地球物理异常为什么能用于地质找矿
⑴ 地球物理勘探在资源勘查中的作用(举例)
地球物理勘探"简称物探，即用物理的原理研究地质构造和解决找矿勘探中问题的版方法，它是以各种岩石和矿权石的密度，磁性，电性，弹性，放射性等物理性质的差异为研究基础。用不同的物理方法和物探仪器，探测天然的或人工的地球物理场的变化。通过分析，研究所获得的物探资料，推断，解释地质构造和矿产分布情况。
目前主要的物探方法有：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、震勘探、放射性物探等。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、钻井物探等。在覆盖地区，它可以弥补普查勘探工程手段的不足，利于综合普查找矿和地质填图，遥感遥测技术的发展，为地球物理勘探开辟了新的途径。
⑵ 为什么要进行地质勘探
1、考证地球的历史（古地貌、古生物、古环境等等）
2、找矿找资源（虽然用专地球物理方法也属能搞，但最准确的还是地质方法）
3、工程建设选址（这个还是地球物理方法用的更广一些）
4、战争战略地图绘制（国家具体地形图都是保密的）
⑶ 地球物理探矿法
（一）地球物理探矿法的基本原理
物探的理论基础是物理学或地球物理学，是把物理学上的理论（地电学、地磁学等）应用于地质找矿的方法。基本特点是利用地球物理场或某些物理现象，如地磁场、地电场、放射性场等异常特征进行勘查找矿。它与地质学方法有着本质上的不同。通过物理场的研究可以了解覆盖区的地质构造和产状。因此地球物理探矿法的应用具有一定的特点和前提。
1.特点
（1）必须实行两个转化才能完成找矿任务。即先将地质问题转化成地球物理探矿的问题，才能使用物探方法去观测。在观测取得数据之后（所得异常），只能推断具有某种或某些物理性质的地质体，然后通过综合研究，并根据地质体与物理现象间存在的特定关系，把物探的结果转化为地质的语言和图示，从而去推断矿产的埋藏情况与成矿有关的地质问题。
（2）物探异常具有多解性。工作中采用单一的物探方法，往往不易得到较为肯定的地质结论。一般情况应合理地综合运用几种物探方法，并与地质研究紧密结合，才能得到较为肯定的结论。
（3）每种物探方法都要求有严格的应用条件和使用范围。因为矿床地质、地球物理特征及自然地理条件因地而异，从而影响物探方法的有效性。
2.物探工作的前提
物探工作的前提主要有下列几方面。
（1）被调查研究的地质体与周围地质体之间，要有某种物理性质上的差异。
（2）被调查的地质体要具有一定的规模和合适的深度，用现有的技术方法能发现它所引起的异常。若规模很小、埋藏又深的矿体，则不能发现其异常。有时虽然地质体埋藏较深，但规模很大，也可能发现异常。故找矿效果应根据具体情况而定。
（3）能区分异常，即从各种干扰因素的异常中，区分所调查的地质体的异常。如铬铁矿和纯橄榄岩都可引起重力异常，蛇纹石化等岩性变化也可引起异常，能否从干扰异常中找出矿异常，是方法应用的重要条件之一。
（二）地球物理探矿的方法及方法的选择
1.物探找矿的条件分析
（1）物探找矿有利条件：地形平坦，因物理场是以水平面作基面，越平坦越好；矿体形态规则；具有相当的规模，矿物成分较稳定；干扰因素少；有比较详细的地质资料。最好附近有勘探矿区或开采矿山，有已知的地质资料便于对比。
（2）物探找矿的不利条件：物性差异不明显或物理性质不稳定的地质体；寻找的地质体或矿体过小过深，地质条件复杂；干扰因素多，不易区分矿与非矿异常等。
2.物探方法的种类及主要用途
（1）物探方法的主要种类：
① 放射性测量法：寻找放射性矿床和与放射性有关的矿床，以及配合其他方法进行地质填图、圈定某些岩体等。对放射性矿床能直接找矿。
② 磁法（磁力测量）：主要用于找磁铁矿和铜、铅、锌、铬、镍，铝土矿、金刚石、石棉、硼矿床，圈定基性超基性岩体进行大地构造分区、地质填图、成矿区划分的研究及水文地质勘测。
③ 自然电场法：用于进行大面积快速普查硫化物金属矿床、石墨矿床；水文地质、工程地质调查；黄铁矿化，石墨化岩石分布区的地质填图。
④ 中间梯度法（电阻率法）：主要用于找陡立、高阻的脉状地质体。如寻找和追索陡立高阻的含矿石英脉、伟晶岩脉及铬铁矿、赤铁矿等。
⑤ 中间梯度装置的激发极化法：要用于寻找良导金属矿和浸染状金属矿床，尤其是用于那些电阻率与围岩没有明显差异的金属矿床和浸染状矿体，效果良好。
⑥ 电剖面法按装置的不同分为：联合剖面法、对称四极剖面法。前者主要用于寻找和追索陡立而薄的良导体的金属矿体，后者主要用于地质填图，研究覆盖层下基岩起伏和对水文、工程地质提供有关疏松层中的电性不均匀分布特征，以及疏松层下的地质构造等。
⑦ 偶极剖面法：一般在各种金属矿上的异常反映都相当明显，也能有效地用于地质填图划分岩石的分界面。
⑧ 电测深法：可以了解地质断面随深度的变化，借以确定矿体顶部埋深以及了解矿体的空间赋有情况等。
⑨ 充电法：用以确定已知矿体的潜伏部分的形状、产状、大小、平面位置及深度；确定几个已知矿体之间的连接关系；在已知矿体或探矿工程附近寻找盲矿体和进行地质填图。
⑩ 重力测量：可用此法直接找富铁矿、含铜黄铁矿；配合磁法找铬铁矿、磁铁矿，及研究地壳深部构造、划分大地构造单元、研究结晶基底的内部成分和构造，确定基岩顶面的构造起伏，确定断层位置及其分布、规模，圈定火成岩体，以达到寻找金属矿床的目的。及用于区域地质研究，普查石油、天然气有关的局部构造。
⑪ 地震法：主要用于解决构造地质方面的问题，在石油和煤田的普查及工程地质方面广泛应用。
（2）物探方法的选择：一般是依据工作区的下列3个方面情况，结合各种物探方法的特点进行选择：一是地质特点，即矿体产出部位、矿石类型（是决定物探方法的依据）、矿体的形态和产状（是确定测网大小、测线方向、电极距离大小与排列方式等决定因素）；二是地球物理特性，即岩矿物性参数，利用物性统计参数分析地质构造和探测地质体所产生的各种物理场的变化特点。如磁铁矿的粒度、品位、矿石结构等对磁化率的影响，采用方法的有效性等；三是自然地理条件，即地形、覆盖物的性质和厚度及分布情况、气候和植被土壤情况等。
⑷ 用地球物理勘探解决地质问题的两个转变
用地球物理的方法解决地质问题，要经历两个转变，即将地质问题转变为物理问题和将物理问题转变为地质问题。第一个转变用于设计物探方法，第二个转变则用于物探异常的地质解释，对要解决的地质问题作出回答。
例如[1]，在我国云南个旧找深部的锡矿床，从地质上已知大型矿床赋存在隐伏花岗岩体凸起的附近，因此，在地球物理勘探不能测出矿体引起的异常的情况下，最佳方案是用这个方法去了解地下花岗岩顶面的起伏情况，圈出详细找矿地段，然后用工程直接找矿。
经过少数地段岩石标本测定，本区花岗岩的电阻率平均值在1500Ω·m左右，比上覆个旧灰岩的电阻率（在5000Ω·m以上）低得多。因此，了解地下花岗岩顶面起伏这个地质问题可转变为测定高电阻介质下低电阻体上端界面埋深这样一个地球物理问题。此外，岩体的密度也比灰岩的密度低，因此，上述地质问题也可转变为测定低密度体上端界面的埋深的另一个地球物理问题。由于当时没有高精度重力仪，故采用了电阻率法，即选用了第一个地球物理问题。
根据电测深曲线（作了地形改正），推断了低电阻体上界面的埋深。假定观测点附近地下花岗岩与灰岩接触界面近于水平，即高电阻体与低电阻体的界面为水平，将此低电阻体上界面的埋深解释为地下花岗岩体上界面的埋深，给出要解决的地质问题的解，即将地球物理问题转变为地质问题。
⑸ 地球物理勘探能解决哪些工程地质问题
一般主要的是岩性划分，找出大的构造带，构造异常。。。
⑹ 物探能够解决什么地质矿产勘察问题
一种是直接找矿，利用矿（化）体与围岩的差异通过物探圈定异常和探寻异常形专态达到找矿目的，虽然属理论上可行但实际工作中因为各方面综合因素很难实现。
一种是间接找矿，目前以这种模式为主，是指当矿体不能引起可观测到的地球物理异常时（由于物性差异小、埋藏深、干扰大等原因），利用反映控矿构造、控矿岩体、控矿地层的异常提供找矿信息的工作。
⑺ 成矿区（带）地球物理异常解释与查证
成矿区（带）内的地球物理异常查证和评价方法，无统一的规范可循，取决于诸多因素，如成矿背景、矿床类型、物性特征、技术条件以及成本效益等等。主要注意下列问题：
（1）遵循“从已知到未知”的原则，通过已知矿床地球物理异常标志寻找未知矿床。在成矿区（带）内的矿床发现之后，往往会在所发现的矿床上开展不同地球物理勘查方法的试验研究，以查明这类矿床的异常特征并指导其他异常的查证工作。通过对已知矿床地球物理异常标志的分析，提出初始的经验模型和概念模型，总结采用地球物理方法的组合模式，研究不同成因类型矿床所处的不同的地质环境，具有不同的控矿因素以及与此相应的岩石、矿物之间存在的物性差异；从而对未知异常进行对比分析，选择最佳的地球物理勘查方案。
（2）物探异常的理论分析和模拟。物探异常的成因可以是多源的。如数量最多的磁异常，不仅与铁矿，而且与铜、金和多金属矿床也有密切的关系。除了分析物探异常的成因外，对异常进行理论模拟计算也是很重要的，有助于查明异常的起因。
芬兰的克雷拉蒂铜—钴矿床就是在对原来成因不明的异常进行理论模拟和解释而发现的。该矿床与大多数芬兰的硫化物矿床一样，容矿岩层为元古代的花岗岩和片麻岩。20世纪80年代初在解释已知的武奥诺斯矿床和克雷拉蒂之间的老重力资料时，根据露头和浅钻资料建立模型算出的重力场与实测场不符，但如果在剖面中增加一个比重较大、埋深400～1200米的隐伏容矿岩层，就可以使两者拟合。这一模型导致在克雷拉蒂地区再次钻探查证，钻孔浅部岩心发现钴和铜异常，加深后在500～600米之间见矿。这个实例说明了对异常进行理论模拟以指导查证工作的重要性。
（3）改变找矿思路，采用新技术，重新评价和查证已有的异常。在做过详细勘查的成矿区（带），异常评价与查证工作有时会遇到一些困难。此时，若采用新技术方法重新对异常进行查证，则可能会带来新的机遇，实现新的突破。如瞬变电磁法自80年代以来已逐渐成为西方国家发现良导隐伏矿效果最好的方法。它的探测深度大（可超过500米），易于探测低阻盖层下的良导体，垂向分辨率高。例如，澳大利亚的贝纳姆布拉铜-锌矿床（位于志留纪的火山岩内的块状硫化物矿床）就是通过瞬变电磁测量发现的。
（4）要充分估计到地质情况的复杂性和物探反演中的不确定性。在这方面的基本经验有：从已知到未知和发现新类型、新矿种并重；充分估计和善于分析成矿地质条件的复杂性；异常定性解释中重视实测物性，定量正、反演结合并尽可能运用综合方法的资料；充分估计异常定性定量解释的复杂性和某些不确定性；既重视有一定强度的异常，也要注意弱缓异常的研究。详见孙文珂文（2001）。
为了提高区域地球物理异常评价的效益，需要不断提高勘查地球物理的技术水平和解决问题的能力。开展新原理、新方法、新参数的探索，建立一套在方法原理、仪器装备、数据处理和解释具有高分辨率、强识别能力的一体化系统，使用多道、多参数、虚拟化、智能化的仪器设备和具有各种知识库、各种正反演方法，能进行多方法、多参数综合分析研究的智能解释系统；要充分地利用现代计算机技术和软件技术；要与地质、地球化学研究密切结合；以全面提高区域成矿评价和找矿勘探的能力和效率。
⑻ 找矿标志的物探异常
不同的围岩岩石、矿石等，具有不同的物理性质，称物理场。如磁场、专电场、重力场、放射属性场等。物理场的变化称地球物理异常。如磁异常、电异常、重力异常、放射性异常等，根据物理异常可以间接或直接指导找矿。通过对岩石、地质体的物理性质研究而形成的技术方法找矿，即地球物理探矿。
⑼ 地球物理方法在探测、解决地质灾害地质问题方面的能力，地球物理勘探方法在地质灾害探测中的应用
地震勘探： 可以查清楚地下岩层的速度和密度物理参数，用来解释地下岩层的起伏形态，构造的分布状况，岩性的变化情况
电法勘探： 可以查清地下的电阻率电导率物理参数，常用来经行水、金属或者其他高阻类的地质体
磁法勘探： 可以查清大地电磁的分布情况，用来查清探测区域的磁力异常，通过磁力异常来定位特殊矿产
重力勘探： 雷同磁法，探测的物理参数为重力
地质雷达： 通过发射电磁波来进行快速的地下电性差异层，常用来进行路基检测，管网探测等等
地震、电法井间CT： 通过不同的井下布设发射、接受装置来检测相应的地球物理参数，进一步通过CT成像方法来对井间的地层进行成像
井地CT： 采用井中激发，或者地面激发，井中或者地面接收地球物理场的变化来进行类似于椎体的成像
vsp、rvsp采用井中激发，或者地面激发，井中或者地面接收地球物理场的变化来进行地下情况的成像
常见院校有： 中国石油大学 中国海洋大学 中国地质大学 中国矿业大学
中南大学 中科院相关院所（较多不列举） 各大石油学院 吉林大学 成都地质学院（现为科技大学） 等等等等
地震类的勘探成像精度高，可以用来定量分析。其他方法一般具有体积效应，常用来进行定性勘探。
靠 累
⑽ 区域地球物理异常
河南省地矿厅在熊耳山—崤山地区曾先后开展过1∶5万航空磁测与1∶20万区域重力调查工作，详见图-6、2-7。
图2-6 河南省熊耳山—崤山地区布格重力异常图（单位：10-5 m/s2）
图2-7 河南省熊耳山—崤山地区航磁异常图（单位：nT）
在1∶20万布格重力异常图上（图2-6），祁雨沟金矿区及周围邻区出现两类明显的异常。在洛宁盆地及洛宁东南的花山、五丈山及大章以南的合峪花岗岩体呈现出明显的NW向重力低异常区，异常中心分别与盆地及岩体分布部位大体吻合。结合地质资料分析，上述重力低异常分别为洛宁中生代盆地（根据密度测定结果，中、新生界地层的密度仅为2.0×103～2.45×103 kg/m3）及低密度的花岗岩（岩石密度为2.55×103 kg/m3）所引起。而这些局部重力低异常又均位于同一重力异常区内，推测这三个岩体在深部可能是相连，成为一巨大的花岗岩基。在重力低异常区东西两侧的熊耳群火山岩及太华群变质岩分布区，由于岩石密度较高（分别为2.70×103和2.65×103 kg/m3），表现为高重力异常区，异常中心均位于熊耳群火山岩分布区。而在岩基与熊耳群、太华群地层的接触部位则呈现明显的重力梯度带，祁雨沟金矿正位于这个由低到高的重力异常带上。
在1∶5万航磁图上（图2-7），研究区东部从宏观上又分为具有不同特征的四种磁场区。在具有中等磁性的花山花岗岩体上呈现平稳的正异常，强度一般为300～500nT，局部可达700nT。异常总体轴向、分布部位与花山岩基基本吻合。其南部五丈山花岗岩体上出现负磁异常，表明其磁性较弱。向南到大章以南合峪花岗岩体又出现一低缓局部正磁异常，这些NW向断续出现的磁异常可能是深部相连的花岗岩基的反映。花山岩体东西两侧的熊耳群火山岩系具正负混杂、跳跃剧烈的杂乱磁场，变化范围为-200～200nT，反映了火山岩系磁性极不均匀的特征。而周围的太华群变质岩区如无其他干扰，显示为低缓负磁异常区，一般-50～-100nT。但向南至祁雨沟金矿区又进入强度为100nT的正磁场边缘，推测为隐伏岩体侵入所致。总之，本区重力异常图及航磁异常图至少反映出以下事实：①从洛宁—花山—祁雨沟—上秋盘存在一NW向重、磁异常带，该带也反映出在这一区域存在的NW向构造、岩浆活动带。祁雨沟金矿区部分隐爆角砾岩体呈NW向展布与这一构造带有很大的关系。②本区金矿均产于燕山晚期酸性侵入体（包括隐伏岩体）周边的一定范围，由于这类酸性侵入体与围岩之间存在密度与磁性的差异，因此，金矿一般产于重力、航磁正负异常的过渡带上。③花山岩体的异常向东南方向突出一分支，这可能反映了在祁雨沟矿区的深部有花山岩体向东南方向延伸的岩枝。