物探方法在金屬礦床中的應用分析

陳興峰，張 彥

（天津華北地質勘查局核工業二四七大隊，天津 301800）

我國社會經濟不斷發展，對金屬需求量越來越大，對金屬礦床探測應用物探方法進行分析研究，有利于金屬礦產資源勘探取得突破。通過多年開采，我國地表淺層金屬礦產日益枯竭，為應對日益增長的資源需求，對地質深層金屬礦產資源勘探工作已經提上日程[1]。我國深層地質中蘊含著豐富的礦產資源，尤其是在距地表500m左右的地方。地質勘探工作多種多樣，物探技術應用近幾十年得到快速發展，對尋找金屬礦床起到了至關重要的作用。通常來說，在對某一區域地質進行勘探時，要先收集地質資料，并根據已有資料進行礦床的尋找[2]，主要依靠勘探工作者的自身經驗以及對區域地質情況的了解程度。但這種方式準確度不高，在實際作業過程中很難達到相應的效果，很多方面都存在局限性。對物探技術方法的應用分析，有利于快速圈定遠景區，達到更好的找礦效果。

1 物探方法在金屬礦床中的具體應用方式

在對地質進行勘探的過程中需要分為多個步驟，首先要對地質進行大范圍測量，圈定在靶區后，在靶區地表挖掘槽探或進行深部鉆探，再使用物探方法進行探測，使地質工作者能夠對地質體物性參數情況有初步的了解，并由此分析出金屬礦床的具體位置，檢測金屬礦床的變化情況[3]。通過這種方式能夠獲取一定的信息，將多種信息整合在一起，對金屬礦床各個方面的數據進行整合計算，尤其是對金屬礦產資源儲備量的計算，這一過程屬于地質勘探的一種。地質勘探對后續的找礦以及開發工作都有著重要的作用，能夠判斷金屬礦床的整體規模，從而對開發方式進行規劃，并采用合理的開采技術。對此處地質的開發價值進行評估，以便后續工作的開展。詳細勘探即礦床勘探，主要工作如圖1所示。

圖1 金屬礦產勘探工作流程圖

采集數據庫是對礦體進行鉆探和坑探，收集一系列數據樣品，對金屬礦床的質量和特點進行研究與詳細分析。計算模塊是利用所獲取的地質測繪資料精確地計算礦產儲量，繪制出勘探工程剖面圖和平面圖，并進行水文地質勘探與研究，了解礦區的水文地質條件和礦床開采條件。評價模塊是對金屬礦床勘探工作相關數據進行編寫，并出具勘探報告。金屬礦床勘探階段的重要任務之一就是查明礦區范圍內礦產資源的具體分布狀況、礦石成分、金屬加工性能以及礦體的內部結構和產狀，詳細掌握礦床的水文地質條件和開采條件，了解待開發的礦產資源狀態和數量，為礦山的施工建設和礦床開采提供重要理論資料。在初步勘探后，還應進行詳細勘探。使礦產資源得到更加合理的開發，找礦工作全面開展，同時也為后續金屬資源開發工作提供有力保障。詳細勘探更要對金屬礦山的各方面數據進行分析，對相關資料的準確程度要求也更高。深層地質中，會存在一些隱藏較深的隱伏金屬礦床，不易察覺，也正因為如此，需要選擇合適的物探手段，甚至需要多種物探方法聯合探測。多年來，物探方法經歷了漫長的發展歷程，磁、電等相關技術都曾應用其中。但由于深層地質環境的復雜性，普遍應用的模型參數未必能夠解譯出深部地質現象，對物探工作造成了一定困擾，很容易導致探測結果與地質實際情況不吻合。目前，電法與磁法都普遍應用于地質勘探，為應對深部勘探的挑戰，技術手段和理論研究都需進一步提高。

2 物探方法在金屬礦床中的應用效果

物探方法在對金屬礦床的勘探過程中，有著至關重要的作用，以物理知識作為基礎，分析多種金屬礦產資源的物理性質，從而實現探測的目的，多種物探方法雖有相似之處，但仍然存在許多不同。

2.1 激發極化法的應用與效果

金屬礦床的勘探工作由來已久，物探方法最早出現于20世紀中期，通過近百年的發展，有著很大變化，延伸出各種各樣的形式。激發極化法是目前應用較為廣泛的方法之一，運用地質體之間電性參數差異特征，來區分圍巖與金屬礦床。地質中，不同的巖石與金屬礦產資源在受到激電作用時都會有不同的反應，根據差異以及電阻的變化情況等數據，對地質情況進行分析。在激發極化法的使用過程中，電與電極之間有著相應規律，需按照具體規定進行了解，大致可分為三種情況，即井與地相接、地與井相接、以及井與井相接。每一個電與電極的連接方式在效果上也會有一定差別。例如井與地相接的方式中，能夠對金屬礦產資源的生成走向進行分析，從而確定這一地區，金屬礦床的大致范圍。地與井相接的方式，能夠對一些隱藏金屬礦產進行尋找。井與井相互連接的方式，有利于對更深層的金屬礦床進行探測。每一種激發極化法都有著不同的作用，在選擇時要結合具體情況與具體需要。激發極化法在應對深部礦床硫化時測量效果更明顯，同時其在作業過程中會形成相應的圖譜，使探測工作更加有據可依，這也是激發極化法的一大優勢。目前來看，在眾多物探方法中，激發極化法有著重要的地位，得到了廣泛應用。

2.2 磁法測量的應用與效果

地球中存在著強大的磁場，通過磁場的使用延伸出了磁法測量。磁法測量具有很多優點，探測深度較大，設備輕便易于攜帶，而且它的分辨率也很高、很清楚。它攻破了一系列復雜問題，在巖石或者礦石差異比較大的前提下，還可以定量測量。在對金屬礦床進行探測的過程中，首先要保證其完整不受破壞，井中磁法測量能夠對金屬礦床產生一定的保護作用。對井中磁法測量進行具體分析還可分為兩種不同的方式，即三分測量以及磁化率測量兩種。兩種方式都有著不同的作用，三分測量方式能夠判斷磁場的方向與強弱，對于一些隱伏金屬礦床有著較強的尋找能力，對探測方向有著十分重要的指導作用。而磁化率的測量也是運用了取樣分析的方法，對巖石剖面的磁化程度進行分析，計算出相應的磁化率，再進行整體推測。兩種磁測法都有著不同的優勢，應分別應用在不同情況的地質中。

2.3 充電法的應用與效果

充電法主要運用了巖石以及各種金屬礦產資源導電性不同的原理，來判斷地質中金屬礦床的分布情況。為適應更深層的金屬礦床開發，相關工作者對充電法的儀器功率進行加強，在一些金屬礦床的探測過程中起到了重要作用。充電法測量時可根據礦山的實際工作條件，在地面或者鉆井中的不同深度上進行，將其中一個供電電極置于鉆井中已經揭露的礦體上，或者置于圍巖上，能夠確定礦體產狀。充電法具有很多優勢，他們使用簡便、利于攜帶、使用成本低，獲得的數據精準。

2.4 重力測量的應用與效果

重力測量在金屬礦床探測應用較廣，井中和地表都可以應用。原理是根據金屬礦床與圍巖體密度分布差異導致重力變化（重力異常），從而確定金屬礦床分布情況。由于單個局部金屬礦床引起的重力變化與地球重力值相比很微弱，提取地下地質體密度分布差異引起重力變化比較困難，需要靈敏度高、精度高、穩定性強的儀器。重力法主要是對密度大、超基性的成礦巖體進行勘探，與其它物探方法結合，能夠區分金屬與非金屬成礦帶，和厘清區域內的地質結構，劃分構造單元，為礦藏的追索，定位提供幫助。在地質條件復雜的地區，金屬礦床埋藏較深的情況下，重力法相比其它物探手段，能夠更有效精準找到礦藏。

3 結語

物探方法在金屬礦床探測中有著重要作用，能夠使探測深度、探測準確度得到提高。與傳統探測方式相比有了很大進步，應用前景十分廣闊。對多種物探方法的優勢進行分析，以便在實際應用中更加準確。雖然我國物探技術已經相對成熟，但仍然存在許多不足之處，相關技術工作者還應使用先進的科學技術對物探方法加以完善，并在金屬礦床中得到更好的應用。