物探方法在探矿中的应用探析

马宏远

摘要：随着我国经济和科技实力的不断发展，物理勘探经过这些年的发展和进步，逐步在勘探方法和技术上实现了多样化与创新化，各类勘探技术的应用范围也不断扩大。本文对物探技术在探矿中的应用进行了简要的探析。

关键词：物探方法；探矿；应用

前言

作为地质找矿与资源勘查中的重要技术之一，物探技术的应用可以有效提升采矿质量，并能实现地质行业的快速发展，进而影响国民经济的增长。因此勘探单位必须对物探技术加以重视。

一、应用物探方法前提条件

物探找矿法的应用原理主要是依据地下岩层的物理性质差异，来对岩层的贮藏位置、范围以及形状进行有效的检测，从而能够更好的找到隐藏矿床。在对围岩的各项物理参数进行测量的过程中，可以依据其数值的大小来实现对矿产位置的精确推断，如果围岩与探测的矿床具有明显的物理差异性，则越有利于物探法的应用，从而能够更好的实现找矿的目的。

1.1 电阻率参数差异

不同的围岩有着不同的电阻参数，通常来说，围岩的电阻参数标准值在 1000- 10000Ω·m之间，而部分的围岩电阻值则在 100- 1000Ω·m之间，如页岩或者是泥灰岩等。由此可以看出，不同的围岩之间的电阻值有着明显的差异性。

1.2 极化率参数差异

每种围岩都有其自身的极化率参数，各个围岩之间极化率参数也并不相同，一般来说，极化率低于3.5%的围岩主要有泥灰岩以及黑云母花岗岩。通常矿石的极化率会受到矿石自身导电性能的影响，如果矿石自身的导电性能较差或者是矿石的结构较为稀疏，其极化率就会相对较低，反之，如果矿石自身的导电性能较好，而矿石的结构较为密集，则矿石的极化率相对较高。

1.3 磁性差异

在每种矿石和围岩之间，都会存在一定的磁性差异，由于矿石的结构以及性能与围存在一定的差异，因此，其磁性也会有所不同，有些矿石与围岩之间的磁性差异在几倍甚至是十几倍以上，因此，可以利用磁性差异来对围岩和矿石进行有效的区分。

1.4 密度差异

相较于围岩来说，矿石的密度通常都较高，一般来说，矿石与围岩之间的密度差异在 0.77g/cm3，通过对密度差异的测量，可以有效的区分围岩与矿石。

二、工程概况

在地质找矿与资源勘查中，为确保其地质勘探的准确性，应根据勘探地质的特性及工程实际情况进行操作，物探技术作为一种新型技术，在地质找矿与资源勘探查中得到了广泛应用与推广。本文主要以大冶铁矿为例进行分析。位于长江中下游铁、铜、金多金属成矿带西段的大冶铁矿床地，在本区广泛分布古生界与中生界，主要构造物为碳酸盐岩，其中碎屑岩与煤岩较少。下三叠统大冶群灰岩为铁山矿区出露地层，在与铁山相近的侵入体（小于2km）已经出现大理岩、白云质大理岩与角岩。在矿体、接触带周围的围岩中，尚发育有和成矿作用相关的热液蚀变现象，成为找矿的直接标志。作为多成因多期次的大型矿床，铁山铁矿床超过-400m的探明位置主要矿体组成部分为6大主体，按照由西向东的顺序排列为铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山等，矿体长度大概为4300m左右。磁铁矿矿石为本矿山的主要类型，颜色以钢灰色为主，其磁性较强，结构形式为自形、半自形-他形粒状。矿石具有极为复杂的成分，铁铜具有较好的可选性，其元素含量平均为以下几种：52.13%为Fe、0.507%为Cu、2.68%为S、0.024%为CO。

三、物探技术的应用

3.1磁法勘探

这种物探技术的应用必须建立在具有磁性差距的矿石与岩石之间，可以对深部矿体产生的磁异常进行探测，航磁测量、地面磁测与井中磁测等都是磁法的主要技术。为进行找矿靶区的寻找，航磁测量在铁山矿区（300km2以内）进行，选用曲面位场处理方式、与无约束三为概率层析成像反演方式等进行数据处理与解释。据相关数据显示，大冶铁矿区具有4个磁异常，其特点为大强度与陡梯度，找矿靶区共圈定了13个位置，其中4个为一级靶区。且磁法勘探的探知范围较大，对磁场的信息分析能力强，空间定位性能高，甚至能用来测定矿体的走向和长度品质。

3.2电法勘探

根据岩石和矿石自身的电学性质来对地质构造进行分析的同时寻找矿产即为电法勘探。不同种类的矿石一般都具有不同的导电性、电化学活动性和特定的电磁感应特性。电法勘探根据岩矿石的这些性质，运用仪器监测其电场或使其产生的交变电磁场，通过分析来找到金属矿。选用可控源音频大地电磁测深法进行

大冶铁矿找矿作业，测深剖面共完成18条，长度一共为21.88m及946个工作点。磁异常区选用正反演、3D可视化、小波多尺度分解等方式进行圈定，同时要进行相关解释。分析结果得出，龙洞-尖林山-象鼻山南边平面形态呈现出不规则的“扁豆”状，由此可见，接触带（-600～1000m之间）极可能有铁矿体存在。井中磁测工作应在全部施工钻孔内进行确定，大多数井中磁异常符合已知矿体。详细的异常解译工作应在异常钻孔验证前进行，钻孔验证应选择具有较大找矿意义的异常区，进而达到找矿效率提升、成本降低的作用，并实现深部找矿的目的。

3.3重力勘探

重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的變化而进行地质勘查的一种方法。它能很好地应用于高密度矿产资源的搜索过程，在与其他物探方法结合使用的过程中，能起到查明断层的作用，通过基岩起伏来分析发现与高密度基岩和超基性岩伴生的矿产资源。根据勘探出的地质体与周围岩体的密度差异，结合地质资料以及各种物探方法所得出的资料，对该地点的重力异常情况作出相应定量的解释，可以大致推断出在覆盖层以下密度不同的矿体和岩层的分布情况，由此逐步分析出矿体的具体位置。现今对于重力勘查的常用仪器为 CG-5 型重力仪和BURRIS 型重力仪，这两种仪器的观察精度和读数分辨率十分高。

3.4地震法

在近代采矿业飞速发展过程中，地震法可以说是一种新式的物探方法。其主要利用人工激发的地震波施加给地层，通过地层的传播规律来勘探地下的地质

情况。当从地面激发向下传播的地震波时，遇到不同弹性的地层分界面，就会产生一部分的反射和折射，通过专用的仪器来收集返回的波长，分析并采用仪器进行计算和处理，能够比较准确地测定这些分层截面的深度和大致形态，判断出其主要构成形式。地震法适用于寻找非岩体构造的矿产，比如勘探煤田、盐岩矿床，对于一些水文地质工程的勘探也能有明显的效果。作为新兴勘探方法，地震勘探在近几年飞速发展，得到了广泛的应用。在一些基本结构为层状的结构矿产中，采用地震法能取得很好的效果，比如铅锌矿的探测和沉积型矿带。此外，在某些高速体和低速体的矿产资源中，运用地震法来进行成像分析可以展现出矿体的布置形式。但地震法不适合于勘探大部分与岩浆活动靠近的矿产，容易造成地震波的误接收，对矿层构造产生错误的成像。根据以上的几种物探方法在采矿过程中的应用，我们能深入了解这些物探技术的特点，在采矿时应根据采矿点环境的差异来选择相应的物探方法，也可将几种物探方法结合使用，发挥其各自的特点为采矿业服务，保证探矿过程中的高效精准。

结语

当今时代离不开科技，各行各业都和科学技术紧紧结合着，采矿行业的发展也是一样。我们应在不断实践中，将一些新的物探技术合理运用到采矿行业中，这是该行业的必然发展趋势。

参考文献

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[2]吴有信，王琦.煤矿井下采区地震勘探技术现状与思考[J].煤炭科学技术，2010，38（1）：101-106.