物探是地球物理勘查(或地球物理勘探)的简称,是以地质学和物理学为基础的地球物理应用学科;有关地磁场、重力场、地电场、弹性波、地温场、放射性同位素等理论为其基础理论。
二、物探的分类:
1)、按物理基础分类:重力勘查、磁力勘查、电勘查(传导类电勘探、感应类电勘探、电化学勘探)、地震勘查(反射法、折射法)、核地球物理勘查、地温勘查等。
2)、按观测场所分类:卫星、航空、地面、地下(测井)、海洋物探等。
3)、按应用范围分类:区域物探、深部物探、油气物探、金属物探、水文物探、工程物探、环境物探等。
4)、按场源形式分类:被动源(天然场、被动式人工场源)法、主动源法。
三、物探方法的优点:
1)、不仅可以了解地表或近地表的地质现象,还可以获得深部地质信息,因而所反映地质现象的深度大,范围宽。
2)、可以获得多种地学参量和丰富的地学信息;它是深部地质调查的基本方法,也是现代矿产勘查不可缺少的手段。
3)、物探的科技含量高,而且比较容易吸收和引进现代科学技术的最新成果,因而是一种经济而快速的地质勘查方法。
四、物探方法的缺点:
1)、地球物理异常的数学解释及地质解释结果存在多解性。
2)、除磁法找磁铁矿,放射性方法找铀矿外,一般不能用矿体作为直接目标。
五、金属物探方法应用前提条件:
1)、直接或间接勘查的对象与周围地质体存在某中物理性质的差异;
2)、勘查对象具有一定规模和适当的浓度,即以现有的方法技术和仪器设备能观测或分辨出异常;
3)、能从工作地区干扰因素(表层岩性不均匀,地形起伏,人文噪声等)引起的异常中,区分出勘查地质体异常。
六、岩矿石的物理性质
岩石、矿石的物理性质包括:密度、磁性、电性、放射性、热性等等。金属物探常用勘查方法主要是重、磁、电,所以,主要介绍前三种物理性质。
1)、密度:
岩石和矿石的密度主要取决于两个因素:
A、岩石和矿石本身的矿物成分;
B、岩石和矿石的孔隙率以及孔隙中的含水量。
①、主要造岩矿物和金属矿物的密度(P183、184表)
③、火成岩的密度:侵入岩密度偏高,熔岩密度较低。从酸性岩到基性岩,由于铁镁质矿物
增加而二氧化硅减少,其密度逐渐增大;超基性岩的密度最大。
④、变质岩的密度:变质岩的孔隙度相对比较小,因而变质岩的密度主要与其矿物成分有关,并随着变质程度的增大而增大。
2)、磁性:
①磁化率:为外磁场作用下物质的磁化能力。
②剩余磁化强度:为外磁场作用停止后物质保留下来的磁化强度。
③矿物的磁性:抗磁性、顺磁性、铁磁性
④火成岩的磁性:主要取决于火成岩所含磁性矿物的种类和含量、结构和构造、成岩时的地质和地球物理环境,以及成岩后的地质和地球物理作用过程等因素。无论深成岩、浅成岩或喷出岩的磁化率都是以基性岩类最大,酸性岩类最小,变化顺序(强—弱):基性—超基性—中性—酸性。磁化强度变化与磁化率变化相似。
⑤沉积岩磁性:沉积岩的磁性一般属于弱磁性
⑥变质岩磁性:磁化率及剩余磁化强度变化范围大。岩石变质程度由低到高,区域变质从浅变质~中变质~深变质,其岩石的磁性通常也从弱到强。
3)、电性:
①矿物电阻率:大多数硫化矿物、石墨电阻率都很低,称为良导体;大多数氧化矿物、富含铁硅酸岩和一些矿石的电阻率中等;造岩矿物和一些属于介质的矿物如铬铁矿、金刚石电阻率最高,为不良导体。
②岩石电阻率:一般来说,火成岩比沉积岩电阻率高,变质岩介于中间。
③极化率:是表征体极化介质激发极化程度的参数,等于极化电动势与外电场电位差的比值。
物探间接找矿方法组合表(上图)
七、物化探异常的划分与识别
广义地讲,地质勘查所指的异常主要有两类,一类是人们直接观察和分析得到的异常地质现象和产物,如构造的变形、接触热变质带、围岩蚀变、近矿矿物晕等等。一类是通过仪器观测或分析测试得到的相对正常值的偏差,物探异常与化探异常属于后一类。
1、物化探异常主要分类
1)、按性质分类:物探异常、化探异常
2)、按地质因素分类:矿异常、构造异常、岩体异常、岩性异常、深部异常。
3)、按范围分类:地球化学省、区域异常、局部异常、正异常、负异常、强异常、弱异常、低缓异常等。
4)、按有无意义分类:有意义异常、无意义异常。
2、物探异常的特点与变化
1)、客观性
2)、先导性
3)、解析性
4)、多解性
5)、局限性
6)、地区性
3、化探异常的特点
1)、信息的直接性或直观性
2)、组合和分带
3)、位置的相对性
4)、表生作用带来的复杂性
4、化探异常优选准则与方法
1)、模式辨认:通过模式辨认,将矿致异常与岩性异常、与表生环境有关的异常、采样分析偏倚造成的异常区分开来。
2)、异常界限的划定:比较明确地划定异常的界限,以便对异常的面积、强度及其它特征进行更为客观的了解对比。
3)、评价准则:区域异常面积、异常强度、异常规模、元素组合特征、元素分带特征、地球化学省的存在、有利的地质环境、有意义的航空物探异常、与已知有经济价值矿床之间的相似性。
5、物探资料在化探异常优选中的作用
1)、分析与研究地质背景,成矿地质环境。
2)、提供指示矿化或有利成矿条件的物探标志或信息。
6、遥感及综合图象处理技术在化探异常优选中的作用
1)、线、环形影像信息解译可提供深部成矿构造背景。
2)、赋矿岩层解译。
3)矿化蚀变解译。
4)、图象处理技术。将遥感图象处理技术引用到化探数据处理中,可起到扩大化探信息的作用。
7、物探异常的分类
物探异常一般按异常性质划分为甲、乙、丙、丁四类,其中甲、乙类又分出甲1、甲2和乙1、乙2四个亚类。
甲类(矿)异常:由具工业价值的矿体(含品位大于等于边界品位,规模小于小型矿床的矿点)引起的异常。
乙类(有希望或有意义)异常:推断异常与矿有直接、间接关系者。
丙类(性质不明)异常:性质难定或找矿意义不明显,尚待进一步工作的异常。
丁类(不具找矿意义)异常:明显有岩性、构造等非矿地质因素引起,且与成矿活动无关的异常。
8、有色、贵金属矿勘查中的物探异常的选择
1)、异常选择的一般原则:
①前提条件:充分的、必要的、可靠的物探资料。
②基本思路:去伪存真、去粗取精、由此及彼、由表及里。
③必要手段:数据处理。
④从实际资料出发,注意发现新的线索。
2)、异常筛选的常用方法
①经验分析法
②模型类比法
③数学地质方法
八、异常查证阶段划分
物化探异常查证一般分为三级查证(踏勘检查)、二级查证(详细检查)和一级查证(工程验证)三个阶段。