文／张波 中材地质工程勘查研究院有限公司 北京 100102

引言：

矿产资源是国家经济发展的命脉，但是矿产资源深埋在地下，只有应用先进的技术才能够高效勘探出它们的具体位置和数量，因此在进行矿产资源的勘探时，需要对技术进行合理的优化，从而保证相关人员可以高质量地完成工作，体现出物探技术的独特优势，并为后期的开采工作提供便利。

1、物探技术的概念及原理

1.1 物探技术的概念

不同的物质其物理性质不同，在密度、导电性、磁化性以及放射性等方面都存在一定的差异，而这种差异正好可以成为物探技术应用的前提条件，物探技术就是利用这种差异，从而使用各种勘探的仪器，对地球表面的各种地质条件的分布情况以及它们的变化进行详细的观测，最终得到各种信息数据，再对这些数据进行分析，就能够得出找矿的预测结果。物探技术从本质上是利用物质的各种性质差异，从而对其进行观测，得出观测结果的一项技术。

1.2 物探技术的原理

在应用物探技术的时候，主要应用的原理有体波信号原理和面波信号原理。体波信号和面波信号都是地表进行震动时产生的信号，由于地表的条件总是处于变化之中，因此体波的信号经常会出现折射与反射的现象，而且体波信号在地表传播时，会出现分层的现象，折射信号的出现是由于在体波传播的时候上层的信号震动较下层信号的速度较小。面波则是由于地表的介质存在着不均匀的现象，最终导致面波较为分散，影响面波的速度以及拐点的移动情况。如果信号的频率发生了变化，探测的深入加大，面波的速度就会改变，而探测的精准度也会出现不同，而如果地层的厚度发生了变化，频散曲线及其对应的拐点方向就会发生变化，从而出现拐点移动的现象，移动的方向一般向低频移动。通过这项研究可以发现，地层的厚度对拐点的位置变化有非常重要的影响。

2、物探技术应用的原则

2.1 勘查区域要明确

在进行地质找矿以及资源勘查工作的时候应用物探技术，需要明确几点基本的要求和原则，因为矿产资源的开采并不是随意的，而是要与国家的规定、当地的经济发展以及现实的开采条件相适应，否则就会导致开采的失败。首先，国家的产业规划要求开采的矿产资源，需要相关人员重点前去勘探；其次，在勘探的时候，矿产资源的开发还需要关注当地的经济发展情况，需要能够满足资源开采的条件；最后，在开采之前，勘探人员应尽量将矿产资源的方位和范围确定好，提高开采的效率和质量。

2.2 勘查过程要应用合适的方法

由于各种矿物质其物理性质各有不同，而在应用物探技术的时候其原理就是根据不同矿物质的密度以及放射性等的不同，通过仪器测得它们的反射波，从而确定地下是否存在矿物质，存在哪种矿物质。因此，勘探人员需要对各种矿石的物理性质有详细的掌握，从而能够通过对测量结果的分析而准确判定矿石的种类。在勘探矿石的时候，由于各个地方的矿石种类并非只有一种，因此在实际应用时，可以将各种物探技术结合起来应用，一方面提高探测的精准度，另一方面可以对矿产资源进行全面的探测。

2.3 勘察态度要严谨

在进行找矿工作与地质资源的勘探时，需要秉承科学严谨的态度，对地表之下的矿石进行全面、细致的探测，并对矿石的储存环境以及各种储备信息进行深化统计，应用物探技术进行实地勘察，在勘察的时候注意勘测的方法，对矿石的存在环境进行具体的确认。在勘探的过程中，相关工作人员应对勘探的各方面工作进行详细的确认，以科学严谨的态度确保关键数据信息的准确性。在勘探中，工作人员应对地下的矿石进行明确的核实，从而保证数据的真实有效，这样才能够实现对矿产资源的高质量开发。

2.4 勘察信息要综合运用

在进行找矿工作的时候勘察人员的勘探方法主要是应用物理法，也就是通过对不同的矿石的物理特性进行确定，从而分析地下矿石的信息。但是有一些矿石的某些物理特性相差不大，在应用同一种物探技术进行勘探的时候，可能会存在着干扰，因此需要在具体的勘探中应用多种物探技术，从而对各种矿石进行准确的区分。应用多种物探技术对矿石进行全面的分析，是为了避免勘探的结果出现较大的偏差，从而造成开采的不科学。因此在应用物探技术的时候，工作人员应该多方面考虑问题，利用各方面的信息，从而使物探技术能够有效发挥出效果，提升我国地质找矿以及资源勘查的水平。

3、物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用

3.1 磁法勘探技术的应用

地球是存在磁场的，如果地球磁场和磁场重合了，就会导致相关的磁场出现不平衡的状态，有关的专家就可以通过对磁场以及测量出的磁异常进行分析，从而发现磁异常和矿石的关系，这样就可以对地下的重要地质构造和可能存在的矿石进行准确的评估。应用磁法勘探技术，可以将带有磁性的矿石很好地检测出来，并能够提高检测的效果。例如，在勘探人员进行含铁矿石的测量时，可以应用磁法勘探技术，这种技术相比于其他的物探技术的效果更好，还可以对勘探的数据进行分析，从而利用磁性的差异来确定铁矿石的储备量，同时获取铁矿石的分布信息。在具体的应用中，磁法勘探技术也会受到限制，由于不同矿石之间的磁性不同，同时不同矿石之间的磁隙存在差异，因此在磁隙较小的矿石之间应用，就无法发挥出此技术的效果，故而在应用时需要考虑到地质环境的磁差，应该在磁差较大的环境中应用。磁法勘探技术分为航空磁法、钻井磁法以及地磁法三种具体的方法，应用最广的是航空磁法，可以确定雷场中的磁的密度和异常情况，并利用三维概率反演的方式和曲线位场处理的方法处理数据。钻井磁法则是用于验证勘探的数据，从而提升工作效率，节省勘探的成本。在应用钻探技术进行地质勘探时，需要对想要勘探的区域进行前期的观察，从而对矿产的数量以及现有的矿石的各种问题，从而对钻井探测技术进行合理的应用，寻找到最佳的钻探区域。

3.2 电法勘探技术的应用

电法勘探技术的原理是矿石中含有电化学性质，应用特殊的仪器对此进行探测，得到相关的数据信息，再根据数据信息分析其属于何种矿石。不同的矿石其有着不同的介电性质以及电磁学的性质，因此在应用电法勘探技术的时候，通常是根据仪器中探测到的各项数据，然后进行认真的分析，再确定探测出的矿石性质和形态。不仅如此，在应用电法勘探技术进行金属矿石的勘探时，还可以探测出矿石的深度和大小，从而对金属矿石进行可靠的探测[1]。在应用电法勘探技术的时候需要满足两个应用的条件，首先矿石需要存在电化学性质，其次在勘探现场需要有能够满足监测自然磁场的条件，这样工作人员就可以对自然磁场的时间、空间等进行勘测，然后再对勘测的结果进行分析，确定金属矿石的具体情况。在具体的应用中，还可以使用声音进行勘探，从而确定矿石的方位和范围，然后再使用三维可视化方法对探测的目标范围进一步缩小，最终确定具体的矿石区域。在应用此项技术之前，勘探人员还需要科学、仔细地划分地质分区，从而使电法勘探技术的应用效果更好。例如，在采用电法勘探技术的时候，应该在倾斜角度较小的矿石区域或者是水平区域的矿石进行勘探，因为电法技术在此时的应用效果最佳，对矿石的勘探准确性最高。

3.3 重力勘探技术的应用

重力勘探技术的应用原理是受到万有引力的影响，在工作中勘探人员可以将地表下的矿石和土壤的密度差异等所产生的重力振动进行分析，从而解决和重力振动相关的问题进行解决。在勘探人员勘探不同密度的岩石时，万有引力会发生作用，大密度的岩石引力会增加，小密度岩石引力会减少，而引力的变化所引起的重力变化规律，可以帮助勘探人员找到矿产资源。由于重力勘探技术在应用的时候有强大的理论支撑，因此在对重力的变化进行研究时，可以准确地判断出矿石的埋藏地点及其具体的形态，同时勘探人员还可以确定探测地点的地质结构。重力勘探法以万有引力为依据，只要需要勘探的矿石具有重力，就可以对其进行深度、形态等的探测，在勘探的时候需要使用到精密的重力仪器，对于测量结果，工作人员在分析的时候还需要根据当地的地址材料，从而对出现的重力异常情况进行分析，确定矿石的种类、埋深以及形态。例如，在具体的探测中，重力勘探法需要经过四个步骤：首先，需要进行预查，也就是对测量区域进行大面积的测量，获取地质构造的大致轮廓资料；其次，要进行普查，也就是对在预查中发现的有价值的区域展开调查，从而了解区域的地质构造和岩体的大致范围；再次，应进行详查，对重点区域进行重力测量，并对出现异常的地方进行详细的分析，最终确定局部的构造和矿石的形态；最后，要对已经发现的异常构造和矿石进行精细的测量，确定岩体和矿石的特征。

3.4 地震勘探技术的应用

地震勘探技术在应用的时候需要应用到不同岩石以及土壤存在着弹性差异的原理，应用相关的测量仪器，测量出矿石边界上的地震波的物理现象，并对其进行分析，从而了解测量地点的地质构造和矿石的情况[2]。例如，在具体的测量时，勘探人员可以利用地震波的辐射，将地震波传到地下，然后再应用探测器对探测的数据进行记录，如传播的时间，波顿等，然后再使用机密的仪器进行数据以及波的分析，从而得到地下矿石的特点、性质、埋深以及形态等条件。地震勘探技术的应用时间较短，但是与其他的勘探技术相比，在速度、成本上占有一定的优势，而且此项技术操作起来更加简单，测量的精准度更高，不会占用较大的空间，能够直接得到测量的数据信息，因为具有诸多优点，因此在地质找矿和矿产资源的勘探中的应用较为广泛。在应用时，如果表面波的信号出现了速度的变化，则意味着它刚好被散射，而研究的深度对表面波的速度影响较大，因此在应用此项技术进行地质勘探时，需要对表面波的速度进行分析，从而分析出矿石的藏深。勘探点的成分厚度会影响面波信号的反射点的位置，在测量的时候工作人员应对此进行明确，从而对面波信号进行科学的分析。

3.5 地质雷达技术的应用

地质雷达技术是使用电磁波进行地质测量的一种技术，利用电磁波的反射和折射作用，对地质条件进行详细的勘探。在具体的应用过程中，主要利用到天线，当天线把电磁波传到地下的时候，如果电磁波没有遇到阻碍物就会一直向下传播，如果遇到了阻碍物就会被出现不同的变化，而这些变化都会被记录下来，同时电磁波还会被反射回来，工作人员在对电磁波的波长以及反射情况等进行分析的时候，就可以分析出地下的矿石结构以及分布情况。地质雷达技术多用于矿床地质、矿井勘探以及工程的检验中，在地质找矿和矿产资源的勘探中的应用也较为广泛。例如，在进行盐类矿床的勘探时，应用地质雷达技术可以通过图像分析，对矿石的分布进行判断，了解矿石的储量等信息。在一般情况下，地质雷达图像的亮度大就说明盐类矿石的储量高，而地质雷达图像的黑色区域多，就表示此处没有盐类矿石。地质雷达技术是一种新型技术，在应用这种技术进行检测时可以利用新型的地质雷达仪，提高发射和扫描的速度，从而提升工作的效率。地质雷达测量到的原始数据需要应用REFLEXM 软件进行处理，经过四个步骤，去掉零点漂移，校正移动的初始时间，完成增益设置以及去除虚假信号、保留有效信号。

3.6 瑞雷波技术的应用

瑞雷波技术是一种应用相关设备进行地层中的各种地质结构、矿石以及岩体的瑞雷波的状态的一种技术，瑞雷波的瞬间动态以及稳定的状态会使勘探人员敏感地发现地下的岩石结构的变化，或者发现矿石的存在。在勘探中，工作人员使用与地面相互垂直的冲击地震波检测瑞雷波信号，然后再对其进行反射波实验，通过正演与反演的形式，确定地质的相关信息。瑞雷波技术在应用的时候可以提升探测的效率，使探测的结果更加清晰，对于工作人员来说可以减轻大量的工作量，但是这项技术的应用成本比较高，探测的设备也较为庞大，在应用的时候较为不便。因此在实际的应用中，需要勘探人员对需要勘探的区域进行提前的观察，然后再确定是否使用此项技术。最后，在应用瑞雷波技术进行地质勘探时，可以帮助勘探人员对后期的工作进行研究。例如，在进行煤矿资源的勘探时，应用瑞雷波技术进行勘探，有利于工作人员根据瞬间面波以及落重震源的技术分析煤矿工程的具体情况，并对比钻孔的位置，确定岩层的走向。

4、在应用物探技术时需要注意的事项

4.1 遵循应用物探技术的原则

在应用物探技术进行矿产资源的勘测时，需要遵循从简到难的原则，也就是先从点开始，然后到线，再到面，从一个点出发最终获得全面的信息，在勘探的时候还需要完整记录各项数据信息，为以后的工作提供依据。完整的数据信息收集完以后，就需要建立一个物理模型，对相关的数据信息进行分析，从而优化数据处理的方法，并为地质勘探工作提供更科学的依据。同时，还需要遵循做好测前准备的原则，勘探人员应该对地质岩层等进行了解，然后再选择合适的技术进行勘查，提高勘探的效率。

4.2 优化物探技术的准备工作

在进行地质找矿工作以及矿产资源的勘探工作时，工作人员应该逐步拓宽相关工作的范围，满足更高的勘探要求，从而实现更高的目标，这就需要对物探技术进行合理的优化。在前期的准备中，工作人员应全面考察当地的自然环境与地质条件，根据环境条件更新物探技术，选择合适的技术，使勘探的效率和质量都得到提升。同时，还需要对当前的工程情况进行了解，优化物探设备，避免由于外界环境的干扰导致物探设备在实际应用中存在问题，造成数据勘测的不准确，影响相关工作的顺利进行。勘探人员还需要根据实际条件，组建勘探团队，全面分析与总结当前的工程环境，制定任务流程，保证勘探任务的高效完成。

4.3 根据勘探结果进行科学推测

在实际的勘探工作中，勘探人员需要对探测到的各项数据信息进行科学的分析，并运用各种方法对信息进行处理，然后将虚假的信息清除出去，这样可以确保探测信息的准确性，但是这项工作需要根据科学的原则，保证在分析各项数据信息时的准确性。勘探人员在应用物探技术进行矿产资源的勘探时，需要对矿石、岩体等的性质进行详细的了解，然后对勘探到的数据进行展开分析，最后确定出正常的情况。然后需要对技术的参数进行合理的运行，连接出勘察所需要的数据信息，建立相关模型。在进行矿产资源的勘探时，工作人员需要确保数据信息的准确性，以及在分析时应时刻保持严谨性，从而提高勘探的效果。

4.4 加强物探技术的可行性研究

在进行矿产资源的勘探时，需要对正确的信息加以分析，从而找到地层中的不同物质的各自属性，然后再对不同的数据信息进行分析，最终确定地下的情况。在进行地质状况以及资源勘探的时候，工作人员首先应对项目的可行性进行分析，一方面确定矿产资源周边的环境，然后分析在开采的过程中是否会造成生态破坏，然后再明确未来的经济发展的方向，确保在进行矿石的开采时，不会对社会以及生态环境造成较大的负面影响。其次，在勘探矿产资源的时候还需要关注开采的技术，对于无法开采的矿石应该予以保留，避免不合理开采造成的资源浪费。最后，在矿产资源的开发过程中，应注意勘探的技术，确保应用最佳的勘测技术，优化矿产资源开发的过程，保证物探技术应用的效果。

结语：

总之，在进行地质找矿和矿产资源的勘探工作的时候，需要应用到各种物探技术，尤其是在油气和金属矿产的勘探中，需要应用到的物探技术更加先进和系统。在科学技术发展的同时，物探技术也在不断进步，物探设备也更加先进，因此相关工作的效率和质量都有所提升，但是在以后的发展中，在进行矿产资源的勘探时，需要更加遵循相关原则，确保物探技术应用的科学性。