物探在化工矿产中应用

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1、物探在化工原料非金属矿产勘查中的应用张宏泰（湖北省地质矿产局）物探在化工原料非金属矿产勘查工作中有较为广泛的应用，并取得了较为明显的效果，为了更好地说明这个问题，下面从三个方面介绍，一、物探方法的简介；二、物探在化工原料非金属矿产勘查中的应用；三、应用物探方法需注意的几个问题。一、物探方法的简介（一）物探是地球物理勘探的简称。物探是以地下物质（岩石或矿石）的物理性质（密度、磁性、电性、弹性、放射性等）差异所引起的某些物理现象为研究对象，用不同的物理方法和仪器，探测天然或人工地球物理场的变化。分析和研究这些变化，推断和解释地下的地质构造、矿产分布及人为因素在地下产生的古墓、管线、污染范围等

2、的一种勘探方法。主要的物探方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探和放射性勘探等。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、地下物探等。1、重力勘探19重力勘查是通过观测地球表面重力场变化解决地质构造和找矿问题的一种物探方法。基本理论是牛顿的万有引力定律。实验表明，在地球周围空间，自由落体的速度是递增的，这个递增率称为重力加速度。而且在地球周围空间的同一个点上，所有物体的重力加速度是相同的。然而，地球上各点的重力加速度并不相同，因为地球并非是均匀的同心壳层结构的理想球体，重力加速度的大小随观测时间、地点的不同而有差异，这种差异主要取决于测点的纬度、高度、周围地形起伏、

3、地球的潮汐及地球内部密度分布等五个因素，五个因素中最后一个因素对地质勘查才有意义。在重力测量中，不是测量重力本身，而是测量它的加速度，这是因为重力与测量时所用物体的质量有关，而重力加速度无关，人们习惯上把重力加速度简称为“重力”。在国际单位制（SI）中，重力勘查的单位为10-5m/s2（毫伽），以往资料（克.厘米.秒制）（CGSM）中，为mgal（毫伽）。地面上观测的g－地球正常的g＝重力异常。重力按其任务可分为区域重力、大比例尺重力。2、磁法勘探磁法勘探是一种应用最早、最成熟、轻便、效率高、成本低、适用性强的物探方法。它是通过观测研究天然地磁场的空间分布规律及其变化来解决19与铁磁性物

4、质（铁、镍、钴、磁铁矿、磁黄铁矿、钛磁铁矿）有关的地质找矿问题的物探方法。磁法勘探目前多使用电子磁力仪，观测研究的磁参量是△T，其次是它的垂向梯度Th与水平梯度Tx。△T是观测点处地磁场总强度T的绝对值与该点正常地磁场T0的绝对值的模量差△T＝ㄧTㄧ－ㄧT0ㄧ磁测的单位是nT（纳特），与过去常用的CGSM制单位γ（伽马）大小相等。磁测可按工作区域分为航空磁测、地面磁测和井中磁测。现在提出的高精度磁测的观测总精度是＜5nT。3、电法勘探电法勘探是以地壳中岩、矿石的电、磁学性（如导电性、极化性、导磁性、介电性）空间和时间的分布规律研究地质构造和找矿的一组物探方法。电法的方法很多，分类复杂，按

5、产生电磁场原因分两大类：⑴直流电法（传导类电法）通过接地电极观测由人工或天然场源在大地中因传导作用差异产生异常电流场的一组方法。①电阻率法包括中间梯度法、电剖面法（联合剖面法、对称四极法、偶极剖面法）、电测深法。观测电阻率。19②充电法观测电位（V）或电位梯度（△V）。③激发极化法（激电）包括激电中间梯度法、激电测深法。观测极化率（ηs）（%）、充电率（MS）（毫秒）。④自然电场法（自电）观测电位（V）或电位梯度（△V）。⑵交流电法（感应类电法）是以岩、矿石导电性和导磁性差异为基础，观测人工或天然场源在大地中由电磁感应作用在地层中产生的涡流场或其异常电磁场的一组方法。其特点是研究利用与地

6、质体有关的交变电磁场的建立、分布、传播特点和规律进行找矿和解决某些地质问题。交流电法利用的场源有人工或天然场源，利用的参数有介电常数（ε）、磁导率（μ）、电导率（σ）等。测量的参数有视电阻率、复电阻率、视频散率；电磁场的相位、实分量、虚分量、倾角等。电磁法基于宏观的电磁场理论，以麦克斯韦方程组为理论基础，利用多种频率谐变电磁场或不同形式的周期性脉冲电磁场为激发源，研究地下空间电性变化而产生的异常电磁场。研究多频率谐变电磁场的方法称“频率域电磁法”，研究周期性脉冲电磁场的方法称“时间域电磁法”。电磁法在空中、地面、井中均可进行，方法有15种之多，不一一介绍，下面仅介绍与找矿有关并常用的两种

7、方法。①瞬变电磁法（TEM）属于时间域电磁法，19它是利用不接地的回线或线源向地下发送一次脉冲电磁场，在一次电磁场的激励下，地下导体内部受感应产生涡旋电流；在一次脉冲电磁场的间歇期间，涡旋电流产生的二次磁场不会随一次场消失而消失，即有一个瞬变过程，利用线圈或接地电极观测二次磁场，研究其与时间的变化关系，从而确定地下导体的电性分布结构及空间形态。该方法能较准确地确定地质体的倾向、埋深、走向等。由于具有测深功能、灵活方便、工作效率较高，