地球物理勘探方法在地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用

1、地球物理勘探方法地球物理勘探方法在地質(zhì)找礦領(lǐng)域的應(yīng)用在地質(zhì)找礦領(lǐng)域的應(yīng)用主講人：董偉主講人：董偉一、什么是物探一、什么是物探o物探物探是地球物理勘探和地球物理調(diào)查的簡稱。物探是為地質(zhì)工作服務(wù)的一種輔助手段，物探是一門高深莫測的學(xué)科，永遠(yuǎn)在探索研究，永遠(yuǎn)在學(xué)習(xí)，不斷地在進(jìn)步。o儀器儀器從電子管到晶體管一直到集成電路，設(shè)備輕便了，精度高了，效率高了，勘探深度也加大了。o實際上對物探人員來說，它既是一門科學(xué)更是一種謀生的手段。o應(yīng)用地球物理應(yīng)用地球物理是以巖礦石或地層與其圍巖的物理性質(zhì)的差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，用專業(yè)的儀器設(shè)備觀測和研究天然存在或人工形成的物理場的變化規(guī)律進(jìn)而達(dá)到查明地質(zhì)構(gòu)造，尋找礦產(chǎn)資源和

2、解決工程地質(zhì)水文地質(zhì)以及環(huán)境監(jiān)測等問題。二、物探方法分類二、物探方法分類o以前我國地質(zhì)工作屬于蘇聯(lián)系列，物探主要方法和儀器有重力、磁法、電法、地震、測井重力、磁法、電法、地震、測井等。專業(yè)單列且分的很細(xì)，培養(yǎng)人才較專業(yè)。課程有重復(fù)。o現(xiàn)在要求加強綜合和交叉分析資料解析異常，充分發(fā)揮個人的思維。拓寬專業(yè)面提高綜合解決問題的能力。o掌握和了解一個地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)情況是作為地質(zhì)工作基礎(chǔ)前提，物探主要探測地質(zhì)體與圍巖之間的物性差異。物性主要有密度、磁性、電性、速度、放射性、熱學(xué)性質(zhì)等。 三、在地質(zhì)礦產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用三、在地質(zhì)礦產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用o應(yīng)用地球物理可分為縱向縱向和橫向橫向兩大類，縱向重力、磁法、電法、地震、

3、測井五門結(jié)合在一起。o尋找金屬礦主要常用的方法有: （一）方法選擇（一）方法選擇 o根據(jù)地質(zhì)要求,針對需解決的地質(zhì)問題選擇方法,根據(jù)不同比例尺選擇物探工作網(wǎng)度和工作精度。普查期間無工程間距，可任意布，有探槽和地質(zhì)工程的近可能一致。但是，應(yīng)該編設(shè)計前，先做方法試驗，選擇和確定最佳點距、線距，裝置極距點距、線距，裝置極距。（二）比例尺和網(wǎng)度選擇（二）比例尺和網(wǎng)度選擇o開展地球物理勘查，擬采用循序漸進(jìn)、由普查到詳查，逐漸縮小靶區(qū)的辦法開展工作。擬投入的物探方法如下：o1.重力：微重力探測深部構(gòu)造帶，圈定成礦有利部位。o2.磁法：區(qū)域掃面1：5萬500100m）， 礦區(qū)區(qū)分巖性界面和探測磁鐵礦1：1萬

4、10020m）；圈定小磁鐵礦脈（5010m）高精度磁測。 o3.電法：電法：o自然電場法自然電場法（天然電場選頻）：尋找硫鐵礦和構(gòu)造破碎帶。o礦區(qū)掃面1：1萬（10020m），剖面點距1020m。o激發(fā)極化發(fā)激發(fā)極化發(fā)（激電）主要應(yīng)用金屬礦勘探：oa激電中梯掃面大功率1：1萬（10020m）或1：5千（5020m、5010m）。ob激電聯(lián)剖：多個極距交點確定礦化帶、構(gòu)造破碎帶產(chǎn)狀走向。oc激電測深：了解地下礦化帶賦存狀態(tài)。AB一般大于1200m,或2000m以上。od高密度電阻率剖面測量（激發(fā)極化）： o瞬變電磁法（大功率）：o主要了解和推斷深部地質(zhì)構(gòu)造、破碎帶、礦化帶產(chǎn)狀走向，前提以已知的礦

5、脈或礦化帶向下推的。裝置選擇:大部分用不接地回線線圈、可控源（舉例儀器美國GDP32、加拿大GDD、V8、EH3等等）o電磁法o國外：舉例美國儀器（水文井、油田、煤炭金屬礦）。o國產(chǎn)：舉例（代表CYT陳維權(quán)、楊慶錦。石油。舉例勝利油田療養(yǎng)院地?zé)峋?，勘探深?0003000m，定井深度2400m）。o地震：主要了解和推斷深部地質(zhì)構(gòu)造、破碎帶、工民建基礎(chǔ)，壩基基礎(chǔ)、塌陷趨勢舉例棲霞滑石礦。o測井：包括電測井、磁測井、溫度、鹽度、傾斜度等等。 （三）（三） 裝置選擇裝置選擇 o電法工作布置:o1、測線方向布置盡量垂直礦脈和目標(biāo)物的走向。o2、點距要求盡量有12個測點在目標(biāo)物上。o3、一個工區(qū)內(nèi)不應(yīng)該

6、再有其他電法組（供電的），有干擾。 1.高精度磁測高精度磁測o磁性，巖礦石一形成就地磁場磁化而具有不同程度的磁性，也就在地表引起磁異常。o抗磁性（逆磁性）：磁化率表現(xiàn)為負(fù)值。o順磁性：磁化率為不大的正值無外磁場作用時排列較混亂。o鐵磁性：有兩個特點o磁化強度和磁化場非線性關(guān)系。o與溫度的關(guān)系，有一些稀土元素在低溫下轉(zhuǎn)為鐵磁性(煤礦)。 o礦產(chǎn)巖石磁性表o基于不同的巖性具有不同的磁化率，同種巖石斷裂破碎帶內(nèi)磁性變?nèi)酰诘孛婕翱臻g顯示不同的磁場強度，可大致解決地質(zhì)構(gòu)造等問題。o地球磁場分布，首先檢查儀器測量范圍，質(zhì)子磁力儀一般2萬10萬nT，光泵磁力儀一般3.5萬9萬nT（舉例說明）。o儀器精度。

7、2.天然電場選頻電位測量（天然電場選頻電位測量（能譜儀）能譜儀）o由于構(gòu)造賦水后呈低電位反映，通過不同的頻率響應(yīng)，天然電場選頻可大致了解構(gòu)造情況。 3.電法勘探電法勘探o電性，根據(jù)研究目標(biāo)與其周圍介質(zhì)的電性差異愈大，其周圍產(chǎn)生的電場的變化愈明顯。o當(dāng)人們利用專門的電測儀器觀測地殼周圍電場的變化并研究電場分布規(guī)律，便可以推斷引起電場變化的地下目標(biāo)體（地質(zhì)構(gòu)造或有用礦產(chǎn)或其他目標(biāo)物）的電性特征和賦存狀態(tài)。o電阻率表o極化率表o電法分為自然電位法、直流電法和交流電法。o1.直流電法分為電阻率法、激發(fā)極化法、充電法o以直流電形式供電，測量參數(shù)V、I、a、ao2.交流電法o以交流電形式供電，測量參數(shù)V、

8、I、a、Fso3.激電中梯：o4.激電聯(lián)合剖面測量：o可進(jìn)一步了解構(gòu)造的傾向。至少投入兩個極距，AO極差要大一般90、130、220m。有幾個交點連線基本可判斷為大致傾向。 4.激電測深激電測深o電測深剖面盡量布置一條斷面10（或20）米點距，剖面長短根據(jù)異常范圍確定，原則兩側(cè)到正常場，在圖上一看明顯。（舉例說明）有時異常中心部位可加密，提高異常分辨率。5.高密度電阻率剖面測量（激發(fā)極化）高密度電阻率剖面測量（激發(fā)極化）o可較準(zhǔn)確地確定構(gòu)造位置及傾角。點距不同效果不一樣，點距越密異常分辨率越高，異常越明顯。（例） 6.大功率瞬變電磁法大功率瞬變電磁法o利用不接地回線以脈沖電流，發(fā)射一次脈沖磁場

9、，激發(fā)地下低阻介質(zhì)產(chǎn)生感應(yīng)渦流，感應(yīng)渦流產(chǎn)生二次磁場，通過接收斷電后衰減的二次磁場，從而解決中深部地質(zhì)構(gòu)造問題。 7.可控源音頻大地電磁測深可控源音頻大地電磁測深o在最終選定的靶區(qū)內(nèi)，進(jìn)行可控源音頻大地電磁測深，功率4050kw，勘測深度2000m，從而解決深部地質(zhì)構(gòu)造問題。oGDP-32多功能接收機主要技術(shù)指標(biāo)，GDP-32屬美國Zonge工程公司的第四代可控源和天然場源電法和電磁法探測多通道接收機。它幾乎具有全部中、低頻段的電測功能，其主要電測方法：直流電阻率法(Res)、直流域激電法(TDIP)、交流激電法(FDIP)、復(fù)電阻率法(CR)、可控源音頻大地電磁法(CSAMT)、諧波分析可控

10、源音頻大地電磁法(HACSAMT)、音頻大地電磁法(AMT)、大地電磁法(MT)、瞬變電磁法(TEM)和毫微秒瞬變電磁法(Nano TEM)等。所以它可廣泛用于固體礦產(chǎn)勘探、工程物探和油氣勘探等方面。此外，今后還有望用于環(huán)境地質(zhì)調(diào)查與監(jiān)控。 （四）（四） 野外工作布置和施工野外工作布置和施工 o物探工作必須要有集體觀念，因為物探工作是由一個團體來完成的，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)一個小錯誤都很容易形成最后成果出現(xiàn)大錯。工作效率和精度主要決定于你這個團隊的工作態(tài)度，以及操作的熟練程度。o物探工作必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計和有關(guān)規(guī)范的各項要求，如果在工作中發(fā)現(xiàn)原有的方法或參數(shù)有不合理的、有新的更實用快捷的方案，想改變

11、原有設(shè)計時，必須先做方法實驗，用數(shù)據(jù)證明你的方案的可行性，提交書面報告，得到上級部門的批復(fù)同意后，才可以執(zhí)行新的方案。四、資料解譯四、資料解譯o必須有地質(zhì)物化探綜合剖面圖，中梯|、聯(lián)剖、電測深以及鉆孔布置等等。 1.成圖種類成圖種類o從平面到剖面、再到空間分布。o作圖方法和軟件。重點講手圖和電腦成圖區(qū)別。 2.解析套路解析套路o異常分類講究的是從一個面、一條帶、到一個點。再從平面到剖面、再到空間分布。o結(jié)合已知地質(zhì)解析,舉例內(nèi)蒙林西銅礦（加拿大儀器MK3）。o進(jìn)一步物探解譯。結(jié)合綜合物探解譯，多方法。從面到點、從淺到深。根據(jù)物探異常推出異常帶走向、產(chǎn)狀及異常體的空間。o物探資料的解釋堅持從已知到未知的解釋原則，首先建立已知礦區(qū)的成礦模型，并與地質(zhì)成礦規(guī)律相結(jié)合，這樣的異常解釋才是客觀可靠的。o異常分類講究的是一個面、一條帶、一個點。o先從整幅圖上看異常有幾個區(qū)，幾條帶，再細(xì)分每條異常帶由幾個小異常組成，根據(jù)每個小異常的形態(tài)分析單個異常的物性特征和物性體在地下空間分布和賦存形態(tài)。是否與地質(zhì)現(xiàn)象吻合，結(jié)合地質(zhì)