金属矿勘查中物化探方法技术的新进展
一是高精度重磁勘探方法和技术
在金属矿产勘查中，高精度航磁测量、地面高精度磁测、钻孔磁测、地面重力测量和航磁测量是常用的重磁方法，勘查深度取决于矿体的大小、矿体的磁化强度和密度等因素。目前，根据磁异常，中国的找矿深度已达到1000米以下
地面高精度磁测应用范围广，工作精度≤5nT，灵敏度0.1nT。地磁总异常(δT)是主要因素，可以进行绝对测量。高精度磁测在危机矿山的找矿中应用最为广泛，主要部署在铁矿，少量部署在有色金属矿山和金矿。在国内利用直升机进行了1∶1，000的高精度航磁调查，并应用了三维定量反演数据处理技术，取得了良好的找矿效果。如河北迁安铁矿(变质构造控矿)接替资源勘探中，高精度航磁在新增资源储量2.2×108t的重大突破中发挥了重要作用。与地面磁测相比，高精度航空磁测具有更高的测量效率，不受水域、森林、沼泽、沙漠等环境的限制。同时，由于飞行是在离地表一定高度上进行的，减弱了地表磁不均匀性的影响，可以更清晰地反映深部地质体的磁场特征。例如，高精度航磁在大冶铁矿深部及外围找矿勘探中发挥了重要作用。井中三分量磁测可以发现远离钻孔的强磁性矿体，以及井底和井旁与磁黄铁矿和磁性矿物有关的弱磁性矿体。最近，我国第一台井下高精度质子旋进磁力仪和井下高精度三分量磁力仪样机研制成功，为我国中弱磁矿区开展井下磁测提供了可用设备。
自1999以来，我国系统部署了1 ∶ 20万区域重力调查。“十一五”期间，在西南三江、川滇黔毗邻地区、秦岭大兴安岭、京津唐环渤海经济区等重要成矿带开展了调查，为矿产勘查提供了重要的重力基础数据。
在金属矿产勘查中，重力测量与其他地球物理方法相结合，可以圈定成矿带；在条件有利时，我们可以探测和描述控矿构造，圈定成矿岩体，或追踪已知矿体。此外，微重力测量技术的发展为精细探测奠定了基础。由于微伽马重力仪的应用、各种改正方法的改进和精密观测方法的使用，重力异常的精度达到30× 10-8m/S2，使探测小尺度物体引起的微弱异常成为可能(关志宁，2002)。
二、电法勘探技术
(一)大深度高分辨率电磁测量技术
我国攻克了多频等幅同步电源、密集频点电源、大功率励磁稳流电源、高精度混合同步等关键技术，研制出具有我国自主知识产权的大功率多功能电磁勘探系统。供电电流是国外同类仪器的2 ~ 3倍，有效勘探深度由500m提高到1000m .该系统具有天然震源场音频大地电磁测量、人工震源场激发极化测量和可控源音频大地电磁测深功能，并具有进一步扩展的潜力，可同时获得电阻率和极化率。与国外仪器相比，具有更多的优势，为我国深部找矿提供了新的有效的技术装备。在数据处理解释方面，开发了复杂地形地质条件下的二维和三维MT、CSAMT正反演技术，人工场源激发的频谱激电正反演技术，集成形成了一套与多功能仪器配套的数据处理解释软件系统。预计基于三维反演的研究将有可能提出一种更加可靠的新的静校正方法。
(2)可控源音频大地电磁法
可控源音频大地电磁法(CSAMT)是一种人工源大地电磁测深技术，利用大功率(> 20kW)接地偶极子进行发射，工作频率为0.125 ~ 8000 Hz。工作中，通过调整二次场的观测频率，采集不同频率、不同方向的电场和磁场的幅值和相位数据，通过各种复杂的数据处理和反演手段，反映地下电阻率。它具有探测深度大(几十米到2500米)、穿透高阻层能力强、经济快速等优点。它能探测深部隐伏矿体，近年来在危机矿山深部找矿中得到广泛应用。90年代末，我国先后引进了美国宗格公司生产的GDP-16、GDP-32等多功能电阻率仪器，在工作方法和反演解释技术上取得了重要进展。但是，由于CSAMT存在场源效应、静态位移效应和全视电阻率解释等问题，场源效应研究、三维解释技术和全视电阻率解释仍是今后的主要研究方向。其探测深度大、分辨率高、抗干扰能力强的特点，将使该方法在未来的深部找矿和三维地质填图中具有巨大的潜力。
(3)大功率激发极化法(IP、SIP、CR)
激电方法包括地面激电梯、地面激电测深、地面井激电、井地激电、频谱激电、复电阻率曲线等。勘探深度通常小于500米，复电阻率法最大勘探深度可达1000米左右..近年来，大功率(30kW)激发极化法在隐伏矿和深部矿的勘探中得到了广泛应用，并取得了良好的勘探效果。采用大功率激发极化法和音频大地电磁法相结合的方法。首先利用激发极化梯形装置进行大面积扫描，发现异常后，利用音频大地电磁法进行异常的测深反演成像。这些方法的结合在保证找矿效果和效率的同时降低了找矿成本，适用于硫化物金属矿床的找矿。在危机矿山深部及外围找矿中，井内激电法是寻找近孔或孔底盲矿体的有效手段。今后应加强大功率、大探测深度下的频谱激电应用理论和方法研究，包括正反向理论、方法技术和解释软件编程研究。
(4)瞬变电磁法
瞬变电磁法在围岩与矿体电导率差异明显的地区，如铜镍硫化物矿床，具有良好的找矿效果，其勘探深度范围为20 ~ 1500m。
在国内，单分量瞬变电磁在井中的应用较少，三分量瞬变电磁的应用就更少了。在方法研究中，提出了地-井瞬变电磁三维数值模拟方法和三分量交汇技术。中国引进了世界最先进的瞬变电磁系统(加拿大DigitalPEM系统)和三分量地面井tem系统，最大深度2000m研究了瞬变电磁三维正反演方法，提高了矿体定位的精度。在金属矿山勘探中，地面井瞬变电磁测量技术得到了广泛的应用。
近年来，我国将高温超导技术引入瞬变电磁测量技术研究，成功研制了单分量和三分量高温超导磁力仪、数据处理和定量正反演技术，大大增加了勘探深度，为深部危机矿山寻找隐伏矿和精确定位矿体提供了高科技手段。
(5)大探测深度、大时域的固定翼航空电磁勘探系统。
航空电磁法适用于硫化物金属矿床和与硫化物有关的贵金属矿床的普查、断层构造带的圈定、地下介质电阻率填图等。澳大利亚合作研究中心矿产勘查技术部研发的全球最先进的航空矿产勘查系统TEMPEST，采用高灵敏度磁探头测量地质体产生的微弱二次磁场，探测深度可达300m m。
我国正在开展时间域固定翼航空电磁勘探系统及相应的数据处理解释技术研究，有望实现300 ~ 500 m的有效勘探深度。
三、金属矿地震勘探技术
非能量地震勘探，尤其是金属矿地震，在金属矿勘探中作用不明显，应用研究程度低。大多数金属矿地震勘探仍采用二维地震勘探，不能正确定位三维地质体产生的地震波场，从而阻碍了地震方法在金属矿勘探中的应用。基于反射波技术的2D、3D、VSP方法，以及地震散射法、地震层析成像等综合方法技术，具有探测深度大、分辨率高、轻便快速的特点，勘探深度在2000m以上，是金属矿地震的发展方向。
在国内首次将地震散射波作为有效波应用于金属矿山地震勘探。当矿体与围岩密度差异较大时，利用散射波地震方法寻找与矿体有关的不均匀性。对于受地质构造控制的隐伏矿体，利用反射波法探测控矿构造，从而间接寻找隐伏金属矿床。内蒙古巴彦达巴多金属矿区和铜陵金属矿区的实验研究表明，高分辨率反射地震法的纵向分辨率较高，地面地震层析成像的横向分辨率较高。将两种方法结合起来，可以较好地解决从地表到地下数千米深度范围内的底层和地质构造的分布，是在复杂地区开展金属矿山地震勘探的有效方法组合。
复杂地震地质条件下金属矿山地震探测技术的应用还存在信噪比低、干扰噪声强、反射不连续、地震波场复杂、成本高等诸多技术难题。随着找矿难度和深度的增加以及地震方法和技术的进步，地震方法必将成为金属矿勘查中一种快速、轻便、有效、探测深度大、分辨率高的方法和技术。
四是多参数联合反演解释及可视化技术
地球物理勘探是研究地下地球物理场的空间分布规律，探索其与地质构造和矿产资源的关系。从资料解释的角度来看，利用三维反演技术可以更客观地反映这一空间场的特征，是提高地球物理勘探技术应用水平的有效途径。近年来，三维反演和可视化技术已成功应用于重磁勘探，而电法解释仍处于二维反演的研究阶段。因此，重、磁、电、地震三维联合反演技术的发展将大大提高地球物理勘探成果解释的精度和空间分辨率。同时，非线性联合反演可以促进地球物理解释的量化，提高解释结果的客观性，这也是未来的发展方向之一。
地下真三维可视化建模技术是近年来发展起来的新技术。通过建立三维矿床模型，可以清晰、生动地展示含矿地层、矿源地层及各种地层与成矿的空间关系，对指导地质找矿具有重要的实用价值。
动词 （verb的缩写）岩石地球化学的新进展
岩石地球化学测量方法也称原生晕测量方法。长期以来，寻找与热液成因有关的多金属和贵金属盲矿一直是最有效的地球化学勘查方法。
在20世纪80年代末和90年代初，原生晕方法有了新的发展。根据典型矿床研究和异常解释中存在的问题，发现成矿晕具有多期、多阶段脉动叠加的特征，不同成矿阶段形成的矿体及其原生晕在空间上具有叠加构造。在此基础上，建立了金矿盲矿预测的4种叠加晕模型和盲矿预测标准，形成了寻找原生叠加晕盲矿的新思路和新方法，大大提高了盲矿预测的精度和效果。
1998后，针对多处金铜矿床的构造控矿特征，在原生叠加晕的基础上创新了采样方法和数据处理方法，形成了“构造叠加晕法”。由于采样只采集主采构造中有矿石(晕)叠加的样品，不仅加强了异常，增加了预测深度，而且大大减少了采样工作量和分析工作量。目前，该方法在危机矿山资源勘查项目湖北省胶东金矿和大冶铜金矿深部盲矿预测中取得了显著效果。
岩石地球化学调查分为表层(或浅表层)岩石取样(表层、探槽、浅井、浅钻孔等。)和深层(钻孔和隧道)岩石取样。浅部岩石取样提供的异常信息一般可以预测地下250 ~ 300 m深度的盲矿体；浅层钻探(在覆盖厚度小于50米的地区采集残积层或基岩样品)取样探测深度较深。深部取样会增加预测深度:如在500 ~ 800 m深度取一个钻孔或巷道的原生晕样品，就可以预测1000 ~ 1500 m深度的盲矿。
在岩石地球化学测量中，化探与钻探技术(浅部钻探和深部钻探)的有机结合，不断建立新的找矿模式，是近年来化探在寻找深部盲矿方面取得新进展的重要因素。今后要坚持下去，修订相应的矿产勘查规范，将钻孔原生晕测量纳入规范，提高盲矿预测的水平和深度，满足发展第二、第三找矿空间的需要。
6.寻找覆盖区隐伏矿的化探新方法和新技术
为了满足在覆盖区寻找隐伏矿的需要，20世纪90年代以前，主要研究和使用汞气、地电化学、部分提取、相态、水化学、植物、烃类等气体的测量方法和技术。20世纪90年代以后，地气(也称为地气中纳米和微米物质的测量)、活性金属提取和酶提取等方法和技术被研究和使用。近年来，在中浅层覆盖区(5 ~ 50m)开展了浅层钻探化探取样方法技术试验。
除了浅层钻探技术，近年来，也有学者将上述新的地球化学方法和技术归为深穿透地球化学方法，也称为非传统地球化学方法。这些方法和技术在寻找覆盖区隐伏矿方面取得了一定的效果，但仍处于试验或初步应用阶段。这些方法和技术探测到的异常是否来自深部矿体，一直是这些方法和技术的难点。深穿透地球化学迁移机理的研究是克服这一困难的有效途径。
近十年来，随着大量的野外观测和室内模拟实验，提出了一些新的理论和观点。主要有“还原烟囱”模型(S.M.Hamilton等人，1998，2004)、“雷暴电池”模型(D.Garnett，2004)、泵压作用机理[气动泵(E.M.Cameron等人，2004)、地震泵(E
方法技术的研究和应用涉及更多的选择性提取技术。不同景观条件和不同沉积物类型所用萃取剂的种类、浓度、萃取温度和操作流程是不同的。主要萃取剂为去离子水、活性金属离子萃取剂(MMI)、焦磷酸钠、醋酸铵、冷盐酸羟胺、热盐酸羟胺、酶萃取、柠檬酸铵和地气测量用高纯萃取剂。采集的样品类型也直接影响勘探效果。
深穿透地球化学方法的关键问题是提取工艺和目标矿物、采样深度的确定以及提取过程的控制。元素从深部向地表迁移的机理仍然是深穿透地球化学方法研究的热点。我国自主研发的深穿透技术与国外同类技术基本同步，对元素迁移机理的研究略弱于国外。总的来说，深穿透地球化学勘查方法技术还有许多问题需要解决，要取得实质性突破尚需时日。
7.三维地球化学在矿产勘查中的应用
随着计算机技术的巨大进步，地球化学数据处理和绘图方式发生了深刻的变化。从2D(平面)到3D(三维)，地球化学分带模型和地球化学弥散模型更加直观生动，可以发现许多新的地球化学指标来区分近矿和远矿的地球化学特征，大大提高了地球化学异常的解释推断水平。随着先进的三维可视化软件的发展，人们可以在三维空间中充分整合地质、地球化学和地球物理数据。在不久的将来，三维地球化学的应用将在以下几个方面取得进展:①连续取样分析在各种矿床类型中的应用；②3DGIS的查询和多元分析；(3)利用氧化还原边界作为盲矿体定位的地球化学标志；④适用于多种表面介质。
地球化学分析测试技术的进步与发展
随着分析技术的发展，新的地球化学测试方法和技术不断涌现，测试的灵敏度和准确度不断提高。目前，元素周期表上几乎所有的元素(除了气体元素)都可以快速、低成本地测定，如部分提取技术、地质年代学、蚀变因子分析、流体包裹体研究、同位素分析等。为勘查地球化学工作者提供了前所未有的选择，为地球化学勘查方法和技术研究开辟了新天地。
分析技术的进步主要表现在ICP-MS的不断完善，实现了从地壳丰度到矿石品位含量水平的全元素分析(71元素)，使大量元素的分辨率和测试精度趋于更高，从而可以低成本获得大量高精度的地球化学数据，稀土元素和铅同位素测试成本大幅降低，开创了稀土元素和铅同位素作为指示元素在矿产勘查中常规使用的新局面。