1、干貨 地面地球物理方法技術(shù)綜述主要內(nèi)容：一、地面物探方法技術(shù)概述二、國內(nèi)外勘查 地球物理新 技術(shù)三、勘查地球物理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 一地面物探方法技術(shù)概述 地面地球物理勘探方法包括六個(gè)大類： 重（力）、磁（力）、電（電 磁）、（地）震、放（射性） 和（地） 熱。 自瑞典在 1640 年采用磁 性指南針尋找鐵礦 以來，地球物理技術(shù)用于礦產(chǎn)勘查已有 300 多年的歷 史。上 世紀(jì) 50 年代以來， 許多不同的頻率域和時(shí)間域電磁 （FEM 和 TEM ） 勘探系統(tǒng)先后被開發(fā)出來用于圈定塊狀硫化物礦床引起的低電阻率異常。 到上世紀(jì) 60 年代和 70 年代 的斑巖銅礦勘查全盛時(shí)期，許多 不同地球物理勘探方法

2、都獲 得了不同程度成功：重力、磁法、激發(fā)極化 和自然電位。 今天，這些同樣方法仍然在使用，但隨著電子技術(shù)的高速 發(fā) 展，使這些方法特別是地球物理電法 / 電磁法和地震勘探技術(shù) 具有更 高的精度和靈敏度。例如 : IP 技術(shù)從傳統(tǒng)時(shí)間域方法 演變成了如今稱為 復(fù)電阻率或頻譜（SIP ）的多頻的 IP 技術(shù)，并可用于區(qū)分蝕變、硫化物和地質(zhì)干擾引起的異常； 垂直測(cè)深法， 如可 控源音頻大地電磁測(cè)深 （CSAMT ） 和瞬變電 磁法 （TDEM 或 TEM ）可以用來圈定地質(zhì)結(jié)構(gòu)和塊狀硫化物礦 體；復(fù)電阻率法和 TEM 還可用于地面和井中兩種勘探方式。井 中物探技 術(shù)，特別是跨孔地球物理層析成像技術(shù)可

3、以用于評(píng) 價(jià)孔間礦化和蝕變帶的空間分布特征； 地震儀器和數(shù)據(jù)處理解釋技術(shù)的發(fā)展大大地增加了其 深部 和淺部勘探的分辨率和解釋能力。 尋找隱伏或深部礦需求的日益增長，帶動(dòng)了大探測(cè)深度物探 技術(shù)的迅速 發(fā)展。80 年代以來，可控源音頻大地電磁法（ CSAMT ）、瞬變電磁 法 （ TEM ）、復(fù)電阻率或頻譜激電、金屬礦地震、陣列電磁、 井中電磁 波和地 -井 TEM 等技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用取得引 人矚目的技術(shù)進(jìn) 步。瞬變電磁法（ Transient EM, 或 TEM ） 在一次場(chǎng)關(guān)斷期間測(cè)量地 下介質(zhì)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的隨時(shí)間 衰減的二次場(chǎng)瞬變電磁測(cè)深，最大 探測(cè)深度可達(dá)到 600 米以上，該方法

4、適用于探測(cè)低阻覆蓋下的良導(dǎo)礦 體，如塊狀 硫化礦體。另外， TEM 剖面測(cè)量可用于快速發(fā)現(xiàn)和圈定良導(dǎo)電異常地質(zhì) 體的平面位 置。可控源音頻大地電磁法 （CSAMT ）是一種人工源的音頻大地 電磁測(cè)深 技術(shù)，采用大功率（ 20KW ）接地電偶極發(fā)射，在0.1Hz - 10KHz 頻率范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，通過反演解釋獲得 地下二維電阻 率斷面，從而圈定目標(biāo)地質(zhì)體。其探測(cè)深度從 幾十米到 1 500 米以上， 也是目前地質(zhì)找礦中最常用且勘探 深度最大的物探方法技術(shù)之一。金屬礦地震技術(shù)（硬巖地震）能源礦產(chǎn)資源勘查中成熟的高 分辨地震技 術(shù)用于金屬礦勘查，特別適合于研究程度較高的 礦區(qū)查明深部控礦構(gòu) 造、圈

5、定容礦巖體甚至直接尋找深部隱 伏礦體。 目前主要使用：反射 波、折射波、散射波勘 探技術(shù)。 特點(diǎn)：勘探深度大、空間分辨率高 分 布式（陣列）寬帶電磁法： AMT/MT 利用天然場(chǎng)音頻 大地電磁測(cè)深和 大地電磁測(cè)深探測(cè)深度大的特點(diǎn)，采用小點(diǎn) 距分布式（陣列）采集方 式，通過二、三維反演技術(shù)提高空 間分辨率和抗干擾能力。 測(cè)量頻率范圍： 0.01Hz - 10KHZ ，探測(cè)深度從幾十米到數(shù)千 米。地 - 井 TEM （軸向單分量或三分量）TEM 法的工作方式之一。 特點(diǎn)： 接收探頭更接近目標(biāo)體， 受 地面電 磁干擾小，空間分辨率高、方位信息準(zhǔn)確、探測(cè)深度 大（ 2000 米） 跨孔電磁波 CT 測(cè)

6、量技術(shù)是一種探測(cè)鉆孔之間礦體或其它異 常地質(zhì)體 （如空洞、地下水通道等）分布的高分辨率物探方 法技術(shù)。其工作頻率 范圍從幾十 KHz 到幾百 MHz 。在金屬 礦區(qū)橫向探測(cè)距離可達(dá)數(shù)百 米。 物探數(shù)據(jù)的二、三維反演解釋技術(shù) - 區(qū)域重磁三維反演、物 性反演 和三維可視化技術(shù) - 瞬變電磁法（ TEM ）二維成像和 三維反演技術(shù) - 可控源音頻大地電磁法 （ CSAMT ）反演技術(shù) - 金屬礦三維地震數(shù)據(jù)采 集與處理技術(shù) - 陣列電磁二、三維 反演技術(shù)等技術(shù)的研究、發(fā)展和實(shí)用 化取得引人矚目的進(jìn) 步，大大提升了物探成果的準(zhǔn)確性和空間分辨能 力。 物 探找礦的基本技術(shù)思路 物探技術(shù)應(yīng)用的必備條件：

7、勘查目標(biāo)的 地球物理前提。物探 技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)方法選擇：勘探地質(zhì)目標(biāo)的空間物 性結(jié)構(gòu)。 物探找礦的基本技術(shù)思路： 直接找礦 與間接找礦 并 舉 的戰(zhàn)略。 地面物探與地下物探組合運(yùn)用的戰(zhàn)術(shù) 直接找礦：發(fā)現(xiàn)礦致異常 提出找礦靶位 用物探等勘查技術(shù)方法取得直接是深部礦床（礦體）發(fā) 出的 信息物探等勘查技術(shù)方法的異常，根據(jù)物探等勘查技術(shù)方 法的基本原理和已建立的地質(zhì)一地球物理等勘查技術(shù)方法找礦模型，研判異常是否為礦致異常，也就是對(duì)異常進(jìn)行定 性解釋；若認(rèn)為是礦致異常，經(jīng) 過定量解釋后，對(duì)礦床或礦 體進(jìn)行定位、定深、定形態(tài)，通過鉆探（或 其它深部探礦工 程）發(fā)現(xiàn)深部礦體，這就是直接找礦方式。間接找礦：進(jìn)

8、行立體填圖一圈出礦體可能的空間部位用物探等勘查技術(shù)方法取得深部控礦、容礦、含礦地質(zhì)體或 地質(zhì)現(xiàn)象（巖體、地層、接觸帶、破碎 帶、火山機(jī)構(gòu)、褶皺 帶、沉積盆地等）的信息，經(jīng)過解釋和定量反演， 編繪成前 述目標(biāo)地質(zhì)體 （特別是深部目標(biāo)地質(zhì)體）的推斷立體地質(zhì)圖，根據(jù)成礦規(guī)律、成礦模式和礦產(chǎn)預(yù)測(cè)準(zhǔn)則，在推斷立體地質(zhì)圖上圈出礦床（礦體）可能的部位，通過鉆探（或其它深部探礦工程）發(fā)現(xiàn)深部礦體，這就是間接找礦方式。當(dāng)?shù)V體與圍巖的物性無差異，不能滿足物探直接找礦條件時(shí)，或物性雖有差異，但礦體規(guī)模小而埋深又大，不能滿足物探在地表直接找深部礦的條件時(shí)，為了在地表找深部礦，應(yīng)該采用物探間接找礦方式進(jìn)行深部找礦。物探

9、間接找礦時(shí) 的目標(biāo)地質(zhì)體深度雖然大，但其體積遠(yuǎn)大于礦 體，因此，發(fā) 現(xiàn)它們要容易些。物探間接找礦在技術(shù)上遇到的難題也只 有采用綜合方法才能較好解決。在物探進(jìn)行直接找礦的實(shí)際工作中，還應(yīng)該同時(shí)運(yùn)用間接找礦工作方式。是有利于更好地判斷所發(fā)現(xiàn)的異常是否為礦致異常；二是 當(dāng)遇到礦體 小且埋深大，使得異常弱或不明顯時(shí)，還可以在 地表按間接找礦方式進(jìn) 行深部找礦，一旦有鉆孔后，再及時(shí) 采用井中物探進(jìn)行直接找盲礦。物探找礦的方法組合采用何種物探方法進(jìn)行探測(cè)有效，主要決定于探測(cè)目標(biāo)的物 性差異、埋深和形態(tài)等條件，因此需要建立礦床的地質(zhì)一地 球物理找礦模型，它是 指導(dǎo)物探找礦工作的依據(jù)。 物探直接找礦方法組合表

10、 物探間接找礦時(shí)的目標(biāo)地質(zhì)體基本有以下幾種，立體地質(zhì)填 圖需填出的是多個(gè)地質(zhì)體的組合。在實(shí)際勘查中應(yīng)采用哪些 方法組合，還要根據(jù)填圖的具體目標(biāo)地質(zhì)體的物性特點(diǎn)選 物探間接找礦 方法組合表 二國內(nèi)外勘查地球物理新技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例 勘查地球物理技術(shù) 創(chuàng)新： 012-D 和 3-D 多參數(shù)電磁測(cè)量技術(shù)主動(dòng)源 + 被動(dòng)源 2-D 電磁 測(cè)量技術(shù)更高的礦化分辨能力更準(zhǔn)確的礦體定位能力更強(qiáng) 的深部隱伏構(gòu) 造探測(cè)能力 02 瞬變電磁（ TEM ）勘查技術(shù) 常規(guī) （傳統(tǒng) ）TEM 案例案例二： 瞬變電磁法在加拿大 Sudbury 銅鎳礦集區(qū)深部 1180 米 發(fā)現(xiàn)特富銅鎳礦體 03 可控源音頻大地電磁測(cè)深（ C

11、SAMT ）技術(shù) CSAMT 野外布設(shè) 實(shí)例一：紅透山銅礦 40 線 CSAMT 反 演電阻率斷 面 實(shí)例二：某金礦 30 號(hào)脈 256 線 EH4 地球物 理測(cè)量視電阻率剖面等值線圖及地質(zhì)剖面圖04SIP/CR 法SIP 的應(yīng)用領(lǐng)域： 淺埋深（ h 按極化物質(zhì)在目標(biāo)體中結(jié)構(gòu)差異來識(shí)別目標(biāo)體的地質(zhì)屬性即區(qū)分礦與非礦）此項(xiàng)功能又可細(xì)分為兩項(xiàng)任務(wù)：識(shí)別金屬硫化物IP 異常與含碳質(zhì)地層IP 異常； 在 礦化背景中尋找相對(duì)富集地 尋找深部（ hSIP 法軸向偶極偶偶極偶極 IP 法野外生產(chǎn)布設(shè)圖極測(cè)深剖面布極圖 （各道跑極方式形成測(cè)深窗口窗口頂?shù)姿綘睿?用SIP 法識(shí)別碳質(zhì)與硫化物 IP 異常，找到

12、斑巖型銅鉬礦高 低c低p低T低m高c高p高T高m低c低p用SIP法排除 了時(shí)域IP 異常的碳質(zhì)成因， 在中國東部某地找到了斑巖型銅 鉬礦 高m高t低p 低t低m高c高p區(qū)分的物理依據(jù)是極化體 的結(jié)構(gòu)差異 05 大地電磁測(cè)深（ MT ）技術(shù)MT 探測(cè)深部地質(zhì)構(gòu)造、 巖漿通道 06 井中地球物理測(cè)量技術(shù) 井中物探 常用工作方式 VSP 井中地溫及地溫梯度測(cè)量 伽瑪測(cè)井 伽瑪射線測(cè)井地 - 井 TEM 三分量測(cè)量技術(shù)地-井 TEM 法的原理及用途示意圖 國外典型實(shí)例加拿 大薩德伯里銅 鎳礦區(qū)林茲里深部礦床 鉆孔 1 地-井 TEM 測(cè)量結(jié)果 該區(qū)的銅鎳礦床均 產(chǎn)于東西長約 60 km ，南北寬約 2

13、7km 的 一個(gè)大的橢圓形的巖盆狀巖 體的邊緣，圍巖為元古代白水群 的砂巖、石英巖、角閃巖和凝灰?guī)r。大 部分礦床分布于巖體 南緣接觸帶。鉆孔在 570 米處穿過礦體中部，為正異常。鉆孔 3 地-井 TEM 測(cè)量結(jié)果鉆孔未穿過礦體，在 740 米處為典型的“孔外”型異常。 鉆孔 6 地-井 TEM 測(cè)量結(jié)果鉆孔未穿過礦體，在 1000 米處為典型的“邊緣”型異常， 在 1035 米 處出現(xiàn)了難于解釋的負(fù)異常。鉆孔 7 地-井 TEM 測(cè)量結(jié)果 鉆孔未穿過礦體，為典型的“孔外”型異常。07 金屬礦地震勘探技術(shù)2- D地震剖面，反射層：V火山巖層序頂部；G-Geco礦層3- D 地震勘探圈定 130

14、0 米深隱伏硫化物礦體 主要發(fā)現(xiàn)： 火山巖層序頂面，區(qū)域上重要含礦層，深部的延伸形態(tài)；指 明找礦方 向； Geco 含礦層的深部延伸， 該礦層已經(jīng)發(fā)現(xiàn)若干 礦床。鉆探驗(yàn)證 了地質(zhì)解釋。實(shí)例 1：加拿大 Sudbury 銅鎳礦三維地震勘探 實(shí)例 2： 在加拿大 Bathurst 礦集區(qū)，利用三維反射地震在 1300 米深發(fā) 現(xiàn)塊狀硫化物礦體2- D ， 3-D 地震勘探技術(shù) Seismic Survey 08 三維可視化反演技術(shù) 地 球物理參數(shù)三維可視化反演技術(shù) （ Visualized3-D Geophysical Parameter Inversion ） 中酸性巖體磁三維物性反演 結(jié)果 （

15、 磁化率 ） 3- DMagnetic Parameter Inversion 重力三維物性反演結(jié)果 （ 剩余密度 ） 3DGravity Parameter Inversion （Residual Density） 交互式重、 磁三 維反演 Interactive3- D Gravity/magneticInversionIP 三維反演實(shí)例 1：西澳 Pilbara 鐵礦帶物探多參數(shù)反演實(shí)例 2：重磁三維反演發(fā)現(xiàn)的深部盲礦體實(shí)例 3： Oyu Tolgoi 激電IP 三維反演重力三維反演建立的玄武巖三維分布 - 金礦母 巖 09 深部金 屬礦勘查三維地質(zhì)填圖綜合地球物理技術(shù)地質(zhì)（鉆孔） 、地

16、球物理、地球化學(xué)綜合技術(shù)三維地質(zhì)填 圖九瑞示范區(qū) 1:5 萬航磁數(shù)據(jù)三維視磁性反 演結(jié)果九瑞示范 區(qū)布格重力異常三維視密度反演結(jié)果水平切片組合圖及 體 視圖地層物性柱 九瑞示范區(qū)物性（磁性、密度、電阻率）統(tǒng)計(jì)結(jié)果 剖面圖綜合剖面圖（綜合方法、 綜合地質(zhì)解釋）三維地質(zhì)建模 綜合地球 物理解釋剖面三維組合圖三勘查地球物理技術(shù)發(fā) 展趨勢(shì)九瑞示范區(qū)立體填圖地層分層單元（密度）01 線、 02 線地震勘探時(shí)間當(dāng)今地質(zhì)找礦面臨的挑戰(zhàn) 出露地表或淺埋藏礦大部分已被發(fā)現(xiàn)或開 采，需要尋找： 地質(zhì)找礦對(duì)勘查技術(shù)新要求 大探測(cè)深度、高靈敏度、高 分辨率、抗干擾的性質(zhì)，能取得 深部直接礦化的信息，探測(cè)深度達(dá) 1000m-2000m 以上； 集成性和綜合性：在一次探測(cè)中能獲得多種性質(zhì) 的找礦信 息；能有效