深部金属矿产资源地球物理勘查与应用

随着找矿勘探工作程度的不断深入,许多露天的和近地表的金属矿产资源已基本上被查明,在地表浅部(第一深度空间:0~500 m深度)找到大型或超大型金属矿床的难度将必越来越大,而金属矿产资源的短缺已在日益加剧.为了缓解当今的资源危机,必须进行深部找矿勘探(第二深度空间:500~2000 m深度).这是因为在地壳深部具有良好的成矿环境和找矿潜力,地球物理勘探技术的发展与成效已使得深部找矿成为可能.本文通过分析和讨论国内外典型金属矿产资源找矿过程的实践表明:地球物理勘探方法发挥着重要作用,因为它具有大探测深度、高精度和高分辨率的特点,可为深部金属矿勘查提供有效信息,是第二深度空间找矿勘探的有力手段.近年来,国内外的实践表明,深部矿产资源的地球物理勘探取得了尚在不断取得重要成效.     

华北克拉通金矿综合地球物理探测研究进展——以辽东地区为例

华北克拉通虽是古老大陆地块,但在岩石圈的大规模减薄与破坏过程中,产生了金成矿作用,形成了中国最重要的金矿类型——华北克拉通破坏型金矿.地球物理方法是发现和探测金矿的主要技术手段.文章从华北克拉通破坏型金矿的地质特征出发,基于岩石物理性质,将克拉通破坏型金矿的地质模型转换成地球物理模型.将当前克拉通破坏型金矿地球物理探测归类为矿集区尺度快速高效探测和矿区尺度大深度探测两个层面:(1)利用航空电磁法、磁法和重力方法开展矿集区尺度的浅层(1500m)异常区探测;(2)通过地面可控源电磁法和地面大地电磁法开展矿区尺度大深度(5000m)探测和矿体定位.以具有巨大成矿潜力的辽东矿集区为例,分析综合地球物理的应用效果:在青城子矿集区的尖山子断裂周边圈定了两个找矿远景区,分别是白云-小佟家堡子深部找矿远景区和青城子深部找矿远景区.在五龙矿集区鸡心沟断裂周边圈定了三个找矿远景区,分别是五龙深部找矿远景区、苇沙沟深部找矿远景区和长安镇深部找矿远景区.矿集区尺度的快速探测技术和矿区尺度的大深度探测技术形成了克拉通破坏型金矿多尺度立体探测技术方案,为克拉通破坏型金矿等金属矿产勘查提供技术保障.     

闽西南大排多金属矿区地球物理响应特征与找矿启示

大排多金属矿区位于闽西南坳陷大田—龙岩次级坳陷带南部,政和—大埔深大断裂西侧,是福建省较大的多金属矿产地之一.随着找矿勘查的不断深入,对在该矿区外围和深部寻找隐伏矿床提出了迫切需求,但研究区地表地形崎岖、植被茂密,以往很少进行高精度大比例尺的综合地球物理调查,因此对隐伏的控矿构造、赋矿层位和火成岩体分布的认识远不能满足...     

综合地球物理在荒漠覆盖区隐伏矿床预测与定位中的应用:以新疆拉伊克勒克铜多金属矿床为例

随着人类对资源的需求的增加,传统的矿产勘探空间已经越来越小,必须拓展新的找矿空间,近年来,全球资源能源勘查已经转向大陆深部和覆盖层之下.中国西部广泛分布的荒漠戈壁区,找矿勘查工作程度相对较低,有着巨大的找矿空间,但由于没有露头地表地质观察无法获取成矿信息,地质理论预测的不确定性大幅增加,制约了隐伏矿预测和定位的效果,亟待加强对荒漠覆盖区隐伏矿勘查技术的研究,探索有效的技术方法体系.本文选择准噶尔盆地东缘琼河坝地区为例,开展荒漠戈壁覆盖区找矿预测实践.首先以高精度地面大比例尺重力和磁力资料为基础,采用多尺度边缘检测技术划分断裂构造.然后结合重磁三维反演和多尺度边缘检测技术,开展了隐伏岩体的三维形态识别.在此基础上,结合区域化探和地质资料,预测了 7处找矿靶区.对其中的拉伊克勒克靶区进行了大比例尺地球物理和钻探查证,从预查到详查,通过地球物理技术的创新组合,在地表没有矿化线索的荒漠戈壁之下,新发现和评价拉伊克勒克大型铜多金属矿,实现琼河坝地区荒漠戈壁覆盖区找矿突破.结果证明我们提出的荒漠覆盖区隐伏矿预测与定位技术,在类似景观区具有一定的借鉴和示范意义.拉伊克勒克大型铜多金属矿的发现,也说明在新疆、内蒙等戈壁荒漠覆盖区找矿工作大有可为.     

电磁法在深部找矿中的应用现状及展望

地球物理勘探方法(尤其是电磁法)在发现金属矿产资源中取得了很大的成功.一般认为离地表500米以内的金属矿床已基本上被发现和勘探利用,并且正在迅速枯竭.由于在新的采矿区安装新的采矿设施非常昂贵,因此当前面临的挑战是在老矿区内及其周围寻找适合开采的深部矿体(0.5km～2km).寻找深部矿体需要大尺度的地球物理方法支撑,本文用有限篇幅介绍了电磁法在深部找矿中的应用现状、电磁法数据处理和解释研究进展及仪器设备研制进展,以典型案例说明了它们在深部找矿中的应用效果,对电磁法技术在深部找矿中的应用前景作出了展望.     

青海省资源地质与地球物理勘查概述与展望

青海省成矿条件优越,矿产资源丰富,金属矿产资源以及煤、石油和天然气等资源能源储量位于全国前列,特别是盐湖锂资源在全国的占比超过80％.但近地表矿找矿空间缩小,深部矿产资源勘查遇到诸多困难.总结青海资源勘查开发现状和存在的不足对于更好地开展资源后续勘查具有重要意义.本文从青海地质资源概况、区域性勘查工作、地球物理勘查工作...     

金属矿产勘查技术发展现状与思考

近年来，以寻找金属矿产为目的发愤卢业的勘查新技术可概括为：（1）以寻找隐伏矿为目标的覆盖区地球物理勘查技术，其中包括“三维地震”和“高光谱遥感”技术；（2）地球化学勘查新技术，其中包括“深穿透地球化学技术”、“地球化学信息的综合解释和地球化学填图技术”；（3）“找矿信息提取和综合”技术等。限于篇幅，本文仅对地球化学勘查新技术的研究现状进行了分析，同时对下列问题进行了思考：（1）在一个地区开展地球化学找矿工作首先要确立合适的取样介质，取样介质的立应以查明成矿成晕元素的形成机制和赋存状态为基础；（2）加强不同景观条件下不同矿种和不同矿床类型的异常特征和异常模式研究，建立区分矿异常和非矿异常的模式识别模型；（3）加强不同景观地质条件下，不同勘查尺度的地球化学填图技术研究，以实现迅速掌握全局，逐步缩小靶区的找矿战略；（4）加强地球化学信息与地质、地球物理和遥感信息相结合的信息综合技术的研究，应用综合信息定量圈定和评价找矿靶区，减少矿产勘查的不确定性。     

电磁法在金属矿勘查中的研究进展

电磁法勘探是以地壳中各种类型的岩石矿体导电性、导磁性等电磁学的性质为基本依据,通过对各类电场及电磁场在空间上的分布规律及时间特征进行观测和研究,找到各种有用的矿体、探明区域地质构造以及解决具体地质问题的一种地球物理勘查方法.地球物理电磁法多年来已在世界各处的铜矿、钼矿、铅锌矿、铝土矿、深部铀矿、海底热液多金属硫化物矿等金属矿产资源勘查中起到了重要作用.为了在未来将该地球物理方法更好地应用于金属矿的勘探开发工作,有必要对各种电磁法在应用时表现出的优缺点及未来发展走势作出详细分析.本文主要针对电磁法在金属矿产资源勘查中的应用与发展,对电磁法勘探的原理、仪器、各种分支方法、数据处理技术、反演解释等方面做出比较全面的论述,同时介绍了电磁法在陆地、空中、海洋等不同环境中的找矿实例与应用效果.未来电磁法勘探仪器将朝着高精度高分辨率、集成化采集、实时处理能力强、便于携带的方向发展,数据处理方面将融合多种地球物理方法进行联合反演及开展多学科交叉研究,而且电磁法的应用领域不再局限于地面和井中,航空电磁法和海洋电磁法在未来金属矿勘查工作中有着广阔的应用前景.     

地球物理方法在金属矿深部找矿中的应用及展望

地球物理勘探方法对深部隐伏矿床找寻及预测具有很强的指导性,在近年来国内外找矿工作中(特别是隐伏矿的预测)取得了很好成效.本文着重论述了重、磁、电、震、测井等地球物理方法在金属矿深部找矿中的应用特点和成果.事实表明,不同物探方法在找矿过程中有不同的特点和适用条件,要根据具体找矿对象特征,综合运用这些方法,并结合地质与地球...     

综合地球物理方法在隐伏矿床勘查中的应用——以内蒙赵家围子银铅锌多金属矿床为例

甚低频测量(VLF)、连续电导率成像(EH4)和激发极化法(IP)等高精度的地球物理探测技术在寻找隐伏矿的过程中发挥了重要作用,本文介绍了这些技术方法的原理、特点等,并结合具体的地质背景,阐述了这些方法结合在赵家围子银铅锌多金属矿床勘查中的应用,实践结果表明,赵家围子矿区深部存在明显的地球物理异常,异常强大、清晰,各种方法相互映证,展示了该矿床深部具有良好的成矿前景.     

西部地下水资源勘查的综合地球物理问题-以鄂尔多斯盆地白垩系地下水勘查为例

西部地下水资源勘查不再是单纯的地理、地质和水文方面的问题。由于地下水的深赋存性质，决定了西部地下水的勘查与油气勘探一样，是深层的地球物理问题。地下水研究所涉及的基础地质问题、地层的含水性问题和水质问题是目前地下水水文地质研究的关键。这三个问题的有效解决，必须依靠勘探地球物理方法技术的有效运用和新方法、新技术的研究开发。本文在阐述地下水水文地质研究现状和面临问题的同时，就目前地球物理勘探技术的发展水平和在西部的发展状况，以鄂尔多斯盆地地下水勘查为例，提出了利用已有物探资料为地下水勘查服务的地球物理解决方案，从理论方法上证明其可行性，并提出了建立示范区研究的必要性，以期对目前正兴起的西部水资源研究提供参考。     

岩石圈内部第二深度空间金属矿产资源形成与集聚的深层动力学响应

中国的快速工业化发展和经济腾飞必须有大量金属矿产资源的支撑,在共享世界资源的同时,其根本出路在于立足本土．因此提出第二深度空间（500～2000 m）金属矿产资源的找矿勘探新理念．通过对国内外金属矿产资源地球物理勘探发展的概况分析和研究提出：①金属矿产资源的集聚和分布受控于地壳内部物质与能量的交换和其深层动力过程;②在地壳内部第二深度空间存在着丰富的矿产资源,包括大型和超大型矿床;③必须充分发挥高精度地球物理探测方法的效能,并进行综合技术集成．     

地球物理仪器学科发展研究报告

地球物理仪器在国防、资源探测、自然灾害监测和工程质量检测等领域中具有不可忽视的作用,近年来技术进步迅速.国际上,地球物理仪器发展趋于多功能化、轻便化、智能化、可视化、网络化和虚拟化.由于历史的原因,一方面我国对地球物理仪器的需求急剧增长,另一方面又形成了对国外仪器的过分依赖,严重冲击了我们对地球物理仪器的自主研发.在这样的逆境中,我国地球物理技术工作者仍然坚持不懈,在重、磁、电、地震、放射性等领域取得了显著成绩,并在某些领域达到了具有国际领先的水平.基于这种现状,我国地球物理仪器发展应该坚持适当引进与自主创新相结合、研产用相结合,形成标准统一、多学科交叉融合的研制体系,提高工艺水平和售后服务质量;重视地球深部探测、航空物探、海洋探测、地质灾害监测和国防工程领域的地球物理仪器开发和研制;发挥学术组织的特殊作用,集中力量组织攻关,争取在关键领域中形成我国具有自主知识产权的先进地球物理技术和仪器.     

我国金属与非金属矿物探的回顾与展望

概要回顾了我国金属与非金属矿物探的历史及47年来所经历的四个发展阶段．物探方法由4种增加至40余种，一些已达国际先进水平．47年来，航空物探和区域重力调查基本覆盖了我国陆地面积，提出一大批基础地质和深部地质问题的新认识．物探发现了数以千计的金属与非金属矿的矿床．在技术方面，建立起了第二代航空物探系列、地面高精度重力和磁勘查系列、综合电法系列、综合核物探系列以及地下物探和测井系列．针对固体矿产的勘查任务，提出了物探的发展方向和一些建议．     

金属矿地球物理勘探技术与设备:回顾与进展

地球物理勘探技术是深部矿产资源勘查的主要技术手段.长期以来,我国地球物理勘查技术和仪器严重依赖国外进口,国产勘查技术无论仪器设备,还是方法、软件尚不能满足日益增长的深部矿产勘查需求."十二五"国家高技术研究发展计划（863计划）资源环境技术领域设立了"深部矿产资源勘探技术"重大项目,以提高深部矿产资源探测的深度、精度、分辨率和抗干扰能力为目标,研发高精度重磁探测技术、电法及电磁探测技术、地震探测、钻探和井中探测技术和装备.经过4年的攻关研究,突破了高精度微重力传感器、铯光泵磁场传感器、宽带感应式电磁传感器等10余项关键技术;研发、完善和升级了地面高精度数字重力仪、质子磁力仪、大功率伪随机广域电磁探测系统、分布式多参数电磁探测系统等18套勘探地球物理仪器设备;创新和完善了20余项勘探地球物理数据处理、正反演方法,研发和完善了2套适合金属矿数据处理及解释的大型软件系统,和8套其他专用软件系统,大幅度提升了我国地球物理勘探技术水平.本文旨在介绍项目取得的主要成果,首先回顾我国地球物理勘探技术的发展历程,然后再重点介绍"深部矿产资源勘探技术"重大项目取得的主要成果和进展,最后对发展我国地球物理勘探技术提出作者的看法和建议.     

A COMBINATION OF GRAVITY AND SEISMIC REFRACTION MEASUREMENTS,APPLIED TO GROUNDWATER EXPLORATIONS NEAR TALTAL,PROVINCE OF ANTOFAGASTA,CHILE*

In northern Chile, which is part of the Atacama Desert, groundwater supply and storage are controlled by deep structural phenomena. Several geophysical exploration techniques were used to determine the structure and depth of the basement of a broad valley filled with unconsolidated alluvial deposits. The gravity method was applied to obtain a general picture of the basement. This was followed by seismic refraction measurements along two traverse lines which appeared to be of major interest. Additional experiments with the magnetic and the telluric methods supplemented the geophysical investigations. In this paper the results of the different geophysical methods are presented, compared, and evaluated with respect to the usefulness in arid regions. It is concluded that a complementary use of the gravity method and the seismic refraction method is a very fruitful and efficient approach for the geophysical reconnaissance of water-bearing basins in flat and arid zones like the Atacama Desert.     

中国水文、工程、环境物探的回顾和展望

回顾了我国水文、工程和环境物探近50年的历史，简介了我国水文、工程、环境物探发展的四个阶段．重点论述了我国能源、交通和城市工程物探在电力、铁路、水利建设以及海洋平台工程建设等领域内取得的重大成就；介绍了水资源和地热物探在农业、工业和城市建设中的重要贡献；分析了我国水文、工程、环境物探的技术进步；最后提出了发展方向．     

应用地球物理方法寻找隐伏矿床

在金属矿勘探的发展过程中，地球物理的重要作用逐渐崭露头角．随着地球物理认识的不断深化，特别是地球物理勘探方法、仪器设备以及资料处理的长足进步，使得其勘探能力迅速提高．在当前攻深找盲、寻找大矿的需求下，地球物理勘探不应将自己局限于具体矿床勘探的战术作用，虽然这方面的勘探能力有了很大发展，然而更重要的是地球物理勘探应该而且可能在找矿的宏观战略方面作出重大贡献．     

Geoelectromagnetic Exploration For Natural Resources: Models, Case Studies And Challenges

This paper presents a tutorial review of electrical and electromagnetic(herein collectively called geoelectromagnetic) methods as applied in the search for natural resources. First, the paper discusses the technical problems and advances in geoelectromagnetic methods in the last decade. A scheme for integrating electrical and electromagnetic depth sounding data is suggested.Then, for natural resources exploration, it focuses on three themes: (1) understandinggeological models of resource targets, their physical properties, and the development of conceptual geoelectromagnetic exploration models, (2) overview of geoelectromagnetic case studies in resourceexploration, and (3) outstanding challenges in exploration. For brevity, model development is restricted to groundwater, geothermal and hydrocarbon resources, metallic ore-bodies (exemplified byvolcanogenic massive sulphides, porphyry coppers, and epithermal and Archaean greenstone belt gold deposits) and diamonds. In the treatment of resource exploration in this paper, the unifying themeis that geochemical processes of weathering and hydrothermal alteration form clayey products that may render natural resource targets directly or indirectly detectable by their resistivity characteristics.Since hydrated clays are an important feature of most resource types and are major causes of low resistivity anomalies in geoelectromagnetic exploration, they may be taken as providing detectable marker horizons or pathfinders and a basis for developing a consistent investigative approachfor natural resources. However, it is recognised that no single resource model or standard approach may be universally applicable. Natural resource systems are inherently 3D and require large numbers of depth soundings at high station densities to image adequately. Thus, developing methodsof increasing the productivity of data acquisition, the development of better 3D software tools and lowering costs are seen as the major challenges facing the use of geoelectromagnetic methods for naturalresource exploration.