淺析物探技術在地質找礦中的新突破

從當前地質找礦中所使用的方法來看，主要有四種，即地球化學找礦方法、遙感技術找礦方法、物探方法、工程技術找礦方法。這些先進的方法可以從不同角度對地質體開展多方面的研究，能夠提取到更多的礦產存在信息，并且這些方法之間可以相互驗證，這對于提升礦產發現概率有十分大的裨益

。以其中的物探技術為例來說，顯著優勢之一便是可以通過全面研究地球物理場，比如重力場、地磁場、地電場，在得出物探異常信息后，通過不同地層或礦物的地球物理屬性，推斷預測和發現礦床。在當前的物探技術應用中，放射性測量法、磁力測量法、中間梯度法、電測深法均有著較好的應用效果，并在實際應用過程中有一定的突破，逐漸形成了“直接找礦”與“間接找礦”的技術方法，進一步增強了物探技術的應用優勢。除此之外，物探技術在地質找礦中還實現了兩個較為顯著的新突破，一是在地質災害防治中有所突破，二是在礦井水災害防治中有所突破，這推動著物探技術適應性與實用性大大增強，在地質找礦中更具應用優勢。本文重點談一談物探技術在地質找礦中的新突破，現作如下的論述。

1 物探技術的特點與應用優勢

（1）物探技術的特點。作為當前地質找礦中的一種常用技術，物探技術有著多個方面的特點與優勢。就物探技術的特點來說，主要有以下三個方面：①找礦任務需要實行兩個轉化方可完成：在地質找礦中，必須先將地質問題轉化為地球物理異常問題，此時方可以使用物探方法。借助物探技術來測得相關數據后，可以推斷出地質體的某一種或某幾種物理性質，此時還需要根據地層巖石或礦石的物理性質參數，進一步明確地質體與物理現象之間所存在的關系，并將物探技術所測得的結果轉化為地質問題中的語言和圖示

。在此基礎上，便可以較為精準的推斷出礦產的埋藏信息，并且可以獲悉與成礦相關的地質問題。②物探異常具有多解性：在物探技術應用過程中，出現的異常現象，多是因為多種原因所導致。在長時間的研究中發現，之所以物探異常存在多解性，主要原因是不同的地質體有著相同的物理場，比如超基性巖、磁黃鐵礦均會引起磁異常

，碎屑沉積巖、花崗巖同樣可以引起低重力異常。也正是基于這一原因，在地質找礦中使用單一的物探技術無法取得最佳的效果，所得到的地質結論也缺乏科學性與真實性。因此，在實際開展地質找礦工作時，應結合實際情況綜合運用多種物探技術，必要時要與地質研究結合起來，綜合研究綜合解釋減少多解性。③物探技術的應用有著嚴格的條件與范圍：當前的物探技術有著較好的創新發展，但每一種物探技術都有著較為嚴格的應用條件與范圍，直接影響到物探技術的應用效果。分析之所以存在在這一問題，主要原因是礦床地質、自然地理條件、地球物理特征均會受到區域因素的影響。

（2）物探技術的應用前提。在實際應用物探技術時，為實現預期的應用效果，必須滿足物探技術應用的前提。總的來說，物探技術的應用前提主要有以下三點：①確保物性存在差異：這里所講的物性差異是指所調查研究的地質體必須與周圍地質體存在某一種差異，即物理性質上存在差異。②確保被調查研究的地質體具備規模和深度：物探技術是對不同物理性質的體積效應的一種探測方法，在實際應用時會有一定的限制。為確保實現預期的調查研究效果，必須要確保被調查研究的地質體具有一定的規模，同樣也要有合適的深度。具體來說，若是地質體的規模較小，且埋藏較深，則使用物探技術無法發現所存在的異常；若是地質體的埋藏較深，同時規模較大，則物探技術既有可能發現異常，也有可能無法發現異常

。由此可以說，在地質找礦中，物探技術的應用效果會受到具體情況的影響，且這一種影響存在不確定性。③可有效區分異常：在地質找礦中，物探技術應用時會受到較多因素的影響，為確保預期的找礦目標，必須確保所選用的物探技術可以區分地質體的異常。以重力異常為例來說，純橄欖巖與鉻鐵礦均可以引起重力異常，此時便需要確保所選用的物探技術可以正確分析這些干擾因素，并正確區分出異常。

（3）物探技術的應用優勢。物探技術的應用優勢是毋庸置疑的，適用面非常的廣泛，幾乎在所有的金屬、非金屬礦產資源勘查中可以有很好的應用效果。相比于當前所使用的其他找礦方法，物探技術的有效性與經濟性較為凸顯，比如可以尋找隱伏礦體和盲礦體，也可以圈定出礦體的空間位置。有值得一提的一點，在不同的情況下，物探技術在找礦中的應用效果有所差異，通常情況下無法使用物探技術直接找礦，只能向勘查人員提供間接性的成礦信息。不過有例外，即在某一些特殊的條件下，可以直接利用物探技術來開展地質找礦，在放射性礦床的探查時，使用放射性測量方法可以取得較好的成效。在近年來的物探技術發展中，物探技術已經由之前的地面物探發展至航空物探、水中物探、地下物探，探測深度也有很好的發展。

職業院校的教師大都直接從學校畢業直接進入職業院校，沒有審計單位的從業背景；教育部《關于加強職業高專師資隊伍建設的若干意見》要求“雙師型”的教師數占比不低于學校專業課教師總數的 80%, 很多學校還沒有達到這個標準，而且很多教師只是取得了相關資格證書，并沒有實際參加相關的專業實踐。現階段，審計教師普遍缺乏審計實踐經驗。

2 物探技術在地質找礦中的應用

（1）放射性測量法。在應用放射性測量法時，必須確保探測對象具有放射性，尋找放射性礦床，也可以尋找與放射性相關的礦床。這一種方法在地質找礦中的顯著優勢之一是簡單、效率高，對放射性礦床可以直接開展找礦作業。

隨著物探技術的發展，地質找礦中可以使用的物探技術越來越多，主要有放射性測量法、磁力測量法、自然電場法、中間梯度法、激發極化法、電剖面法、電測深法。這些物探技術在實際應用時，優缺點、應用條件、應用范圍、地質效果均有一定的差異。

（1）“間接找礦”與“直接找礦”的聯用。隨著近年來物探技術的發展，各種物探技術在地質找礦中的應用更為廣泛和有效，并取得了一定的突破，進一步增強了物探技術的應用優勢。就地質找礦中的直接找礦來說，有著兩點應用原理，一是發現礦致異常，二是提出找礦靶位。具體來說，借助物探技術可以獲取到深部礦床所發出的信息，繼而分析異常信息，在判斷礦種異常時，需要建立地質—地球物理等勘查技術方法找礦模型，這樣可以對異常信息實現定性解釋

。如果確定礦床存在異常，且經過定量解釋，則可以開展定位、定深、定形態的一系列工作，同時可以借助鉆探的方法來發現深部礦體。表1是物探技術直接找礦方法的組合。

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（3）自然電場法。在應用自然電場法時，需要確保探測對象可以形成天然電場，可以是低阻地質體和硫化物礦體，有著裝備方便、輕便快速和成本低的優勢。可以借助自然電場法來進行工程地質、硫化物金屬礦床、水文地質、石墨礦床的探測，也可以進行石墨化巖石分區、黃鐵礦化的地質填圖。

（1）氣候環境。貴溪市屬于亞熱帶季風性濕潤型氣候，潮濕高溫，又有電廠、化肥廠等工業企業排放煙塵、SO2等大氣污染物，降雨時SO2等溶于水形成酸雨，加重了水質酸性。

（4）激發極化法。激發極化法不受太多因素的影響，無論研究巖體的電阻率與周圍巖體之間存在何種的差異，均可以取得較好的應用效果，有著獨特優勢。不過也會一定程度上受到干擾因素的影響，比如在尋找硫化礦時，黃鐵礦化與石墨是主要的干擾因素，為實現預期的效果，應盡量彼此這些干擾因素。在當前的激發極化法應用中，主要應用在浸染狀金屬礦床、良導金屬礦的查找中，若是電阻率不存在明顯的差異，則可以取得更好的效果。

在應用間接找礦方法時，需要進行重點的兩步，一是開展立體填圖，二是圈出礦體可能的空間部位。借助物探技術能夠獲取到地質體或地質現象的信息，包括巖體、破碎帶、地層、火山機構、褶皺帶，繼而進行解釋和定量反演，形成推斷立體地質圖。當形成推斷立體地質圖后，可以結合當前的成礦規律、預測準則來圈出礦體可能的空間部位，在此基礎上使用鉆探方法來發現深部礦體。在物探間接找礦方法中，主要的地質體有巖體、地層、接觸帶、破碎帶、火山機構、褶皺帶、沉積盆地。以火山機構為例來說，通常火山機構具備磁性，酸性火山巖的磁性較弱，密度較低，基性火山巖的磁性較強，密度也略高，可以使用的間接物探技術主要有磁法、常規電阻率測深法、重力法。在地質找礦作業中，若是研究礦體與周圍礦體的物性無太大差異，或者物性存在差異，但礦體規模小、埋深大，無法滿足物探技術的應用前提時，為了確保地表找深部礦的作業可以順利完成，應優先考慮使用物探間接找礦方式。在應用直接找礦方法時，應該同時應用間接找礦方法，當前在直接找礦與間接找礦方法的聯用上積累了較多的成功經驗，有著較好的應用優勢。具體來說，在地質找礦中通過將直接找礦方法與間接找礦方法結合起來使用，有著最為顯著的兩點優勢，一是可以很好地判斷所發現的異常是否為礦致異常，二是發現所研究的礦體較小且埋深較大，存在著異常弱現象時，則可以在地表使用間接找礦方法來開展深部找礦，在形成鉆孔后可以使用井中物探技術。除此之外，在地質找礦中，基于直接找礦方法與間接找礦方法的優勢，可以構建出更加科學合理的地質—地球物理找礦模型，能夠指導地質找礦作業的更好開展。

（6）電測深法。借助電測深法可以較好的了解到地質斷面與深度之間的變化情況，繼而測出觀測點各個電性層的厚度。需要注意一點，在應用電測深法時，需要確保地質體的電阻率較為平緩，并且地形的起伏較小。在當前的地質找礦中，主要是將電測深法應用在成層巖石地區，多應用在水文地質工程、礦山地質構造、氣田的地質調查中，可以實現間接找礦。

（5）電剖面法。電剖面法按照裝置的不同可以分為三種，即對稱四極剖面法、偶極剖面法、聯合剖面法，這三種方法應用時均存在缺點。比如聯合剖面法的裝置移動時會有一定的難度，同時工作效率較低，再比如偶極剖面法應用時很容易在同一個礦體中出現兩個異常，影響最終的勘探結果。就聯合剖面法的應用來說，廣泛應用在金屬和非金屬礦產的勘探中，也可以應用于工程地質調查中，多應用在詳查和勘探這兩個階段。對稱四極剖面法的應用有一定的局限性，主要應用在地質填圖中，可以研究疏松層下的地質構造、電性不均勻分布特征。偶極剖面法在各種金屬礦的查找中有較好的效果，可以較為精準的反映出金屬礦上的異常，而且能夠用在地質填圖劃分巖石的分界面中。

3 物探技術在地質找礦中的新突破與新發展

（2）磁力測量法。磁力測量法也稱之為磁法，應用優勢十分顯著，包括效率高、成本低、勘探效果佳，若是與航空技術聯合使用，則可以在短時間內完成大面積的測量作業。在應用條件上，為確保磁力測量法的優勢最大限度發揮，必須確保探測對象具備顯著的磁性差異，或者具有一定的磁性。就磁力測量法的應用范圍來看，在銅、金剛石、鉻、鉛、石棉、磁鐵礦、鎳、鋁土礦的查找中均有較好的應用，且可以開展成礦區的水文地質勘測作業。

[10]Anderson,L.M.,&Pearson,C.M.:Tit for Tat The Spiraling Effects of Incivility in the Workplace.Academy of Management Review,1999,24.

（2）地質災害防治中的新突破。在礦產資源開發過程中，通過科學應用物探技術可以掌握地質土層中的相關信息，這些信息可以為地質災害防治提供數據支撐。通常情況下，地質找礦作業中會受到多種不利因素的影響，尤其是礦產生產環境不佳，在實際開展礦產開采作業時會存在安全風險，比如頂板透水事故會直接危害到礦井的安全。為了有效防治這些風險問題，可以在勘探階段狠下功夫，將大地電磁測深方法與三維地震物探技術結合起來使用，以此精準分析出礦井的地質條件。需要注意一點，在地質勘查工作過程中，應該將多種物探技術聯合起來使用，全面勘查礦井中斷層區域土層構造，對區域內的地質構造也應該加以勘查。通過開展這樣的勘查作業，不僅可以確保礦產生產環境的安全，而且所勘查到的數據信息可以為工作人員提供支撐，所形成的圖像信息可以降低工作人員后期的地質找礦作業難度，制定出更為科學合理的礦采開采方案。

（3）礦井水災害防治中的新突破。礦井水災害會造成嚴重的后果，對地質找礦作業極為不利，如何有效防治礦井水災害是行業一直研究的重點。在近年來的物探技術研究與發展中，物探技術逐步應用在礦井水災害防治中，可較好地提升礦山開采過程中的安全性與穩定性。具體來說，在礦山開采前，工作人員需要選擇合適的物探技術，借助物探技術來探測地質條件，獲取到多方面的信息，繼而制定出更具安全與穩定的礦山開采方案，從源頭上來防止礦井水災害，最大限度降低安全事故額的發生風險。從當前的礦水災害防治來看，所使用的物探技術主要是瞬變電磁法，可以掌握開采區域和相關區域的含水構造，準確預測后可以便于后續礦山開采作業安全。除此之外，在礦山開采過程中，同樣可以借助物探技術來檢測安全情況，若是發現積水風險，則可以盡快啟動預案，實施針對性的預防處理，始終確保礦山開采作業的安全。

（4）計算機科學技術的引入。雖然當前所使用的物探技術在地質找礦中可以取得較好的效果，但應用過程中依然存在著局限性。在物探技術的研究與應用中利用新的計算機技術，創新的物探技術處理解釋技術是目前發展物探找礦技術的前進方向，其中重磁電三維解釋系統基于計算機科學獲得發展，具備良好的可擴展性。其利用三維可視化人機交互數據預處理和三維連續介質反演成像與綜合解釋（見圖1）。轉化重力、磁力和電性數據，使其能夠在同一系統平臺完成不同數據的優化與集成，利用不同物性數據的處理，結合地質認知，減少多解性，確保勘探結果的真實與準確。在近年來的地質找礦中，重磁電三維解釋系統已經開始應用于崎嶇地形和地面的觀測作業中，除可以提供精準的數據信息外，還可以構建資源勘探平臺，促使地質找礦勘探技術不斷創新。

河曲引黃灌溉工程是一項保障民生、惠民利民的重點水利工程。工程建設任務以農業灌溉為主，兼顧工業供水。工程建設規模：設計灌溉面積0.68萬hm2（改善 0.28萬 hm2，新增 0.4萬 hm2），年工業供水1 500萬m3，設計引水流量7.4 m3/s。引水線路干線總長33.96 km，包括隧洞、暗涵、渡槽、輸水管線等建筑物。其中4#隧洞為城門洞型無壓隧洞，凈寬2.0 m，凈高2.2 m，縱坡1/1 000，全長1 160 m，是實現引黃灌溉工程龍口取水口通水至縣城12.938 km長度線路的關鍵節點。

4 結語

當前隨著地表礦、易發現礦的被發現，目前找礦逐漸向深部、向難發現發展，在以后的找礦作業中越來越依賴物探技術的應用，這很好地促進了物探技術的應用與發展。基于多種新型技術的優勢，物探技術在地質找礦作業中得到了不斷的突破和發展，有力提升了地質找礦作業的規范性、安全性與科學性，值得推廣應用。但當前地質找礦中的物探技術依然有著較大的突破空間，后續要進一步加大研究力度，掌握更多物探技術的應用要點，催生地質找礦技術的改革創新。

[1] 張翔.多金屬礦區物探異常特征分析及其找礦應用[J].世界有色金屬,2020(14)：89-90.

[2] 萬騰.綜合物探測井技術在地質找煤中的應用[J].寫真地理,2020(15)：1.

[3] 郜朋飛,亢亢,彭志陽.地質找礦勘探技術創新路徑分析[J].河南科技,2020(04)：84-86.

[4] 鄧佳,繆建普.金屬礦產勘查中地質找礦技術的改革創新研究[J].西部資源,2021(02)：40-42.