物探电法在金属矿山地质勘探中的应用分析

地质勘探
G eological prospecting
物探电法在金属矿山地质勘探中的应用分析
李 峰
（山东省物化探勘查院，山东　济南　２５００１３）
摘 要：改革开放以来，随着我国社会主义市场经济的不断发展，金属矿产作为国家基础建设和工业生产的重要矿产
能源之一，对深部隐藏金属矿质勘探不利是造成当前中国金属矿源短缺，无法满足社会发展的重要因素，故而为更快更
好地发现金属矿山中的矿产资源。

本文主要立足综合物探技术，对物探电法在金属矿山勘探中的具体应用进行了全面
且系统化分析，从而在有效提高地质勘探深度和精确度的同时，满足当下社会发展对于金属矿产的需求。

关键词：物探电法；金属矿山；地质勘探；应用分析
中图分类号：Ｐ６３１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０２－０１２９－２Application Analysis of Geophysical Method in Geological Exploration of Metal Mines
LI Feng
（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，　Ｊｉｎａｎ　２５００１３，　Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｓｉｎｃｅ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ａｎｄ　ｏｐｅｎｉｎｇ　ｕｐ，　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ＇ｓ　ｓｏｃｉａｌｉｓｔ　ｍａｒｋｅｔ　ｅｃｏｎｏｍｙ，　ｍｅｔａｌ　
ｍｉｎｅｒａｌｓ，　ａｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｆｏｒ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ｉｓ　
ｎｏｔ　ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｈｉｄｄｅｎ　ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．　Ｉｔ　ｉｓ　ｕｎａｂｌｅ　ｔｏ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｓｏｃｉａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，　
ｓｏ　ｉｔ　ｉｓ　ｆａｓｔｅｒ　ａｎｄ　ｂｅｔｔｅｒ　ｔｏ　ｄｉｓｃｏｖｅｒ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅｓ．　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｃｏｎｄｕｃｔｓ　ａ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ａｎｄ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　
ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎ　ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，　ｓｏ　ａｓ　ｔｏ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｄｅｐｔｈ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，　ｗｈｉｌｅ　
ｍｅｅｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｏｃｉａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅｒａｌｓ．
Keywords:　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ；　ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅ；　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ
1综合物探的基本概述
近年来，随着我国社会主义市场经济的不断发展和科学技术的不断进步，各行各业在生产和作业过程中，对于矿产资源的需求量与日俱增，虽然传统的探查技术在一定程度上能满足当下社会企业的发展需求，但长此以往，各种安全隐患和安全问题不断涌现增加采矿成本的同时，也给矿工的生命安全带来了极大的威胁，故此为多快好省地发现矿产资源的储存位置和储存规律，在降低勘探成本投入的基础上取得良好地勘查效果，将地质、化探、物探、钻探等方法综合到一起，进而对其进行恰当合理分配，实现采矿目标和最佳效果要求的综合物探勘查方法应运而生，而其中物探电法因其显著的应用特性，被广泛地应用于金属矿山的地质勘探中，在有效提高中国金属矿山开采量的同时也从根本上提高了企业地质勘探部门的勘探水平。

2物探电法在金属矿山地质勘探中的应用分析
2.1 物探电法勘探的基本定义
简单来讲，所谓的物探电法其实主要指的是在进行勘探作业过程中，地质工作人员根据矿山内部物质电磁学性质和电化学性质不同而通过人工或天然磁场、电磁场以及电化学场的有效空间分布规律和时间特性的观测研究，从而周到切实解决地质问题的地球物理勘探方法[1]。

2.2 物探电法在金属矿山地质勘探中的勘探方法分析
根据相关数据调查显示，物探电法勘探因其勘探成本地、设备轻巧便捷和施工灵活等勘探优势在当前社会不断发展的经济时代中，被广泛地应用于金属矿的寻找、地下水源的勘探以及某些建筑工程地质及深部地质问题领域中，不仅极大地满足了企业对于金属矿产能源的需求，从目前来看当前我国的物探电法主要有以下三种。

2.2.1激发极化法
简单来讲，激发极化法的工作原理其实就是当电极排列向地面供入或者切断电源的瞬间在测量电极之间可以观测到随时间变化的附加电场。

在进行激发极化法的应用过程中，勘探工作人员可通过对附加电场和供入电源的勘探，大体了解和掌握金属矿山的内部构造，而后以岩石、矿石之间存在的激发极化效应差异作为对基础来对金属矿山进行进一步地勘查，以期在充分了解金属矿山内部隐藏矿产分布位置的基础上，提高矿产的开采效率[2]。

与其它物探电法相比，激发极化法在一定程度上不仅不受开采现场地形起伏和岩石周围电性不一致的影响，与此同时在勘探过程中，这种方式的应用还能获取较多的可测参数，后随着当前我国科学技术的不断进步，在原有硫化金属矿床的勘查基础上，其应用领域又拓展到了金属矿床、非金属矿床以及工程地质等多方面，具体电图如下：
图1 激发极化法工作原理
2.2.2顺变电磁法
简单来讲，顺变电磁法其实就是在进行金属矿山的勘探过程中，相关工作人员通过利用不接地或者接地线向地面或
收稿日期：２０１８－１２
作者简介：李峰，男，生于１９７１年，汉族，山东济宁人，本科，物探高级
工程师，研究方向：物探地质技术和业务管理。

2019年 1月下 世界有色金属129
地质勘探
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矿山发送一次场，而后在一次场的间歇期，对地质体产生的感应电磁场进行勘查并记录，进而再根据二次场衰减曲线特征对不停深度地质体的电性特征及规模进行科学合理判断的一种物探电法。

与其它物探电法相比，顺变电磁法在一定程度上不仅可以有效地消除前期为有效测量一次场数据而设置超多装置的噪音。

2.2.3CSAMT法
改革开放以来，随着我国社会主义市场经济的不断发展，企业数量不断增多、市场规模逐渐扩大的同时，对于金属矿产能源的需求量也与日剧增，因此为加快开采质量和开采效率，近年来相关企业也将开采方向投向于某些具有较强干扰区域的金属矿区，而为有效地降低此区域的抗干扰性，提高勘探数据的科学性、合理性和有效性，采用CSAMT的物探电法进行勘探是当前企业发展的重要勘探途径，其实简单来讲，这种勘探方法的工作原理其实就是通过利用改变频率而不改变几何尺寸来进行不同深度的电测。

与其它物探电法相比，CSAMT法在一定程度上不仅显著地提高了企业勘探的工作质量和工作效率，减轻了劳动强度，同时由于这种勘探技术可以一次性完成对七个点的电磁测探，因此还有效地提高了分辨率，扩大了勘探范围。

2.3 物探电法在进行金属矿山勘探过程中的注意事项
近十多年来，物探电法勘方式在我国有色金属勘探、寻
找地下水等领域得到了广泛应用，而近年来随着电子科学技术的不断进步，其勘探技术也得到了显著提升，但在进行金属矿山的勘探过程中，为有效地提升勘探质量和勘探效率，[1] 闫建民，卓彩兰，陈昌礼，王星明等.电法勘探在金属矿勘查中的应用
实例[J].石油仪器，2008，（05）：182-186.
[2] 柴明涛.金属矿地震数据采集与处理技术研究[J].中国地质大学（北
京），2010，（11）：174-176.
相关工作人员还需注意以下几点，即：
其一，在仪器的使用方面。

在进行金属矿山的勘探过程，为降低矿山内部物质对勘探数据的干扰，一方面勘探工作者需根据矿山的电磁干扰频率范围和强度选择合适的勘探仪器，即相关工作人员可使用仪器前置精密隔离放大器，来放大有效信号，确保所收集数据的准确性。

其二，在信号的处理方面。

从目前来看，将A/D转化后产生的数字信号进行处理是勘探工作者的基础作业之一，但此项作业的作业质量和作业效率对于企业的发展来说却具有重要影响，因此为有效地提高勘探数据的科学性、有效性和准确性，在进行信号处理时，相关工作者可通过长时间的持续观测来探索出信号的干扰规律，在找到其频率分布范围的基础上，对干扰规律进行总结从而为后期工作者的各项作业打下坚实基础。

3结语
总而言之，近年来随着我国社会主义市场经济的不断发展，企业在生产过程中对于金属矿产的需求量与日俱增，因此为有效地提高金属矿产的开采质量和开采效率，将物探电法的勘探方式应用其中是目前企业发展的重要途径，同时也是满足社会发展需求的重要基础和根本前提。

（上接128页）
分析信号与磁场之间的时间关系，以此确定地下金属矿产的空间分况、基本存量以及结构层次。

4 地球物理勘查技术
地球物理勘查技术是一种应用范围较广的金属矿产勘查技术，它所勘查的对象的金属矿产的物理性质。

勘查人员利用地球物理勘查技术对某地区进行金属勘探，可以得出该地区的地质结构、地层密度、放射情况、电磁感应等物理因素，将上述物理因素勘测数据与标准值进行对比分析，如果数据与标准值不同，那么可以说明该地区存在金属矿产，如果相差范围较小，则说明该地区存在金属矿产的可能性较小。

地球物理勘查技术获得的数据相对准确有效，勘查人员利用该技术开展金属矿产地下勘查工作，可以解决许多勘查问题，这对提高金属矿产勘查效率具有促进作用。

5 地球化学勘查技术
地球化学勘查技术是相关技术研究人员主要研究内容，经过地质学家的深入研发，其实际应用性得到极大突破。

地球化学勘查技术的主要应用原理是：地下金属原生矿体会在风化后解体，解体后的异常物质会分散于地表，并与地表物质有机结合，勘查人员通过分析这些混合物质的形成时间，便可以得出该地区是否存有金属矿产。

金属矿体解体后的分散物质大致分为同生异常物质和后生异常物质，同生异常物质与原生矿体介质产生与同一时期，比如说金属矿石风化解体后覆盖于地表所产生的异常物质；后生异常物质主要是指在原生矿体介质生成之后，其他物质再风化解体与之融合，譬如地表裸露矿体风化后被有机物掩埋所产生的异常物质。

6 气溶胶勘查技术
气溶胶勘查技术属于地气勘查技术的一种，应用原理为：通过对某地区气体环境中的固体粒子集合或液态粒子集合进行观察、测量，得出该地区金属矿产含量。

勘查人员利用该技术开展金属矿产勘查工作，首先要对该地区气体环境中的各种粒子信息进行收集，并选取200克干燥土壤作为勘查样品；然后利用石英滤膜对其进行称重处理；其后将样品土壤研磨、过滤、摇晃，令土壤细颗粒保持悬浮状态；最后利用等离子体谱法对悬浮样品进行测量。

7 结语
综上所述，研究地质勘查技术的主要目的是降低开采过程对金属结构稳定性的破坏程度，帮助相关人员以最低成本在最短时间内完成勘查任务。

由于金属矿产多数处于地下，所以地质勘查工作具有一定的危险性，勘查人员可以采用地震勘查技术、地质遥感技术、地下电磁勘查技术等，以此保障勘查的安全性。

[1] 矫润田.深穿透化探方法在有色金属矿产地质勘查中的应用分析[J].世
界有色金属,2018(03):162+164.
[2] 陈子波,熊林根.有色金属矿产资源地质勘查工作的几点建议[J].世界
有色金属,2017(24):163-164.
世界有色金属 2019年 1月下130。