地球物理勘探流程

地球物理勘探流程探讨

——地球物理分析“七步法”

地球物理勘探是利用观测数据或地球物理场，反演计算地下目标矿体或地质体的形态与构造的方法。由于地球物理方法具有高效便捷，较强的穿透性，可以对一定深度范围内的地下异常目标体起到揭示的作用等优点，因此在现代矿业勘探活动中得到了广泛的应用和重视。例如航空物探的发展不仅有效地增强了绿地项目勘探的效率，提高潜力区带的评价筛选速度，同时还减少了勘探前期钻孔的布置施工，避免了与当地社区不必要的纠纷。

地球物理工作是公司搭建的资源评价系统的项目前端不可或缺的一部分。在评价系统实施过程中，一个完整高效的工作的流程决定了地球物理工作的质量好坏，直接影响到矿体勘探的效果。本报告主要目的是通过引入分析国外一流矿业公司或勘探机构在具体矿区或勘探项目中的地球物理工作流程和思路，总结其值得推广和借鉴的经验。

本次介绍的勘探流程是由UBC的Oldenburg教授提出的“七步法”，并在全球多个矿区进行了试验和不断完善，效果和可用性均得到了证明。Oldenburg教授项目组专职研究地球物理反演算法和应用，其开发的UBC-GIF软件是当前国际流行的地球物理反演软件，被众多公司和机构所使用。“七步法”顾名思义，将整个地球物理工作流程分为七个步骤（图1）：

（1）目标与背景（Setup）：确认勘探任务（可能是地质填图（mapping geology），埋藏体定位或者地下3D成像），分析地球物理在完成任务时能担当的作用。（2）物理性质（Properties）：对目标地质体的物性有合理的预估，寻找创建与围岩的物性对比。该阶段的关键是找到一个目标地质体的“独特”的物理性质，以便和其围岩区分。工作中常用的物性有：密度，压缩波速和剪切波速，磁化率，电导率，电极化率，介电常数。

（3）方案设计（Survey）：选择对目标地质体物性敏感的勘探方法，设计高效的测量方式采集野外数据。此阶段涉及到正演模拟和含噪声模拟数据的处理，有助于工作人员从地球物理数据分析中获得预期的信息，还能确认所选勘探方法的适

用性，预测实际工作中可能出现的误差、噪音及假异常等现象。

（4）数据采集（Data）：在野外工作中高质量、高效、高精度、安全地采集地球物理数据。

（5）数据处理（Processing）：使用滤波、反演等合适的数据处理分析手段获得地下三维构造。

（6）解释（Interpretation）：非唯一性是地学及地球物理学普遍存在的问题。在地球物理的解释分析中需要注重两个方面，一是分析预估物性的分布，另一点是以物性分布为基础增强工作人员对靶区的地质认识。

（7）结论与建议（Synthesis）：结合解释成果、先验信息和其他相关信息，判断分析反演成果是否可以解决特定的地质问题。如果不能解决，分析失败的原因，利用迭代思想重新开始流程。

图1 地球物理“七步法”

以上只是大致的流程框架，具体的细节，例如不同维数反演之间的联系，初始参考模型的确定，近地表噪声的处理，分辨率与探测能力的关系等都将在后续的勘探项目中讨论体现。