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1、地球物理探矿报告 序言地球物理探矿是以地壳中各种岩、矿石间的物理性质差为物质基础的，利用物理学原理，通过观测和研究各种岩、矿石物理性质差异而引起相应的地球物理场（如重力场、地磁场 、电场等）的异常，以实现基础地质研究、环境工程勘察、地质找矿等目的。第一节 重力勘探1. 重力方法的物理原理和重力方法的特点重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常以确定这些地质体存在的空间位置大小和形状从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。基础是万有引力定律，地面上各点的重力值主要决定于各点上的引力与离心力。重力观测是在地球的自然表面上而不是在大地水准面上进行的。
2、由地下岩（矿）石密度分布不均匀所引起的重力变化称为重力异常，其规模、形状和强度，取决于具有密度差的物体大小，形状及深度。由于地球深处的物质密度分布极不均匀，因此地球重力位也在不断变化。并且，地球表面的重力还随时间的改而发生变化。则各测点相对于基点的重力差值中包含了许多干扰因素的影响，不能称为重力异常。因此必须对观测重力值作相应的改正去掉那些与勘探无关因素所引起的重力变化，才能反映出地下密度分布引起的重力异常。重力勘探具有仪器轻便、成本低、观测简单、获取数据轻便快捷、勘探深度大（从表到深都有）的几个特点，因而获得了比较广泛的应用。2. 如何利用重力方法来解决地质问题（举例说明）重力法在天然地震预
3、报，油气、煤炭、金属非金属矿及地下水勘查，海洋环境调查，了解上地幔的密度变化、研究地壳深部构造及地壳地活动性、划分大地构造单元等领域有着重要的应用。首先需采用灵敏度高、精度高、适合复杂工作环境的专门仪器进行采集数据，得到现实存在的这些重力差异。然后并进行各种校正，包括地形校正、中间层校正、高度校正正常场校正，消除各种干扰因素的影响，获得单纯的由地下密度不均匀体引起的重力异常。在重力勘探中主要应用布格异常。再跟据地质体不同的密度，对所测量的数据进行正演（建立规律性认识）和反演（地质推断），得到所需要的地质数据，推测出各种地质体的特征。最后用图示进行表示出来。对于被测的地质体有一定的要求：要与围岩
4、有一定的密度差，要有一定的规模和构造形态，且不能埋藏太深。如自然界中大多数金属矿的密度都比围岩密度大。某些非金属矿，如岩盐、煤等，情况恰好相反，它们的密度一般都比围岩密度小得多。因此，当这些矿床具有一定的规模，且埋藏较浅时，能在地面上产生明显的重力异常。第二节 磁法勘探1.磁法的物理原理和磁法的特点磁法勘探是以地壳中各种岩、矿石间的磁性差异为物质基础的，由于岩、矿石间的磁性差异将引起正常地磁场的变化（即磁异常），通过观测和研究磁异常来寻找有用矿产或查明地下地质构造的一种地球物理方法。分为地面磁测、航空磁测、海洋磁测、井中磁测。地球有磁性，在其周围存在着由地球本身产生的磁场，并且在时时刻刻磁化着
5、处在地球表面的物体。实际测得的磁场与消除了各种短期磁场变化的磁场的地磁场（基本磁场）之间的差值，称为磁异常。磁法勘探的基础是岩石的磁学，地壳中的岩石和矿体受到地磁场磁化以后在其周围空间形成不同程度的磁场，其叠加在地磁场上引起地磁场的畸变，这种畸变一般称为地磁异常。不同地质体的磁化性质不同，影响小范围内的磁场，导致所测得的磁场特征也不相同，对测得的磁异常数据要先进行处理和转换，由此对工作地区的地质构造有用矿产分布及其他情况作出推断。磁法异常的幅值比重力异常大得多，反映的地质因素较单一，地质体的磁异常特征比相应的重力异常复杂。不受水域、森林、沙漠等自然条件的限制；测量速度快、效率高、效果好应用范围
6、广泛。2.如何利用磁法来解决地质问题（举例说明）磁法主要应用于直接寻找具有磁性的金属矿体、间接寻找无磁性的金属矿与非金属矿体、地质填图、在古地质学方面的应用等。磁法勘探可在地面空中海洋和钻孔中利用各种磁力仪等工具可以获取某一地区的磁异常的相关数据。数据要先进行处理和转换，如解析延拓、导数换算、分量换算、地形校正等等。然后根据已有地质资料，对磁异常进行反演，对比标准的磁异常正演模型，对磁异常进行定性与定量解释，经过改正后的异常值常用等值线平面图表示，得到所测地质体的物理性质，从而应用于各种地质上的问题处理。如磁测在固体矿产勘查中的作用主要是直接找矿和间接找矿两方面。磁测不仅能发现磁铁矿床，而且可
7、能解决勘探方面的问题：确定矿体的深度、产状要素、磁化强度和估算磁铁矿石的储量。在间接找矿中，利用所寻找矿种与磁性矿物的共生关系找矿，及用磁测查找在空间上或成因上与成矿有关的地层、构造、岩浆岩、蚀变岩石、矿化带等控矿因素。寻找各类铁矿床: 第三节 电法勘探1. 电法的物理原理和电法的特点岩石、矿体和各种地质构造，它们具有不同的导电性、介电性和电化学性质。电法勘探是以岩、矿石的电学性质（如导电性）差异为基础，通过观测和研究与这些电性差异有关的（天然或人工）电场或电磁场分布规律来查明地下地质构造及有用矿产的一种物探方法，称为“电法”。 电法勘探利用岩石、矿石的物理参数，主要有电阻率（）、导磁率（）、
8、极化特性和介电常数（）。电法中最重要最常用的是电阻率法。电阻率法是传导类电法勘探方法之一。建立在地壳中各种岩矿石具有各种导电性差异的基础上，通过观测和研究与这些差异有关的天然电场或人工电场的分布规律，从而达到查明地下构造或者寻找有用矿产的目的。主要影响因素有矿物成分、含量及结构、岩矿石的孔隙度、湿度、水溶液矿化度、温度、压力、构造层。主要包括联合剖面法、中间梯度法、对称剖面法、电测深法。电法勘探的特点可用“三多”、“两广”来慨括。“三多”指：可利用的物性参数多（导电性 或 、电化学活动性、介电性、导磁性）、利用场源多（人工场源、天然场源）、方法种类多（传导类电法勘探（直流电法）研究稳定电流场、
9、感应类电法勘探（交流电法）研究交变电流场）。“两广”指：应用空间广（航空、地面、海洋、井中）、应用范围广（金属和非金属矿、油气勘探、地质填图、水文与工程、深部构造）。2.如何利用电法来解决地质问题（举例说明）电法勘探广泛地应用于各种地质工作中，不仅可以寻找金属及非金属矿产，还可以进行地质填图，查明地下地质构造、寻找油气田、煤田和地下水等。此外，电法勘探还用于地壳及上地幔的研究之中。近年来，一些建立在电法勘探基本原理基础之上的新方法如管线探测、探地雷达等广泛用于城市工程勘查，它们在管线勘查、路基、高层建筑地基及大型水电站、水库坝基勘查方面发挥了重要作用。 通过上述各种方法测量地质体的电阻率，通过
10、不同的电阻率对地质体进行分析，得到一系列关于某地区地下的岩矿石的电学性质的定量数据，并对这些数据进行处理，寻找其中的规律，得到清晰的电阻率图（剖面图和平面图），清晰且直观的分析地质问题，定性及定量的解释地质现象，及用于找矿等。应用条件：地层应基本水平（地层倾角小于20），各层间有较明显的电阻率差异，地形起伏不大。如运用对称四极剖面法寻找地下古河道： 在某一地区地下存在一地下古河道，通过电法勘探，应用对称四极剖面法，可以了解同一剖面上两种深度范围内导电性有差异的地质体的分布情况，得到该地区的地下岩石的电性特征。进而得出古河道两侧以及下部岩石由砂粘土组成，电阻率较低；而古河床中充填的砂卵石则为高阻
11、。而在图中跟据不同地方的电性特征，就可以大致得出其河道的空间展布情况，为分析该地区古地质环境提供资料。 第四节 学习本课程后的收获及建议1.各方法的优点及存在的问题重力勘探具有仪器轻便、成本低、观测简单、获取数据轻便快捷、勘探深度大（从表到深都有）的几个优点。存在的问题是重力仪应用较复杂，受地形影响较大，干扰因素多，重力勘探只能用于测量地下某一深度的异常。磁法异常的幅值比重力异常大得多，反映的地质因素较单一，地质体的磁异常特征比相应的重力异常复杂。不受水域、森林、沙漠等自然条件的限制；测量速度快、效率高、效果好，应用范围广泛。但其测量深度较浅，也只能推测地下某一深度的地质现象。电法勘探的优点可
12、用“三多”、“两广”来慨括。“三多”指：可利用的物性参数多，利用场源多，方法种类多；两广指应用空间广，应用范围广。但也有些方法的工作效较低。现代地质学理论的发展使深部地质问题的研究愈显重要。应用于这方面研究的人工地震反射剖面大地电磁探测重力磁法地热等地球物理勘探方法已显示出其潜力和优越性。2.收获及建议通过一学期的学习，我了解了地球物理探矿的基础理论原理及主要应用方法，丰富了知识，为地质工作打下了基础。地球物理探矿作为地质找矿的工具，有着不可替代的低位，学好了这门课程，就相当于多了一条找矿的方法，可以更好的为地质工作服务。老师在课堂中通过实例以及真实仪器教学，使我兴趣大增，更好的学习了这门课程；同时老师的英语教学，提高了我对专业英语的兴趣。希望老师能多多讲解实例和展示仪器和适当的英语教学。非常感谢老师！祝老师新年快乐！
