井中物理探矿技术方法简述

詹志勇张金国

（承德市铜兴矿业有限责任公司，河北承德067250）

摘要：物探分为地面物探和地下物探。地下物探在石油、煤田、金属与非金属勘探和水文地质、工程地质工作中应用广泛。近些年来，我国井中物理探矿工作得到了迅猛的发展。物理探矿工作的规模越来越大，技术水平越来越高，探矿的效率也越来越高。因此，在油、气田和煤田勘探中，测井是不可缺少的勘探手段。常见的物探矿技术方法包括井中磁测、井中激发极化法、井中（坑道）充电法、坑道（井中）自然电位法以及井中电磁法，这五种技术在井中探矿的工作中发挥了至关重要的作用，本文主要介绍了这五种方法的原理以及优势。

关键词：井中物探；物探方法；原理

随着经济的飞速发展，人们对于金属矿产的需求量也越来越大，因此对于金属矿产的勘查越来越重要。随着找矿勘查工作的逐步深入，深部金属矿的勘查越来越受重视，深部找矿的方法也成为了地质找矿行业讨论的热点。井中物理探矿技术是井中找矿工作中最常用的一种手段，越来越受到人们的关注。井中物理探矿技术是指在钻井、坑道或者钻孔中放入勘探仪器，激发和观测物理场的勘探方法。要想提高井中探矿工作的效率，降低发掘难度，就要对物理探矿技术有充分的了解。

1井中物理探矿技术的概述

井中物理探矿技术主要用于探测钻孔、钻井或坑道周围的地质问题，如果发现其周边有矿产资源，就要确定矿产的具体位置，包括离井或孔的水平距离、深度以及方位等等。随后就划定矿产的范围，并研究矿产资源在圈定范围内是否连续。井中物理探矿技术与常规的测井技术和地面物理探矿技术的原理基本上相似，但是在探测精度、范围、对象、分辨率等方面上的差异还是很大的。常规测井技术的探测分辨率与精度是三者中最高的，但是探测范围比较小，探测对象在尺寸上也有一定的限制。井中物理探矿技术的分辨率和精度介于两者之间，但是探测的范围很大。综合对比，井中物理探矿技术比另外两种都要好。当前常用的物探矿技术方法包括井中磁测、井中激发极化法、井中（坑道）充电法、坑道（井中）自然电位法以及井中电磁法等。下面将逐一详细介绍。

1.1井中磁测

井中磁测主要是通过利用不同金属矿石之间产生不同的磁场对矿物质内部的金属矿进行准确的定位，因此，这种勘探方式是根据不同金属矿石之间所产生的不同磁场及其分布规律进行勘查，进而找出内部的金属矿物质。目前，我国已经具备了较为完备的磁场勘查的基础，而且这一方式也得到了较为广泛的运用。井中磁测的最大特点是径向的探测范围较广，同时还具有良好的空间定位能力，能提供准确的磁场信息。常用于测定磁铁矿或者含有铁磁性的多金属矿的分布情况以及品位，划分各种不同岩石的分布层，在磁铁矿的勘探工作中具有重要的知道作用。井中磁测对于下次钻孔深度、方位的确定有着其他方法无可比拟的优势。井中磁测只要通过对单孔的一次性测量就能获得孔周围几百米的全方位信息，可以直接判定孔周围是否存在磁铁矿或者含有铁磁性的多金属矿，不存在多种情况的问题。

1.2井中激发极化法

井中激发极化法是根据不同的岩石与矿石对于激电的反应不同的原理而发展起来的。通过观测和分析井中激电效应，可以得出岩石与矿石的分布情况。井中激发极化法是最近兴新的一种结合井下和地面物理探矿技术的方法。相对于传统的电阻率法和电磁法，井中激发极化法最大的优点在于不受电阻率大小的限制。它不仅能探测电阻率与井周围岩石相差明显的块状硫化物矿床，还可以探测相差不明显的浸染状金属矿床，这是传统的探测方法无法做到的。除此之外，井中激发极化法在地形起伏的山区不会产生异常的信号。井中激发极化法根据电极的不同可以分为三种工作方式，即井井、井地和地井。井井方式主要用于探测两个钻井的深部矿体与两井之间矿体的关系；井地方式可以探测矿体的走向，有利于划定矿体的分布范围；地井方式主要用于探测井底或者井周围的盲矿体分布情况，并分析其存在的具体位置。

1.3井中（坑道）充电法

井中（坑道）充电法根据岩石与矿石导电性的不同，观测分析充电电场的分布情况，从而推断钻井周围与井底的矿体分布情况，其原理与地面充电法相同。井中（坑道）充电法相对于传统的地面充电法在探测具有良好导电性能的矿体时最大的区别在于，其供电电极至少一个要放在钻井或坑道中裸露的矿体上，也可以是井周围的岩石。可以测量钻井周围多个位置的充电情况，以便于更精确地判定矿体的大小。为了增强井中（坑道）充电法的探测能力，可以加大充电的功率。近几年，增强型井中（坑道）充电法在金属矿的勘探工作中发挥了重要的作用。下面简单介绍下增强型井中（坑道）充电法在勘探铜矿体中的应用。

井中（坑道）充电法在测量已经矿体的走向与延伸的情况上具有着其他传统方法无可比拟的优势。在现实案例中往往要结合多种现代的井中物理探矿技术，才能将各种方法的功能发挥至最大。在本例子中，主要结合了坑道充电法、坑道激电法和井中激发极化法，得到了新矿体的具体位置及其大小状态。

1.4坑道（井中）自然电位法

坑道（井中）自然电位法的工作原理是测量坑道或钻井中的电位梯度，并结合地面测量的结果，全面反映坑道或钻井中自然电位的空间分布情况。通过分析自然电位的异常，找出其异常的空间位置，并确定引起异常的矿种以及其形状。坑道存在不会影响自然电位的分布情况，只会对其电位的绝对值有影响。

1.5井中电磁法

井中电磁法可以简写为BHEM或者DHEM，利用低频简谐场或者不稳定场的原理，对钻井或者钻孔周围进行测量，从而探测钻井或钻孔周围具有良好导电性的矿体空间分布于延伸的情况。在钻井或钻孔周围布置大激发回线，钻井或钻孔中的探头进行接收和探测。经过十多年的发展，井中电磁技术得到了提升，实现了低频率段内的工作，在井中深部矿产的勘探工作中发挥着日益重要的作用。井中电磁法的优势在于钻探的成本低，探测矿体的范围广，探测的径向距离可达几百米，受复杂因素的干扰程度相对较小。井中电磁法一般用于探测划定具有良好导电性的矿体的分布情况。

2结束语

物探方法的选择，一般是依据工作区的下列三方面情况，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、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。

不同的物探方法都有其自身的缺点和优点，根据勘查区的实际情况，选择合适的物探方法是重点。在做物探工作前，应充分收集勘查区的地、物、化、遥资料，做好深部金属矿勘查的准备工作，物探专业技术人员才能够有足够的依据进行推理和解译，才能更加准确地反映真实的地质体。综合利用井中物理探矿技术的各种方法，可以提高探矿的效率，同时还可以降低勘查的成本。物理探矿工作应最大限度地发掘底下潜藏的矿产资源，为国家的发展做出贡献。

参考文献

[1]杨树军.物探方法在地质勘查中的应用[J].黑龙江科技信息，2013（35）.