地球物理勘探方法在地质找矿勘查中的应用

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第8期   作者:翟鹏
[导读] 地球物理勘探方法广泛应用在地质找矿勘查中,其中的地震勘探技术、
        翟鹏
        吉林省第三地质调查所    地质勘查院  吉林四平  136000
        摘要:地球物理勘探方法广泛应用在地质找矿勘查中,其中的地震勘探技术、重力勘探技术、电法勘探技术、磁法勘探技术均有显著的应用优势,可满足地质找矿勘查工作的需求。本文先简单谈一谈地球物理勘探方法的应用原则,进而分析论述应用地球物理勘探方法时所要遵循的要点,最后重点综述地震勘探技术、重力勘探技术、电法勘探技术、磁法勘探技术在地质找矿勘查中的应用。
        关键词:地球物理勘探方法;地质找矿勘查;地震勘探技术;电法勘探技术
        作为地质找矿勘查中的一种常用技术,地球物理勘探可以借助一系列的地球物理仪器去测量地球的物理场,进而去推测地球内部的成分和结构[1]。在长期的实践应用过程中发现,地球物理勘探方法不仅可以大大提升地质找矿勘查的效率,而且可以准确判定出勘查区域内所有的矿产资源,有非常高的应用优势。目前来看,应用在地质找矿勘查中的地球物理勘探方法主要有四种,即地震勘探技术、重力勘探技术、电法勘探技术、磁法勘探技术,非常有助于提升地质找矿勘查效率与质量,值得推广应用。
1.地球物理勘探方法的应用原则
        在地质找矿勘查工作中使用地球物理勘探方法时,需要重点遵循以下三点原则:
        ①在借助地球物理勘探方法开展地质找矿勘查工作时,技术人员要从已经知道的地质体或矿体赋存情况出发,对所收集到的物探资料加以全面分析,继而归结出一般性的规律,在此基础上去寻找未知矿体,即要遵循由已知指导未知的原则。
        ②在开展地质找矿勘查工作中,要结合实际情况去综合性的使用多种地球物理勘探方法,全面去分析矿体的物性特征,以此来防止单纯使用某一种方法所导致的物探异常问题。因此,技术人员要始终遵循综合大信息量的原则,发挥各种地球物理勘探方法的优势,保证和提升地质找矿勘查的科学性与全面性。
        ③对于地质矿体来说,会因为多种因素导致信息获取存在误差,影响后续的矿产开采质量。为此,在地质找矿勘查工作中,要严格秉承优化组合原则,利用多种地球物理勘探方法,并核对每一种物探方法的探测数据,以保全面掌握矿产资源的信息。
2.应用地球物理勘探方法时所要遵循的要点
        在应用地球物理勘探方法开展地质找矿勘查工作时,要重点遵循以下三方面的要点:
        ①准确确定勘查区域:在确定潜在的矿床勘查区域时,要把握三点,一是矿床的储量足够大,且通过开采可以获得良好的经济效益;二是所勘查的矿产资源和我们国家当前阶段的经济发展方针相适应;三是遵循我们国家工业布局与工业矿产需求。除此之外,要对待勘查区域的各项情况开展全面的可行性分析,确保地质找矿勘查工作真实有效。
        ②结合实际情况综合运用地球物理勘探方法:在运用地球物理勘探方法开展地质找矿勘查工作时,其原理是通过分析矿物质的磁性、导电性、放射性等性质来确定矿产资源性质,这导致地球物理勘探方法对地球物理场的响应有较大的差异。比如当矿体含有磁性时,本身所产生的磁场会叠加到地球磁场上,极易引起地形畸变,在利用地球物理勘探方法勘查时会感觉到明显的磁异常。再比如当岩石导电性能不一致时,即便是同等电压下,也会产生不同的电流分布。基于此,技术人员在开展地质找矿勘查工作时,要去考虑多种因素,包括地形、物探仪器的适用环境,以此来选择科学有效的地球物理勘探方法,必要时可同时使用多种地球物理勘探方法。


        ③树立正确的工作态度:地质找矿勘查工作的最终目的是找寻到埋藏在土地中的矿产资源,为实现这一目标,必须借助先进科学的地球物理勘探方法,掌握有关于矿产资源的第一手资料。因此,在运用地球物理勘探方法时,技术人员需要始终树立正确的工作态度,以认真严谨的态度去对待此项工作,充分确保原始数据分析的准确性和真实性,确保后续矿产资源的有效开发。
3.地球物理勘探方法在地质找矿勘查中的应用
3.1地震勘探技术
        地质勘探技术可以将岩石、土、矿石之间的弹性差异作为基础,测定出地震波在岩石和矿石分界面上所呈现出的物理现象,从而掌握地层构造形态。在实际应用时,可以由人工在地表去发射地震波,地震波能够由地表向地下传播,在传播过程中一旦遇到弹性岩石时,则会出现折射、反射或映射的情况,此时这些信息均可以被地面监测仪器记录下来,比如震动的波形、地震波传播时间[2]。最后技术人员可以借助专门的仪器设备去分析这些数据,以此来获取到地下岩层相关的性质。目前来看,地震勘探技术已经广泛应用在煤田勘探、油田勘探、盐岩矿床勘探等领域中,近年来还开始广泛应用在地下水资源勘探中,均有良好的应用效果。
3.2重力勘探技术
        重力勘探技术可以利用岩石、土和矿石之间所存在的密度差异,来确定重力场变化规律。按照牛顿的万有引力定律,若岩层的密度较大,则引力是增大的,反之是减小的,这可以为地质找矿勘查工作提供指导。具体来说,技术人员可以按照重力异常的大小和形状来判断矿体的相关性质,得到矿体的位置信息和地质构造信息。目前来看,重力勘探法非常适合应用在密度差异大的矿产资源勘查中。比如技术人员使用重力勘探法先是发现了大庆长垣构造,而后发现了大庆油田。
3.3电法勘探技术
        电法勘探技术可以将岩石和矿石的电磁学性质与化学性质之间的差异作为勘探工作的基础,通过分析研究人工或天然电磁场的分布规律来探查矿床和地质构造。具体来说,电法勘探技术能够准确发现岩石和矿体之间的导电性、介电性和导磁性,以此来依据来推断出岩层矿体的性质。目前来看,电法勘探技术在地质找矿勘查工作中的应用十分广泛,且应用方法多样。比如可以电流法去探测岩层结构下岩层的电阻率,以此确定矿石种类和大小。再比如可以将电法勘探技术应用在煤田、油气田和金属矿产的勘查中,可取得良好的效果[3]。但在长期的使用过程中也发现,电法勘探技术存在着较为明显的局限性,比如会很容易的便受到地形和外部电磁场的干扰,导致地质找矿勘查质量有所降低。
3.4磁法勘探技术
        岩石和矿石因为受到地磁场的影响,会不同程度的被磁化从而产生磁性,技术人员可以基于这一性质去使用磁法勘探技术开展地质找矿勘查工作。具体来说,技术人员可以先去测定磁异常,而后找出磁异常和矿石之间的关联,继而去推断矿体的分布情况和地质构造信息。目前来看,虽然磁法勘探技术在地质找矿勘查中有着广泛的应用,但这一技术在实际应用时会受到较多因素的影响,必须确保岩石与矿石之间有较大的磁性差距时才可以获得最佳的应用效果,应用时要充分考虑实际情况。
4.结语
        地震勘探技术、重力勘探技术、电法勘探技术、磁法勘探技术在地质找矿勘查中有良好的应用效果,可以大大提升地质找矿勘查水平,值得推广应用。但考虑到这四种常用的地球物理勘探方法实际应用时存在一定的局限性,因而在应用时务必充分考虑实际情况,并不断加强技术的研究与创新力度,以此增强地球物理勘探方法在地质找矿勘查中的实用性和适用性。
参考文献
[1]叶奎.金矿地质找矿新技术,新方法应用及开发[J].中国金属通报,2020,1018(04):267-268.
[2]胡均杰.深部金属矿产资源地球物理勘查与应用[J].西部资源,2020,96(03):165-167.
[3]许飞.新形势下地质矿产勘查及找矿技术研究[J].冶金与材料,2021,41(02):109-110.
翟鹏,1991年5月生,2015年毕业于中国石油大学(北京)勘查技术与工程专业,从事地球物理勘探找矿、找水等工作,现任助理工程师
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