基于物探工作的地質(zhì)效果與施工和找礦關(guān)系之我見

張文彬　陳波

【摘 要】物探是地球物理勘查的簡稱，包括重力、磁法、電法、地震、放射性和地溫等六大類方法。據(jù)統(tǒng)計，物探方法在尋找和擴(kuò)大能源礦產(chǎn)、黑色金屬礦產(chǎn)、有色金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和地下水等方面，起著主要的作用。評價物探工作質(zhì)量應(yīng)以是否能完成提給物探的地質(zhì)任務(wù)來確定，任務(wù)的不同，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)亦不同，本文從多個方面探討如何提高物探工作的質(zhì)量，以供同行技術(shù)交流。

【關(guān)鍵詞】物探；測量；地質(zhì)效果；找礦；準(zhǔn)確性

0.前言

物探方法是快速獲取地下地質(zhì)信息的有效方法之一，效果明顯優(yōu)于化探。因此在地質(zhì)工作中亦愈來愈被人們所認(rèn)識并加以重視。進(jìn)行深部找礦的關(guān)鍵是要深入研究區(qū)域和礦區(qū)的成礦規(guī)律，重點(diǎn)是成礦環(huán)境、成礦系統(tǒng)和成礦演化，以便全面認(rèn)識礦床之所以產(chǎn)在某一深度空間的原因及其制約因素，運(yùn)用適當(dāng)手段，發(fā)現(xiàn)深部礦床。使用物探方法進(jìn)行地球物理勘查工作之前，首先要對測區(qū)內(nèi)的地層、巖體、礦一石等采集足夠數(shù)量的標(biāo)本進(jìn)行電性參數(shù)的測定，從而確定是否具備開展地球物理勘探的物性條件。同時應(yīng)注意各種方法的綜合使用以對異常進(jìn)行相互印證。物探工作質(zhì)量的好壞往往是物探工作成敗的關(guān)鍵。

1.提高物探工作質(zhì)量要保證測網(wǎng)的敷設(shè)精度

物探方法是根據(jù)物理場在空間的特點(diǎn)來解決地質(zhì)問題的，即使野外觀測數(shù)據(jù)精度在誤差允許范圍內(nèi)，如果測點(diǎn)、測線的位置不準(zhǔn)，同樣會將物理場的特征歪曲，不能如實地反映客觀事實。

1.1 測網(wǎng)的密度及精測剖面

測網(wǎng)不夠密，在普查階段可能漏掉礦體，在詳查階段，則可能測不出異常細(xì)節(jié)，影響解釋推斷。由于測網(wǎng)是根據(jù)工作的比例尺來決定的，不同的比例尺測出的細(xì)節(jié)不一樣，因而解決的問題也不一樣。線距一般取在成果圖上1cm代表的實際長度，其寬度應(yīng)小于最小有意義異常的長度；點(diǎn)距應(yīng)選擇線距的1/2～1/5，應(yīng)保證至少有三個點(diǎn)位于異常上。

為保證所設(shè)計網(wǎng)度能最好地反映出異常，測線或剖面應(yīng)盡量垂直于探測對象的走向，測 網(wǎng)的敷設(shè)包括基線、測線、測點(diǎn)、精測剖面及測網(wǎng)的連測等項工作，這些都應(yīng)附合精度要求。比如說重力法要進(jìn)行地改，高程直接與布伽異常數(shù)據(jù)有關(guān)，精測剖面的定量計算結(jié)果亦與地形有關(guān)，因此，這兩項工作不但要測出每個點(diǎn)水平距，還要測出每個點(diǎn)的高程。例如，重力法的數(shù)據(jù)進(jìn)行布伽校正時所用的公式是：

△g布-（0.308-0.042δ）×h（mGa1），

式中，δ為中間層的密度，h（m）為測點(diǎn)的海拔高程或相對一個特定點(diǎn)的相對高度，設(shè) 中間層的平均密度為2.6，則有：

△g布-0.297h（mGa1），

高精度重力儀的觀測誤差一般在0.01mGal±，因此的誤差不能大于4cm，如果大于4cm，則由于測點(diǎn)的高程不準(zhǔn)所帶來的誤差將大于 0.297×0.04-0.011mGa1。

1.2 測量面積要足夠大

對于一個孤立異常而言，只有在異常場和正常場相對比較完整時，才能對異常做 出正確的判斷和定量解釋，因此，測線要足夠長、測區(qū)面積要足夠大。另一方面，有的時候測區(qū)面積過小，即使異常受區(qū)域場干擾不大，由于異常是孤立的，當(dāng)異常地區(qū)地下情況不清楚時，解釋異常很困難.如果測區(qū)夠大，各個異常的關(guān)系能顯示出來，解釋就會容易些了。

對于一個地區(qū)的找礦工作而言，也存在觀測面積不夠大的問題.在做物探普查找礦時，經(jīng)常把測區(qū)限定在地質(zhì)上認(rèn)為找礦有遠(yuǎn)景的地區(qū)，這樣做，可以縮小找礦的面積，加快工作進(jìn)度，問題是哪些地區(qū)屬于找礦的遠(yuǎn)景地區(qū)。隨著人們在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，不斷加深對客觀規(guī)律的認(rèn)識，不斷利用新技術(shù)、新方法、新儀器等等原因，找礦的遠(yuǎn)景地區(qū)是不斷擴(kuò)大的（當(dāng)然這并不排斥在局部地區(qū)有縮小的可能，常稱之為縮小靶區(qū)）。從另外一個角度，以高密度電法儀器的使用為例，它使得同時測得不同極距的視電阻率成為可能，大大地提高了工作效率、提高了觀測數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性、節(jié)省了人力物力，也使得大面積的物探工作任務(wù)最短時間內(nèi)高效率的完成成為可能，考慮到這種情況，物探的測區(qū)大一些是有好處的，但測區(qū)過大必然會增加工作量，增加工作時間，增加工作成本，到底選擇多大的測區(qū)比較合適，這里可引用經(jīng)濟(jì)學(xué)的“邊際成本”與“邊際效應(yīng)”兩個概念來理解，總之一句話，只要足夠大的面積以滿足工作任務(wù)要求即可。

2.提高物探工作質(zhì)量要保證物探數(shù)據(jù)的觀測精度及室內(nèi)計算的準(zhǔn)確性

物探的各種觀測數(shù)據(jù)是物探工作的基礎(chǔ)材料，其觀測精度高低隨地質(zhì)任務(wù)不同而有所不同，因此，保證和提高物探工作質(zhì)量，首先要保證物探觀測數(shù)據(jù)的真實性、有效性，為此要特別注意以下三點(diǎn)：一是盡量減少一些偶然誤差的發(fā)生，應(yīng)做必要的一定數(shù)量的重復(fù)觀測；二是選擇好儀器及附屬設(shè)備，如用激發(fā)極化法尋找侵染狀礦體，由于只有在大電流情況下，才能有較好的效果，則要求供電導(dǎo)線及電源設(shè)備要按能獲得大電流來準(zhǔn)備；三是提高野外工作中室內(nèi)計算的準(zhǔn)確性。各種物探方法都存在對野外觀測數(shù)值作各種改正，特別是相對測量的那些方法，如磁法、重力法、自然電場法、充電法等，保證整個數(shù)據(jù)觀測的精度，即數(shù)據(jù)觀測在誤差允許的范圍內(nèi)，這樣提供給最終成果解釋的數(shù)據(jù)也就越翔實。此處野外工作中的室內(nèi)整理就是指上述這些數(shù)據(jù)的整理而言，是在野外工作期間完成的部分工作，隨著現(xiàn)代儀器及計算機(jī)的發(fā)展，越來越多的工作由計算機(jī)來協(xié)助完成，尤其是更多的儀器內(nèi)被安裝了固化的有一定功能的計算機(jī)模塊，可在野外將觀測數(shù)據(jù)直接進(jìn)行處理和運(yùn)算并成圖，但不能用計算結(jié)果完全代替最終的解釋，它與異常解釋方法中的數(shù)據(jù)處理完全是兩回事，它仍屬于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的一部分。

物探工作在不同的精度要求時，異常的各項改正措施亦有所不同。

就磁法而言，要準(zhǔn)確地算出異常值，要進(jìn)行日變改正、儀器的溫度系數(shù)改正及零點(diǎn)飄移改正、總基點(diǎn)改正及緯度改正等項。就日變改正而言，在夏季，早上與中午之差可達(dá)50nT，不作這個改正，精度再高的儀器計算的異常值中也將包含這個50nT±的誤差，同時還要作好相應(yīng)的輔助工作，即為保證數(shù)據(jù)觀測的質(zhì)量，在室內(nèi)還要設(shè)置日變站以觀測地磁場的變化情況，日變站最好設(shè)在地下，保持溫度恒定，其次日變站要沒有人工場干擾。在野外要記下每點(diǎn)觀測的時間，然后從圖上查出該時間的日變值進(jìn)行改正，不記測點(diǎn)的時間，就無法確定在測量該點(diǎn)磁場值時日變的數(shù)值，也就無法作改正，而且，到底是用混合改正，還是分項改正，是否進(jìn)行儀器一致性對比，儀器常數(shù)定期測定及基點(diǎn)間的連測精度要求等等。

也就是說，作好各種改正還需要一些特別的裝備和多種工作的配合。

就重力而言，要做高度改正、中間層改正、地形改正及緯度改正等項，1m 的高度能引起 0.2～0.3mGal的重力異常，如果不作改正，很容易將異常值和背景值混為一談，尤其在重力異常值低的地區(qū)。山區(qū)作重力測量，地形改正很重要，沒有相應(yīng)比例尺的地形圖，地形改正的質(zhì)量差，整個重力法的質(zhì)量將降低，以致不能解決地質(zhì)問題。

電法一般是絕對測量，各項改正工作量不大，有的就無需做改正。電阻率法及 電磁法等方法的地形改正，一般放在解釋推斷中考慮。

3.提高物探工作質(zhì)量要保證成圖的精度

物探工作的成果最后是用成果圖表示，因此成果圖的質(zhì)量很重要。（1）圖名、坐標(biāo)線、比例尺及方位等如果標(biāo)注的與野外實際觀測不一致，會引起嚴(yán)重的后果；（2）圖紙上展示的內(nèi)容反映的是工作區(qū)內(nèi)的物探工作成果及地球物理特征等客觀事實。以等值線圖為例，目前多數(shù)是由計算機(jī)進(jìn)行勾繪的，一方面計算機(jī)是經(jīng)純理論的數(shù)值運(yùn)算來進(jìn)行勾繪的，另一方面有關(guān)參數(shù)的選擇也是人為的（綜合體現(xiàn)參數(shù)選擇者的個人水平 、認(rèn)識能力），因此，參數(shù)的選擇也非常重要。

4.提高物探工作質(zhì)量要有全面的工作方法

在一個地區(qū)做物探工作要用何種物探方法，要根據(jù)物探工作的任務(wù)及工作地區(qū)的地質(zhì)及地球物理條件來確定，常常是為了配合一種主要的方法，還要作其它的方法，以利于對異常性質(zhì)的判斷，例如在石英巖脈和其它的高阻巖脈上都會測出高阻異常，但石英脈有明顯磁性低的特點(diǎn)，輔以磁法測量則有利于對與石英脈有關(guān)的礦產(chǎn)進(jìn)行定性解釋。

再如，從完成工作的地質(zhì)任務(wù)來考慮，只要作重力法就可以了，但重力法受地下基巖起伏影響很大，為了提高重力法的推斷解釋水平，提高重力法的效果，要作一定數(shù)量的電測深或淺層地震。

物探方法不全面，影響了物探方法的地質(zhì)效果，降低了整個物探工作的質(zhì)量。

5.提高物探工作質(zhì)量要保證找礦的質(zhì)量

物探工作的效果決定于根據(jù)其結(jié)果所作的地質(zhì)解釋，只有當(dāng)這些解釋完整可靠，才能及時對工作地區(qū)找礦遠(yuǎn)景作評價，合理地布置勘探工程。

物探工作成果的解釋推斷一般包括：（1）關(guān)于工作地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造方面的結(jié)論；（2）關(guān)于要尋找的地質(zhì)體是否存在的結(jié)論；（3）關(guān)于礦體的位置、形狀及大小的結(jié)論。這三方面的內(nèi)容對于每項具體物探工作應(yīng)有不同的側(cè)重。例如，普查時著重解決一、二兩方面的問題；詳查時著重解決第三方面的問題.普查時由于測網(wǎng)較稀，測出的物理場詳細(xì)程度不夠，礦體的異常經(jīng)常以點(diǎn)異常的形式出現(xiàn)，根據(jù)一個點(diǎn)的異常值來確定礦體的大小及形狀是不可能的。詳查時工作面積一般不大，要解決很多構(gòu)造問題是有 困難的，此時，由于測網(wǎng)較密，能測出物理場的細(xì)節(jié)，有可能根據(jù)物理場的特征點(diǎn)來確定礦體的空間位置、形狀及大小。

由于各種物探方法解決問題的側(cè)重面不同，也就是說并不是所有的物探方法都能確定礦體的大小及形狀，比如用磁法及重力法有可能確定礦體的形狀及大小，但也要有一定的條件。因此，物探工作結(jié)果解釋推斷的具體內(nèi)容，要根據(jù)物探工作的地質(zhì)任務(wù)、所用的物探方法及具體條件來具體確定，對物探成果的解釋要本著全面、客觀 的原則，堅持實踐第一，對工作成果要多次解釋。

堅持實踐第一的觀點(diǎn)是指對物探工作成果所作的解釋一定要用工程來驗證，只有通過驗證才能判斷人們對物探工作成果所作 的解釋是否正確，提高解釋推斷的水平.由于受到認(rèn)識水平、資料不足等的限制，人們對物探工作成果的解釋并不總是對的，有許多現(xiàn)象暫時還不能解釋，只有通過地質(zhì)工作的反復(fù)實踐才能解決這些問題。

另外，對物探工作的成果不能只作一次解釋，而要做多次解釋。這是因為對物探工作的成果要做出正確的解釋，需要有充分的地質(zhì)資料及充分的物性資料，而作物探工作的地區(qū)這些資料并不是經(jīng)常具備的，只能在工作過程中逐步積累起來。對物探工作的成果做出正確的解釋還受當(dāng)時物探工作的理論及技術(shù)水平的限制，受工作者本人的認(rèn)識水平的限制，往往需要經(jīng)過由實踐到認(rèn)識，再由認(rèn)識到實踐這樣多次的反復(fù)才能夠完成。對物探成果的解釋，只有在地質(zhì)勘探的實踐過程中反復(fù)進(jìn)行才能逐步完善，逐步接近客觀實際。

6.結(jié)語

實現(xiàn)地質(zhì)找礦突破，首先必須關(guān)注地勘隊伍生存與發(fā)展之前提，突破機(jī)制體制、法律法規(guī)等有關(guān)障礙束縛，誠所謂“工欲善其事，必先利其器”。只有如此，方能夠更好、更迅速地達(dá)成地質(zhì)找礦突破的目的。 本文從幾方面簡單的來說明物探工作的地質(zhì)效果與施工和找礦的關(guān)系，便于大家在實際工作中參考。 [科]