夏 麗，陳旭日，張海東

（江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇 南京 210007）

綜合物探技術(shù)是有色金屬找礦中常用的技術(shù)方法，其技術(shù)水平的高低，直接關(guān)系到一個國家礦產(chǎn)資源的發(fā)展水平。我國地大物博，運用豐富的金屬礦產(chǎn)資源，但很多金屬礦產(chǎn)資源都深埋地下，常規(guī)探測技術(shù)很難準確獲知有色金屬地下儲量和分布情況。綜合物探技術(shù)融合了先進的探測技術(shù)，在找礦效率、質(zhì)量、速度等有很大優(yōu)勢，可有效提高找礦的可信度和準確性?；诖耍_展綜合物探技術(shù)在找有色金屬礦中作用的探析就顯得尤為必要。

1 綜合物探技術(shù)在找有色金屬礦中的作用

將綜合物探技術(shù)應(yīng)用到找有色金屬礦中，在很多方面都有非常顯著的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 可提升找礦效率

就我國有色金屬分布和賦存情況而言，多數(shù)有色金屬的地表埋深以500m為界限，埋深小于500m的為淺層有色金屬礦，埋設(shè)超過500m的為深層有色金屬礦。在找礦中，針對淺層有色金屬礦可采用的找礦方法比較多，常用的用鉆探法、物探法等，經(jīng)過多年的發(fā)展，我國淺層有色金屬礦幾乎已經(jīng)全部探明。后續(xù)找礦多趨向于埋設(shè)超過500m的深層找礦，由于鉆探深度有限，難以滿足深層找礦的需求。此時就需要用到綜合物探技術(shù)，可快速找到深層有色金屬礦的位置和儲量，多處應(yīng)用效果表明，找礦效果顯著，是目前找有色金屬中常用的技術(shù)。

1.2 具有良好的技術(shù)經(jīng)濟性能

從多年尋礦實踐經(jīng)驗中表明，在找有色金屬礦中科學合理的應(yīng)用綜合找礦技術(shù)，具有良好的技術(shù)經(jīng)濟性能。主要是利用先進的物探設(shè)備和儀器，采用多種物探技術(shù)相互結(jié)合的方法來完成有色金屬礦的探尋。在找礦之前通過多方位技術(shù)論證，選擇有針對性的、先進的物探技術(shù)，來精確定位有色金屬礦的位置和埋藏范圍。比如：采取礦山磁性差異、高精度重力測量、可控音頻大地電磁勘探技術(shù)，可快速探測出500m～2000m埋深之間有色金屬礦的賦存情況，多種物探技術(shù)相互結(jié)合的方法，既能實現(xiàn)精準找礦，而且在技術(shù)經(jīng)濟性能等方面的效果顯著[1]。

1.3 操作便捷

在采用綜合物探技術(shù)進行金屬礦找礦中，經(jīng)常會用到大量先進的技術(shù)和設(shè)備，在這些技術(shù)和設(shè)備的輔助之下，勘探人員能夠快速、便捷地掌握勘探區(qū)域的電阻率、極化率、磁化強度等深部地球物理信息和異常信息，通過對這些數(shù)據(jù)的分析和地質(zhì)-地球物理異常綜合研究，就能方便快捷的判斷出礦體的位置。尤其是在信息時代，科學技術(shù)飛發(fā)展，可將計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)等融入綜合物探中，取得的效果越來越好。

2 有色金屬礦找礦中常用的綜合物探技術(shù)

在有色金屬礦找礦中，可通過現(xiàn)有的地質(zhì)、物探、化探以及相關(guān)資料，選擇有勘探和成礦靶區(qū)，再利用綜合物探技術(shù)，就能進一步對有色金屬礦的埋藏深度、種類、賦存量等進行精準定位。常用的綜合物探方法有以下幾種：

2.1 CSAMT

CSAMT是目前有色金屬礦找礦中比較常用的人工場源頻率域電磁測探方法，勘探機理為：利用發(fā)射機向地下發(fā)送不同頻率的電磁波，在地面觀測電場分量Ex和磁場分量Hy，再通過以下公式得到視電阻率：

勘探深度和電阻率之間呈現(xiàn)正相關(guān)，和電磁波的頻率呈現(xiàn)負相關(guān)。所以，在有色金屬找礦中，采用CSAMT技術(shù)，可采用降低頻率的方法來提升探測的深度。在按照視電阻率測探曲線就能確定高阻基底面的起伏、沉積巖系分層情況，從而識別出斷層和圈定局部構(gòu)，在那些地電條件良好的情況下，利用CSAMT技術(shù)可直接找到良好的導電礦體。和其他物探找礦技術(shù)相比，CSAMT技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)勢，其一是勘探范圍可按照不同地質(zhì)條件以及實地地電條件進行合理調(diào)整，CSAMT技術(shù)勘探的深度靈活可控，在具體應(yīng)用中可按照地電性特征設(shè)定測量頻點的上下限來調(diào)整收發(fā)距離；其二是利用CSAMT技術(shù)在電性層或者是目標地質(zhì)體厚度的埋深之比可達到10%；其三是低敏感性，CSAMT技在找礦中應(yīng)用時，出現(xiàn)交變電磁場，可穿透高阻蓋層或者是淺部高低阻間雜地層，有效探測深部地質(zhì)體高低阻電性分布變化特征，反映出礦體深部空間形態(tài)和結(jié)構(gòu)，從而有效確定礦體的深部分布特征。

2.2 TDEM技術(shù)

TDEM技術(shù)是目前有色金屬礦找礦中比較常用的技術(shù)，主要機理是通過研究和分析電磁場響應(yīng)隨時間變化的規(guī)律來獲得地下有色金屬的埋藏情況。主要利用了不接地回線或者接地線源向地下發(fā)送一次脈沖電磁場，如果地下存在良導電礦體，該礦體會在一次場的激勵下在內(nèi)部形成渦旋電流。并在一次脈沖電磁場的間歇期間形成交變電磁場，通過觀測和分析，二次場的變化情況，就能獲知地下導體電性分布情況和結(jié)構(gòu)分布的空間形態(tài)[2]。其主要優(yōu)點是使用起來便宜方便、使用領(lǐng)域廣泛且在深部找礦中發(fā)揮著重要的作用，在尋找深部隱伏礦中發(fā)揮著不可替代的作用。其存在著的問題和缺陷是信號弱和抗干擾能力差，為了適應(yīng)各種觀測環(huán)境，可控源音頻大地電磁法和提高分辨率混合源電磁法兩項變種方法相繼問世，經(jīng)過綜合物探探測，能更好地反映深部電性異常特征，較好地反映深部地質(zhì)體或礦體的分布特征，從而達到準確定位礦體分布的目的。

2.3 SIP技術(shù)

SIP技術(shù)是一種新型的激電方法，和其他物探技術(shù)相比，SIP技術(shù)可在超低頻段進行多頻視復(fù)電阻率測量。通過研究復(fù)電祖率的實際頻譜特性，可有效解決地質(zhì)問題。SIP技術(shù)應(yīng)用在有色金屬礦找礦中，可提供更加豐富多彩的地質(zhì)信息，尤其是在深部找礦中具有良好的地質(zhì)勘探效果。但勘探成本比較高，而且效率低，多應(yīng)用在有色金屬礦成礦有利地段的精測研究中。SIP技術(shù)和傳統(tǒng)激電法相比，最顯著的特點是觀測某一時間段的極化場，在供電電流比較小時就能探測很大的激電效應(yīng)信息，而且具有很高的分辨率。在具體應(yīng)用中，通常采取了偶極裝置，大大提升了找礦勘探的抗電磁干擾能力，穿透覆蓋層的深度大，提升極化體的分辨能力。而且接收機也具有選頻和濾波系統(tǒng)，接收固定頻率信號，可有效克服電極化不穩(wěn)和不良的接地條件，能夠觀測研究的參數(shù)比較多，可實現(xiàn)多參數(shù)組合解釋，組合使用電導性參數(shù)、IP譜強度參數(shù)以及IP譜的形態(tài)參數(shù)，多途徑評價激點異常源。該方法技術(shù)可有效獲取深部地球物理異常特征，確定地質(zhì)體和礦體分布特征，能取得較好的勘探效果。

3 綜合物探技術(shù)的應(yīng)用原則

綜合物探技術(shù)是有色金屬找礦中應(yīng)用最多的技術(shù)，其應(yīng)用效果直接關(guān)系到整個找礦的效率和準確性，每種物探技術(shù)都有其獨特的優(yōu)缺點和應(yīng)用范圍，需要結(jié)合地質(zhì)條件，采取多種物體技術(shù)相互結(jié)合的方法，減少地質(zhì)勘探的多解性，提高勘探的準確率，進而獲得良好的勘探效益。在具體應(yīng)用綜合物探找礦技術(shù)時，要嚴格遵循以下原則：

3.1 科學推測

科學推測是保證綜合物探技術(shù)收集的各類信息能夠準確運用到有色金屬找礦中的關(guān)鍵步驟，也是應(yīng)用綜合物探技術(shù)時需要遵循的首要原則。在具體找礦中，勘探人員選擇物探技術(shù)進行勘探之后，會形成大量的數(shù)據(jù)、圖表等信息資料。這些資料有的是對有色金屬找礦有用的信息數(shù)據(jù)，有的則毫無用處的冗余數(shù)據(jù)，這就需要勘探人員借助豐富的地質(zhì)材料分析經(jīng)驗和專業(yè)的分析預(yù)測能力，對各種數(shù)據(jù)進行適當?shù)膭h減和整理，再通過科學的分析和推測，來判斷深部有色金屬礦體空間分布特征的準確性。

3.2 擇優(yōu)原則

在科學技術(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，高精度地球物理等高新技術(shù)和設(shè)備被廣泛應(yīng)用有色金屬中，物探技術(shù)的種類愈發(fā)多樣化，不同物探技術(shù)的原理，所用的設(shè)備各不相同，適用的對象的也不相同。這就需要在實際的勘探工作中，選擇綜合物探技術(shù)時，要做好則優(yōu)選擇，按照地質(zhì)條件和成礦規(guī)律，綜合進行地質(zhì)-地球物理綜合研究，研究不同地質(zhì)體的物性差異，重點研究礦體與圍巖的物性差異，對有色金屬礦分辨率，可識別程度進行綜合研究和效果分析，從而選擇出最佳的綜合物探找礦技術(shù)組合，以提升找礦的準確率。

3.3 綜合勘探原則

無論何種物探技術(shù)，都有一定的優(yōu)缺點，沒有還有一種萬能的勘探技術(shù)，這就要求在有色金屬找礦中，僅憑一種或者是兩種物探找礦技術(shù)難以準確、快速地找到有色金屬。這就要求充分發(fā)揮不同物探方法的優(yōu)勢，針對不同礦區(qū)的地質(zhì)條件和成礦規(guī)律，進行綜合研究，采取遵循綜合物探的原則，多方法、多角度、多方法靈活選擇和應(yīng)用綜合物探找礦技術(shù)，從而獲得更加準確地勘探結(jié)果。

4 綜合物探技術(shù)在找有色金屬礦中的應(yīng)用實例分析

某有色金屬礦區(qū)，通過巖（礦）石物性資料統(tǒng)計研究顯示，變質(zhì)巖的電阻率和極化率物性參數(shù)都相對較低，和其他巖石物性特征有顯著差別。此礦區(qū)中的花崗巖、花崗閃長巖都屬于高阻中等極化率的特征。而碎裂巖、蝕變花崗巖的極化率非常高，其中含有大量硫化物，為礦體的主要賦存部位。在找礦時采取了綜合物探技術(shù)，較好放映出深部地球物理異常信息，圈定了礦體深部分布特征，取得了良好效果。比傳統(tǒng)的定鉆方式更具有明顯優(yōu)勢。這次的深部找礦應(yīng)用的高極化率和高電阻的綜合物探異常特征的方法,完成了對地質(zhì)礦物的尋找,達到了良好的找礦效果。

在案例礦區(qū)找礦中采用了CSAMT、TDEM、SIP技術(shù)相互結(jié)合的綜合勘探技術(shù)。其中CSAMT勘探結(jié)果表明，該礦區(qū)在視電阻率反演斷面等值線圖上存在明顯電阻率異常，而且反演電阻率異常特征為層狀分布，較好反映了深部地層的分布特征，其中上部地層對應(yīng)似層狀低阻電性異常，下部電阻率異常為高阻特征，上下部高低電阻率異常之間存在明顯的過渡帶，梯級帶主要呈現(xiàn)出舒緩波狀，并向下一側(cè)有傾伏延伸的趨勢。通過地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘探發(fā)現(xiàn)，該礦區(qū)上部低阻電性層為早前寒武紀變質(zhì)巖系，下部為二長花崗巖。梯級帶等值線從上到下，呈現(xiàn)出漸變的關(guān)系。這兩種巖性之間為斷裂蝕變帶。礦區(qū)在擬斷面等值線圖上主要表現(xiàn)為低阻梯級帶，局部顯示出高阻異常特征，這和巖石物性統(tǒng)計結(jié)果呈現(xiàn)的高阻特征一致。推測該礦體中賦存在構(gòu)造蝕變巖中，有色金屬富集和蝕變的強度有密切相關(guān)，二者之間的關(guān)系主體呈現(xiàn)出蝕變越強，則礦化程度越好的關(guān)系，并且在此礦區(qū)和成礦密切相關(guān)的圍巖蝕變，主要包括四種，一種是鉀長石化，一種是黃鐵絹英巖化，一種是硅化，另一種是碳酸鹽化。這些蝕變巖普遍具有高電阻的特點，這也是該礦區(qū)CSAMT勘探礦體呈現(xiàn)出高阻、高極化率的主要物理特征[3]。

該礦區(qū)地理位置特殊，電法探測接地條件比較差，為快速探明主要控礦構(gòu)造分布特征以及深部變化規(guī)律，還采取了TEDM技術(shù)進行全面勘探。主要是按照礦區(qū)成礦特征，選擇有色金屬礦成礦有利部位，布置SIP精測剖面，以便快速圈定出多金屬硫化物富集的空間賦存部位，并在圈定好的深部成礦預(yù)測區(qū)達到富礦體，取得了良好的地質(zhì)效果，最大的見礦深度達到800m。

在有色金屬找礦中，不同物探技術(shù)有其獨特的優(yōu)缺點和適用范圍，比如：SIP物探技術(shù)在深部有色金屬找礦中具有顯著優(yōu)勢，SIP物探技術(shù)可獲得具有多參數(shù)地球物理異常組合解釋的功能，可為有色金屬找礦提供豐富的地質(zhì)信息，雖然成本高，但隨著科學技術(shù)的發(fā)展，這一缺點將會得到改善，利用SIP物探技術(shù)功率大、抗干擾能力強、異常單一的優(yōu)勢，可大幅度提升有色金屬礦找礦的能力，將會成為未來有色金屬礦找礦主流技術(shù)。依據(jù)礦區(qū)的具體地質(zhì)情況以及相應(yīng)的地形條件，通過實驗，分別選擇剖面的布置與樣線布設(shè)，在礦區(qū)內(nèi)實現(xiàn)中梯式激電測量，發(fā)射極距以600、700、800這樣的形式進行布設(shè)，選擇剖面17條。通過激電測量的數(shù)據(jù)進行原始整理，繪制出的極化率圖就可以清楚地圈定出激電異常范圍或區(qū)域共4處。而得出的結(jié)論基本與地表地質(zhì)出露面的礦脈走向一致，這為進一步實現(xiàn)詳細地質(zhì)探礦奠定了基礎(chǔ)。

CSAMT物探技術(shù)和TDEM物探技術(shù)，具有“勘探成本低，效率高、深度大、分辨率高”等優(yōu)勢?？煽焖倬_判斷出隱伏有色金屬礦體斷裂構(gòu)造的變化規(guī)律、細節(jié)等[4]。將SIP物探技術(shù)、CSAMT物探技術(shù)、TDEM物探技術(shù)結(jié)合到一起使用，可選擇成礦地質(zhì)條件有利的部位，在立足隱伏礦體構(gòu)造變化規(guī)律和細節(jié)情況的基礎(chǔ)上，對斷裂構(gòu)造的礦化蝕變程度進行定向分析，取長補短，效果顯著，值得大范圍推廣應(yīng)用。

通過分析綜合物探技術(shù)在實際有色金屬找礦中的具體應(yīng)用，能夠看出，雖然很多先進技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用，大大提升了有色金屬找礦的效率和準確性，但是受到目前科學技術(shù)發(fā)展水平的限制，依然存在很多問題亟待解決。同時有色金屬找礦難度極大，影響因素多，人文、設(shè)備、環(huán)境、技術(shù)、地質(zhì)水文等，都會影響找礦的準確性。再加上找礦深度地不斷加大，通過物探設(shè)備在地面發(fā)現(xiàn)小尺寸礦體所能引起的異常，難度越來越大。因此，作為有色金屬找礦關(guān)鍵技術(shù)的綜合物探技術(shù)，在實際應(yīng)用中面臨著兩個問題，其一是信息弱，其二為干擾大。為解決這兩個問題，可從以下三個方面同時入手：

第一，正確設(shè)計探測對象。在進行有色金屬綜合物探找礦中，必須充分了解和掌握工作區(qū)和周圍地質(zhì)的成礦規(guī)律，明確和有色金屬成礦相關(guān)的重要地質(zhì)因素，對地質(zhì)-地球物理物性特征進行深入研究，并建立起間接找礦思想。

第二，加大綜合找礦技術(shù)的應(yīng)用力度。要全面了解工作區(qū)及其周邊巖礦石的物理特征，在找礦之前，需要充分調(diào)研工作區(qū)域和周邊自然條件、人文活動造成的干擾。同時也要了解和掌握綜合物探設(shè)備的技術(shù)指標，充分調(diào)研不同方法的有效性和分辨率，選擇正確的勘探方法和裝置。

第三，為提升有色金屬找礦的效率和準確性，在應(yīng)用綜合找礦技術(shù)時，必須開展基于本地區(qū)成礦模式下的物探多參量綜合研究，充分利用已知資料和物探成果，多方法、多角度綜合研究，來推斷解釋相關(guān)工作。

5 結(jié)語

綜上所述，本文采用理論結(jié)合實踐的方法，探析了綜合物探技術(shù)在找有色金屬礦中的作用，探析研究結(jié)果表明，有色金屬在各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，是促進社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，人民生活水平不斷提升的重要資源。雖然我國擁有大量的有色金屬儲備，但大多深埋地下，早期鉆探技術(shù)勘探深度有限，在深部有色金屬礦找礦中存在一定的局限性[5，6]。采用綜合物探技術(shù)可聯(lián)合使用多種先進的物探技術(shù)，對有色金屬礦進行全方位勘探，可快速探明有色金屬礦深部的賦存情況、埋深、厚度及種類等礦體信息，從而為有色金屬礦的勘探、開采和利用提供良好的參考和指導，促使我國礦產(chǎn)事業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。