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1、金属矿地球物理勘探方法技术运用,主要内容,第一部分 地球物理勘探的基本概念 第二部分 常见地球物理找矿方法简介 第三部分 金属矿探测物探方法运用第四部分 工作中需要注意的几个问题,第 一 部 分 地球物理勘探的基本概念,第一部分：地球物理勘探的基本概念,一、地球物理勘探简称物探。它是以地下物质（岩石或矿体）的物理性质（密度、磁性、电性、弹性、放射性等）差异所引起的物理现象为研究对象，用不同物理方法和仪器，探测天然或人工地球物理场的变化。通过对上述变化的分析、研究，推断和解释地质构造、矿产分布及人为因素在地下所产生的各种情况（古墓、管线、污染范围等）。,二、主要的物探方法重力勘探、磁法勘探、电法
2、勘探、地震勘探、放射性勘探等。目前在固体矿产勘查中应用最多的是前三类。依据工作空间的不同，又可分为地面物探、航空物探、海洋物探、地下物探。,第一部分：地球物理勘探的基本概念,三、物探方法使用的参数密 度 变 化 ： 重力勘探、地震勘探的物理基础 导磁率变化： 磁力勘探、电法勘探的物理基础 导电率变化： 电阻率法的物理基础 极化率变化： 激发极化法的勘探基础核辐射变化： 放射性勘探的物理基础 地质体的组分， 含量，孔隙度，渗透率，结构、构造均影响其上述物理特性的变化。,第一部分：地球物理勘探的基本概念,四、物探方法运用的前提（一）探测目标与围岩应有明显的物性差异。（二）勘查对象应具有一定的规模和
3、合理的深度。（三）探测地质体异常应能从干扰因素中识别与提取。,第一部分：地球物理勘探的基本概念,五、金属矿地球物理勘探简称金属物探，是以探测金属矿为目标的地球物理勘探。由于金属矿的种类、成因、物理性质和赋存条件极其复杂，往往需要综合采用基于不同物理参数的多种物探方法进行工作。其中应用最广泛的是电法和电磁法勘探、磁法勘探、重力勘探和金属矿测井等。,第一部分：地球物理勘探的基本概念,第一部分：地球物理勘探的基本概念,六、场源形式有源（主动源）法地震、电法。无源（被动源）法磁法、重力、电法、天然地震、放射性、地温等,六、物探异常 （一）异常指地质体与围岩有物性差异引起的地球物理场的变化。如探测目标为
4、磁性体而围岩为非磁性体（或磁性很弱），在地表测量磁场时所测得磁场的变化。 （二）正异常异常场强度的数值高于正常场的统称正异常。 （三）负异常异常场强度低于正常场的统称负异常。,第一部分：地球物理勘探的基本概念,（四）区域物探异常由区域地质因素（多为分布范围较广、埋藏较深的地质体）引起的物探异常称为区域异常。如由区域地质构造等因素引起的重力异常。（五）局部异常由局部地质因素（多为埋藏较浅、分布范围较小的地质体）引起的物探异常称为局部异常。如在区域重力异常背景上出现的重力高或重力低等都称为局部异常。,第一部分：地球物理勘探的基本概念,七、其他（一）正演已知地质体的赋存状态（形状、产状、物性参数，求
5、场（异常）的过程。（二）反演由地球物理异常的分布确定地质体的赋存状态（形状、产状、空间位置）和物性参数（密度、磁性、电性、弹性、速度等）的过程。,第一部分：地球物理勘探的基本概念,（三）多解性1、地球物理场的等效性2、地质因素引起的,（四）重、磁数据处理1、延拓、化极进行场的分区，推断地质体的性质、规模、产状（1）向上延拓将观测面上的实测异常值通过位场转换的方法，换算到观测面以上某一高度上的异常。其目的是压制、削弱局部异常，突出深部地质体异常。,第一部分：地球物理勘探的基本概念,第一部分：地球物理勘探的基本概念,（2）向下延拓将观测平面上的实测异常值，通过数学插值外推的方式，换算到观测平面以上
6、某一深度的异常。其目的是压制区域异常，突出局部异常。2、化极是一种将斜磁化条件下的磁异常换算成垂直磁化条件下的磁异常的磁场换算方法。因斜磁化的原因，磁异常比较复杂，采用化到地磁极可使异常直观简单，较易解释。,第一部分：地球物理勘探的基本概念,3、线性构造的信息增强与边界提取（1）方向导数（2）水平梯度模4、场的分离（1）小波变换（2）滤波（3）滑动平均,第 二 部 分常见地球物理找矿方法简介,一、重力勘探 （一）重力勘探的概念测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常，以确定这些地质体存在的空间位置、大小和形态，从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出推断的一种方法。方法的理论依据是
7、万有引力定律，所要求的地球物理条件是勘探对象与围岩有一定的密度差异，其体积足够大，能产生用现代重力仪可以观测到的重力异常。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,重力勘探的基本原理,重力测量是通过观测地球表面重力场的变化来研究地质构造和找矿等地质问题的一种古老和成熟的物探方法，由于岩矿石的密度差异而产生的重力效应，称为重力异常。 目标物与围岩有密度差异,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,（二）布格重力异常 重力仪的观测结果，经过纬度改正、高度改正、中间层改正、地形改正以后得到的重力差。布格重力异常一般用相对重力测量的方法求得，测点的各项改正是相对于总基点的。布格重力资料是重力勘探的基础资料。,
8、第二部分 常见地球物理找矿方法简介,（三）布格重力异常的各项改正 重力的各项改正是为了将每个测点归一到同等条件进行比较的，改正后消除了地形起伏和因测点地理位置差异带来的影响。 1、地形改正：在每个测点上，为消除测点周围地形起伏对观测结果影响的改正。由于重力测量的是重力场的垂直分量，高于测点平面以上的多余物质和这个平面以下缺失的物质都使观测重力值减少，所以地形改正总是正值。 2、中间层改正：地形改正之后测点与总基点之间是一层厚度为h的物质层，测点与总基点间的这层物质影响称为中间层影响。为消除这层物质对重力结果的影响的改正称为中间层改正。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,3、高度改正 为了消除
9、测点距地心远近而进行的改正。经过地形改正和中间层改正后，重力测点仍然位于距离总基点垂直高度为h的空间，到地心的距离有差异。 4、纬度改正地球的正常重力场中各点的重力值是随纬度的增加而增大的，在重力观测结果中消除测点在不同纬度时由于正常重力场的变化所产生的影响。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,二、磁法勘探 （一）磁法勘探的概念 自然界的岩石和矿石具有不同的磁性，可以产生不同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。 （二）地磁场 指地球周围分布的磁场，地球磁场近似于
10、中心偶极子的磁场。,磁法勘探的基本原理,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,利用岩矿石的磁性差异，及其在空间产生的磁异常来研究解决地质问题。,（三）磁化率 是一个衡量介质被磁化难易程度的量（四）感应磁化强度 位于岩石圈中的地质体，它们受现代地磁场的磁化而具有的磁化强度，叫感应磁化强度（五）剩余磁化强度 岩矿石在生成时，处于一定条件下，受当时地磁场磁化，成岩后经历了漫长的地质年代所保留下来的磁化强度，称为剩余磁化强度，它与现代磁场无关。是一个矢量，大小可通过磁性标本测得，其方向则需要通过采取定向标本测定。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,（六）岩矿石的磁化强度 表征岩（矿）石磁性的物理量是感
11、应磁化强度和剩余磁化强度。感应磁化强度与岩矿石的磁化率和地磁场强度成正比。岩矿石的磁化强度是感应磁化强度与剩余磁化强度的矢量和。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,三、电法勘探 （一）电法勘探的概念 根据岩矿石的电学性质的差异来找矿和研究地质构造的一组地球物理方法，它通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点和规律，达到找矿的目的。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,（二）电法勘探的分类 电法勘探的分类很多：场源特性：直流、交流；天然场、人工场产生异常的电磁场原因：传导类、感应类研究的物性参数：导电性、激发极化特性,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,在金属矿探测方
12、面，地质人员从成果应用的角度，掌握以研究物性参数分类的方式最好、最实用，也就是掌握两大基本方法：电阻率法和激发极化法。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,1、电阻率法： 是根据岩石和矿石导电性、导磁性的差别，研究地下岩矿石电阻率变化，进行找矿勘探的一种方法。是以岩矿石电阻率差异为物质基础的。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,2、激发极化法 在人工电流场一次场的作用下，具有不同电化学性质的岩矿石，由于电化学作用将产生随时间变化的二次场，这种物理化学作用称为激发极化效应，根据岩矿石的激发极化效应来寻找金属矿床的一组方法称为激发极化法。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,电阻率法,第二部分
13、常见地球物理找矿方法简介,视极化率,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,3、电阻率法与激发极化法比较电阻率法：引起电阻率异常的地质因素众多，多解性强。如矿体为低阻特征时，岩溶、断裂构造、低阻地层等会引起低阻异常，很难区分矿与非矿异常。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,激发极化法：一般来说电子导体的具有较强的激发极化效应，岩矿石中金属矿物的含量越高激发极化效应越强，所以激发极化法在金属矿探测中往往具有良好的探测效果。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,激电法的特点1、能探测各种结构的金属矿就方法原理来说，激电法能够寻找各种结构的金属矿。它是目前能探测与围岩无明显导电性差异的浸染状金属矿的唯
14、一的电法勘探方法。例如在寻找占世界铜矿储量半数以上的斑岩型铜矿床时，激发极化法是最重要的物探方法。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,2、干扰因素较少且有可能识别和去除激电法不像大多数其他电法勘探方法那样会因地形和离子导电性差异而产生假异常。石墨、石墨化、炭化岩石和无工业价值的矿化可以产生激电异常，是严重的干扰。谱激电法的出现和发展，使识别这些干扰异常和矿异常有了可能。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,3、具有较大的探测深度和克服低阻覆盖层影响的能力一般电磁法受低阻覆盖层屏蔽影响大，不利于探测低阻覆盖层下的深部矿体。相比之下，偶极装置的激电法克服低阻覆盖层影响，寻找深部矿体的能力要比其他
15、方法都强。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,重要结论： 从上述激电法的三大优点可见，不论是当前还是以后，在寻找金属矿时，激电法都是而且必然是最主要的电法勘探方法。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,电阻率法施工方便，经济快速；激发极化法由于供电系统设备笨重，施工困难、成本高、效率低。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,（三）金属矿勘探常用的电法方法简介1、剖面法：是指供电和测量电极之间的距离经选定后保持不变，且同时沿一定剖面方向逐点进行观测以研究沿剖面方向一定深度范围内岩矿石电阻率和极化率变化的一种方法。测量视电阻率时称为电阻率剖面法，当以测量视极化率为主，同时测量视电阻率时，称为激发极化法剖面法。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,常见的剖面法装置： 对称四极剖面法偶极剖面法联合剖面法中间梯度法,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,2、电测深法：（1）直流电测深法包括电阻率测深和激发极化测深。是在地面上的一个测点上，通过逐次加大供电极距，研究该测点下垂直方向电阻率和极化率变化情况的一组方法。,第二部分 常见地球物理找矿方法简介,
