地質工程勘查物理勘探技術探析
時間:2022-05-23 08:57:30
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現階段,在我國物理勘探技術被廣泛應用到各個生產領域,例如高速公路施工建設、鐵路建設、各種工程建設,對地質構造調查與工程病害的檢測也有一定的輔助作用,隨著經濟的發(fā)展科學技術的不斷進步我國物理探測技術被應用到各行各業(yè)中,物理探測技術為我國社會的進步以及經濟的發(fā)展提供了有效的幫助,在促進社會穩(wěn)定發(fā)展的同時也創(chuàng)造了一定的經濟的價值。
1物探技術方法的基本特點
1.1直接找礦。勘探的目標直接為礦體,例如利用磁法尋找磁鐵礦、重力法尋找鹽礦、極端法探測硫化礦等方式。1.2間接找礦。一般勘探的對象為蘊礦的地質體,例如用磁法尋找多金屬礦、重力法尋找鉀鹽、地震法勘測油氣構造、電法圈定含金破碎帶或蝕變帶等等。1.3物探資料解釋的多解性。因為不同地質體很有可能會產生相似的或者相同的異常,例如磁鐵與基性火山巖都可引起強磁的異常,銅多金屬礦與黃鐵礦都會形成擊電異常情況。1.4物探成果的等效性。地質體比較小、物性的差異存在較大差異,或者物性比較小的地質體都會在相同的條件下出現相似的異常,這就對物探異常造成了一定的困擾與影響。1.5物探過程存在的干擾因素。在進行物探過程中可能會因為各種原因對勘探的結果造成影響,例如勘探地形的影響、地質體造成的影響,這些異常情況都會對勘探造成不小的影響與干擾。
2物探技術方法與應用
隨著專業(yè)的發(fā)展,對物理勘探技術進行了詳細的總結,一般情況下物探技術方法分為重力勘探、磁法勘探與電法勘探、地震勘探、放射勘探等等方法。2.1磁法勘探技術。電磁勘探技術是以大自然各種物質之間相互的磁性差異而引起的磁場強度變化而進行的一種勘探方法,這種勘探方法的優(yōu)勢就是勘探效果比較明顯而且成本相對較低。一般情況下這種方法用來尋找一些含金屬的礦,例如磁鐵礦等。或者一些無磁性金屬礦,例如鉛鋅礦、銅礦等。在地質填圖與大地構造中磁法勘探技術也有一定的輔助作用,例如巖體斷裂的圈定、結晶基底的起伏等等。2.2重力勘探。是一種通過研究巖石、礦石密度差形成的重力場變化研究地質構造、礦產勘察的一種物探方法。這種勘探方法被廣泛應用到區(qū)域地質的研究與劃分斷裂與隆起凹陷等等。可以幫助隱秘的花崗巖成礦提供必要的依據,也會利用重力勘測進行金屬礦的勘測,可以判定巖體、劃分斷裂層特別是含鐵石英巖。2.3電法勘探。電法勘探一般是利用人工建立的直流或者交流電研究地質構造與礦產勘查與水文勘察的一種勘探方式,電法勘探的種類有許多種一般情況下分為:2.3.1直流電阻率法,利用直流電場地質構造礦產勘探及水文勘察的一種電法分支方法,但是這種方法會受到異常地形的影響。2.3.2直流時間域激發(fā)極化法,這種方法的核心基礎就是地殼中的不同的礦物與巖石電效應差異,在特定的裝置的幫助下往地下輸入正負電流,通過對地下磁場的觀測與研究進行對特定目標體的探測。這種方式最適用于對有色金屬的尋找,并且這種方法還被廣泛應用于地下水、地熱勘探等等。這種方法的優(yōu)勢就是受地形影響比較小。缺點就是儀器相對難操作,并且探測的深度限制在二百米之內。2.3.3瞬變電波法,這種方法的基本原理就是利用不接地回線向地下發(fā)送脈沖式電磁場,觀測出地下地質體產生的感性磁場的時間與空間分布,從而解決相關地質問題。這種方法的優(yōu)點就是儀器輕便操作簡單并且探測深度在地下五百米以上,觀測結果受外界影響比較小,能夠輕易穿透高阻力,隨機干擾比較小,主要應用于金屬礦以及塊狀硫化物的勘察還被廣泛應用于斷裂的尋找與巖性層的劃分等等。2.3.4可控源音頻大地電磁,觀測天然電磁場,從對實現對地址和構造與礦產勘察的研究。這種方法的優(yōu)點就是工作效率比較高,觀測深度一般在十米到三米之內,橫豎方向分辨率比較高,觀測結果受外界影響比較小,高阻屏蔽的作用比較小,主要被應用于斷裂構造研究、巖體分布查找與深部金屬礦探測與地下水的尋找。2.3.5電導率張量的測量,這是一種集找礦與地質勘察于一體的勘探方法,一般適用于對尋找放射性礦產。這種方法的優(yōu)點就是儀器操作簡便,探測深度在一千米之內,應用領域與可控源音頻大地電磁方式比較相類似。2.4放射性勘探。是對地殼中天然放射元素蛻變時釋放出的αβγ射線的一種物探的方法,主要適用于對放射性礦的尋找,它的優(yōu)勢就是操作方式簡潔工作效率比較高,其放射性能可以測量劃分巖漿巖。2.5地震勘探。地震勘探就是通過相關的物理儀器發(fā)出震波,以其波動的傳播清況為依據,利用其在不同地屢傳播速度的差異,推斷較大范圍地區(qū)的地質構造情況,并根據震波的震動規(guī)律探測地質方有無礦產分布。地震勘探法一般用于對地質構造的研究,以及地層構造與巖石彈性的研究。比較適用于煤田、油氣等構造的地質問題與區(qū)域地質問題的研究與問題解決。像是劃分大地構造,被廣泛應用于解決浮土的厚度與基巖的深埋與巖面的形狀等等。
3物理勘探學的發(fā)展對策以及建議
隨著時代的發(fā)展,物理勘探己經不斷取得技術性的突破,其技術方法逐漸應用到地質探測的多個方面,極大推動了我國地質勘探的發(fā)展。為不斷提高相關技術的利用率,保證勘探的實際效果,對其進行方法應用上的完善就顯得相當重要,對探測參與人員進行技術上的培訓也就成為必然。3.1物理勘探技術的發(fā)展以及主攻方向。物理勘察學科涵蓋了地質、礦產、工程等等許多領域,目前與今后發(fā)展的主攻方向就是對探測目標的提高以及提高空間的利用率,有效增強對對區(qū)域識別、區(qū)分、描述尺寸較小的目標與能力,有效提高復雜地形、地貌、不利地表的條件的研究與各種人為干擾條件的工作能力與提高資料綜合解釋能力。這種方法比較適用于工程地質綜合勘探方法以及工程病害評價方法等。3.2加強對新方法新技術的研究。為了有效提高我國現階段的經濟能力于地質勘探水平,需要進行系統(tǒng)的全方位的地質勘探技術研究,在自身技術掌握牢固的同時要虛心向國外學習,積極引進先進技術,從而解決目前的工作難題,建議從幾個方面入手:第一,高精度磁測資料精細處理結合復雜地質構造三維反演技術。第二,區(qū)域的溫場調查方法技術。第三,可控源音頻大地電磁勘探技術,瞬變電磁法技術在探測覆蓋層下地質體的應用技術。第四,在高阻地電條件下激發(fā)極化法測量技術。3.3推進物探儀器的更新。地質勘探除了要具備深厚的理論知識外,相關儀器的輔助作用也不可忽視。隨著世界各國物探技術的發(fā)展,各類儀器的輔助功能也越來越擇大,物探技術的利用呈現幾何性的上升,給物探工作提供了極大的便利,所以也要不斷推進輔助儀器的更新優(yōu)化。如在重力勘探礦產分布時,其輔助的重力儀等設備發(fā)揮著較好的探測作用,為保持其工作的優(yōu)勢,就要緊跟科技的發(fā)展和進步,切實保證各方面儀器的優(yōu)化。3.4提升相關工作人員專業(yè)素養(yǎng)。在物理探測技術不斷突破發(fā)展的基礎上,要提升相關技術的實際應用的效果,就必須擇化專業(yè)人才的技能素質,并為我國的地質勘探事業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的人才儲備力量。我國當前的物探技術雖然不斷有突破性的發(fā)展,但實際上仍然與發(fā)達國家存在較大的差距,所以從專業(yè)人資的培養(yǎng)入手,致力于提高勘探人資對本職工作的認識就成為重中之重#另外,還應該鼓勵物探相關人員,在專業(yè)技能和實踐經驗方面進行交流,達到相互促進共同進步的目的。3.5重視實地考察工作。對地質勘探來說,相關技術的突破發(fā)展非常重要,可以影響到國家的整個地質探測的進度,但進行實地考察工作也是必不可少的。地質實地考察是整個勘探過程的關鍵階段,其主要任務就是現察區(qū)城的地勢分布特點,實地采取巖土礦物的樣本,并對其進行檢測和判斷,初步推斷區(qū)域的地質構造,并劃定礦產可能分布的范圍,給后期的勘探工作提供必要的準備。除此之外,還應該重復進行技術總結工作,查漏補缺,溫故知新,為我國物探技術的發(fā)展增添新的內容。
4結語
隨著經濟的進步與科技的發(fā)展,我國物理勘探技術被越來越多領域需要與利用,我國對地質勘探的服務需求在逐年增加,除了服務于解決地質礦產一些傳統(tǒng)的問題之外,物理勘探技術還被廣泛應用于解決工程質量進行工程測評等等領域。有效提高物理勘測技術的能力水平,實現科技化的工作模式與發(fā)展模式是未來我們需要努力的發(fā)展目標。相信在我們的努力下,物理勘探技術一定會得到更廣泛發(fā)應用,我國經濟的發(fā)展也會上升到更高的臺階。
參考文獻
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作者:高建波 單位:深圳地質建設工程公司