物探在深部金屬礦產勘查中的應用分析

楊建嶺

（華北地質勘查局第四地質大隊，河北 秦皇島 066000）

物探作為當前階段比較新型的地質勘探技術，具有探測深度大，而且精確度高，工作效率也比較理想，這也使得其能夠廣泛運用在相關行業之中。

當前階段，在礦產資源勘探和開發的過程中，因部分礦產資源已經處于枯竭的邊緣，這也使得深部礦產資源勘查工作越來越被重視[1]。

在近幾年的能源開采行業發展中物探技術的優勢也在不斷被擴大，且被廣泛的運用在深部金屬礦產之中。但目前我國所應用的物探技術還處于初級階段，也自身暴露較多的問題，還需要進行進一步研究與改善，從而有效推動我國礦產資源開采工作的全面發展。

1 深部金屬礦產勘查及物探概述

1.1 深部金屬礦產勘查概述

我國作為一個資源儲量大國，擁有較為豐富的礦產資源，但是目前我國的經濟高速發展對于礦產資源消耗量比較大，特別是地表淺層的礦產資源已經開采所剩無幾。隨著當前我國社會的快速發展，對資源開采量在不斷增加。現階段對于礦產資源的勘查工作，需要逐步向深部轉變[2]。我國將開采深度大于500m的金屬礦產資源為深部找礦，并根據對應的深度做好了劃分，一般在地下500m左右的稱之為“第一找礦空間”，而深度達到500m～2000m稱之為“第二找礦空間”，深度超過2000m則被稱之為“第三找礦空間”。由于深部勘查工作具有一定的特殊性，同時還會受到外界因素的干擾。傳統的地質勘查方法很難適應現階段的深部礦產資源的勘查工作。

1.2 物探簡述

物探技術是當前一種新型的礦產勘查技術，相比較于傳統的勘查方法，其自身具有一定的優勢，勘查更深地層，而且精確度比較高，在工作效率也比較理想。

另外，在勘查造價等方面，其自身也具備一定的優勢，因此，在當前階段的深度金屬礦產勘查之中，其大多都是以物探為主[3]。經過多年的發展，物探方法被廣泛的應用在各個地質勘查工作之中，而且也取得較為理想的效果。下圖1為深部金屬礦體勘查過程以及開采過程中圈定的礦體對比圖，以供參考。

圖1 深部金屬礦體勘查過程以及開采過程中圈定的礦體對比圖

2 深部金屬礦產勘查工作中的常用的物探方法

2.1 地表高精度磁力勘查法

地表高精度磁力勘查法是深部金屬礦產資源勘查工作中比較常見的一種方法，進行操作更加便捷，同時還能夠通過對地質磁力反應磁場數據進行判斷，以便實現合理的勘查目標。但在不同的區域及地質勘查工作環境中，采用地表下高精度磁力勘探法仍存在一定的技術難題，同時還需要根據不同的地磁場特性進行物探勘查。在使用相應的技術手段時，還必須搭配其他綜合物探方法進行工作，這樣才能保證勘探數據的準確性。

2.2 大地電磁勘查法

大地電磁勘探法是深部金屬礦藏勘查工作中比較普遍的應用方式，此種勘探方式同時具備了橫向辨別的效果，由于勘查深度相對較大，在實際操作的過程中展現出了一定的優越性[4]。實際應用大地電磁勘查方法的過程中，人們運用了其本身的技術優勢，判斷深部金屬礦產資源電磁性。但是由于無法有效定量，也是導致了它本身就存在一定的技術問題，在實際應用的過程中有關技術人員就必須了解地質勘查工作的基礎，必須明確各地層之間存在的較大物性差異，以便大地電磁勘查方法合理地使用，在具體的工作開展中還必須注意礦石間的電阻效率及其受影響程度，以便進行觀察與測量，這樣能夠明確高阻位置，了解深部金礦資源的具體情況。

2.3 甚低頻VLF勘查法

該項技術在實際的操作過程中更加方便快捷，可以短時間內實現電磁法掃描，在具體的使用過程中發現，對深部金屬礦產資源勘查可以敏捷勘測出極化現象，更利于深部金屬礦產資源開采。另外，在固定區域內，通過對于極化傾角快速勘查可以在短時間內勘查可開采資源賦存的一場地點和方向，然后再依據實際勘查情況結合其他勘查方式，并進行后續的勘查工作，這樣就可以更精確的確定出深部金屬礦產資源的分布情況[5]。

3 物探方法在深部金屬礦產勘查中的實際應用

3.1 物探方法在鐵礦勘查中的應用

鐵礦礦產資源具備表面無表露、深藏深度較大的特征中，這類礦石普遍自身的特征也較為鮮明，并且通常處于相對獨特的層位狀態[6]。對鐵礦等礦產資源進行實地勘查中，要充分了解礦產資源的整體特征，以及對周圍巖層面是否存在電磁性進行研究，從而選擇出正確的地球物理探礦勘查方法。但是，由于大地電磁勘探法在對地鐵礦等礦產資源的研究中，能夠更有效對地礦產資源整體狀況及其周圍的電磁特征進行了定量，并且還可以實現更為合理的勘查，因此這樣就可以更好地確定當前礦產資源分布具體情況，更利于相關人員對其作出評價。

3.2 物探方法在金銅礦勘查中的應用

縱觀我國當前金銅礦產資源的整體分布情況，其總體分布狀況相對比較分散，許多地方的礦產資源勘查工作還未落實到位，而且因為其自身的情況也較為特殊，這就導致了金銅資源的暴露于地面長度一般大約1m～5m，地面直徑一般為約500m，總體的傾斜角度約為80°，且多朝西北向傾斜，在這一情況下對金銅資源進行勘查過程中，很難保證礦產資源開采程序合理開展，要求必須按照金銅礦侵蝕邊帶位置和結構分布的綜合狀況進行地質勘查作業，同時也要從腐蝕區的綜合狀況上進行分析，以明確電磁勘查法和甚低頻VLF勘查法的應用流程，在實際勘查數據顯示的過程中由于其自身屬低阻帶，低頻VLF剖面反映出極化橢圓的角度，這樣礦場資源勘查區域與電磁勘探區相互重合，這樣才能確認侵蝕邊帶位置是真實存在的，從而能夠保證深部金銅礦的正常開采，并保證后續工作的有效性[7]。

3.3 物探方法在鉬礦勘查中的應用

花崗巖體與大理石巖層面的交換位置，由于地表面含有鉬礦化轉石，必須通過地表高精度磁力勘查，而勘查成果只要證明具有東西向的磁力位置，就可以正確判定鉬礦的整體結構，同時還可以通過礦石腐蝕情況了解礦產資源賦存情況。此外，自然交變地電磁通過對實際的交變地電磁磁性勘查，也可以判斷其處于低阻異常位置，與當前磁異位置比較一致，這樣才能確認鉬礦處于低阻異常位置，此時磁異位置也比較一致，而地質勘探工作人員要注意的是鉬礦資源也會出現移動現象，整體的寬度變化也比較大，在使用大地電磁勘探法的勘查中通常會向下80m左右，并接近直立低阻位，所以還必須要考慮金屬架構腐蝕的問題，這樣才可以比較準確的評估鉬礦的資源所在位置。

3.4 物探方法在硼礦勘查中的應用

硼礦資源在實地勘探開發過程當中，有很多時候都在存在于山谷的地底，并且一直處在開發利用的狀況，所以，為了準確找到鉆探硼礦資源空余地方，在實際的勘探工作中往往采用了地表下高精度磁力勘探法，當在實地勘探結果中，表明區域內出現了地磁異常的狀況，同時利用土壤底部硼礦磁性，表面貼上非磁性硼鐵而使之形成了更高的磁力效應后，在通過觀察時也發現了不同的異常情況，其第一處往往是正在勘探開發中的硼礦，磁力特性也就相對較強。第二處在硼礦主要開采的背面，在磁場特性上也與第一處相對地較為接近，因此盡管通過推測，可以判斷前期硼礦主要開采的勘探地點，不過在進行探索之后還是可以發現了硼礦物質化現象，并且由于第三處也在硼礦地質層冬眠范圍之內，這一情況也使得礦物特性超出了第一處。

3.5 綜合物探深部金屬礦產勘查中的應用

綜合物探方法作為深部隱伏礦產勘探的主要技術手段，具備了快捷、經濟、高效等優點，同時也在世界深部礦產勘查中占有一定的重要地位。

在礦區使用二個或多個物探方法就能夠進行相互佐證，而采用聯合分析則能夠更好的保證所獲取數據的可靠性。經過相關工作人員研究發現，通過反射地震剖面和重力測量，完成了對區域礦區深部結構的基本認識，進而規劃出了礦體賦存的有利部位。在此基礎上，還實現了在鉆孔中進行瞬變電磁閥檢查的最有效方式，并利用綜合技術手段進行了對深部情況的評價。綜合物探結果，表明了在1000m～1500m圈定的低阻異常存在二道題，尤其有利于賦礦部位。為了檢驗物探推斷結果的真實性，經過布置鉆孔實驗，結果顯示了位于地下約600m～1280m處具有較高質量的礦體，進而有效地找到了相應的目標位置，并利用了相關試驗結果，在較高精度、磁測法相結合情況下實現了對深部礦產資源的有效檢測。相關人員用激發極化法等綜合勘查技術對復雜構造的巖性區域進行深入勘探，以便找到地質勘探區域的一些找礦問題，并找到相應的可行性和有效性解決方案，并通過兩種不同的技術進行結合，從而對近況布置的情況進行探測，并找到對應的礦體信息，充分說明了該項技術在深部找礦中的應用效果[8,9]。

4 結語

綜上所述，物探作為當前一種新型的礦產資源勘探方法，其自身具有較好的優勢，同時還包含多種優點，在當前深部金屬礦產勘查的工作中，它能夠充分發揮自身的作用，通過利用該項技術可以推動我國能源開采行業的整體發展。