矿产资源调查的物探方法研究

宋胜

摘要：中国正处于经济转向的关键时期，矿产资源行业是现阶段非常重要的支柱性产业，因此，加强矿产资源的开发和利用具有现实意义。在这样的情况下，本文针对矿产资源调查的物探方法进行详细的分析，在简单了解物探技术的基本内容和具体原则后，深入分析物探方法的应用要求以及具体的应用情况，并且结合实际案例进一步分析物探方法在地质找矿与资源勘查的应用。

关键词：矿产资源；地质勘查；物探方法；地质找矿

1.引言

能源是一个国家发展过程中的重要内容，中国在开发矿产资源的过程中，经常会遇到各类问题，导致开发出现异常。利用物探技术可以从根本上避免这类问题，同时还能够有效降低地质灾害对开采过程的影响。新时期，在矿山开发、地质找矿、资源勘查的过程中，要积极采用物探技术这种现代科技的手段，以此保证开采效率，提高开采安全性，降低地质灾害的影响。

2.物探技术的基本内容与原则

物探技术也可以被称为地球物理勘探技术，是目前应用最为广泛的一种地质勘探技术。现阶段市面上较为常见的物探技术有四种，分别为：电法勘探技术、磁力勘探技术、重力勘探技术、地震勘探技术，不同的物探技术应用的场合不同，需要根据实际情况进行具体分析。中国作为地质矿物大国，积极开展矿产资源调查，可以有效解决国家当前存在的能源稀缺问题，同时也能够带动和能源有关的其他行业得到真正的发展。矿产资源调查的过程中，必须要充分认识到矿物质本身的独特物理特性，这些特性可以通过不同的工具进行检查，通过相应的勘探仪器，就能够显示出具体情况，为后期的研究工作奠定良好的基础。

在应用物探技术时，需要严格遵守以下几个原则：

第一，已知指导未知原则。使用物探技术的先决条件就是要拥有目标地质体，勘探人员必须要有效应用地质材料，按照具体的科学依据，严格选择所以使用的技术参数，以此保证构建形成的物理模型科学合理。也就是说，在应用物探技术时，所有的推理和推断，都要有一定的依照。

第二，综合大信息量原则。不同的地质体之间有着较大的物理差别，必须要综合多方面信息进行判断，因此在进行矿产资源调查时，使用不同的物探技术进行参数获取，以此保证结果科学有效。

第三，优化组合原则。一个区域内可能含有多种地质体和围岩介质，所以要充分考虑到经济成本、实际情况等方面，对选择的物探技术方法进行優化组合，以此可以进一步提高物探结构的科学性。

3.基于科学合理性的物探技术应用要求

矿产资源调查的过程中，不仅要遵守有关原则，还要满足相应的要求，才能够应用物探技术，从而切实保证物探技术的科学合理性，以及结果的可参考性。

首先，在勘探工作开展前，要确定勘探区域。第一，勘探地区的资源要符合工业布局和要求；第二，勘探地区的资源要符合经济发展的需求，符合市场发展。最后，勘探地区的资源开采工作都要做到效益最大化，以此保证物探技术应用在矿产资源调查时，可以充分发挥出自身作用。

其次，在应用物探技术时，要综合优化组合。由上可知，优化组合是物探技术在实际应用过程中的主要应用原则，因此，矿产资源调查时应用物探技术需要结合矿产资源的物理特性，包括：磁性、密度、放射性等。此外，还有一些特别的物理特性，会对勘探工作造成影响，因此工作人员要熟悉掌握物理特性和围岩之间存在的差别，并且对结合外界因素，如：地形、仪器等。在一定情况下，还可以使用多种物探技术，提高工作准确性，让工作人员更好的判断矿产资源情况。

最后，在应用物探技术时，要明确勘探目标。矿产资源调查时应用物探技术的主要目的在于探寻地质中存在的矿产资源，主要工作内容在于矿产资源储量、赋存情况。在实际应用过程中，利用物探技术所得到的数据信息主要反应的是地下矿产情况，因此在实际应用的过程中，还要对数据信息进行后续分析。这也就需要工作人员在勘探过程中，必须要严谨精神、仔细小心，保证勘探技术得到的结果科学合理。

4.物探技术在矿产资源调查中的具体应用

4.1电法勘探技术

岩石、矿体的电导率、磁导率、介电性质都存在一定的差异，而在进行矿产资源调查的过程中，主要调查对象为地壳，岩石矿体正是其重要组成部分。利用电法勘探技术可以收集电导率、磁导率、介电性质等参数，结合参数的特征、规律，进一步判断岩石矿体的大小、形状、位置、埋深等情况。比如：利用电法勘探技术可以得到不同地下地层的电阻率，根据电阻率就可以确定地质结构，进而可以分析判断矿石的类型和大小。除了矿产资源调查，电法勘探技术还可以应用在油气田、金属、非金属矿物等方面的调查活动中。但需要注意的是，这种物探方非常容易受到地形和外部电磁场的感染，同时也会受到一定的应用限制，必须要结合实际情况具体选择。电法勘探技术一共有18条长度，总长度为21.88m，拥有946个工作点，在实际勘探过程中，一旦出现磁异常，就可以立即显示在仪器上，从而快速找到矿体，在进行深部找矿时，效果较优。

4.2磁力勘探技术

岩石、矿产资源中拥有不同的磁性，在地质环境中都会产生不同的磁场，磁力勘探就是利用这一特点展开的磁测量技术。在勘探过程中，磁平衡、质子进动磁力计、磁通门磁力计等数据都可以用来判断、分析相关位置的磁性，并且可以准确得到局部磁矿体。现如今，磁力勘探技术是物探技术中较为成熟的一种，得到了广泛应用，尤其是金属类矿产资源的调查分析[1]。

4.3重力勘探技术

重力勘探技术顾名思义就是利用万有引力定律而开展的矿产资源调查的方法，不同密度值会引起重力加速度差异，利用这一差异值就可以判断地下沉积岩、断层、地层等内容。在实际应用过程中，重力参数可以确定地面、定位矿体。比如：某地区的工作人员在调查矿体资源，就利用了重力勘探技术，来判断矿石之间的间距，进而应用力学原理进行预测，得到了矿产资源所在的具体位置。

4.4地震勘探技术

地震勘探技术是近几年来发展最快、应用最广的技术，通过人工地震波、剪切波、压缩波来获取地下地层中的数据，并且确定地下矿产资源的具体存储量和位置数据。地震波在不同地下地层之间传播，会形成大量的反射和折射波，利用特殊工具进行收集，然后对波形进行综合分析。现阶段，已经根据过往地下材料建立形成相应的分析模型，利用这一模型可以具体判断波浪和折射波的反射时间以及振动形态，从而推断出地下矿物的存储位置、存储量、矿山位置。

5.案例分析

5.1物探方法技术的选择

为了进一步验证物探技术在矿产资源调查过程中具体的应用情况，本文以西藏自治区林芝市察隅县矿区展开的矿产资源调查工作为例，详细分析当地应用的物探技术。根据过往数据资料显示，当地在探测矿产资源的过程中，主要应用高密度电法、高精度重力法、反射波地震勘探法以及可控源音频大地电磁法，不同物探技术负责的内容不同，其中高密度电法负责的是寻找隐伏构造断裂带，高精度重力法负责的是成矿区域，反射波地震勘探法以及可控源音频大地电磁法分别负责的是矿山地质灾害和水灾害。当地过往地质勘探过程中，不仅采用了物探技术，还采用了钻探、探井等技术，但在实际应用中大部分情况下，只选择一种探测方法，因此本文创新采用了高密度电法测量和反射波地震勘探法两种方式，通过优化组合，进一步明确当地矿产资源的具体位置，并且有效避免地质灾害[2]。

5.2确定隐伏构造断裂带

在确定了物探技术方法后，就可以开始矿产资源的调查工作。考虑到该地区的实际情况，要通过隐伏构造断裂带情况来确定矿产资源。在确定隐伏构造断裂带时，采用的是电法勘探技术，这种技术在实际应用中，可以对不同地层进行确认，通过电阻参数差异可以更加清晰明确的确认断裂带位置。但在实际勘察过程中，遇到了以下三个难点，分别为：水文地质勘察的评价不完善、地下水水位变化数据不准确、勘察数据和实际情况存在较大偏差。为了全面解决这三个问题，当地采用了高密度电法测量系统进行操作，结合相应的应用原则，将当地的含矿破碎带以及主要地层的岩石电阻率相对检测结果作为地质和地球物理解释的依据。在此基础上，根据物探技术获得的高密度反演断面图（图1），结合当地的地质区域特征，就可以得到具体的矿体赋存部位。需要注意的是，在分析具体特征数据时，要充分考虑到钻探和硐探情况，对物探技术结果进行进一步验证，以此保证结果的准确性[3]。这种将水文地质探测法和高密度电阻率法（图2）结合的方式，可以准确得到矿山工程中富含的水分分布情况，为地质灾害的防治提供必要数据支持。除此之外，在实际应用相关物探技术和设备过程中，还要严格按照相应的标准进行探测，从而最大程度保证勘察数据的准确性。以西藏自治区林芝市察隅县矿区展开的矿产资源调查工作为例，采用了高密度电阻率法进行勘察，考虑到该地区气候独特而且复杂多样，先后开展了两次勘察工作，从而对矿山下部深层次中蕴含的水分和潜水进行分析，为后续的开采工作奠定基础，确保地下绘制结果的精确性。

5.3确定具体的成矿区域

在确定了隐伏构造断裂带后，还要确定具体的成矿区域。现阶段，该地区的地下矿产资源开采还具有一定的不确定性，确定成矿区域可以让该地区的矿产资源开采工作更加合理，降低地质灾害、水灾害对开采工作的影响，提高地下开采过程中的经济效益[4]。比如：利用物探技术结合地球化学理论就能对成矿区域进行确定，该地区主要采用的是地震物探技术，利用反射波、折射波法进行探测，确定地下反射面和具体构造（图3）。地震勘探的准确度远高于普通的检测方法，而且利用这一技术能够准确得到岩层中的图像，在隐伏构造、空洞、矿物资源等方面的调查中具有極大的优势。该地区不仅应用物探技术进行了矿产资源考察，同时也应用这种技术对当地各类矿井水文地质情况进行了全面调查，得到水层的富水性和隐含的导水渠道，从根本上降低水灾害发生的概率，避免地质灾害发生。最终确定了当地的隐伏构造断裂带较为发育，并且对矿床、矿体、矿石的特征进行了进一步分析，找矿工作可以以铜、金多金属矿体的围岩蚀变为主，还有微量的黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、自然银等金属矿物。

6.总结

综上所述，随着科学技术的发展，地质找矿与资源勘查的水平也正在进步，物探技术作为矿产资源调查工作中的新兴技术得到了广泛应用。但从现阶段的应用情况来看，物探技术应用的高效性和合理性还有待提高，因此，工作人员要矿产资源调查中的物探方法进行全面的优化改良，以此让物探技术可以得到更好的应用，根据地区的实际情况，选择合适的物探方法，为矿山开发奠定良好的基础。

参考文献：

[1]林增民.物探在金属矿产攻深找盲中的作用[J].中小企业管理与科技（中旬刊）， 2019（10）： 166-167.

[2]刘娜.物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用[J].世界有色金属， 2019（16）： 81+84.

[3]马金勇，嵇星华.磁电综合物探方法在金铜多金属矿产资源调查中的应用[J].资源信息与工程， 2019， 34（03）： 32-33+35.

[4]龙思帆.综合物探方法在七都地区矿产资源调查的应用[J].中国金属通报， 2018（05）： 85-86.