Question

　勘探地球物理方法

Answer 1

随着地质找矿工作的不断深入，许多产在地表和近地表的矿床已被发现，因此迫使人们必须依靠新的科学技术来寻找隐伏矿。过去常用的地球物理探矿方法有磁法、电法、重力法、放射性测量法和地震法等。近年来，在所采用的方法中，特别重视了探测深度大的各种物探方法，其中包括航空物探、地面物探和井中物探三大类。

1）航空地球物理勘探技术

（1）航空磁测

航空磁测是航空物探中最老的一种方法。由于电子技术、计算机技术和航空导航定位技术的发展，航空磁测目前仍然保持着旺盛的生命力和良好的前景。目前的航空磁测观测仪器由于采用了量子学原理的核旋和光泵磁力仪，其分辨率已提高到0.01nT，甚至达到pT级，仪器采样率也达到10次/s。

（2）航空电磁测量

航空电磁测量分频率域和时间域电磁测量两类。频率域电磁测量（FEM）的发展主要是采用多装置和多频率以提高方法的解释和分辨率；时间域电磁测量（TEM）为提高解释效果往往安装三组正交线圈。

传统的航空电磁法（AEM）在找矿方面曾经取得卓越的成效。其主要障碍是在寻找地表有良导性覆盖埋深百米以下的矿床时受到很大限制。据此，人们加强了大探测深度电磁系统的研究。主要途径一是提高发射功率和数据的现场处理能力，二是改变发射源的位置，即将发射机置于地面，研究新型的定源航空电磁系统。

（3）航空放射性（伽马能谱）测量

目前航空放射性测量已不仅仅是测量伽马射线总强度，而是进行伽马射线能谱测量，测量的谱道多达2048道。同时还开发了多种航空伽马能谱测量的处理软件，如宇宙射线、放射性时间、背景辐射、康普顿效应剥离、灵敏度和高度改正，以及求比值和F参数等进行各种滤波的软件。

（4）航空重力测量

由于把重力仪安装在飞机上观测时飞机的运动会严重改变观测的重力值，因此航空重力测量长期未能实现。与其他航空物探方法相比，航空重力测量的难度要大得多。但随着GPS技术、航空定位技术和计算机技术的迅速发展，航空重力测量也得到了进一步发展。人们把地面的重力仪安装在飞机上，利用单定位技术可求得各方向的加速度及其状态。通过软件可较精确地计算出飞机运动对重力观测值的影响并进行改正，以求得观测点的相对重力值。

2）地面物探方法

在地面物探方法方面，时间域电磁法（TEM）近年来有了很大发展。与直流电法和频率域电磁系统相比，时间域电磁系统的探测深度明显要大，垂直分辨率也高，易于探测到低阻覆盖下的良导矿体。地面电磁法的发展有两个显著特点：一是向轻便化、适用于矿产普查的天然场电磁法方向发展；二是向多功能方向发展，即一台电磁系统既能做直流电阻率、频率域和时间域激发极化法，又可做瞬变电磁法和天然场电磁法等。

80年代以来，加拿大和澳大利亚利用地面TEM发现了一系列隐伏矿，如赫利尔、埃洛伊斯、贝纳姆布拉和阿萨巴斯卡等。利用TEM法在中国寻找隐伏块状硫化物矿床中亦取得了良好效果。如在新疆阿尔泰南缘多金属成矿带的克因布拉克、铁木尔特和可可塔勒等矿床上，用TEM开展深部找矿，根据其结果布置钻孔，其见矿率很高。

金属矿地震方法在一些国家已发展起来。主要用于探测层状沉积矿床和与岩浆作用有关的矿床的构造填图和研究探矿要素。俄罗斯已出版了一套金属矿地震图册。加拿大和澳大利亚近年来也投入了较大的工作量，取得了实效。

原苏联研制开发的一系列地电化学方法，如元素存在形式法（MPF）、热磁地球化学法（TMGM）、部分提取金属法（CHIM）等，具有分辨率较高，探测深度大的特点，可直接用来寻找隐伏矿床。据报道，这些方法可在厚覆盖层（厚度达150m）和厚基岩（厚度达500m）条件下寻找深埋的隐伏矿，且受矿床类型、覆盖层厚度、成分、物理和化学性质的影响较小。这3种方法在原苏联已得到普遍推广和运用，取得了较好的找矿效果。近年来西方国家也开始注意这些方法。

3）井中物探方法

井中物探方法除了可获得井壁地质信息外，更主要的是可获得井壁四周和钻孔底部的信息，对发现井旁和井底的盲矿极为重要。井中物探方法主要有井中磁测法、无线电波法、井中激电法和井中充电法等，以井中脉冲电磁法在西方国家采用较多且找矿效果较佳。井中瞬变电磁法（DHTEM）的分辨率高，横向探测距离大（可达200～300m），特别适合于探测深部良导盲矿床。加拿大在勘查中使用了一种称之为UTEM的系统，能在深达3000m处探测到距钻孔300m以上的大良导体。加拿大近十多年来所发现的贱金属矿床，如温斯顿湖锌铜矿（埋深300m）、奥尔里索西斯铜锌矿（埋深600m）、林兹里铜镍矿（埋深1280m）和维克多铜镍矿（埋深2400m）等绝大多数都是盲矿矿床，几乎均是借助钻孔和井中物探方法发现的。在澳大利亚、北欧、原苏联和美国等国家和地区也屡有利用井中物探方法取得找矿成功的报道。