第 一 題

「自然電位法（Self-potential method）」係指一種被動式的地球物理探勘方法，透過測量地表自然產生的微弱直流電位差來尋找地下異常體。其物理機制主要源於地下礦體（特別是具導電性者）跨越地下水面時，礦體上部發生氧化作用、下部發生還原作用，促使電子於礦體內部流動而形成天然的原電池（Galvanic cell）效應，進而在地表產生顯著的負電位異常。 適合探勘的礦床： 主要應用於探勘具備良好電子導電性且易於地表淺層發生氧化還原反應的礦床，最典型的例子為「塊狀金屬硫化礦床」（如黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦等）以及「石墨礦床」。

「誘導分極法（Induced polarization method，簡稱 IP 法）」係指利用地下岩石或礦物的電化學極化效應（充電與放電特性）來進行地下地質探勘的地球物理方法。 其探勘原理為：將直流電或低頻交流電注入地下時，若岩層中含有具金屬導電性的礦物顆粒（如硫化礦物）且與具離子導電性的孔隙水接觸，其交界面會產生極化現象（類似電容器充電）。當切斷電流後，極化電壓會隨時間逐漸衰減（時間域 IP）；或在不同頻率的交流電下，呈現出視電阻率的差異（頻率域 IP）。 適合探勘的礦床：

「重力法（Gravitational method）」是指利用地下岩石或礦體與周圍圍岩之間的「密度差異（Density contrast）」，在地表測量微小的重力加速度異常（Gravity anomaly），進而推斷地下地質構造或礦體賦存狀態的地球物理探勘方法。 其特徵包含： (1) 實務上量測後需進行緯度、自由空氣、地形及布蓋修正（Bouguer correction），以求得「布蓋重力異常」作為研判基礎。

「電磁法（Electromagnetic method）」係指利用電磁感應原理來探測地下地質構造與礦床的一種地球物理探勘方法。 原理與特徵：由地面或空中的發射線圈向地下發送交變的「一次電磁場」，當該電磁場遇到地下具良好導電性的礦體或地質體時，會在其中激發出感應電流（渦電流）；此渦電流會隨即產生「二次電磁場」。地面的接收線圈藉由測量一次與二次電磁場的合成場（分析其振幅、頻率與相位差等參數），即可推斷地下導電體的位置、深度、形狀與規模。本方法具備機動性高、探勘速度快之優點，亦可搭載於飛行器進行航空電磁測勘。 適合探勘的礦床：由於本方法對地下良導體極為敏感，最適合用於探勘具高導電性的「塊狀硫化物礦床」（Massive sulfide deposits），如黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦等銅、鉛、鋅金屬礦床。此外，在礦山開發工程中，亦常應用於探測含水斷層、破碎帶及地下水分布等具導電異常之地質構造。