地球物理勘查方法简介

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1、地球物理勘查方法简介地球物理勘查简称物探 是地球物理学的一个分支。 它是以物理学理论为基础， 以地球为主要调查研究对象；具有快速、遥测、信息量大等特点，较易吸收现代科 学技术，是深部地质调查的基本方法，也是矿产资源勘查、评价不可缺少的手段。 基于物理学的原理、方法和观测技术，物探方法一般划分为：磁法、重力法、电法 （含电磁法）弹性波法（含地震法和声波法） 核法（放射性法） 、热法（地温法） 与测井等 7 大类，和地面，航空、海洋，地下 4 个工作空域。地震勘探技术地震勘探是地球物理勘探中重要的方法之一，它具有高精确度、高分辨率，探 测深度一般为数十米到数千米。目前的石油、天燃气和煤探井孔位的确

2、定均以地震 勘探资料为重要依据，在水文工程地质调查、沉积成层矿产的勘查、城市活断层探 测以及地壳测深等工作中，地震勘探也发挥着越来越重要的作用。最新的研究成果 表明：对于不规则块状硫化物金属矿体，采用散射波地震方法能够开展非沉积型金 属矿勘查。地震勘探的物理基础是岩石的弹性差异。地震勘探就是通过人工方法激发地震 波，研究地震波在地层中的传播情况，查明地下地层和构造的分布，为寻找矿产资 源、探测城市活断层及其它勘探目的服务的一种地球物理勘探方法。地震勘探方法比较复杂，其基本原理可用回声测距来说明。当我们前面不远处 有一座直立的高山时，为了解我们到高山的距离，简单的办法是大喊一声，测定我 们从发声

3、开始到耳朵听到回声的时间，根据声音在空气中传播的已知速度，就可以 计算出高山离我们的距离。用地震勘探方法探测埋藏在地下的目标，其原理大体也 是这样，只不过是地下岩层和土壤要比空气不均匀的多，因而地震勘探也远比回声 测距困难复杂的多。根据地震方法的特点，地震勘探需要在背景比较平静的环境下开展，为使该方 法技术能够在城市强干扰条件下开展工作，物化探所研究开发出了抗干扰高分辨率 地震勘探技术，解决了常规地震勘探方法无法解决的地质问题。物化探所长期从事弹性波场探测和复杂条件下地震方法技术的研究和勘查工作， 拥有先进的地震仪器配套设备和专用地震数据处理软件。 主要研究和服务领域包括： 城市活断层探测、重

4、大基础建设工程选址勘查、水文工程地质调查、地质灾害防治 工程勘查、金属矿勘查、煤田和浅层油气地震勘探等。电法勘探技术电磁法勘探技术，是以天然电磁场 /人工建立电磁场为源场，采用相应的观测仪 器和工作手段，实现对地下介质电性特征的探测，并结合地质背景，经综合分析， 最终达到对探测目标（如断裂构造、多金属矿资源、地下水及地热资源、油气资源 等）信息资料的获取。由太阳、磁层、电离层、大气层与地球间相互耦合作用等自然条件所形成的电 磁场为天然电磁场，而通过发射装置所建立的电磁场为人工电磁场。在地球物理勘 探中，通过观测天然及人工电磁场进行资源勘查和解决地质问题的方法有：音频大 地电磁测深法（ AMT

5、）、大地电磁测深法（ MT ）、可控源音频大地电磁测深法（CSAMT）、瞬变电磁法（TEM ）、激发极化法（IP、SIP、CR）、甚低频法（VLF ）、 自然电位法（SP）、大地电场岩性测深技术等。 不同的电磁法技术从不同侧面来获取 地下地质体的电性信息（电阻率信息、激电信息等） ，在复杂地形、地质条件下的资 源勘查，应采用多方法技术相结合，以获取由浅至深的电磁法多参量数据信息，为 资源勘查提供详实的地球物理资料。电磁法勘查技术，在仪器研制、数据处理、反演解释上不断取得新的进展。如 国外开发了 GDP32、V8 、TEM67 等多功能电磁法系统，物化探所研制了天然与人 工电磁场结合互补的阵列电

6、磁法综合探测系统（DEM-川）、瞬变电磁系统 （IGGETEM-20 ）等，并开发了实用的一、二维正反演解释技术。电磁法勘查技术 已广泛应用于多金属矿资源、地下水地热资源、油气资源的勘查工作中，并取得显 著的应用效果。磁法勘探技术地球表面和周围存在的磁场， 称为地磁场。 地球物理勘查中的磁力勘查或磁法， 是涎生最早、应用范围最广的一类物探方法。它是以地下岩（矿）石的磁性（磁化 率和剩余磁化强度）为基础，通过观测研究其恒稳磁场（静磁场）的空间分布，变 异特征，获取有用信息；进行地质调查、找矿勘查，预报地震等。根据其数据采集 的空域，又分为地面磁法和航空、海洋井中磁测。在我国金属矿物探中，大都把

7、磁法作为直接找矿或间接找矿综合物探方法中的一种， 特别是在磁测精度提高之后。 磁法的应用和发展主要以数据采集和处理、 反演技术的进步为基础。 在数据处理、 反演技术方面，我国基本和国外同步发展。我所成立初期，研究创立的适合我国中 低纬度地区的斜磁化条件下磁测资料解释理论，当时具有国际领先水平；其中斜磁 化条件下旋转和三轴椭球体磁异常理论曲线图册，是我国物探使用计算机的开端。 此外，对于复杂磁异常的处理解释，和空间域、波数域位场资料处理方法，以及一 些特殊的反演方法，人机交互任意形体可视化正、反演技术等研究，有许多创新和 发展。物化探所现拥有自行研制的 Y12 航空物探（电磁）综合站系统、 CZ

8、J-1 井中质 子磁力仪，和多台 GSM19T 质子磁力仪、 G-858 铯光泵磁力仪，并成功的开发了磁 法资料三维解释技术。可承担地面、航空磁法勘查和调查的各类科研、生产等技术 服务工作。重力勘探技术地球的引力和自转产生的离心力，其合力称为重力。地球物理勘查中的重力勘 查或重力法，主要是研究反映地下岩（矿）石密度横向差异的重力变化，用以提供 构造和矿产等地质信息，进而作出定性、定量的解释推断。这种在地表上引起的重 力变化，称之为重力异常；其规模、形状和强度，取决于具有密度差的物体大小， 形状及深度。重力法可应用于油气、煤炭、金属非金属矿及地下水勘查和区域、海洋、深部 及环境调查等领域。需采用

9、灵敏度高、精度高、适合复杂工作环境的专门仪器进行 采集数据。我所重力法的应用研究已有近五十年的历史，承担过多项矿产勘查和地质调查 任务，参与了“区域重力资料整理、处理和成图自动化系统”研究，编制出版了 1:250万和1:400万全国重力图；研制成功浅海重力测量系统；开展过航空定点重 力测量系统试验。在重力异常分离、增强及处理方面，提出了：小波变换多尺度分 析、三度体重力归一化总梯度算法、优化滤波等方法，并基本完成了自动迭代三维 反演与体视化成像技术。现拥有 Lacoste-G型、CG-5 CG-3型高精度重力仪，和海 底高精度重力测量系统；可承担地面、浅海重力勘查和调查的各类科研、生产等技 术

10、服务工作。I lhcb某地重力资料三维反演解释结果EH4 电磁系统和高密度电法联合找矿效果好最新统计数据表明，某单位运用 EH4 和高密度电法仪，短短三年间在覆盖区和 危机矿山深部，成功探获黄金资源量 100 余吨。EH4 全称 StratagemEH4 电磁系统， 是基于电磁原理的一种地球物理探矿手段， 垂 直探测深度超过 1000 米，用于确定矿化系统深部宏观的构造格架和产状。 可直接对 野外测量数据进行二维处理及 EMAP 修正。 EH4 测量的低阻异常带反映的是导矿、 容矿通道。StingSwift 高密度电法仪，是目前国际上最先进的高密度电法仪之一，可同时进 行充电率参数、激发极化法

11、测量，其分辨率更为细致，主要用于探明 170 米深度以 上地质体的三维空间形态，能直观、形象地反映出地下电性分布断面，为工程验证 提供可靠的设计依据。不同地质体之间的电性差异， 提供了 EH4 、高密度电法仪测量的物性前提。 通过 典型剖面实验与实际地质剖面对比，提取岩石、矿石的电阻率和充电率，参照该地 区物性数据库有关参数， 建立矿区物探数据图像地质解释的地质 地球物理模型。2006 年，针对哈西金矿区 8 号脉仅限于地表浅部工程控制，对其深部延伸情况 不甚了解的情况，他们通过 EH48 条剖面、高密度电法 5 条剖面的测量工作，证明 在两条规模较大的高阻带 F1、F2中间夹有一条连续性较好

12、的相对低阻带F3,沿走向贯穿测区东西，深度在 500 米以上，推测为低阻破碎蚀变带。 F1 规模大，产状较 陡，延深400米1000米以上，地质上对应为硅化较强、夹石英脉的奎依汗断裂位 置,与 EH4 测量吻合较好。另外,与 F3 对应有连续性较好的充电率高值异常 J1, 推测为破碎蚀变带和成矿的有利部位。综合地球物理勘查结果认为， 哈西金矿区 8号脉产出于 400线 1 100线之间破 碎带夹石英脉及硅化较强 F1相对高阻带中，经地质工程验证，证实了 F3破碎蚀变 带的存在，采样化验Au品位16X10-6。高密度电法和 EH4 测量技术具有互补性和相互验证性，对深部地质体的物理属 性具有强大的探测能力，通过与地质研究的有机结合，能够有效开展隐伏矿定位预 测。