物化探异常的优选与查证

物化探异常的优选与查证
物探异常的优选与查证
一、物探的概念：
物探是地球物理勘查（或地球物理勘探）的简称，是以地质学和物理学为基础的地球物理应用学科；有关地磁场、重力场、地电场、弹性波、地温场、放射性同位素等理论为其基础理论。

二、物探的分类：
1）、按物理基础分类：重力勘查、磁力勘查、电勘查（传导类电勘探、感应类电勘探、电化学勘探）、地震勘查（反射法、折射法）、核地球物理勘查、地温勘查等。

2）、按观测场所分类：卫星、航空、地面、地下（测井）、海洋物探等。

3）、按应用范围分类：区域物探、深部物探、油气物探、金属物探、水文物探、工程物探、环境物探等。

4）、按场源形式分类：被动源（天然场、被动式人工场源）法、主动源法。

三、物探方法的优点：
1）、不仅可以了解地表或近地表的地质现象，还可以获得深部地质信息，因而所反映地质现象的深度大，范围宽。

2）、可以获得多种地学参量和丰富的地学信息；它是深部地质调查的基本方法，也是现代矿产勘查不可缺少的手段。

3）、物探的科技含量高，而且比较容易吸收和引进现代科学技术的最新成果，因而是一种经济而快速的地质勘查方法。

四、物探方法的缺点：
1）、地球物理异常的数学解释及地质解释结果存在多解性。

2）、除磁法找磁铁矿，放射性方法找铀矿外，一般不能用矿体作为直接目标。

五、金属物探方法应用前提条件：
1）、直接或间接勘查的对象与周围地质体存在某中物理性质的差异；
2）、勘查对象具有一定规模和适当的浓度，即以现有的方法技术和仪器设备能观测或分辨出异常；
3）、能从工作地区干扰因素（表层岩性不均匀，地形起伏，人文噪声等）引起的异常中，区分出勘查地质体异常。

六、岩矿石的物理性质
岩石、矿石的物理性质包括：密度、磁性、电性、放射性、热性等等。

金属物探常用勘查方法主要是重、磁、电，所以，主要介绍前三种物理性质。

1）、密度：
岩石和矿石的密度主要取决于两个因素：
A、岩石和矿石本身的矿物成分；
B、岩石和矿石的孔隙率以及孔隙中的含水量。

①、主要造岩矿物和金属矿物的密度（P183、184表）
②、沉积岩的密度：沉积物中平均密度随其成分而变，沉积岩的密度与其孔隙度大小有关；同时其深度和地质时代对沉积岩的密度也有影响，大致呈正相关。

③、火成岩的密度：侵入岩密度偏高，熔岩密度较低。

从酸性岩到基性岩，由于铁镁质矿物
增加而二氧化硅减少，其密度逐渐增大；超基性岩的密度最大。

④、变质岩的密度：变质岩的孔隙度相对比较小，因而变质岩的密度主要与其矿物成分有关，并随着变质程度的增大而增大。

2）、磁性：
①磁化率：为外磁场作用下物质的磁化能力。

②剩余磁化强度：为外磁场作用停止后物质保留下来的磁化强度。

③矿物的磁性：抗磁性、顺磁性、铁磁性
④火成岩的磁性：主要取决于火成岩所含磁性矿物的种类和含量、结构和构造、成岩时的地质和地球物理环境，以及成岩后的地质和地球物理作用过程等因素。

无论深成岩、浅成岩或喷出岩的磁化率都是以基性岩类最大，酸性岩类最小，变化顺序（强—弱）：基性—超基性—中性—酸性。

磁化强度变化与磁化率变化相似。

⑤沉积岩磁性：沉积岩的磁性一般属于弱磁性
⑥变质岩磁性：磁化率及剩余磁化强度变化范围大。

岩石变质程度由低到高，区域变质从浅变质~中变质~深变质，其岩石的磁性通常也从弱到强。

3）、电性：
①矿物电阻率：大多数硫化矿物、石墨电阻率都很低，称为良导体；大多数氧化矿物、富含铁硅酸岩和一些矿石的电阻率中等；造岩矿物和一些属于介质的矿物如铬铁矿、金刚石电阻率最高，为不良导体。

②岩石电阻率：一般来说，火成岩比沉积岩电阻率高，变质岩介于中间。

③极化率：是表征体极化介质激发极化程度的参数，等于极化电动势与外电场电位差的比值。

物探间接找矿方法组合表（上图）
七、物化探异常的划分与识别
广义地讲，地质勘查所指的异常主要有两类，一类是人们直接观察和分析得到的异常地质现象和产物，如构造的变形、接触热变质带、围岩蚀变、近矿矿物晕等等。

一类是通过仪器观测或分析测试得到的相对正常值的偏差，物探异常与化探异常属于后一类。

1、物化探异常主要分类
1）、按性质分类：物探异常、化探异常
2）、按地质因素分类：矿异常、构造异常、岩体异常、岩性异常、深部异常。

3）、按范围分类：地球化学省、区域异常、局部异常、正异常、负异常、强异常、弱异常、低缓异常等。

4）、按有无意义分类：有意义异常、无意义异常。

2、物探异常的特点与变化
1）、客观性
2）、先导性
3）、解析性
4）、多解性
5）、局限性
6）、地区性
3、化探异常的特点
1）、信息的直接性或直观性
2）、组合和分带
3）、位置的相对性
4）、表生作用带来的复杂性
4、化探异常优选准则与方法
1）、模式辨认：通过模式辨认，将矿致异常与岩性异常、与表生环境有关的异常、采样分析偏倚造成的异常区分开来。

2）、异常界限的划定：比较明确地划定异常的界限，以便对异常的面积、强度及其它特征进行更为客观的了解对比。

3）、评价准则：区域异常面积、异常强度、异常规模、元素组合特征、元素分带特征、地球化学省的存在、有利的地质环境、有意义的航空物探异常、与已知有经济价值矿床之间的相似性。

5、物探资料在化探异常优选中的作用
1）、分析与研究地质背景，成矿地质环境。

2）、提供指示矿化或有利成矿条件的物探标志或信息。

6、遥感及综合图象处理技术在化探异常优选中的作用
1）、线、环形影像信息解译可提供深部成矿构造背景。

2）、赋矿岩层解译。

3）矿化蚀变解译。

4）、图象处理技术。

将遥感图象处理技术引用到化探数据处理中，可起到扩大化探信息的作用。

7、物探异常的分类
物探异常一般按异常性质划分为甲、乙、丙、丁四类，其中甲、乙类又分出甲1、甲2和乙1、乙2四个亚类。

甲类（矿）异常：由具工业价值的矿体（含品位大于等于边界品位，规模小于小型矿床的矿点）引起的异常。

乙类（有希望或有意义）异常：推断异常与矿有直接、间接关系者。

丙类（性质不明）异常：性质难定或找矿意义不明显，尚待进一步工作的异常。

丁类（不具找矿意义）异常：明显有岩性、构造等非矿地质因素引起，且与成矿活动无关的异常。

8、有色、贵金属矿勘查中的物探异常的选择
1）、异常选择的一般原则：
①前提条件：充分的、必要的、可靠的物探资料。

②基本思路：去伪存真、去粗取精、由此及彼、由表及里。

③必要手段：数据处理。

④从实际资料出发，注意发现新的线索。

2）、异常筛选的常用方法
①经验分析法
②模型类比法
③数学地质方法
八、异常查证阶段划分
物化探异常查证一般分为三级查证（踏勘检查）、二级查证（详细检查）和一级查证（工程验证）三个阶段。

九、异常三级查证——踏勘检查
1）、主要任务：
①复核异常是否存在
②进一步确定异常的确切位置
③了解异常所处的地质环境
④初步评价异常的找矿前景，提出是否进一步工作的具体建议。

2）、查证要求：
①大致确定异常的范围，至少有三条物探、化探剖面反映异常。

②查证方法以原方法为主，并可适当选择其它方法。

物探异常要作必要的化探工作；物探、化探异常都应进行地质剖面测量工作。

③对浅覆盖区内有找矿意义的异常，应进行少量的槽探揭露。

④检查结束后，应提交查证工作简报，提出是否详细检查的建议。

十、异常二级查证——详细检查
1）、主要任务：
①详细圈定异常范围
②详细了解异常区的地质和地球物理、地球化学特征
③对异常的找矿意义做出评价
④对有找矿意义的异常提出工程查证的具体建议。

2）、查证要求：
①应做大比例尺的面积性物探、化探工作；工区大小应以能完整反映主要异常形态为准；测网密度，应以能充分反映异常的主要细节为原则。

②应测地质、物探、化探的典型剖面，测制地质草图。

③对浅覆盖区内有找矿意义的异常，应进行一定量的山地工程，揭露浅部异常体。

④对需要进行钻探验证的异常，要进行定量、半定量的推断，提出异常验证方案及验证建议书。

提交异常检查报告。

十一、异常一级查证——工程验证
1）、主要任务：
①查明由地表下地质因素引起异常的地质起因，或查明矿化向深部延伸的变化情况，大致了解矿化规模、产状、分布特征。

②提出可否作为进一步开展地质矿产普查评价的具体意见。

2）、查证要求：
①实施合理、有效的验证工程。

②对钻孔必须进行井中物探、化探工作。

③查证过程中应有物探、化探组配合，以便及时调整验证工程和做补充性物探、化探工作。

④查证结束后，应提出是否进行地质普查的意见，提交查证报告。

化探方法概述
（一）、化探的概念
地球化学探矿（化探）是通过系统采集与测量天然介（物）质，包括水系沉积物、土壤、岩石、天然水、植物等，分析测试其地球化学性质（元素含量），研究地球演化过程的元素分布及其变化规律，圈定与发现地球化学异常，进行综合评价，进一步发现矿床。

（二）、化探的分类
按采样对象的不同可分为：
1）水系沉积物测量2）土壤测量
3）岩石测量4）水化学测量
5）气体测量6）植物测量
7）其他测量
其中常用的也是最有效、最成熟的测量方法为水系沉积物测量和土壤测量，通常称作常规化探测量方法。

（三）、土壤地球化学测量（土壤测量）
1）、土壤地球化学测量系以土壤为采样对象所进行的地球化学勘查工作。

土壤异常属次生异常，环绕在矿体或原生异常周围的次生异常称为次生晕，其形成包括风化、成壤、侵蚀、搬运与沉积漫长而又复杂的过程。

2）、土壤的组成：
①基岩经风化作用形成的粗粒部分，包括岩块、岩屑及原岩矿物；
②表生风化作用形成的细粒的风化产物，包括黏土矿物、胶体倍半氧化物及盐类矿物；
③盐类矿物。

3）、土壤的结构：
土壤的结构及其发育程度与气候、地形、地貌、水文、植被等环境条件密切相关，大多数土壤剖面是由三个主层位组成，从地表向下分别用A、B、C表示。

A、生物活动最大，淋滤最大的层位（物质悬浮或溶解于水而被移除）。

其主要物质成分是富含有机（腐植）质，与矿物混在一起。

B、淋积层（物质从渗漏水中借分解或沉淀而聚积）。

主要物质成分是褐桔褐色黏土矿物或者铁及有机物聚集，密度成块、柱状（有时结核状）构造。

C、分化的母质层。

与基岩成分接近。

4）、土壤测量主要方法技术
采样密度：根据不同比例尺而定
采样部位：基岩上部风化碎石层（C层）
采集方法：为增强代表性，点距内5点组成组合样。

严格禁止在地表采集来源不明的转石或岩石碎块。

（四）、水系沉积物测量（分散流找矿法）
1）、水系沉积物测量概念
水系沉积物测量是沿着地表水道，系统地采集水系沉积物样品，测定其中微量元素的含量或其它地球化学特征，以发现与矿化有关的水系沉积物异常并向上游追踪，寻找矿床。

2）、水系沉积物测量主要方法技术
采样粒级：-4~+20目（内蒙西部），-4~+40目（内蒙东部）
采样密度：根据不同比例尺而定
采样部位：现代流水线，砾石成份复杂，颗粒大小混杂部位，严禁在河漫滩上取样。

（五）、地球化学勘查（化探）的关键点
1、采样介质选择：选择的介质能最大限度覆盖工作区，最便于采集的物质和最有效反映测量目的的物质。

2、采样粒级选择：选择的采样粒级能最大限度地代表汇水域基岩（包括矿）的成份，能有效排除各类干扰（如风积物、有机质、盐积物等）
3、采样部位选择：采样部位选择能代表汇水域或下伏基岩成份的部位。

4、样品的采集：通过样品采集是获取准确反映地球化学信息的介质，获取高质量的地球化学数据，因此需要较高的采样技术。

5、样品的分析测试：主要是准确获取各种采样介质赋存元素信息与含量。

（五）、地球化学勘查方法技术的核心问题
地球化学勘查方法技术主要是依据景观特点解决三个关键性问题：即解决采样粒级、采样密度、采集方法，也就是解决采集什么介质，在什么地方采样，怎么去采集样品等三个关键性问题，这些就是方法技术的核心问题。

（六）、化探方法技术中的干扰因素
化探方法技术中的干扰主要为风积物、有机质、盐（钙）积、粘土化、胶体、运积物等。

1、干扰的主要特点：
1）使地球化学分布和成矿环境规律性弱化或消失；
2）使异常弱化或消失、破坏掉异常的地球化学结构特点。

2、干扰的结果：
1）严重影响地球化学分布规律，甚至使地球化学规律模糊或消失；
2）使成矿地球化学环境的规律性模糊或消失；
3）使异常弱化或消失，直接影响矿致异常的识别与评价。

三、物化探异常的划分与识别
广义地讲，地质勘查所指的异常主要有两类，一类是人们直接观察和分析得到的异常地质现象和产物，如构造的变形、接触热变质带、围岩蚀变、近矿矿物晕等等。

一类是通过仪器观测或分析测试得到的相对正常值的偏差，物探异常与化探异常属于后一类。

（一）、物化探异常主要分类
1）、按性质分类：物探异常、化探异常
2）、按地质因素分类：矿异常、构造异常、岩体异常、岩性异常、深部异常。

3）、按范围分类：地球化学省、区域异常、局部异常、正异常、负异常、强异常、弱异常、低缓异常等。

4）、按有无意义分类：有意义异常、无意义异常。

（二）、物探异常的特点与变化
1）、客观性
2）、先导性
3）、解析性
4）、多解性
5）、局限性
6）、地区性
（三）、化探异常的特点
1）、信息的直接性或直观性
2）、组合和分带
3）、位置的相对性
4）、表生作用带来的复杂性
（一）、化探异常优选准则与方法
1）、模式辨认：通过模式辨认，将矿致异常与岩性异常、与表生环境有关的异常、采样分析偏倚造成的异常区分开来。

2）、异常界限的划定：比较明确地划定异常的界限，以便对异常的面积、强度及其它特征进行更为客观的了解对比。

3）、评价准则：区域异常面积、异常强度、异常规模、元素组合特征、元素分带特征、地球化学省的存在、有利的地质环境、有意义的航空物探异常、与已知有经济价值矿床之间的相似性。

（二）、物探资料在化探异常优选中的作用
1）、分析与研究地质背景，成矿地质环境。

2）、提供指示矿化或有利成矿条件的物探标志或信息。

（三）、遥感及综合图象处理技术在化探异常优选中的作用
1）、线、环形影像信息解译可提供深部成矿构造背景。

2）、赋矿岩层解译。

3）矿化蚀变解译。

4）、图象处理技术。

将遥感图象处理技术引用到化探数据处理中，可起到扩大化探信息的作用。

（一）、物探异常的分类
物探异常一般按异常性质划分为甲、乙、丙、丁四类，其中甲、乙类又分出甲1、甲2和乙1、乙2四个亚类。

甲类（矿）异常：由具工业价值的矿体（含品位大于等于边界品位，规模小于小型矿床的矿点）引起的异常。

乙类（有希望或有意义）异常：推断异常与矿有直接、间接关系者。

丙类（性质不明）异常：性质难定或找矿意义不明显，尚待进一步工作的异常。

丁类（不具找矿意义）异常：明显有岩性、构造等非矿地质因素引起，且与成矿活动无关的异常。

（二）、有色、贵金属矿勘查中的物探异常的选择
1）、异常选择的一般原则：
①前提条件：充分的、必要的、可靠的物探资料。

②基本思路：去伪存真、去粗取精、由此及彼、由表及里。

③必要手段：数据处理。

④从实际资料出发，注意发现新的线索。

2）、异常筛选的常用方法
①经验分析法
②模型类比法
③数学地质方法
（一）、异常查证阶段划分
物化探异常查证一般分为三级查证（踏勘检查）、二级查证（详细检查）和一级查证（工程验证）三个阶段。

（二）、异常三级查证——踏勘检查
1）、主要任务：
①复核异常是否存在
②进一步确定异常的确切位置
③了解异常所处的地质环境
④初步评价异常的找矿前景，提出是否进一步工作的具体建议。

2）、查证要求：
①大致确定异常的范围，至少有三条物探、化探剖面反映异常。

②查证方法以原方法为主，并可适当选择其它方法。

物探异常要作必要的化探工作；物探、化探异常都应进行地质剖面测量工作。

③对浅覆盖区内有找矿意义的异常，应进行少量的槽探揭露。

④检查结束后，应提交查证工作简报，提出是否详细检查的建议。

（三）、异常二级查证——详细检查
1）、主要任务：
①详细圈定异常范围
②详细了解异常区的地质和地球物理、地球化学特征
③对异常的找矿意义做出评价
④对有找矿意义的异常提出工程查证的具体建议。

2）、查证要求：
①应做大比例尺的面积性物探、化探工作；工区大小应以能完整反映主要异常形态为准；测网密度，应以能充分反映异常的主要细节为原则。

②应测地质、物探、化探的典型剖面，测制地质草图。

③对浅覆盖区内有找矿意义的异常，应进行一定量的山地工程，揭露浅部异常体。

④对需要进行钻探验证的异常，要进行定量、半定量的推断，提出异常验证方案及验证建议书。

提交异常检查报告。

（四）、异常一级查证——工程验证
1）、主要任务：
①查明由地表下地质因素引起异常的地质起因，或查明矿化向深部延伸的变化情况，大致了解矿化规模、产状、分布特征。

②提出可否作为进一步开展地质矿产普查评价的具体意见。

2）、查证要求：
①实施合理、有效的验证工程。

②对钻孔必须进行井中物探、化探工作。

③查证过程中应有物探、化探组配合，以便及时调整验证工程和做补充性物探、化探工作。

④查证结束后，应提出是否进行地质普查的意见，提交查证报告。

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