地球物理異常為什麼能用於地質找礦
⑴ 地球物理勘探在資源勘查中的作用(舉例)
地球物理勘探"簡稱物探,即用物理的原理研究地質構造和解決找礦勘探中問題的版方法,它是以各種岩石和礦權石的密度,磁性,電性,彈性,放射性等物理性質的差異為研究基礎。用不同的物理方法和物探儀器,探測天然的或人工的地球物理場的變化。通過分析,研究所獲得的物探資料,推斷,解釋地質構造和礦產分布情況。
目前主要的物探方法有:重力勘探、磁法勘探、電法勘探、震勘探、放射性物探等。依據工作空間的不同又可分為:地面物探航空物探、海洋物探、鑽井物探等。在覆蓋地區,它可以彌補普查勘探工程手段的不足,利於綜合普查找礦和地質填圖,遙感遙測技術的發展,為地球物理勘探開辟了新的途徑。
⑵ 為什麼要進行地質勘探
1、考證地球的歷史(古地貌、古生物、古環境等等)
2、找礦找資源(雖然用專地球物理方法也屬能搞,但最准確的還是地質方法)
3、工程建設選址(這個還是地球物理方法用的更廣一些)
4、戰爭戰略地圖繪制(國傢具體地形圖都是保密的)
⑶ 地球物理探礦法
(一)地球物理探礦法的基本原理
物探的理論基礎是物理學或地球物理學,是把物理學上的理論(地電學、地磁學等)應用於地質找礦的方法。基本特點是利用地球物理場或某些物理現象,如地磁場、地電場、放射性場等異常特徵進行勘查找礦。它與地質學方法有著本質上的不同。通過物理場的研究可以了解覆蓋區的地質構造和產狀。因此地球物理探礦法的應用具有一定的特點和前提。
1.特點
(1)必須實行兩個轉化才能完成找礦任務。即先將地質問題轉化成地球物理探礦的問題,才能使用物探方法去觀測。在觀測取得數據之後(所得異常),只能推斷具有某種或某些物理性質的地質體,然後通過綜合研究,並根據地質體與物理現象間存在的特定關系,把物探的結果轉化為地質的語言和圖示,從而去推斷礦產的埋藏情況與成礦有關的地質問題。
(2)物探異常具有多解性。工作中採用單一的物探方法,往往不易得到較為肯定的地質結論。一般情況應合理地綜合運用幾種物探方法,並與地質研究緊密結合,才能得到較為肯定的結論。
(3)每種物探方法都要求有嚴格的應用條件和使用范圍。因為礦床地質、地球物理特徵及自然地理條件因地而異,從而影響物探方法的有效性。
2.物探工作的前提
物探工作的前提主要有下列幾方面。
(1)被調查研究的地質體與周圍地質體之間,要有某種物理性質上的差異。
(2)被調查的地質體要具有一定的規模和合適的深度,用現有的技術方法能發現它所引起的異常。若規模很小、埋藏又深的礦體,則不能發現其異常。有時雖然地質體埋藏較深,但規模很大,也可能發現異常。故找礦效果應根據具體情況而定。
(3)能區分異常,即從各種干擾因素的異常中,區分所調查的地質體的異常。如鉻鐵礦和純橄欖岩都可引起重力異常,蛇紋石化等岩性變化也可引起異常,能否從干擾異常中找出礦異常,是方法應用的重要條件之一。
(二)地球物理探礦的方法及方法的選擇
1.物探找礦的條件分析
(1)物探找礦有利條件:地形平坦,因物理場是以水平面作基面,越平坦越好;礦體形態規則;具有相當的規模,礦物成分較穩定;干擾因素少;有比較詳細的地質資料。最好附近有勘探礦區或開采礦山,有已知的地質資料便於對比。
(2)物探找礦的不利條件:物性差異不明顯或物理性質不穩定的地質體;尋找的地質體或礦體過小過深,地質條件復雜;干擾因素多,不易區分礦與非礦異常等。
2.物探方法的種類及主要用途
(1)物探方法的主要種類:
① 放射性測量法:尋找放射性礦床和與放射性有關的礦床,以及配合其他方法進行地質填圖、圈定某些岩體等。對放射性礦床能直接找礦。
② 磁法(磁力測量):主要用於找磁鐵礦和銅、鉛、鋅、鉻、鎳,鋁土礦、金剛石、石棉、硼礦床,圈定基性超基性岩體進行大地構造分區、地質填圖、成礦區劃分的研究及水文地質勘測。
③ 自然電場法:用於進行大面積快速普查硫化物金屬礦床、石墨礦床;水文地質、工程地質調查;黃鐵礦化,石墨化岩石分布區的地質填圖。
④ 中間梯度法(電阻率法):主要用於找陡立、高阻的脈狀地質體。如尋找和追索陡立高阻的含礦石英脈、偉晶岩脈及鉻鐵礦、赤鐵礦等。
⑤ 中間梯度裝置的激發極化法:要用於尋找良導金屬礦和浸染狀金屬礦床,尤其是用於那些電阻率與圍岩沒有明顯差異的金屬礦床和浸染狀礦體,效果良好。
⑥ 電剖面法按裝置的不同分為:聯合剖面法、對稱四極剖面法。前者主要用於尋找和追索陡立而薄的良導體的金屬礦體,後者主要用於地質填圖,研究覆蓋層下基岩起伏和對水文、工程地質提供有關疏鬆層中的電性不均勻分布特徵,以及疏鬆層下的地質構造等。
⑦ 偶極剖面法:一般在各種金屬礦上的異常反映都相當明顯,也能有效地用於地質填圖劃分岩石的分界面。
⑧ 電測深法:可以了解地質斷面隨深度的變化,藉以確定礦體頂部埋深以及了解礦體的空間賦有情況等。
⑨ 充電法:用以確定已知礦體的潛伏部分的形狀、產狀、大小、平面位置及深度;確定幾個已知礦體之間的連接關系;在已知礦體或探礦工程附近尋找盲礦體和進行地質填圖。
⑩ 重力測量:可用此法直接找富鐵礦、含銅黃鐵礦;配合磁法找鉻鐵礦、磁鐵礦,及研究地殼深部構造、劃分大地構造單元、研究結晶基底的內部成分和構造,確定基岩頂面的構造起伏,確定斷層位置及其分布、規模,圈定火成岩體,以達到尋找金屬礦床的目的。及用於區域地質研究,普查石油、天然氣有關的局部構造。
⑪ 地震法:主要用於解決構造地質方面的問題,在石油和煤田的普查及工程地質方面廣泛應用。
(2)物探方法的選擇:一般是依據工作區的下列3個方面情況,結合各種物探方法的特點進行選擇:一是地質特點,即礦體產出部位、礦石類型(是決定物探方法的依據)、礦體的形態和產狀(是確定測網大小、測線方向、電極距離大小與排列方式等決定因素);二是地球物理特性,即岩礦物性參數,利用物性統計參數分析地質構造和探測地質體所產生的各種物理場的變化特點。如磁鐵礦的粒度、品位、礦石結構等對磁化率的影響,採用方法的有效性等;三是自然地理條件,即地形、覆蓋物的性質和厚度及分布情況、氣候和植被土壤情況等。
⑷ 用地球物理勘探解決地質問題的兩個轉變
用地球物理的方法解決地質問題,要經歷兩個轉變,即將地質問題轉變為物理問題和將物理問題轉變為地質問題。第一個轉變用於設計物探方法,第二個轉變則用於物探異常的地質解釋,對要解決的地質問題作出回答。
例如[1],在我國雲南個舊找深部的錫礦床,從地質上已知大型礦床賦存在隱伏花崗岩體凸起的附近,因此,在地球物理勘探不能測出礦體引起的異常的情況下,最佳方案是用這個方法去了解地下花崗岩頂面的起伏情況,圈出詳細找礦地段,然後用工程直接找礦。
經過少數地段岩石標本測定,本區花崗岩的電阻率平均值在1500Ω·m左右,比上覆個舊灰岩的電阻率(在5000Ω·m以上)低得多。因此,了解地下花崗岩頂面起伏這個地質問題可轉變為測定高電阻介質下低電阻體上端界面埋深這樣一個地球物理問題。此外,岩體的密度也比灰岩的密度低,因此,上述地質問題也可轉變為測定低密度體上端界面的埋深的另一個地球物理問題。由於當時沒有高精度重力儀,故採用了電阻率法,即選用了第一個地球物理問題。
根據電測深曲線(作了地形改正),推斷了低電阻體上界面的埋深。假定觀測點附近地下花崗岩與灰岩接觸界面近於水平,即高電阻體與低電阻體的界面為水平,將此低電阻體上界面的埋深解釋為地下花崗岩體上界面的埋深,給出要解決的地質問題的解,即將地球物理問題轉變為地質問題。
⑸ 地球物理勘探能解決哪些工程地質問題
一般主要的是岩性劃分,找出大的構造帶,構造異常。。。
⑹ 物探能夠解決什麼地質礦產勘察問題
一種是直接找礦,利用礦(化)體與圍岩的差異通過物探圈定異常和探尋異常形專態達到找礦目的,雖然屬理論上可行但實際工作中因為各方面綜合因素很難實現。
一種是間接找礦,目前以這種模式為主,是指當礦體不能引起可觀測到的地球物理異常時(由於物性差異小、埋藏深、干擾大等原因),利用反映控礦構造、控礦岩體、控礦地層的異常提供找礦信息的工作。
⑺ 成礦區(帶)地球物理異常解釋與查證
成礦區(帶)內的地球物理異常查證和評價方法,無統一的規范可循,取決於諸多因素,如成礦背景、礦床類型、物性特徵、技術條件以及成本效益等等。主要注意下列問題:
(1)遵循「從已知到未知」的原則,通過已知礦床地球物理異常標志尋找未知礦床。在成礦區(帶)內的礦床發現之後,往往會在所發現的礦床上開展不同地球物理勘查方法的試驗研究,以查明這類礦床的異常特徵並指導其他異常的查證工作。通過對已知礦床地球物理異常標志的分析,提出初始的經驗模型和概念模型,總結採用地球物理方法的組合模式,研究不同成因類型礦床所處的不同的地質環境,具有不同的控礦因素以及與此相應的岩石、礦物之間存在的物性差異;從而對未知異常進行對比分析,選擇最佳的地球物理勘查方案。
(2)物探異常的理論分析和模擬。物探異常的成因可以是多源的。如數量最多的磁異常,不僅與鐵礦,而且與銅、金和多金屬礦床也有密切的關系。除了分析物探異常的成因外,對異常進行理論模擬計算也是很重要的,有助於查明異常的起因。
芬蘭的克雷拉蒂銅—鈷礦床就是在對原來成因不明的異常進行理論模擬和解釋而發現的。該礦床與大多數芬蘭的硫化物礦床一樣,容礦岩層為元古代的花崗岩和片麻岩。20世紀80年代初在解釋已知的武奧諾斯礦床和克雷拉蒂之間的老重力資料時,根據露頭和淺鑽資料建立模型算出的重力場與實測場不符,但如果在剖面中增加一個比重較大、埋深400~1200米的隱伏容礦岩層,就可以使兩者擬合。這一模型導致在克雷拉蒂地區再次鑽探查證,鑽孔淺部岩心發現鈷和銅異常,加深後在500~600米之間見礦。這個實例說明了對異常進行理論模擬以指導查證工作的重要性。
(3)改變找礦思路,採用新技術,重新評價和查證已有的異常。在做過詳細勘查的成礦區(帶),異常評價與查證工作有時會遇到一些困難。此時,若採用新技術方法重新對異常進行查證,則可能會帶來新的機遇,實現新的突破。如瞬變電磁法自80年代以來已逐漸成為西方國家發現良導隱伏礦效果最好的方法。它的探測深度大(可超過500米),易於探測低阻蓋層下的良導體,垂向解析度高。例如,澳大利亞的貝納姆布拉銅-鋅礦床(位於志留紀的火山岩內的塊狀硫化物礦床)就是通過瞬變電磁測量發現的。
(4)要充分估計到地質情況的復雜性和物探反演中的不確定性。在這方面的基本經驗有:從已知到未知和發現新類型、新礦種並重;充分估計和善於分析成礦地質條件的復雜性;異常定性解釋中重視實測物性,定量正、反演結合並盡可能運用綜合方法的資料;充分估計異常定性定量解釋的復雜性和某些不確定性;既重視有一定強度的異常,也要注意弱緩異常的研究。詳見孫文珂文(2001)。
為了提高區域地球物理異常評價的效益,需要不斷提高勘查地球物理的技術水平和解決問題的能力。開展新原理、新方法、新參數的探索,建立一套在方法原理、儀器裝備、數據處理和解釋具有高解析度、強識別能力的一體化系統,使用多道、多參數、虛擬化、智能化的儀器設備和具有各種知識庫、各種正反演方法,能進行多方法、多參數綜合分析研究的智能解釋系統;要充分地利用現代計算機技術和軟體技術;要與地質、地球化學研究密切結合;以全面提高區域成礦評價和找礦勘探的能力和效率。
⑻ 找礦標志的物探異常
不同的圍岩岩石、礦石等,具有不同的物理性質,稱物理場。如磁場、專電場、重力場、放射屬性場等。物理場的變化稱地球物理異常。如磁異常、電異常、重力異常、放射性異常等,根據物理異常可以間接或直接指導找礦。通過對岩石、地質體的物理性質研究而形成的技術方法找礦,即地球物理探礦。
⑼ 地球物理方法在探測、解決地質災害地質問題方面的能力,地球物理勘探方法在地質災害探測中的應用
地震勘探: 可以查清楚地下岩層的速度和密度物理參數,用來解釋地下岩層的起伏形態,構造的分布狀況,岩性的變化情況
電法勘探: 可以查清地下的電阻率電導率物理參數,常用來經行水、金屬或者其他高阻類的地質體
磁法勘探: 可以查清大地電磁的分布情況,用來查清探測區域的磁力異常,通過磁力異常來定位特殊礦產
重力勘探: 雷同磁法,探測的物理參數為重力
地質雷達: 通過發射電磁波來進行快速的地下電性差異層,常用來進行路基檢測,管網探測等等
地震、電法井間CT: 通過不同的井下布設發射、接受裝置來檢測相應的地球物理參數,進一步通過CT成像方法來對井間的地層進行成像
井地CT: 採用井中激發,或者地面激發,井中或者地面接收地球物理場的變化來進行類似於椎體的成像
vsp、rvsp採用井中激發,或者地面激發,井中或者地面接收地球物理場的變化來進行地下情況的成像
常見院校有: 中國石油大學 中國海洋大學 中國地質大學 中國礦業大學
中南大學 中科院相關院所(較多不列舉) 各大石油學院 吉林大學 成都地質學院(現為科技大學) 等等等等
地震類的勘探成像精度高,可以用來定量分析。其他方法一般具有體積效應,常用來進行定性勘探。
靠 累
⑽ 區域地球物理異常
河南省地礦廳在熊耳山—崤山地區曾先後開展過1∶5萬航空磁測與1∶20萬區域重力調查工作,詳見圖-6、2-7。
圖2-6 河南省熊耳山—崤山地區布格重力異常圖(單位:10-5 m/s2)
圖2-7 河南省熊耳山—崤山地區航磁異常圖(單位:nT)
在1∶20萬布格重力異常圖上(圖2-6),祁雨溝金礦區及周圍鄰區出現兩類明顯的異常。在洛寧盆地及洛寧東南的花山、五丈山及大章以南的合峪花崗岩體呈現出明顯的NW向重力低異常區,異常中心分別與盆地及岩體分布部位大體吻合。結合地質資料分析,上述重力低異常分別為洛寧中生代盆地(根據密度測定結果,中、新生界地層的密度僅為2.0×103~2.45×103 kg/m3)及低密度的花崗岩(岩石密度為2.55×103 kg/m3)所引起。而這些局部重力低異常又均位於同一重力異常區內,推測這三個岩體在深部可能是相連,成為一巨大的花崗岩基。在重力低異常區東西兩側的熊耳群火山岩及太華群變質岩分布區,由於岩石密度較高(分別為2.70×103和2.65×103 kg/m3),表現為高重力異常區,異常中心均位於熊耳群火山岩分布區。而在岩基與熊耳群、太華群地層的接觸部位則呈現明顯的重力梯度帶,祁雨溝金礦正位於這個由低到高的重力異常帶上。
在1∶5萬航磁圖上(圖2-7),研究區東部從宏觀上又分為具有不同特徵的四種磁場區。在具有中等磁性的花山花崗岩體上呈現平穩的正異常,強度一般為300~500nT,局部可達700nT。異常總體軸向、分布部位與花山岩基基本吻合。其南部五丈山花崗岩體上出現負磁異常,表明其磁性較弱。向南到大章以南合峪花崗岩體又出現一低緩局部正磁異常,這些NW向斷續出現的磁異常可能是深部相連的花崗岩基的反映。花山岩體東西兩側的熊耳群火山岩系具正負混雜、跳躍劇烈的雜亂磁場,變化范圍為-200~200nT,反映了火山岩系磁性極不均勻的特徵。而周圍的太華群變質岩區如無其他干擾,顯示為低緩負磁異常區,一般-50~-100nT。但向南至祁雨溝金礦區又進入強度為100nT的正磁場邊緣,推測為隱伏岩體侵入所致。總之,本區重力異常圖及航磁異常圖至少反映出以下事實:①從洛寧—花山—祁雨溝—上秋盤存在一NW向重、磁異常帶,該帶也反映出在這一區域存在的NW向構造、岩漿活動帶。祁雨溝金礦區部分隱爆角礫岩體呈NW向展布與這一構造帶有很大的關系。②本區金礦均產於燕山晚期酸性侵入體(包括隱伏岩體)周邊的一定范圍,由於這類酸性侵入體與圍岩之間存在密度與磁性的差異,因此,金礦一般產於重力、航磁正負異常的過渡帶上。③花山岩體的異常向東南方向突出一分支,這可能反映了在祁雨溝礦區的深部有花山岩體向東南方向延伸的岩枝。