常用地球物理方法勘探深度研究

桑 建

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地球物理探礦隊，新疆 烏魯木齊 830011）

用于地球深度研究的物理勘探技術類型有很多，這些不同類型的地球物理勘探技術所利用的勘探原理也有很大差異。我們通過對地球地質的電磁波性質的利用，可以用來了解地球的內部結構信息[1]。然而，在實際進行地球物理勘探深度工作實施時，會出現很多的客觀因素，導致正常的地球勘探深度工作無法進行下去。

1 利用重力因素對地球進行物理勘探

（1）利用地面重力探測地球深度。①利用重力在地球深部構造中進行深度勘探。在對地球深部構造的重力因素進行勘探時，需要根據地球內部沉積層的密度變化來確定勘探深度。由于沉積層的密度變化只會導致勘探點部位有影響，而且密度變化頻率也相對較低。因此，這種利用重力進行地球深度勘探的方法還是比較靠譜的。除此之外，地球深部構造中的莫霍面具有較大密度變化，對其進行物理勘探時，需要提前做好特殊處理[2]。并且，地球深部構造莫霍面的勘探深度可達一百五十千米。②利用重力在地球金屬礦勘探中進行深度勘探。眾所周知，只有當地球深部儲存物的填埋深度遠遠其本身大小時，我們才可以利用重力因素來對其進行物理勘探。當技術人員想要利用傳統方式進行金屬礦的勘探工作時，要求金屬礦的填滿深度保持在五百米范圍內（傳統方式為：普通重力因素勘探）。對于那些填埋深度大于五百米的金屬礦，技術人員需要利用精準度特別高的重力因素進行（注明：我們以上提到的重力因素，均為重力異常問題）。

（2）利用航空重力探測地球深度。自從上個世紀末期，我國就已經開發和應用航空重力測量系統，進行地球深度物理勘探。在應用初期，我國技術人員在水上進行該項技術的應用。之后，經過不斷的技術更新，我國技術人員開始利用航天技術來輔助該項技術的應用。自從21世紀開始，我國在航空重力測量系統的應用方面，已經有了想當成熟的技術，并且可以通過在地球深度的Cu-Au異常點處進行鉆孔，利用鉆孔口來進行深度勘探。

2 利用磁法因素對地球進行物理勘探

（1）地面磁法干預地球物理勘探深度。目前，我國針對地球深度勘探方面，所采用的勘探方法種類越來越多。而且，地球物理勘探準確度也相對越來越高。地球深度勘探所涉及的范圍也在逐漸擴大。技術人員可以通過高分辨率的探頭進行勘探操作，可以很快對地球內部中心結構進行快速和準確定位。另外當探測到地面磁力時，還可以對地球內部金屬礦的填埋范圍，填埋擴深部位等一一做出了解。前幾年，我國中國地質科學院機構就在安徽某地區檢測出了地面磁場異常情況，最終再地球內部三百多米深度處發現了磁性金屬礦資源填埋物。

（2）航空磁法干預地球物理勘探深度。一般而言，利用航空磁法干預技術，勘探得出的磁性金屬礦資源填埋部位都在五百米以上。因為，倘若要勘探的地球深度超過五百米，航空磁性信號的感應就會顯得很微弱。但是，我國科學研究部門在航空磁法技術的輔助利用儀器方面，做出了不斷更新。使得我國所利用的航空磁法技術已經能滿足更深層的地球物理勘探工作需要。例如：十年以前，我國國土資源航空物探遙感中心，就已經開始利用百分之百比例的直升機進行航空高精度磁性測量任務，并且發現了兩個“Fe”命名的不知名礦體。技術人員嘗試在其中一個未知礦體上進行鉆孔，并且在勘探深度七百米處發現了金屬礦資源。采用同樣的方式，對另外一個未知礦體進行鉆孔，并在六百米勘探深度處發現了礦產資源。

3 利用電磁法因素對地球進行物理勘探

（1）激發極化法干預地球物理勘探深度。目前，我國相對成熟的利用電磁法進行地球深度物理勘探的方法為“IP法”，學名“激發極化法”。這種地球物理勘探方法，針對于硫化物礦產資源的開采工作。激發極化法遵循的工作原理是：激電中梯原理。因此，利用激發極化法進行地球物理勘探工作的完成時，勘探工作效率非常高。而且激發極化法在進行地球深部構造掃描和極化率參數計算時，絲毫不會受到地勢地形的干預。激發極化法的勘探范圍還會受到其他因素的局限性影響。例如：電阻因素和噪音因素，都會對其進行地球物理勘探的深度造成影響。

（2）瞬變電磁法干預地球物理勘探深度。在地球物理勘探干預的電磁法因素方面，有一種最為典型的物理勘探方法，那就是“瞬變電磁法”。瞬變電磁法，屬于時間域電磁法的范疇，其使用的波形狀態為“階躍波”。并且，脈沖電流場源通過激發大地作用，所產生的過渡過程場，也可以作為瞬變電磁法的波形狀態。其在使用時，一旦發生斷電感應，會瞬間形成渦旋交變電磁場。技術人員通過對這種渦旋交變電磁場的衰減特性感應，可以勘探出地球深部構造的金屬礦資源填埋狀態。除此之外，瞬變電磁法的地球物理勘探深度一般都在七百米以上。

4 利用放射性因素對地球進行物理勘探

（1）γ測量干預地球物理勘探深度。利用γ測量來進行地球深度的物理勘探，其需要利用巖石的γ射線總強度來判斷異常部位。這種γ測量技術在進行金屬礦資源的勘探方面被廣泛應用，因為其具有精準度高的優點，并且無論哪種地質條件，都可以利用γ測量來進行物理勘探。當然，這里所提及的金屬礦資源不包括鈾元素、鉀元素和釷元素。而且γ測量技術僅限于，針對填埋部位較淺的金屬礦資源勘探工作。

（2）射氣測量干預地球物理勘探深度。射氣儀測量技術可以被用來勘探地球地層表面的放射性氣體，并且通過對這些放射性氣體的濃度進行分析，從而推斷地球該區域的地層深處是否填埋有含有放射性的礦產資源。射氣儀測量技術還可以被用來勘探和確定，地球內部破碎帶的具體位置。這項勘探技術，在我國被廣泛應用于氡元素衰變。當放射性氣體發生轉移時，我們還可以利用射氣儀測量技術，進行更深度部位的放射性礦產資源勘探。

5 結語

綜上所述，地球物理勘探技術，對于我國的物探工作來說，提供了許多幫助作用。同時，地球物理勘探技術還可以被用來探測我國地質深層的金屬物質和礦產資源等。值得注意的是：我們在地球勘探方面所采用的深度勘探方法，主要取決于我國在此方面制定的目標。并且不同的地球物理勘探方法，在實際操作時也是不一樣的。