探析地质勘察中物化探技术

　　摘要：当前勘查的发展趋向是应用综合勘查技术进行找矿预测，这需要各种勘查手段的密切配合，协同作战，以减少多解性。本文针对物探、化探勘查方法技术、应用现状与地质效果做出探讨。仅供参考
　　关键词：地质勘察；物探；化探；技术
　　1物探勘查方法技术
　　物探是地球物理勘查的简称，包括重力、磁法、电法、地震、放射性和地温等六大类方法。据统计，物探方法在寻找和扩大能源矿产、黑色金属矿产、有色金属矿产、非金属矿产和地下水等方面，起着主要的作用，效果明显优于化探。
　　1．1航空及地面甚低频电磁法(VLF)
　　甚低频电磁法(VeryLowFrequencyElectro一Magnetism，简称VLF)。其基本原理是：利用频率为l5～30kHz的甚低频军事或广播电台发射的电磁波作为场源，在地表、空中或地下测量其电磁场的空间分布，从而获得浅层地质体的电性局部异常，其探测深度较小(一般在50m左右)，作为一种物探勘查方法，在我国应用是20世纪80年代从国外引入以后。该方法在圈定良导断裂破碎带、蚀变带，追踪含矿构造，寻找低电阻率的岩(矿)脉，圈定矿化范围等方面具有鲜明的特点。其仪器设备轻便，野外观测方法简单，资料处理速度快。但应注意地形、电缆等人文干扰异常的识别和改正。当第四系覆盖较厚时，对于埋藏较深的地质异常体所反映的有效信息较弱。因此，VLF一般用于浅覆盖区及外围的剖面或扫面工作。目前，我国已经可以生产较为先进的甚低频电磁仪，如重庆地质仪器厂生产的DDS系列，在我国的金属矿产勘查中取得了一定效果。
　　1．2地震层析成像(CT)
　　地震层析成像(ComputerizedTomography，简称CT)就是用医学x射线CT的理论，借助地震波数据来反演地下结构的物性属性，并逐层剖析绘制其图像的技术。其主要目的是确定地球内部的精细结构和局部不均匀性。这一技术技术理论成熟、分辨率高、探测深度大，尤其在深部探测方面具有明显的优势，因此主要应用于能源矿产的勘探以及地球内部物理结构及地球动力学研究。
　　1．3大地电磁测深(MT)
　　大地电磁测深(Magneto—Telluricsounding，简称MT)是以天然交变电磁场做场源的被动场源电磁测深法。它是通过被动场源引起在地表观测到的电、磁场强度的变化来研究地下岩(矿)石电性及分布特征的一种方法。由于其具有探测深度大(可探测至上地幔)，不受高阻层屏蔽，分辨能力强(尤其是对良导介质)，工作成本低(相对于地震勘探)和野外装备轻便等特点，在地球岩石圈深部结构研究、地震预报、油气勘探、地热田调查中显示了重要作用。
　　大地电磁测深对于地下低阻层(良导电体)相当敏感，这是大地电磁测深方法能够在(隐伏)金属矿勘探中发挥作用的主要地球物理依据。就金属矿床而言，矿体与围岩之间，蚀变围岩与未蚀变岩石间，一般均存在较大的电性差异。矿体中金属硫化物的富集会使其电阻率明显降低。而控矿脆性断裂、韧性剪切带、蚀变破碎带的出现，均可导致矿体与周围岩层(体)间明显的电性差异。这使大地电磁测深方法成为解决此类问题的有效手段。
　　1．4瞬变电磁法(TEM)
　　瞬变电磁法(TransientElectromagneticMethods，简称TEM)是电磁测深法的一种，但它是有别于大地电磁测深(MT法)的以脉冲电流讯号为场源的主动场源时间域电磁勘探技术。TEM以电磁感应理论为基础，通过研究探测目标物感生出的涡流场在其周围空间形成的二次电磁场随时间变化的响应特征，推测目标物的空间形态，从而达到探测目的。基于此，TEM对于寻找高导电性的较大矿体的效能突出。另外，TEM还具有探测深度较大，受地形影响较小，施工环境宽松，作业方便等优点。这使得该方法在一些地理景观复杂的矿区得到了广泛的应用，找矿效果明显。
　　1．5可控源音频大地电磁法(CSAMT)
　　可控源音频大地电磁法(ControlledSourceAu—dio一~equencyMagnetotellurics，简称CSAMT)，它用一个发射偶极AB供电，电极距离为1～2km，测量工作布置在供电偶极中垂线±300的扇形面积内，测线与供电AB极连线平行。这时的场源可以认为是平面波，通过不断变换供电频率便可达到电阻率测深的目的。在山区可根据地形灵活选择发射机位置。测量时只移动接收机便可进行面积性测深工作，从而提高了效率，降低了成本。
　　CSAMT法勘探深度大(可达2km以上)，同时由于其可以通过“变频”改变探测深度的不同，而兼有测深和剖面研究的双重特点，是研究深部地质构造和探寻隐伏矿的有效勘查手段。对于地面甚低频电磁法(VLF)难以发挥作用的厚层覆盖区，可以选用CSAMT法。
　　2化探勘查方法技术
　　化探是地球化学勘查的简称，在寻找和扩大贵金属矿产方面，由于其多解性少，具有直接性，其勘查效果明显优于物探。随着勘查与化学分析技术的进步，以水系沉积物测量为代表的传统化探方法(还有矿床原生晕法、土壤测量法等)愈加成熟，解释方法也正朝定量化、综合化和模式化方法迅速发展。伴随着地质找矿的深入，露头矿和近地表矿已基本被查清殆尽，隐伏矿的寻找成为今后矿产勘查的发展趋势。近年来，一些高灵敏度、高精度的化学分析仪器，提高了人们对地球物质特殊存在形式和迁移运动机制的认识，同时促进了人们对地球化学勘查方法的开发研究，提出了不少隐伏矿床地球化学勘查的新理论和新的方法技术。
　　传统的化探方法中，气体地球化学测量方法是利用各种气体物质进行找矿的重要勘查方法之一。这种气体测量是测定本身呈气体的元素或分子，如：汞蒸气、氡气、CO2：气体、烃类气体等，这与新发展起来的深穿透地球化学中的地气(地球气)则不同。后者是测定气体中的纳微金属颗粒，而这些金属颗粒并不是以气体形式存在，而是以某种方式存在于气体中(或被其携带)。汞气测量是气体测量方法中研究最多应用最广也是最成功的方法之一，下面将其原理及应用做以简要介绍以便与下面的深穿透地球化学方法进行简略对比。
　　2．1汞气测量及热释汞量法
　　汞及其化合物的地球化学性质有两个方面的重要特征：一方面汞是典型的亲硫元素。这使它在内生成矿作用中，以各种形式分散进入各种硫化物中，使汞呈高度分散状态；另一方面，汞及其化合物具有很高的蒸汽压，与其他金属元素相比，汞为最易挥发的金属元素。汞易于从各种化合物还原成自然汞，而自然汞在相当宽的氧化还原电位和酸碱介质内是稳定的。汞具有较强的穿透力，一般地说，由地下深部上升的汞蒸汽，沿着构造断裂、破碎带上升，从地面一下几百米甚至几千米，可以一直到达地表，即使疏松覆盖物较厚，地表土壤中仍有汞的异常显示。土壤汞异常往往指示断裂构造顶部的投影位置。然而当直接采样介质为气体(如壤中气汞量法、地面大气汞量法等)时，受气候、环境，尤其是降雨等自然因素和操作上繁琐、操作过程中主观因素的影响，测量结果重现性不理想。目前比较先进的化探方法是深穿透地球化学方法，它包括地气测量方法、活动态金属离子法、金属元素活动态测量法等。
　　3结束语
　　物化探方法的运用必须以工作区的成矿地质背景为基础，物化探信息必须结合工作区的成矿地质条件来解释。在进行物化探勘查过程中始终坚持地质一物化探(结合地质理论进行合理分析、解释)地质的思路，而不能脱离成矿地质条件，孤立使用某种方法，只有这样才能解决地质与找矿的实际问题。