比較完善，常用的重力檢測儀為CG-5型，具備高精度（<0.005×10-5m/s2）和高分辨率（0.001×10-5m/s2）。

1.2 地震反射法

此方法屬于勘查時間跨度較長的方法，具有探測深度大的特點，一般情況下在探測深度在2000m以上時采用，因此在深度普遍超過500m的金屬礦勘查時利用地震反射法有獨特優勢，在未來也有一定的技術發展和突破空間。地震反射法是利用人工地震反射波對地質屬性進行測量的手段（如圖1所示），測量結果能準確反映出界面的深度和形態，從而對巖層巖性進行判斷，運用地震反射波的動力學特點進行地震地層學研究可對沉積環境進行推測，闡明金屬礦的儲蓋條件，所需儀器包括人工震源裝置、震波接受裝置和記錄終端三大部分。

1.3 電、磁法

勘查工作人員常用的電法包括激發極化法、音頻地質電磁法、瞬變電磁法等，用此方法可尋到儲量豐富的金屬礦源，這些方法有較高的分辨率，適合在面積性礦區進行普查和詳細測定，勘測深度同樣可達2000m以上，為尋找深部金屬礦源提供了技術方便。

磁法則是物探方法中理論相對完善、找礦優勢較為突出的方法，適用于磁測基礎完備的礦床、蝕變巖石、地層、礦區構造等，磁法勘測精度較高，且應用范圍廣，靈敏度高，尤其是近幾年研發出的新一代氦光泵磁力勘測儀，更是在深部金屬礦勘查中發揮了重要作用。

2 物探方法在深部金屬礦勘查中的應用效果分析

2.1 重力勘探法在深部金屬礦勘查中的實際應用

該礦區出露地層以長城系星星峽群第一段為主體，巖層主要以碳酸鈣巖為主，南傾，區內斷裂構造發育，且與成礦關系密切，近EW向斷裂對成礦作用直接，所形成的破碎帶是礦體儲存的主要空間。重力檢測結果顯示，礦區內共分布有10個重力異常點，其中5個異常點與地表出露礦體相對應，高異常區夾有鉛鋅礦化白云石大理巖透鏡體的含碳質粉砂巖，反之則未顯示重力異常分布，說明引起重力異常的原因主要為含鉛鋅礦體的白云石大理巖。此外，布格重力異常反應了高密度區的分布，其值<600微伽。而礦體密度在3.22～3.54，說明了重力勘查法在礦區內尋找鉛鋅礦體的有效性。

2.2 地震反射法在山地深部金屬礦床中的應用

該工區位于山地丘陵地帶，工作人員在勘探工作中使用數字地震儀和便攜式震源采集系統對實測數據進行去噪和靜力校正處理，最后根據數據制作數據圖件，進行地質解釋后確定礦源，結果證實，在地下約1570m處存在礦床，且探測結果可直接作為開采的參考數據。

2.3 瞬變電磁法在深部金屬礦床中的應用

該區因地表氧化礦體開采至盡，需對深部原生礦體進行勘測，由于該區鉛鋅礦石儲量多余硫化鉛鋅礦石，因此電性條件良好，故采取對探測低電阻較為敏感的瞬變電磁法，結果推測電磁異常反應為金屬礦體所致，估算原生礦體儲量在65×114t左右。在后期開采中，于約1689處可見塊狀Pb、Zn礦體，厚度在2m～5m，Pb品位為51.37%，Zn品位為3.64%。

2.4 多種物探方法的綜合利用

由于我國大部分礦區開采過度，導致礦石品位降低，且埋深大，導致很多物探方法在單獨使用時收效甚微，針對這種情況，可采用瞬變電磁法聯合激發極化法進行勘查，以鉛鋅礦床為例，勘查人員在對礦區進行地質考察后，確定該區具備電磁找礦的前提條件，以電磁勘測儀進行找礦后顯示感應異常，經分析為礦體所致，設置多個鉆孔后于約918m處見礦，且儲量巨大，實現了找礦工作的重大突破。此外，重力法、磁法、電法雖然具有各自的獨立特征，但在地質屬性特殊的情況下，可將其進行綜合利用，例如某工區河道水系顯示磁異常，推測地下可能蘊含金屬礦體，但該區地質有較為特殊，斷裂層、沖積層錯雜，且巖性多種多樣，用單一的物探方法難以奏效，此時可先利用重力法進行巖石密度和重力取樣分析，選定大概靶區后予以磁法、電法勘查，最終推測出地下約1150m處有厚大礦體，可見物探方法綜合利用的價值。

3 結束語

處于社會主義發展階段的我國正面臨著各類礦產資源短缺的嚴峻考驗，如何有效尋找金屬礦是所要解決的主要問題，而新技術和方法的合理運用則是關鍵所在，在目前物探找礦技術中，重力勘查法、地震反射法、電磁法是較為常用的技術，每種技術均有各自的特點和應用范圍，在對金屬礦進行勘查前，工作人員需做好前提準備，合理選用相應的單個方法或結合方法，因地制宜，以地質屬性為基礎進行創新時間，尋求最適合的方法，才能找到更為豐富優質的金屬礦產資源。

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作者簡介：鄭連超（1987，8-），男，本科，遼寧沈陽人，助理工程師，工作單位：遼寧省有色地質局106隊，研究方向：物探。