（山東煙臺(tái)鑫泰黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，山東 煙臺(tái) 265147）

地球物理勘探簡(jiǎn)稱物探，是深部探礦中一種比較常用的技術(shù)手段，也是相關(guān)部門研究的重點(diǎn)，在解決危機(jī)礦山資源勘探問題上有著非常積極的作用。就目前而言，我國(guó)危機(jī)資源礦中包括金礦、銀礦、鉛鋅礦等技術(shù)礦藏，深部探礦最為有效的方法就是物探方法，應(yīng)該得到有關(guān)部門的重視[1]。

1 物探方法概述

物探指地球物理勘探，主要是借助對(duì)各種地球物理場(chǎng)變化情況的研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等的探測(cè)。構(gòu)成地層的巖層介質(zhì)在物理性質(zhì)如彈性、密度、磁性等方面存在很大的差異性，從而導(dǎo)致地球物理場(chǎng)的變化，通過(guò)對(duì)物理場(chǎng)變化特征和分布狀況的分析，對(duì)照已知的地質(zhì)資料，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)性狀的準(zhǔn)確推斷。物探本身同時(shí)具備了勘探和試驗(yàn)兩種功能，對(duì)比鉆探方法，物探具有設(shè)備攜帶方便、工作效率高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)其本身不具備取樣能力，也無(wú)法直接觀察，因此在實(shí)際應(yīng)用中，一般都會(huì)與鉆探配合使用。

2 物探方法在深部探礦中的應(yīng)用

2.1 工程實(shí)例

以某鉛鋅礦為例，礦藏所處區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造十分復(fù)雜，勘探區(qū)域內(nèi)的地層巖性、厚度等數(shù)據(jù)存在比較顯著的變化，成礦條件有利[2]。礦體本身呈現(xiàn)出了似層狀、透鏡狀的特點(diǎn)，在進(jìn)行開采的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)脈狀礦體的產(chǎn)裝近乎垂直，厚度在5m～6m，屬于富礦，礦體受斷裂構(gòu)造以及層間破碎帶的影響。

2.2 物理特性

礦區(qū)內(nèi)，鉛鋅礦的電阻率較低，極化率高，其他巖層如灰?guī)r、白云巖等則相反，這也為電法找礦提供了有利條件。對(duì)照已知地質(zhì)資料，礦區(qū)內(nèi)已知礦體包括了方鉛礦、黃鐵礦等，均勻低電阻率礦物，圍巖多是白云巖，這也表明，可能存在的塊狀礦體或者脈狀礦體具備電阻率低、極化率高的特征，如果礦體呈浸染狀，則必然具備較高的極化率[3]。在進(jìn)行深部探礦的過(guò)程中，可以使用大功率瞬變電磁法和雙頻激電法。

2.3 方法原理

2.3.1 瞬變電磁法

瞬變電磁法或者說(shuō)脈沖瞬變電磁法是一種屬于時(shí)間域的電磁感應(yīng)方法，主要是利用相應(yīng)的接地導(dǎo)線或者不接地回線，朝地下指定位置發(fā)生相應(yīng)的脈沖電磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)的影響下，如果勘測(cè)區(qū)域內(nèi)的地層下存在有良性導(dǎo)電體，則會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的非穩(wěn)二次渦流場(chǎng)，礦體的幾何和電性參數(shù)將會(huì)對(duì)渦流場(chǎng)的強(qiáng)度以及延續(xù)時(shí)間產(chǎn)生直接影響。對(duì)比頻率域電磁閥，瞬變電磁法對(duì)二次場(chǎng)的觀察和研究沒有一次場(chǎng)的干擾，能夠更好的明確地質(zhì)體產(chǎn)生的異常場(chǎng)，探測(cè)能力也更強(qiáng)。在該工程中，瞬變電磁法使用的是TEM-3S型瞬變電磁系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的場(chǎng)源可以選擇大容量?jī)?chǔ)能設(shè)備，在對(duì)回線放電的情況下，會(huì)產(chǎn)生較大的激勵(lì)電流，電流強(qiáng)度最大能夠達(dá)到100A，較大的功率決定了較大的勘探深度，更大的信噪比也可以促進(jìn)解釋精度的提高。

2.3.2 雙頻激電法

借助相應(yīng)的發(fā)送機(jī)，能夠?qū)Ω哳l電流和低頻電流進(jìn)行合并，得到雙頻電流，該電流具備特殊波形，可以向地下供電，而設(shè)置的接收設(shè)備可以同時(shí)完成高頻和低頻電位差的接收，并且自動(dòng)完成相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算工作，將幅頻率和高低電位差顯示出來(lái)，也可以依照野外裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)于視電阻率的計(jì)算，借助這兩個(gè)參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隱伏礦的尋找。

2.4 成果分析

以礦區(qū)的某測(cè)區(qū)為例，剖面長(zhǎng)度為3.9km，如圖1所示。

圖1 礦區(qū)工程布置圖

2.4.1 大功率TEM

63線的長(zhǎng)度為1400m，結(jié)合電位響應(yīng)剖面分析，在剖面西側(cè)50m～100m的位置，預(yù)測(cè)異常體的深度在450m左右?？紤]異常體處于剖面端部，并不能對(duì)西側(cè)的異常情況進(jìn)行分析，不過(guò)結(jié)合端點(diǎn)異常形態(tài)分析，推斷在西側(cè)可能存在相應(yīng)的峰值異常，結(jié)合實(shí)測(cè)異常得到相對(duì)寬緩的雙峰異常，也是低阻緩產(chǎn)狀板體所具備的異常形態(tài)，推測(cè)是因?yàn)樯畈康V體引發(fā)[4]。結(jié)合推測(cè)出的異常形態(tài)分析，該區(qū)域雖然存在礦體，但是礦體可能呈現(xiàn)為上下分開的結(jié)構(gòu)，并不連貫。異常東側(cè)連續(xù)三個(gè)點(diǎn)都不存在異常，表明礦體在延伸到100m點(diǎn)（49號(hào)測(cè)點(diǎn)）位置時(shí)，就已經(jīng)終止，并沒有繼續(xù)延伸到F4斷裂處。

在300m點(diǎn)到400m點(diǎn)位置，可以看到明顯的雙峰異常，推測(cè)可能存在有一處陡傾礦脈，頂深約為450m。異常剛好對(duì)應(yīng)在Zk63012鉆孔位置，400m深處鉆到100m厚度的破碎帶，不過(guò)經(jīng)專家分析后，認(rèn)定破碎帶是因?yàn)镕4斷裂引發(fā)，與異常不存在任何關(guān)聯(lián)。

在500m點(diǎn)到750m點(diǎn)位置，同樣存在有高值異常，分析后，認(rèn)定其是因?yàn)榈叵侣裨O(shè)的金屬管道引發(fā)，因?yàn)楣艿辣旧淼拈L(zhǎng)度較大，而發(fā)射接收線框的邊長(zhǎng)達(dá)到200m，有多個(gè)測(cè)點(diǎn)都無(wú)法很好的避開管道的干擾。測(cè)線中段和東段重要是針對(duì)斷層上盤下滑的深部礦體進(jìn)行探測(cè)，中部寬度達(dá)到250m，不過(guò)因?yàn)楣艿栏蓴_的存在，深部異常形態(tài)沒有得到有效勘測(cè)，依照已知的地質(zhì)條件推斷，若深部存在有大型的緩產(chǎn)狀礦體，向東側(cè)延伸的深度應(yīng)該至少達(dá)到剖面1000m以外，而實(shí)際情況則是從850m位置開始，一直到1050m的位置，晚期響應(yīng)電位的幅值都比較低，并沒有發(fā)現(xiàn)任何深部礦的痕跡。950m點(diǎn)位到1100m點(diǎn)位同樣受到了金屬管道的干擾，出現(xiàn)了數(shù)值異常，其中，950m早期異常并不是十分清晰，一直到晚期才比較清楚，分析原因，主要是因?yàn)?00m線圈僅有一條邊壓住了管道，因此在早期的影響比較小，等到晚期，鐵管的磁張弛效應(yīng)被強(qiáng)化，影響才顯示出來(lái)。

在測(cè)線東段，有一處異常顯示了非常明顯的地質(zhì)界線，上部蓋層電阻率相對(duì)較低，響應(yīng)幅值高，下層存在一地電界面，63線則顯示為低阻[5]?，F(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)地表地層屬于石炭系，礦體的埋藏深度達(dá)到了1200m以下，若低阻是由礦產(chǎn)引起，則其深度同樣在1200m以下。高響應(yīng)沒有發(fā)現(xiàn)局部異常，分析原因，可能是因?yàn)榫植康妥璧貙拥拇嬖趯?dǎo)致。

2.4.2 雙頻激電法

結(jié)合激電異常剖面圖進(jìn)行分析，可以看到在西側(cè)位置，存在異常帶，對(duì)應(yīng)了推測(cè)的深部礦體。雙頻激電法探測(cè)的深度在450m左右，異常段地勢(shì)的標(biāo)高在450m～500m之間，供電級(jí)地勢(shì)標(biāo)高南北側(cè)分別是270m和380m。該異常帶表現(xiàn)為異常不規(guī)則，分析原因，可能是因?yàn)樯缴鲜^多而土體少，部分測(cè)點(diǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)良好接觸。在剖面其他地方，并沒有能夠發(fā)現(xiàn)有意義的異常，600m點(diǎn)位處的異常同樣是因?yàn)榻饘俟艿酪稹?/p>

2.5 找礦結(jié)論

結(jié)合礦區(qū)勘察結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，利用大功率TEM及雙頻激電兩種不同的物探方法，能夠比較準(zhǔn)確的判斷區(qū)域內(nèi)隱伏的低阻體和淺部激電異常，將兩種方法組合在一起，能夠很好的劃分巖性，識(shí)別斷層，確定深部隱伏巖體的產(chǎn)裝及深度等信息，這樣的組合在深部隱伏巖體勘探中有著良好的適用性。

（1）大功率TEM本身的功率較大，勘探深度大，較高的信噪比可以提高解釋精度。

（2）大功率TEM與雙頻激電法的相互結(jié)合，能夠顯著提升深部隱伏鉛鋅礦尋找的可行性。

（3）就兩個(gè)不同工作區(qū)域的物探情況進(jìn)行分析，在考慮區(qū)域整體地質(zhì)背景的情況下，認(rèn)定在礦區(qū)已知寬帶的旁側(cè)，具備較大的見礦可能性。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在地質(zhì)找礦工作中，深部探礦的難度較大，對(duì)于探礦技術(shù)的專業(yè)性合精準(zhǔn)性有著比較嚴(yán)重的要求。物探方法可以根據(jù)地物的物理性質(zhì)來(lái)對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘察，對(duì)比其他方法具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，不過(guò)其在應(yīng)用中，可能會(huì)受到特殊因素的干擾，想要保證物探結(jié)果的準(zhǔn)確性，技術(shù)人員在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)該做好礦區(qū)的全面分析，找出所有可能存在的干擾因素，對(duì)其進(jìn)行整理，選擇多種不同的物探方法進(jìn)行綜合利用，確保其彼此之間能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有效規(guī)避干擾，提升找礦結(jié)果的精準(zhǔn)度，為深部找礦以及礦產(chǎn)資源的開采提供參考依據(jù)，推動(dòng)我國(guó)礦產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。