（山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司，山东 烟台 265147）

地球物理勘探简称物探，是深部探矿中一种比较常用的技术手段，也是相关部门研究的重点，在解决危机矿山资源勘探问题上有着非常积极的作用。就目前而言，我国危机资源矿中包括金矿、银矿、铅锌矿等技术矿藏，深部探矿最为有效的方法就是物探方法，应该得到有关部门的重视[1]。

1 物探方法概述

物探指地球物理勘探，主要是借助对各种地球物理场变化情况的研究，实现对地层岩性、地质构造等的探测。构成地层的岩层介质在物理性质如弹性、密度、磁性等方面存在很大的差异性，从而导致地球物理场的变化，通过对物理场变化特征和分布状况的分析，对照已知的地质资料，可以实现对地质性状的准确推断。物探本身同时具备了勘探和试验两种功能，对比钻探方法，物探具有设备携带方便、工作效率高、成本低廉等优点，不过其本身不具备取样能力，也无法直接观察，因此在实际应用中，一般都会与钻探配合使用。

2 物探方法在深部探矿中的应用

2.1 工程实例

以某铅锌矿为例，矿藏所处区域的地质构造十分复杂，勘探区域内的地层岩性、厚度等数据存在比较显著的变化，成矿条件有利[2]。矿体本身呈现出了似层状、透镜状的特点，在进行开采的过程中，发现脉状矿体的产装近乎垂直，厚度在5m～6m，属于富矿，矿体受断裂构造以及层间破碎带的影响。

2.2 物理特性

矿区内，铅锌矿的电阻率较低，极化率高，其他岩层如灰岩、白云岩等则相反，这也为电法找矿提供了有利条件。对照已知地质资料，矿区内已知矿体包括了方铅矿、黄铁矿等，均匀低电阻率矿物，围岩多是白云岩，这也表明，可能存在的块状矿体或者脉状矿体具备电阻率低、极化率高的特征，如果矿体呈浸染状，则必然具备较高的极化率[3]。在进行深部探矿的过程中，可以使用大功率瞬变电磁法和双频激电法。

2.3 方法原理

2.3.1 瞬变电磁法

瞬变电磁法或者说脉冲瞬变电磁法是一种属于时间域的电磁感应方法，主要是利用相应的接地导线或者不接地回线，朝地下指定位置发生相应的脉冲电磁场，在磁场的影响下，如果勘测区域内的地层下存在有良性导电体，则会感应产生相应的非稳二次涡流场，矿体的几何和电性参数将会对涡流场的强度以及延续时间产生直接影响。对比频率域电磁阀，瞬变电磁法对二次场的观察和研究没有一次场的干扰，能够更好的明确地质体产生的异常场，探测能力也更强。在该工程中，瞬变电磁法使用的是TEM-3S型瞬变电磁系统，这个系统的场源可以选择大容量储能设备，在对回线放电的情况下，会产生较大的激励电流，电流强度最大能够达到100A，较大的功率决定了较大的勘探深度，更大的信噪比也可以促进解释精度的提高。

2.3.2 双频激电法

借助相应的发送机，能够对高频电流和低频电流进行合并，得到双频电流，该电流具备特殊波形，可以向地下供电，而设置的接收设备可以同时完成高频和低频电位差的接收，并且自动完成相关数据的计算工作，将幅频率和高低电位差显示出来，也可以依照野外装置，实现对于视电阻率的计算，借助这两个参数，就可以实现对隐伏矿的寻找。

2.4 成果分析

以矿区的某测区为例，剖面长度为3.9km，如图1所示。

图1 矿区工程布置图

2.4.1 大功率TEM

63线的长度为1400m，结合电位响应剖面分析，在剖面西侧50m～100m的位置，预测异常体的深度在450m左右。考虑异常体处于剖面端部，并不能对西侧的异常情况进行分析，不过结合端点异常形态分析，推断在西侧可能存在相应的峰值异常，结合实测异常得到相对宽缓的双峰异常，也是低阻缓产状板体所具备的异常形态，推测是因为深部矿体引发[4]。结合推测出的异常形态分析，该区域虽然存在矿体，但是矿体可能呈现为上下分开的结构，并不连贯。异常东侧连续三个点都不存在异常，表明矿体在延伸到100m点（49号测点）位置时，就已经终止，并没有继续延伸到F4断裂处。

在300m点到400m点位置，可以看到明显的双峰异常，推测可能存在有一处陡倾矿脉，顶深约为450m。异常刚好对应在Zk63012钻孔位置，400m深处钻到100m厚度的破碎带，不过经专家分析后，认定破碎带是因为F4断裂引发，与异常不存在任何关联。

在500m点到750m点位置，同样存在有高值异常，分析后，认定其是因为地下埋设的金属管道引发，因为管道本身的长度较大，而发射接收线框的边长达到200m，有多个测点都无法很好的避开管道的干扰。测线中段和东段重要是针对断层上盘下滑的深部矿体进行探测，中部宽度达到250m，不过因为管道干扰的存在，深部异常形态没有得到有效勘测，依照已知的地质条件推断，若深部存在有大型的缓产状矿体，向东侧延伸的深度应该至少达到剖面1000m以外，而实际情况则是从850m位置开始，一直到1050m的位置，晚期响应电位的幅值都比较低，并没有发现任何深部矿的痕迹。950m点位到1100m点位同样受到了金属管道的干扰，出现了数值异常，其中，950m早期异常并不是十分清晰，一直到晚期才比较清楚，分析原因，主要是因为200m线圈仅有一条边压住了管道，因此在早期的影响比较小，等到晚期，铁管的磁张弛效应被强化，影响才显示出来。

在测线东段，有一处异常显示了非常明显的地质界线，上部盖层电阻率相对较低，响应幅值高，下层存在一地电界面，63线则显示为低阻[5]。现场勘察发现地表地层属于石炭系，矿体的埋藏深度达到了1200m以下，若低阻是由矿产引起，则其深度同样在1200m以下。高响应没有发现局部异常，分析原因，可能是因为局部低阻地层的存在导致。

2.4.2 双频激电法

结合激电异常剖面图进行分析，可以看到在西侧位置，存在异常带，对应了推测的深部矿体。双频激电法探测的深度在450m左右，异常段地势的标高在450m～500m之间，供电级地势标高南北侧分别是270m和380m。该异常带表现为异常不规则，分析原因，可能是因为山上石头多而土体少，部分测点无法实现良好接触。在剖面其他地方，并没有能够发现有意义的异常，600m点位处的异常同样是因为金属管道引起。

2.5 找矿结论

结合矿区勘察结果，可以发现，利用大功率TEM及双频激电两种不同的物探方法，能够比较准确的判断区域内隐伏的低阻体和浅部激电异常，将两种方法组合在一起，能够很好的划分岩性，识别断层，确定深部隐伏岩体的产装及深度等信息，这样的组合在深部隐伏岩体勘探中有着良好的适用性。

（1）大功率TEM本身的功率较大，勘探深度大，较高的信噪比可以提高解释精度。

（2）大功率TEM与双频激电法的相互结合，能够显著提升深部隐伏铅锌矿寻找的可行性。

（3）就两个不同工作区域的物探情况进行分析，在考虑区域整体地质背景的情况下，认定在矿区已知宽带的旁侧，具备较大的见矿可能性。

3 结语

总而言之，在地质找矿工作中，深部探矿的难度较大，对于探矿技术的专业性合精准性有着比较严重的要求。物探方法可以根据地物的物理性质来对矿产资源进行勘察，对比其他方法具有操作简单、成本低廉等优势，不过其在应用中，可能会受到特殊因素的干扰，想要保证物探结果的准确性，技术人员在对其进行应用的过程中，应该做好矿区的全面分析，找出所有可能存在的干扰因素，对其进行整理，选择多种不同的物探方法进行综合利用，确保其彼此之间能够实现优势互补，有效规避干扰，提升找矿结果的精准度，为深部找矿以及矿产资源的开采提供参考依据，推动我国矿产行业的可持续健康发展。