1、重力勘探

 

  重力勘查是通過觀測地球表面重力場變化解決地質構造和找礦問題的一種物探方法。

 

  基本理論是牛頓的萬有引力定律。實驗表明，在地球周圍空間，自由落體的速度是遞增的，這個遞增率稱為重力加速度。而且在地球周圍空間的同一個點上，所有物體的重力加速度是相同的。然而，地球上各點的重力加速度并不相同，因為地球并非是均勻的同心殼層結構的理想球體，重力加速度的大小隨觀測時間、地點的不同而有差異，這種差異主要取決于測點的緯度、高度、周圍地形起伏、地球的潮汐及地球內部密度分布等五個因素，五個因素中最后一個因素對地質勘查才有意義。

 

  在重力測量中，不是測量重力本身，而是測量它的加速度，這是因為重力與測量時所用物體的質量有關，而重力加速度無關，人們習慣上把重力加速度簡稱為“重力”。

 

  在國際單位制（SI）中，重力勘查的單位為10-5m/s2（毫伽），以往資料（克.厘米.秒制）（CGSM）中，為mgal（毫伽）。  地面上觀測的g－地球正常的g＝重力異常。 重力按其任務可分為區域重力、大比例尺重力。

 

  2、磁法勘探

 

  磁法勘探是一種應用最早、最成熟、輕便、效率高、成本低、適用性強的物探方法。它是通過觀測研究天然地磁場的空間分布規律及其變化來解決與鐵磁性物質（鐵、鎳、鈷、磁鐵礦、磁黃鐵礦、鈦磁鐵礦）有關的地質找礦問題的物探方法。

 

  磁法勘探目前多使用電子磁力儀，觀測研究的磁參量是△T，其次是它的垂向梯度TH與水平梯度TX。△T是觀測點處地磁場總強度T的絕對值與該點正常地磁場T0的絕對值的模量差

 

  △T＝ㄧTㄧ－ㄧT0ㄧ

 

  磁測的單位是nT（納特），與過去常用的CGSM制單位γ（伽馬）大小相等。

 

  磁測可按工作區域分為航空磁測、地面磁測和井中磁測。現在提出的高精度磁測的觀測總精度是＜5nT。

 

  3、電法勘探  電法勘探是以地殼中巖、礦石的電、磁學性（如導電性、極化性、導磁性、介電性）空間和時間的分布規律研究地質構造和找礦的一組物探方法。  電法的方法很多，分類復雜，按產生電磁場原因分兩大類：

 

  ⑴直流電法（傳導類電法）  通過接地電極觀測由人工或天然場源在大地中因傳導作用差異產生異常電流場的一組方法。

 

  ①電阻率法

 

  包括中間梯度法、電剖面法（聯合剖面法、對稱四極法、偶極剖面法）、電測深法。觀測電阻率。

 

  ②充電法   觀測電位（V）或電位梯度（△V）。

 

  ③激發極化法（激電）

 

  包括激電中間梯度法、激電測深法。觀測極化率（ηs）（%）、充電率（MS）（毫秒）。

 

  ④自然電場法（自電）

 

  觀測電位（V）或電位梯度（△V）。

 

  ⑵交流電法（感應類電法）

 

  是以巖、礦石導電性和導磁性差異為基礎，觀測人工或天然場源在大地中由電磁感應作用在地層中產生的渦流場或其異常電磁場的一組方法。其特點是研究利用與地質體有關的交變電磁場的建立、分布、傳播特點和規律進行找礦和解決某些地質問題。交流電法利用的場源有人工或天然場源，利用的參數有介電常數（ε）、磁導率（μ）、電導率（σ）等。測量的參數有視電阻率、復電阻率、視頻散率；電磁場的相位、實分量、虛分量、傾角等。

 

  電磁法基于宏觀的電磁場理論，以麥克斯韋方程組為理論基礎，利用多種頻率諧變電磁場或不同形式的周期性脈沖電磁場為激發源，研究地下空間電性變化而產生的異常電磁場。研究多頻率諧變電磁場的方法稱“頻率域電磁法”， 研究周期性脈沖電磁場的方法稱“時間域電磁法”。電磁法在空中、地面、井中均可進行，方法有15種之多，不一一介紹，下面僅介紹與找礦有關并常用的兩種方法。

 

  ①瞬變電磁法（TEM）

 

  屬于時間域電磁法，它是利用不接地的回線或線源向地下發送一次脈沖電磁場，在一次電磁場的激勵下，地下導體內部受感應產生渦旋電流；在一次脈沖電磁場的間歇期間，渦旋電流產生的二次磁場不會隨一次場消失而消失，即有一個瞬變過程，利用線圈或接地電極觀測二次磁場，研究其與時間的變化關系，從而確定地下導體的電性分布結構及空間形態。

 

  該方法能較準確地確定地質體的傾向、埋深、走向等。由于具有測深功能、靈活方便、工作效率較高，已廣泛用于尋找隱伏銅多金屬礦的勘查中。

 

  ②可控源音頻大地電磁法（CSAMT）

 

  它是有限長接地導線電流源向地下發送不同頻率的交流電流，在地面一定范圍內測量正交的電磁場分量，計算卡尼亞電阻率及阻抗相位，達到探測不同深度地質目標體的一種頻率域電磁測深方法。  該方法具有探測深度大，可達2km，采集的信號比較強，異常解釋的定位比較準確等優點，目前在探測較深地質體時得到廣泛的應用。使用的儀器主要有V8、GDP—32等先進的多功能電法儀。

 

  4、地震勘探

 

  利用人工激發的地震波在彈性不同的地層內傳播規律來勘探地下的地質情況的一種方法。

 

  在地面某處激發的地震波向地下傳播時，遇到不同彈性的地層分界面會產生反射波或折射波返回地面，用地震儀可以記錄這些波，分析其特點，如波的傳播時間、振動形態等，通過專門的計算與處理，能較準確的確定界面的深度與形態，判斷地層或巖體的巖性，確定油氣或其他礦產的富集區及解決水文工程地質問題。

 

  可分為反射波法、折射波法、瑞雷波法。又可分為高分辨率的淺層地震勘探（幾米—幾百米）和深地震勘探（幾十公里—到達莫氏面和上地幔的深度）。

 

  5、放射性勘探

 

  利用儀器測量介質中天然和人工核輻射場（射線強度、射氣濃度）的變化規律，從而達到找礦和解決其他地質問題的一組方法。  放射性勘探深度可達到幾百米。可分六大類：γ測量、氡氣測量（射氣測量）、中子測量（210PO測量）、χ射線測量、α卡測量、α徑跡測量等。應用于找放射性礦床、地熱、地震的活斷裂、多金屬礦產、煤田等。

 

  （二）物探方法的優缺點 物探方法的優點是：

 

  1、不僅可以了解地表或近地表的地質現象，還可以獲得深部地質信息，因而所反映地質現象的深度大，范圍寬，探測深度可以從幾十公分到幾百公里。

 

  2、物探可以獲得多種物理參數的數據和豐富的地質信息，因此，它是現代礦產勘查不可缺少的手段，也是深部地質調查的基本方法，在工程勘察與檢測，地下水、環境地質調查，考古等領域也有廣泛的應用。

 

  3、物探的科技含量較高，而且比較容易吸收和引進現代科技的最新成果，因而是一種經濟而快速的地質勘查方法。

 

  物探方法的缺點是：

 

  1、物探異常的數學解釋和地質解釋存在多解性。

 

  2、目前，除了用磁法找磁鐵礦，放射性方法找鈾礦外，物探方法一般情況下都不能用于直接找礦。在區域礦產調查和預查階段，主要用于研究成礦環境和控礦因素，在礦產勘查階段是以研究成礦地質背景和與成礦有關的地質因素為主，實現間接找礦。

 

  （三）物探應用前提條件

 

  1、直接或間接勘查的對象與圍巖存在某種物理性質的差異。

 

  2、勘查的對象具有一定的規模和適當的深度，即以現有的方法技術和儀器設備能觀測到或分辨出異常。

 

  3、能從工作地區干擾因素（表層巖性不均勻，地形起伏，人文噪聲）引起的異常中，區分出勘查地質體異常。