地面物探的特点及在矿产勘查工作中的应用探讨

华 杉，罗 卫，王正涛

（湖北省地质局武汉水文地质工程地质大队，湖北 武汉 430000）

物探是地球物理勘探的简称，在进行不同的地质勘查工作中，利用不同的物探手段可以更加有效、精准的完成相应的工作，但不同的物探手段的使用在勘探结果上也会存在较大的差异[1]。随着矿产资源开采力度的不断增强，浅层矿产资源、地表矿产资源、易识别矿产资源越来越少，地质矿产勘查工作的重点也发生一定转变，向隐伏矿床、深层矿床、难识别矿床发展。面对各类复杂的地质勘探工作，使用高精度的重力、电法仪器可将多种勘探方法相结合，能够有效解决矿产资源勘探问题。物探工作按照工作环境进行划分，可分为地面物探、航空物探、海洋物探以及地下物探等。虽然由于探测的技术的不断提高以及相关载体的快速发展，航空物探等物探技术发展势头较为迅猛，被广泛应用于不同的领域当中，但目前对于固体矿产勘查工作，用到最多的仍为地面物探。

在利用地面物探手段进行勘查工作时应注意，地面物探具有多解性，在不同阶段的地质勘查工作中，选择对应的方法才能保证各个阶段地质勘查工作成果的有效性。

1 地面物探的分类及特点

根据勘查工作的地理环境、勘查位置的重力因素、磁性的差异以及导电性能等影响因素，对应选择重力勘探、磁法勘探和电法勘探等不同的物理勘探方法。

重力勘探是将岩石和矿石之间的密度差异作为物质基础所形成的勘探方法。由于密度之间的不同会造成地球正常情况下的重力场发生局部变化，而通过观察和研究重力场产生的异常便可有效地解决在勘查工作中的地质问题[2]。运用重力勘探的条件包括，首先被探测的对象与围岩之间应存在一定的密度差异；其次，岩层的密度在横向上应存在较大的变化，或岩层中存在一定的构造形态变化；最后，被勘测的位置不存在过强的干扰场。

重力勘探所观测、研究的是天然的地球重力场，并且因为从地表附近直至地球深处都存在着物质密度分布的不均匀，所以重力勘探相对来说具有较为经济和勘探深度大的两个优点，又因为野外测量中使用的重力仪轻便，采集数据快，因而又具有快速获得面积上信息的第三个优点。

磁法勘探是将地壳中各类岩石与矿石之间的磁性差异作为物质条件进行勘探的手段。在岩石与矿石之间的磁场差异会对正常的磁场发生变化，而通过磁法勘探可以快速找出所需矿产以及其所在的地下地质构造信息[3]。通过磁法勘探的方法可以找出带有磁性的金属矿体，例如磁铁矿、黄铁矿等，同时又可以间接的探测出无磁性金属矿体，例如铅锌矿、铜矿等。磁法勘探有以下特点：①使用效率较高，我们所勘探出来的矿石大多是有磁性的，而磁性的存在会对物探勘查效果造成影响，采用磁法勘探可以准确分辨出不同地区矿物的磁性区别，同时可以划定金属矿磁性物质的投射区间；②磁法勘探具有实用性，物探勘查地点多处于环境条件恶劣地带，使用其他勘探方法需要铺设电极、电线等设施，受周围环境影响较大，磁法勘探可以不受客观条件的限制；③方便快捷，磁法勘探工作中通常采用手持卫星定位仪，可以将测量数据进行快速传输，缩短工作时间，同时避免人工测量出现误差。

电法勘探是将勘查位置上的岩石和矿石的电学性质差异作为基础进行勘查，通过观测和分析这些存在电性差异的电场或电磁场的分布情况，可以有效查出该区域地下地质构造。电法勘探的特点包括以下两点：

（1）抗干扰性强，在强干扰的远郊地区进行矿产勘探时，可以改变电法勘探频率对不同深度地层进行探测。

（2）勘探范围大，电法勘探可以使用交变电磁场，它能穿过高阻薄层，提高矿产资源勘探的分辨率。

地面物探是一个复杂且系统的工程，它涉及勘查位置环境、气候、地理分布情况、地质、山脉走势及形成时期等各方面信息，在实际工作中通过资料采集、实验验证分析等工作产生大量的数据信息，根据工程需求以及矿物分布特征选择不同的物探方法可以更加有效的提高矿产勘查工作效率。

2 地面物探在矿产勘查工作中的应用

在实际的矿产勘查工作中，根据不同的矿种及矿床类型，综合选择地面物探方法可以取得更好的找矿效果。

本文以云南省境内的两个矿床的勘查工作为例，详细分析地面物探在矿产勘查工作中的作用。

以云南省北衙金矿床勘探为例，采用磁法勘探技术，首先在地面上设置测网，在矿区开展1：1万地面高精度磁测扫面，发现矿床较深部位存在3个高极化率的低阻体结构[5]。为验证解译结果，在矿区内增设多个钻孔进行检验，探测结果表明，在约68m处可见厚约22.5m的1号金属矿体，再继续钻进到196m处，可见大理岩结构，在大理岩结构中钻进42.84m后完全将岩体打穿，进入到围岩结构中，再次发现2号金属矿体，验证了前期物探解译结果，故暂时停止了钻探工作。但为了保证勘查工作的准确性，再次利用综合地面物探技术进行反演，反演结果表明，该矿床深部位置可能存在更大规模的金属矿体结构，应继续钻进。通过钻进结果可以看出，上述围岩结构只是基性岩体的一个大捕虏体，故再次钻进到216m处，发现3号金属矿体，此时再次验证了反演结果，将新的金属矿体找出，反映了物探解译结果的准确性和重要性。

云南富宁县安朗矿的成矿与断裂活动关系密切，矿体主要赋存于断层破碎带中，本次勘查的目的是查明矿区断层破碎带宽度及富水带所处位置，电法物探主要设置了5条横剖面，即I，II，III，IV，V，原始勘查钻孔剖面要与以上5条横剖面相重合，主要作用是为了检验前期的勘查工作，设置2条纵断面，其中1断面设置在一级平台坡脚往上1m处，2断面布置在四级平台距坡脚8m处，对横纵断面进行地质分析。地质勘探的范围主要在原断层破碎带内，以钻孔1为分界线，钻孔2处存在低电阻率，电阻率最高闭合区域出现在矿区断层破碎带的两侧，推测出断层破碎带宽度约为210m，电法勘探反演在矿山地质勘探中取得了良好效果，在I、IV剖面，根据电阻率图像和现场监测数据可以判断，在钻孔3附近，纵向0m～8m范围内出现电阻率为0的闭合区域，确定该区域为矿区富水带。

在上述的两个矿山地质勘探实例中，分别采用磁法勘探和电法勘探，达到了勘探目的，以钻孔资料和监测资料为证据，充分证明物探技术在矿山地质勘查中的可行性。

3 结语

本文分析了不同地面物探的特点，举例说明了综合地面物探技术在金属矿床地质勘查工作中的应用，发现科学合理运用地面物探技术可以提高地质勘查工作的准确性，减少一定的工作量，提高工作效率，可取得较好的实际运用效果。但本文研究的地面物探技术仍存在某些方面的问题，今后我们应当深入研究进行完善，如电法勘探中的地面超多道、多分量数字地质采集设备的研究工作等。相信随着物探设备的不断更新和科学技术的不断发展，地面物探技术的发展前景是非常值得期待的，可为矿产地质勘查工作提供更大地帮助。