深部金属矿勘查中常用物探方法与应用效果

李令斌LI Ling-bin；储照波CHU Zhao-bo；王昌伟WANG Chang-wei；王洋WANG Yang

（中国冶金地质总局山东正元地质勘查院，淄博 255000）

（China Metallurgical Geology Bureau，Geological Exploration Institute of Shandong Zhengyuan，Zibo 255000，China）

1 深部金属矿勘查常用物探方法技术

在矿产资源形势日益严峻的背景下，深部金属矿勘查成为我国矿产行业发展的一个重要主题，在深部隐伏地区进行矿床的搜索，能进一步扩大资源开采量，这也是提高矿产资源保障能力的主要途径。然而，深部地区矿往往具有埋藏深，响应信号微弱，勘探困难大等特点，要想在深部金属矿勘查过程中取得重大突破，不仅需要投入大量的人力、财力和物力，而且对勘探方法、技术先进性和质量也有很大的要求，只有充分认识到深部金属矿勘查技术的特点，才能加强深部金属矿勘查的研究与应用。

进行矿产勘查的地球物理方法被用于矿产探测现场已有数百年的历史，并在其中发挥了重要作用。但是当前这些传统的勘探方法已经不能满足深部金属矿勘查的要求和条件，深部金属矿勘查方法已经成为矿产勘探方法的主要组成部分，并且其地位和作用正越来越大。深部金属矿勘查地球物理方法作为常规物探方法可以在地下进行延伸和在深部进行矿产寻找，特别是在矿区或外底与其他矿产地球物理方法相比，具有无可比拟的优势。例如，检测设备更接近地下目标，就不会受到人为噪声的影响。因此，近年来地下物探方法已引起了人们的关注，并处于不断的完善和发展应用水平阶段。针对深部金属矿勘查的地下物探方法进行分析需要结合地下矿产物理勘探仪器，这类仪器是指全部或部分钻孔或在隧道勘察所使用的相关设备，运用不同的勘探原理对矿产进行物理场观测，它主要包括钻孔矿产物理勘探技术和矿产物理勘探技术两大类，钻孔矿产物理勘探技术又可以细分为矿产物理测井和钻孔矿产物理，通常所说的狭义的地下物探技术是指钻孔矿产物理勘探方法技术，以解决井（孔）周的地质问题，如盲矿的发现，通过钻孔孔底可以确定其空间位置，包括其具体的深度，距离和方向，并防止一些问题如孔隙体的连续性等状况的发生。

钻孔矿产物理勘探技术与常规测井等勘探技术在原则上几乎是相同的，但在勘探对象、检测范围、分辨率等方面则存在巨大差异。常规勘探技术不仅不具备高分辨率和精度，而且其检测的范围也是有限的，所检测到的对象的规模是有限的；钻孔矿产物理勘探的分辨率和精度处于常规勘探技术之间，其检测范围可达到井周数百米的范围内，在综合分析和解释数据方面，比常规探测技术要更具优势。因此，钻孔矿产物理技术是一种处于地面和常规测量之间的过渡技术，原则上，运用重力、磁力、电力等方法进行地面物探，通常应用于地下物探，然而，钻探井或地下隧道中的温度，压力会对应用建设和其他特殊条件造成一定程度上的限制。目前，常用的单孔或隧道井地下物探方法有钻孔激发极化法，钻孔充电法，隧道自然电位法，钻孔电磁波法等。在我国的矿产物理勘探方法中，目前应用比较广泛的运用重力、磁力、电、放射性和地震、地热等，其中在金属矿勘查中的地震方法仍处于试验阶段。

2 金属矿勘查的物探方法的应用

对于金属矿勘查的物探方法的应用分析，需要结合深部金属矿勘查物理仪器的检测过程进行，为了减少矿产物理勘探难度，并消除干扰因素，如地形、覆盖层等的影响。利用深部金属矿物理勘探技术，加强对相关物理参数的研究和分析，可以获得与矿床的形成有关系的数米或数百米的检测范围。对于深部隐伏矿，深钻井成本将大幅增加，钻井命中率低。同时深部金属矿勘查物理勘探开发，可以避免身体靠近，在一定程度上降低勘探的风险。

针对许多深部金属矿勘查物探方法可以进行钻孔，涉及不同类别，并且每个类别有不同的方法。因此，开展深部矿产物理勘探可以获得许多宝贵的矿产信息，地下矿产地球物理方法虽然在原则上和其他矿产地球物理方法基本上是相同的，但是相对于在深部矿井和隐伏矿的井下物探方法也有其独特的优点：在地下深处的接收设备可以从不同的方向在不同的深度，从而有效地提高了物探方法探测深度和发现深矿井的能力，还可以避免表面覆盖对场源的吸收形成的地面效应，降低了矿区和其他因素的噪声干扰，可以跟踪矿产的空间分布。

大多数的深部金属矿勘查测量方法是基于单孔、十字孔、测量孔，以及在实际中的应用过程中，深部金属矿勘查物理技术的优势是测量探头靠近目标体，可以减少地形的影响，提高有效检测的深度，分辨率和精度，对于深井和隐伏矿，特别是在周边和底部已知矿进行勘探具有广阔的应用前景。此外，需要重视综合研究的各种深部金属矿勘查方法应用，发挥各自优势，取长补短，如磁测井和井间电磁法结合，重视地下矿产物理数据和地面航空物探数据的对比与解释，综合矿产物理勘探，建设综合地质模型，以提高该矿床的发现率和钻井成功率，降低开发风险，促进矿产勘探的开发，进而为指导生产、建设提供了重要的信息。在深部金属矿勘查过程中，合理确定地质勘探规范标准，使有限的资源探索隐藏的地质信息，加强地质勘查，进而节约勘探成本。

针对深部金属矿勘查的新方法和新技术，随着矿产勘查业的发展，深部金属矿勘查中也出现了一些相结合的新方法和新技术。不同于常见的方法，这些新方法新技术各有其自身的特点，但在特殊情况下可以组合使用，针对深部金属矿勘查的特殊性和复杂性，勘探丰富的矿产资源仍然具有可能性，在特殊情况的区域，可以结合重力、磁力、电力和矿产化学等因素综合应用各种勘探方法，比如高温超导技术的瞬变电磁法研究可以进一步提高深部金属矿勘查深度，为矿体的定位提供了新的技术手段。还有近年来常用的地震法，也被应用于深部金属矿勘探，这主要是利用反射波的散射波原理进行检测，取得了良好的勘探结果，深部金属矿勘查新技术和新方法的使用在很大程度上促进了勘探技术的发展和创新，对于促进深部金属矿勘查起到了积极的作用。

3 结语

总而言之，近年来，矿产资源的需求和支持能力之间的矛盾日益突出，寻找矿产资源已成为面临的重要任务。金属矿勘查地球物理方法是开展深部找矿勘查工作中的一个重要手段，当前深部金属矿勘查工作在我国已经进入了一个深刻的探索和应用阶段，随着深部金属矿勘查的深度加大，其相应的勘探难度也随着大大增加，这就造成了矿产物理技术的创新，与传统的金属矿勘查技术相比较而言，深部金属矿勘探技术具有无可比拟的优势，并且在实际应用中取得了良好的应用效果。同时，每种深部金属矿勘查方法都有其适用性和使用过程中必须遵循的原则，结合具体实际地形状况，选择适合实际情况的矿产地球物理方法，采取优化组合的方法，进一步发挥深部金属矿勘查技术的作用。

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