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1、物探在找矿应用中的一些问题,报告人：周永娴 2006年2月18日,一、当前物探在找矿应用中存在的问题,（一）物探与地质结合不紧密 1、物探人员对测区及区域内的地质资料的了解和研究少，影响对物探异常的认识和解释程度； 2、地质人员对物探方法了解少，对物探资料的认识和应用有片面性和误区；,3、对物性工作重视不够，物性参数代表性不强，而它恰恰连接物探异常和地质体的重要纽带； 4、在工作部署及施工顺序上，物探与地质有脱节现象。在物探工作设计、施工、已知试验、资料解释、验证及验证后的再认识等环节中缺少统一的协调与结合。有的则各干各的，物探先行往往成为并肩前进。,（二）井中物探在非煤矿产勘查中应用不够,1
2、、物探测井及地井、井地等井中物探的应用尚不普遍； 2、对井中物探资料的分析、解释不够深入，特别是对井中物探的推断意见缺少验证，这是井中物探找矿效果不显著的主要原因。,（三）物探工作难以应对新的找矿形势,1、随着找矿难度加大，需要在埋藏深度大的地区、地形条件差的地区找矿；而对于物探而言，在这些地区工作无疑扩大了区分矿与非矿异常的难度及多解性。因此，物探找矿难度也越来越大。2、近几年非煤物探的仪器、设备及解释理论发展缓慢，制约了物探工作的发展；3、物探技术力量薄弱，而面临的任务十分沉重，很难满足地质工作的需求。,二、磁测资料解释中的几个问题,（一）影响磁性体异常特征的因素 1、磁化强度Ji岩矿石被
3、现代地磁场磁化而具有的磁化强度，称感应磁化强度；Ji=KT 式中，K称为磁化率，表征岩矿石被磁化难易程度的量。Jr称剩余磁化强度，它与现代磁场无关，是岩矿石形成时，受当时地磁场的磁化，所保留下来的磁性。岩矿石的总磁化强度：J= Ji+ Jr=KT+ Jr磁化强度是矢量，J在磁测剖面（断面）上的投影用Js表示，称为有效磁化强度。,（1）磁化强度的大小 一般情况岩矿石的磁化强度J越强，磁异常的强度（幅值）也越大。,（2）磁化强度的方向,当磁性体的倾角不变时，异常特征随磁化倾角i的不同而不同。 （如右图）。,2、磁性体的产状,（1）磁性体的倾角 当磁化强度不变时，异常特征随磁性体倾角的不同而不同（如
4、左图），理论计算表明，Za曲线的特征主要取决于（i）的大小，即无论或i为何值，只要（i）不变，其Za曲线的特征则相同。,（2）磁性体的走向,当磁性体是南北走向时，在观测剖面（东西向）内，垂直向下；当磁性体是东西走向时，在南北向的观测剖面内，与地磁场方向（）方向一致。因此，当测区内磁性体的走向由东西逐渐改变为南北时，在观测剖面内，有效磁化强度的方向由与地磁场一致转向垂直向下，此时，磁异常的特征也随之发生变化。（3）磁性体的延深当磁性体的延深有限时，下界面（正磁荷）的影响增强，异常的负值随之增大。,3、消磁作用,物体在磁场中被磁化后，在其内部产生的与磁化方向相反的磁场称为消磁场。消磁场减弱了外磁场
5、对物体的磁化作用，其减弱程度决定于物体的形状及其磁化强度的大小。退磁场以Te表示：Te=-NJ，N称消磁系数；由于消磁作用不仅影响Ji的大小，还影响Ji的方向，一般沿磁化体长轴方向消磁系数小，而垂直长轴方向大。因此，对于强磁性的矿体，当其产状很缓，近于水平状态时，要注意消磁作用的影响。,4、地形影响,地形起伏对磁异常影响的实质是，相对于水平地形而言，起伏地形造成了测点与磁性体位置相对变化，此时，会引起异常的畸变。如下图所示，无限延深柱体位于山坡及山脊处的情形下，会造成曲线畸变，导致解释失误。 图中：1起伏地形Za曲线 2水平地形Za曲线,5、T与Za的关系 此处T=TT0，即总强度磁异常；Za
6、=ZZ0，为总场垂直分量的磁异常，Hax=HxH0 x，即总场水平分量在x方向投影的异常值。T一般大于Za，其形状及大小除与Za有关外，还与Hax有关，决定于（-i）及磁性体的形状及走向等。,（二）注意低缓异常,1、不要漏掉尖峰异常掩盖的低缓异常右图为某矿区的磁异常曲线，两个尖峰值是近地表三个小矿体引起的；而宽缓的异常则为深部矿体的反映。如果不注意，就会把深部大矿漏掉。强度小，梯度缓的异常，可能是埋深大、规模大的矿体引起。,2、注意产状平缓或呈宽缓向斜状磁性体的异常,一般埋深较大或磁性较弱的磁体产生低缓异常；但有时产状平缓的强磁性体也可以产生低缓异常。例如，在垂直磁化条件下，由于消磁作用的影响
7、，强磁性板状体处于水平状态比直立状态的感应磁化强度小一倍以上。在这种情况下，它在地面引起的异常具低缓的特征。此外，在宽缓向斜的中部也出现低缓异常。,如右图为北京某铁矿的异常图，在剖面上东西两侧为负磁场，在铁矿层上有明显峰值，在中间有低缓正磁场，经计算浅部矿体的剩余异常，推断深处矿体是相连的，在轴部打到了厚大矿体。,（三）关于负异常,1、区域性负异常，由无磁性岩层引起，如分布面积较大、厚度较大的沉积岩地区出现平缓的负异常。,2、磁性岩石中的断裂带，由于应力作用或热液蚀变、氧化还原作用，使磁性岩石磁性降低或磁化方向发生变化，在断裂带上出现负异常带。如某花岗岩中一个热液蚀变带上的负异常带。（见下页）
8、但如果沿断裂有磁性矿物或岩浆活动，则可能出现磁场高值带。,3、反磁化形成的负异常,当磁性体的剩余磁化强度很大，而且Jr的方向与现代地磁场方向相反时，将出现负异常，有时很强。如下图为华北某地反磁化矿体的异常。,4、伴生负异常,在斜磁化条件下，一般磁性体引起的异常大都是正、负伴生的，负值出现的位置多与磁化强度的方向有关。在分析磁测资料时，要把正负异常作为一个异常整体看待。不能只看正异常不看负异常，或将二者分为两个异常，往往负异常就是矿体的尾部或前缘。,图a是某矿区实测Za曲线，该区磁异常等值线呈南北走向长椭园状，反映磁性体为南北走向，因此，Js为垂直向下。异常一侧下降较快且出现负极值，另一侧下降较
9、缓并有负值出现，表明磁性体倾向东，且下端延深不大。验证孔应布在曲线较缓的一侧并应布置斜孔。经验证打到了矿体。,图b是河北南部某铁矿区的磁异常，其主要Za等值线呈东西向，反映矿体为东西走向。平面图西段，正值范围很大，南侧下降缓慢，在很远才出现负值；而北侧下降很快并出现较强负值，说明矿体向南倾，向下有一定的延深。验证孔应当在曲线下降较缓的一侧，并应打斜孔。,（四）磁异常地质原因的初步判断,1、将物探资料和地质资料对比，研究异常所处地段对成矿是否有利； 2、深入研究区内的岩矿石磁性，利用正演公式粗略地估算出区内各类岩矿石所能引起的异常强度，与实测异常进行对比、判断； 3、重视对区内已知矿异常或非矿异
10、常的研究，找出矿异常和非矿异常各自的特点及差异； 4、利用综合物探方法研究异常源的性质，例如利用磁铁矿在导电性，采用电法与磁法配合确定磁异常的性质。,三、激发极化法应用中的几个问题,（一）地形影响 1、地形起伏对电阻率法的影响由于地形的起伏改变了MN之间的电流密度，因而对s的影响是严重的。有时由于地形引起的s变化的形态和幅度与矿体引起的相当。（a）图是山脊和山谷地形上的联合剖面曲线，由图可见，在山脊地形上的联合剖面曲线 上出现低阻反交点，在山谷地形上出现高阻正交点。显然，地形起伏引起的s异常对找矿勘探是一种干扰，造成异常畸变。,2、地形起伏对激发极化法的影响,激发极化法受地形的影响较小，在无矿
11、或无矿化的纯地形上，s曲线平缓而无异常显示，表明它们不受地形起伏的影响。当起伏地形下存在极化体时，s曲线形状和大小与平地相比，会有一定的变化。如图（b）所示，当极化体埋藏相同时，良导体异常幅度都是山脊平地山谷中。当直立矿体埋藏在不对称地形下时，s曲线呈不对称分布。,这就是说，单纯的地形起伏对激发极化法的观测结果没有影响。只是在同时存在矿体的情况下，地形的起伏会对矿体异常的形态和规模有一定影响。在解释极化体的倾向和位置时，必须注意地形影响。,（二）激电资料的解释及应用的几个例子,1、紧密结合地质、化探资料，从浅部矿化找深部矿体的例子左图为山东某铜、铅、锌矿，属接触交代热液型矿床。根据激电中梯曲线
12、，在异常极大值处布置了钻孔ZK1，结果在浮土下见到黄铁矿化的花岗闪长岩，100-240m见铅锌矿化，自300m至358m终孔见黄铜矿化。ZK1孔说明了激电异常源是浅部以黄铁矿化为主的矿化引起。由于激电中梯的探测深度一般不超过AB的1/5，因此，深部是否有矿？必须结合地质资料分析、认识。根据ZK1所见矿化分带规律及铅次生晕异常的位置，在距ZK1孔120m处（激电异常较缓，并有b异常处）布置了ZK2孔，该孔穿过矿化带后分别在260-330m和400-430m见到四层铅锌矿和两层铜矿体。,此后，沿圹化带倾向上，又布置了两个钻孔，都分别在300-400m和400-600m见到铅锌和铜矿体。 这个例子说
13、明靠激电直接发现数百米深的铅、锌、铜矿是无能为力的，但根据激电反映的浅部黄铁矿化，找到矿化带范围及大致倾向，结合地质、化探资料找到了深部矿体。（在倾斜矿体上，中梯曲线s极大点位置，通常与矿体顶端之蚀变矿化带对应，此处布钻，往往见不到主矿体）,2、根据激电曲线特点，判断极化体产状及顶板埋深布置验证孔的例子,右图为甘肃省太阳山斑岩铜矿的剖面，该区铜矿品位与黄铁矿关系密切，黄铁矿化越强，铜品位越高。投入方法：激电中梯、联剖及激电测深。右图为中梯号异常的一条剖面。ZK1-1为物探布置的验证孔，在布孔之前，对激电资料进行了解释：,（1）确定极化体产状：（a）利用梯曲线s下降缓慢的一侧定倾向。该剖面上，s
14、中梯曲线的极值点由于受破碎带中的影响，并不在矿头一方，如果去掉破碎带引起的峰值，可大致反映极化体向南倾。（b）利用联剖曲线反交点两侧sA和sB所夹面积的相对大小，面积较大的一侧定为极化体的倾斜方向。该联剖曲线反交点南侧的面积明显大于北侧，确定极化体向南倾。在推断极化体倾向上，联剖装置比中梯装置优越。,（2）确定极化体顶部埋深：一般用激电测深曲线前支转折点附近的AB/2值大致估计极化体埋深，从该剖面的测深点曲线推测10m以下有高极化体。,根据以上解释，确定了验证孔ZK1-1的位置及开孔角。Zk1-1孔于10m以下见强烈黄铁矿化凝灰质砂砾岩，并在224.15-251.38m见矿10.89m。,3、
15、利用s等值线断面图判断极化体产状,当地下情况比较复杂时，需要用多种方法进行解释，s等值线断面图是常用的解释图件。,右图是广东某多金属矿上的一条物探地质综合剖面，联剖和中梯曲线难以判断极化体产状。根据沿剖面做好激电测深结果绘制的s等值线断面图，清楚地反映出两个极化体在断面上的产状。,做s等值线图或等视电阻率断面图时，以测深剖面线（各测深点）为横坐标轴，用算术坐标；以AB/2为纵轴，用对数坐标或算术坐标，各测深点的位置为纵坐标轴的原点。横坐标可以表示为地形线，这时的纵轴应当用算术坐标表示，而且各测深点以其高程为各自纵轴的原点。横坐标轴写“测点”，纵坐标轴写“AB/2”，不得写“高程”。只有横坐标为
16、直线时，才有统一的纵坐标。在等s（或等s）断面上的s（s）数值，都是在地面上以相应的AB/2供电，在M、N间观测的s（s）值；而决不代表地下该深度上的s（s）值。这是电测深与电测井的区别所在。,4、激发极化法在沉积变质铁矿的应用,右图为河北省迁安铁矿的一条物探地质综合剖面，先做的磁法，Z曲线出出了双峰。为了进一步了解地下是有两条矿体，还是存在向斜构造的问题，投入了激电中梯和测深，激电中梯测得了与Z类似的异常。证明地下确有铁矿。5个测深点的s曲线，除6号尾部曲线一直抬升外，其余几个测深点基本为K型（AB/2最大为300m）。综合解释，认为是矿层褶皱呈向斜构造引起，经钻探验证证实。,（三）井中激发极化法内蒙古某铜矿区ZK123井旁盲矿的发现和验证,内蒙古某铜矿是一个铜钼为主的黄铁矿型多金属硫化矿床，ZK123是位于该矿矿段东部的边缘孔，以孔深182-201m见到了矿层。井中激电在该孔160m以上未见矿井段进行，其测量结果如下图所示。,在地井方式r=0m的s曲线上，125m以上未发现异常，s值约为6%，125m以下井段的增高是由于黄铁矿化引起的。当A
