1、物探在找礦應(yīng)用中的一些問(wèn)題報(bào)告人：周永嫻 2006年2月18日一、當(dāng)前物探在找礦應(yīng)用中存在的問(wèn)題（一）物探與地質(zhì)結(jié)合不緊密1、物探人員對(duì)測(cè)區(qū)及區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)資料的了解和研究少，影響對(duì)物探異常的認(rèn)識(shí)和解釋程度；2、地質(zhì)人員對(duì)物探方法了解少，對(duì)物探資料的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用有片面性和誤區(qū)；3、對(duì)物性工作重視不夠，物性參數(shù)代表性不強(qiáng)，而它恰恰連接物探異常和地質(zhì)體的重要紐帶；4、在工作部署及施工順序上，物探與地質(zhì)有脫節(jié)現(xiàn)象。在物探工作設(shè)計(jì)、施工、已知試驗(yàn)、資料解釋、驗(yàn)證及驗(yàn)證后的再認(rèn)識(shí)等環(huán)節(jié)中缺少統(tǒng)一的協(xié)調(diào)與結(jié)合。有的則各干各的，物探先行往往成為并肩前進(jìn)。（二）井中物探在非煤礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用不夠1、物探測(cè)井及地井、

2、井地等井中物探的應(yīng)用尚不普遍；2、對(duì)井中物探資料的分析、解釋不夠深入，特別是對(duì)井中物探的推斷意見(jiàn)缺少驗(yàn)證，這是井中物探找礦效果不顯著的主要原因。（三）物探工作難以應(yīng)對(duì)新的找礦形勢(shì)1、隨著找礦難度加大，需要在埋藏深度大的地區(qū)、地形條件差的地區(qū)找礦；而對(duì)于物探而言，在這些地區(qū)工作無(wú)疑擴(kuò)大了區(qū)分礦與非礦異常的難度及多解性。因此，物探找礦難度也越來(lái)越大。2、近幾年非煤物探的儀器、設(shè)備及解釋理論發(fā)展緩慢，制約了物探工作的發(fā)展；3、物探技術(shù)力量薄弱，而面臨的任務(wù)十分沉重，很難滿足地質(zhì)工作的需求。二、磁測(cè)資料解釋中的幾個(gè)問(wèn)題（一）影響磁性體異常特征的因素1、磁化強(qiáng)度Ji巖礦石被現(xiàn)代地磁場(chǎng)磁化而具有的磁化強(qiáng)度

3、，稱感應(yīng)磁化強(qiáng)度；Ji=KT 式中，K稱為磁化率，表征巖礦石被磁化難易程度的量。Jr稱剩余磁化強(qiáng)度，它與現(xiàn)代磁場(chǎng)無(wú)關(guān)，是巖礦石形成時(shí)，受當(dāng)時(shí)地磁場(chǎng)的磁化，所保留下來(lái)的磁性。巖礦石的總磁化強(qiáng)度：J= Ji+ Jr=KT+ Jr磁化強(qiáng)度是矢量，J在磁測(cè)剖面（斷面）上的投影用Js表示，稱為有效磁化強(qiáng)度。（1）磁化強(qiáng)度的大小一般情況巖礦石的磁化強(qiáng)度J越強(qiáng)，磁異常的強(qiáng)度（幅值）也越大。（2）磁化強(qiáng)度的方向當(dāng)磁性體的傾角不變時(shí)，異常特征隨磁化傾角i的不同而不同。（如右圖）。2、磁性體的產(chǎn)狀（1）磁性體的傾角 當(dāng)磁化強(qiáng)度不變時(shí)，異常特征隨磁性體傾角的不同而不同（如左圖），理論計(jì)算表明，Za曲線的特征主要取決

4、于（i）的大小，即無(wú)論或i為何值，只要（i）不變，其Za曲線的特征則相同。（2）磁性體的走向當(dāng)磁性體是南北走向時(shí)，在觀測(cè)剖面（東西向）內(nèi)，垂直向下；當(dāng)磁性體是東西走向時(shí)，在南北向的觀測(cè)剖面內(nèi)，與地磁場(chǎng)方向（）方向一致。因此，當(dāng)測(cè)區(qū)內(nèi)磁性體的走向由東西逐漸改變?yōu)槟媳睍r(shí)，在觀測(cè)剖面內(nèi)，有效磁化強(qiáng)度的方向由與地磁場(chǎng)一致轉(zhuǎn)向垂直向下，此時(shí)，磁異常的特征也隨之發(fā)生變化。（3）磁性體的延深當(dāng)磁性體的延深有限時(shí)，下界面（正磁荷）的影響增強(qiáng)，異常的負(fù)值隨之增大。3、消磁作用物體在磁場(chǎng)中被磁化后，在其內(nèi)部產(chǎn)生的與磁化方向相反的磁場(chǎng)稱為消磁場(chǎng)。消磁場(chǎng)減弱了外磁場(chǎng)對(duì)物體的磁化作用，其減弱程度決定于物體的形狀及其磁化

5、強(qiáng)度的大小。退磁場(chǎng)以Te表示：Te=-NJ，N稱消磁系數(shù)；由于消磁作用不僅影響Ji的大小，還影響Ji的方向，一般沿磁化體長(zhǎng)軸方向消磁系數(shù)小，而垂直長(zhǎng)軸方向大。因此，對(duì)于強(qiáng)磁性的礦體，當(dāng)其產(chǎn)狀很緩，近于水平狀態(tài)時(shí)，要注意消磁作用的影響。4、地形影響地形起伏對(duì)磁異常影響的實(shí)質(zhì)是，相對(duì)于水平地形而言，起伏地形造成了測(cè)點(diǎn)與磁性體位置相對(duì)變化，此時(shí)，會(huì)引起異常的畸變。如下圖所示，無(wú)限延深柱體位于山坡及山脊處的情形下，會(huì)造成曲線畸變，導(dǎo)致解釋失誤。 圖中：1起伏地形Za曲線 2水平地形Za曲線5、T與Za的關(guān)系此處T=TT0，即總強(qiáng)度磁異常；Za=ZZ0，為總場(chǎng)垂直分量的磁異常，Hax=HxH0 x，即總

6、場(chǎng)水平分量在x方向投影的異常值。T一般大于Za，其形狀及大小除與Za有關(guān)外，還與Hax有關(guān)，決定于（-i）及磁性體的形狀及走向等。（二）注意低緩異常1、不要漏掉尖峰異常掩蓋的低緩異常右圖為某礦區(qū)的磁異常曲線，兩個(gè)尖峰值是近地表三個(gè)小礦體引起的；而寬緩的異常則為深部礦體的反映。如果不注意，就會(huì)把深部大礦漏掉。強(qiáng)度小，梯度緩的異常，可能是埋深大、規(guī)模大的礦體引起。2、注意產(chǎn)狀平緩或呈寬緩向斜狀磁性體的異常一般埋深較大或磁性較弱的磁體產(chǎn)生低緩異常；但有時(shí)產(chǎn)狀平緩的強(qiáng)磁性體也可以產(chǎn)生低緩異常。例如，在垂直磁化條件下，由于消磁作用的影響，強(qiáng)磁性板狀體處于水平狀態(tài)比直立狀態(tài)的感應(yīng)磁化強(qiáng)度小一倍以上。在這種

7、情況下，它在地面引起的異常具低緩的特征。此外，在寬緩向斜的中部也出現(xiàn)低緩異常。如右圖為北京某鐵礦的異常圖，在剖面上東西兩側(cè)為負(fù)磁場(chǎng)，在鐵礦層上有明顯峰值，在中間有低緩正磁場(chǎng)，經(jīng)計(jì)算淺部礦體的剩余異常，推斷深處礦體是相連的，在軸部打到了厚大礦體。（三）關(guān)于負(fù)異常1、區(qū)域性負(fù)異常，由無(wú)磁性巖層引起，如分布面積較大、厚度較大的沉積巖地區(qū)出現(xiàn)平緩的負(fù)異常。2、磁性巖石中的斷裂帶，由于應(yīng)力作用或熱液蝕變、氧化還原作用，使磁性巖石磁性降低或磁化方向發(fā)生變化，在斷裂帶上出現(xiàn)負(fù)異常帶。如某花崗巖中一個(gè)熱液蝕變帶上的負(fù)異常帶。（見(jiàn)下頁(yè)）但如果沿?cái)嗔延写判缘V物或巖漿活動(dòng)，則可能出現(xiàn)磁場(chǎng)高值帶。3、反磁化形成的負(fù)異

8、常當(dāng)磁性體的剩余磁化強(qiáng)度很大，而且Jr的方向與現(xiàn)代地磁場(chǎng)方向相反時(shí)，將出現(xiàn)負(fù)異常，有時(shí)很強(qiáng)。如下圖為華北某地反磁化礦體的異常。4、伴生負(fù)異常在斜磁化條件下，一般磁性體引起的異常大都是正、負(fù)伴生的，負(fù)值出現(xiàn)的位置多與磁化強(qiáng)度的方向有關(guān)。在分析磁測(cè)資料時(shí)，要把正負(fù)異常作為一個(gè)異常整體看待。不能只看正異常不看負(fù)異常，或?qū)⒍叻譃閮蓚€(gè)異常，往往負(fù)異常就是礦體的尾部或前緣。圖a是某礦區(qū)實(shí)測(cè)Za曲線，該區(qū)磁異常等值線呈南北走向長(zhǎng)橢園狀，反映磁性體為南北走向，因此，Js為垂直向下。異常一側(cè)下降較快且出現(xiàn)負(fù)極值，另一側(cè)下降較緩并有負(fù)值出現(xiàn)，表明磁性體傾向東，且下端延深不大。驗(yàn)證孔應(yīng)布在曲線較緩的一側(cè)并應(yīng)布置斜

9、孔。經(jīng)驗(yàn)證打到了礦體。圖b是河北南部某鐵礦區(qū)的磁異常，其主要Za等值線呈東西向，反映礦體為東西走向。平面圖西段，正值范圍很大，南側(cè)下降緩慢，在很遠(yuǎn)才出現(xiàn)負(fù)值；而北側(cè)下降很快并出現(xiàn)較強(qiáng)負(fù)值，說(shuō)明礦體向南傾，向下有一定的延深。驗(yàn)證孔應(yīng)當(dāng)在曲線下降較緩的一側(cè)，并應(yīng)打斜孔。（四）磁異常地質(zhì)原因的初步判斷1、將物探資料和地質(zhì)資料對(duì)比，研究異常所處地段對(duì)成礦是否有利；2、深入研究區(qū)內(nèi)的巖礦石磁性，利用正演公式粗略地估算出區(qū)內(nèi)各類巖礦石所能引起的異常強(qiáng)度，與實(shí)測(cè)異常進(jìn)行對(duì)比、判斷；3、重視對(duì)區(qū)內(nèi)已知礦異常或非礦異常的研究，找出礦異常和非礦異常各自的特點(diǎn)及差異；4、利用綜合物探方法研究異常源的性質(zhì)，例如利用磁

10、鐵礦在導(dǎo)電性，采用電法與磁法配合確定磁異常的性質(zhì)。三、激發(fā)極化法應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題（一）地形影響1、地形起伏對(duì)電阻率法的影響由于地形的起伏改變了MN之間的電流密度，因而對(duì)s的影響是嚴(yán)重的。有時(shí)由于地形引起的s變化的形態(tài)和幅度與礦體引起的相當(dāng)。（a）圖是山脊和山谷地形上的聯(lián)合剖面曲線，由圖可見(jiàn)，在山脊地形上的聯(lián)合剖面曲線 上出現(xiàn)低阻反交點(diǎn)，在山谷地形上出現(xiàn)高阻正交點(diǎn)。顯然，地形起伏引起的s異常對(duì)找礦勘探是一種干擾，造成異常畸變。2、地形起伏對(duì)激發(fā)極化法的影響激發(fā)極化法受地形的影響較小，在無(wú)礦或無(wú)礦化的純地形上，s曲線平緩而無(wú)異常顯示，表明它們不受地形起伏的影響。當(dāng)起伏地形下存在極化體時(shí)，s曲線形狀

11、和大小與平地相比，會(huì)有一定的變化。如圖（b）所示，當(dāng)極化體埋藏相同時(shí)，良導(dǎo)體異常幅度都是山脊平地山谷中。當(dāng)直立礦體埋藏在不對(duì)稱地形下時(shí)，s曲線呈不對(duì)稱分布。這就是說(shuō)，單純的地形起伏對(duì)激發(fā)極化法的觀測(cè)結(jié)果沒(méi)有影響。只是在同時(shí)存在礦體的情況下，地形的起伏會(huì)對(duì)礦體異常的形態(tài)和規(guī)模有一定影響。在解釋極化體的傾向和位置時(shí)，必須注意地形影響。（二）激電資料的解釋及應(yīng)用的幾個(gè)例子1、緊密結(jié)合地質(zhì)、化探資料，從淺部礦化找深部礦體的例子左圖為山東某銅、鉛、鋅礦，屬接觸交代熱液型礦床。根據(jù)激電中梯曲線，在異常極大值處布置了鉆孔ZK1，結(jié)果在浮土下見(jiàn)到黃鐵礦化的花崗閃長(zhǎng)巖，100-240m見(jiàn)鉛鋅礦化，自300m至3

12、58m終孔見(jiàn)黃銅礦化。ZK1孔說(shuō)明了激電異常源是淺部以黃鐵礦化為主的礦化引起。由于激電中梯的探測(cè)深度一般不超過(guò)AB的1/5，因此，深部是否有礦？必須結(jié)合地質(zhì)資料分析、認(rèn)識(shí)。根據(jù)ZK1所見(jiàn)礦化分帶規(guī)律及鉛次生暈異常的位置，在距ZK1孔120m處（激電異常較緩，并有b異常處）布置了ZK2孔，該孔穿過(guò)礦化帶后分別在260-330m和400-430m見(jiàn)到四層鉛鋅礦和兩層銅礦體。此后，沿壙化帶傾向上，又布置了兩個(gè)鉆孔，都分別在300-400m和400-600m見(jiàn)到鉛鋅和銅礦體。這個(gè)例子說(shuō)明靠激電直接發(fā)現(xiàn)數(shù)百米深的鉛、鋅、銅礦是無(wú)能為力的，但根據(jù)激電反映的淺部黃鐵礦化，找到礦化帶范圍及大致傾向，結(jié)合地質(zhì)、

13、化探資料找到了深部礦體。（在傾斜礦體上，中梯曲線s極大點(diǎn)位置，通常與礦體頂端之蝕變礦化帶對(duì)應(yīng)，此處布鉆，往往見(jiàn)不到主礦體）2、根據(jù)激電曲線特點(diǎn)，判斷極化體產(chǎn)狀及頂板埋深布置驗(yàn)證孔的例子右圖為甘肅省太陽(yáng)山斑巖銅礦的剖面，該區(qū)銅礦品位與黃鐵礦關(guān)系密切，黃鐵礦化越強(qiáng)，銅品位越高。投入方法：激電中梯、聯(lián)剖及激電測(cè)深。右圖為中梯號(hào)異常的一條剖面。ZK1-1為物探布置的驗(yàn)證孔，在布孔之前，對(duì)激電資料進(jìn)行了解釋：（1）確定極化體產(chǎn)狀：（a）利用梯曲線s下降緩慢的一側(cè)定傾向。該剖面上，s中梯曲線的極值點(diǎn)由于受破碎帶中的影響，并不在礦頭一方，如果去掉破碎帶引起的峰值，可大致反映極化體向南傾。（b）利用聯(lián)剖曲線反

14、交點(diǎn)兩側(cè)sA和sB所夾面積的相對(duì)大小，面積較大的一側(cè)定為極化體的傾斜方向。該聯(lián)剖曲線反交點(diǎn)南側(cè)的面積明顯大于北側(cè)，確定極化體向南傾。在推斷極化體傾向上，聯(lián)剖裝置比中梯裝置優(yōu)越。（2）確定極化體頂部埋深：一般用激電測(cè)深曲線前支轉(zhuǎn)折點(diǎn)附近的AB/2值大致估計(jì)極化體埋深，從該剖面的測(cè)深點(diǎn)曲線推測(cè)10m以下有高極化體。根據(jù)以上解釋，確定了驗(yàn)證孔ZK1-1的位置及開(kāi)孔角。Zk1-1孔于10m以下見(jiàn)強(qiáng)烈黃鐵礦化凝灰質(zhì)砂礫巖，并在224.15-251.38m見(jiàn)礦10.89m。3、利用s等值線斷面圖判斷極化體產(chǎn)狀當(dāng)?shù)叵虑闆r比較復(fù)雜時(shí)，需要用多種方法進(jìn)行解釋，s等值線斷面圖是常用的解釋圖件。右圖是廣東某多金屬礦

15、上的一條物探地質(zhì)綜合剖面，聯(lián)剖和中梯曲線難以判斷極化體產(chǎn)狀。根據(jù)沿剖面做好激電測(cè)深結(jié)果繪制的s等值線斷面圖，清楚地反映出兩個(gè)極化體在斷面上的產(chǎn)狀。做s等值線圖或等視電阻率斷面圖時(shí)，以測(cè)深剖面線（各測(cè)深點(diǎn)）為橫坐標(biāo)軸，用算術(shù)坐標(biāo)；以AB/2為縱軸，用對(duì)數(shù)坐標(biāo)或算術(shù)坐標(biāo)，各測(cè)深點(diǎn)的位置為縱坐標(biāo)軸的原點(diǎn)。橫坐標(biāo)可以表示為地形線，這時(shí)的縱軸應(yīng)當(dāng)用算術(shù)坐標(biāo)表示，而且各測(cè)深點(diǎn)以其高程為各自縱軸的原點(diǎn)。橫坐標(biāo)軸寫“測(cè)點(diǎn)”，縱坐標(biāo)軸寫“AB/2”，不得寫“高程”。只有橫坐標(biāo)為直線時(shí)，才有統(tǒng)一的縱坐標(biāo)。在等s（或等s）斷面上的s（s）數(shù)值，都是在地面上以相應(yīng)的AB/2供電，在M、N間觀測(cè)的s（s）值；而決不代表

16、地下該深度上的s（s）值。這是電測(cè)深與電測(cè)井的區(qū)別所在。4、激發(fā)極化法在沉積變質(zhì)鐵礦的應(yīng)用右圖為河北省遷安鐵礦的一條物探地質(zhì)綜合剖面，先做的磁法，Z曲線出出了雙峰。為了進(jìn)一步了解地下是有兩條礦體，還是存在向斜構(gòu)造的問(wèn)題，投入了激電中梯和測(cè)深，激電中梯測(cè)得了與Z類似的異常。證明地下確有鐵礦。5個(gè)測(cè)深點(diǎn)的s曲線，除6號(hào)尾部曲線一直抬升外，其余幾個(gè)測(cè)深點(diǎn)基本為K型（AB/2最大為300m）。綜合解釋，認(rèn)為是礦層褶皺呈向斜構(gòu)造引起，經(jīng)鉆探驗(yàn)證證實(shí)。（三）井中激發(fā)極化法內(nèi)蒙古某銅礦區(qū)ZK123井旁盲礦的發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證內(nèi)蒙古某銅礦是一個(gè)銅鉬為主的黃鐵礦型多金屬硫化礦床，ZK123是位于該礦礦段東部的邊緣孔，以孔深182-201m見(jiàn)到了礦層。井中激電在該孔160m以上未見(jiàn)礦井段進(jìn)行，其測(cè)量結(jié)果如下圖所示。在地井方式r=0m的s曲線上，125m以上未發(fā)現(xiàn)異常，s值約為6%，125m以下井段的增高是由于黃鐵礦化引起的。當(dāng)A極布置到鉆孔北東15，r=100m時(shí)，115-125m井段s異常明顯地增高達(dá)42%。當(dāng)A極移至南東105時(shí)，s異常顯著減小，為25%。當(dāng)