关于地球物理勘查技术的分析与探究论文_黄鹤

关于地球物理勘查技术的分析与探究论文_黄鹤

(安徽省地质实验研究所国土资源部合肥矿产资源监督检测中心,安徽合肥230000)

摘要:在社会不断发展进步的过程中,人们对于资源的使用需求也在不断增加,因此,资源勘查也成为当前地质工作的重要任务。因此,如何正确选择和合理运用这些方法,充分发挥方法技术各自的优势,就显得尤为重要。本文主要介绍了地球物理勘察技术的具体应用,并且对其中存在的问题进行了分析说明,以供参考。

关键词:地球物理;勘查;应用

前言

近年来,我国社会经济发展迅速,对于矿产资源的使用需求也在不断增加,在矿产资源勘察在理论和技术方面也在逐渐世界接轨,并且也取得了很大的成绩,特别是在物理资源勘探以及化探的新技术、新方法的应用上也在不断的改进和完善,这对我国的地球物理勘察技术的提高也有着至关重要的意义。同时我国的工作者在引进了新的技术和经验的同时,也在不断的进行改进摸索,从而也形成了一套更加适合我国国情的新技术、新方法,这也是我国矿产资源开发中必不可少的重要基础条件。

1地球物理勘查的概述

地球物理勘查是以勘查对象的物理性质和数理理论为基础,以发现地球物理差异为手段,解释和推断工程地质勘察、区域地质调查和工程结构病害检测问题为主要任务的前沿地质学科。简单的说就是应用物理学原理勘查地下矿产、研究地质构造的一种方法和理论。目前,该技术在矿产勘查中,特别是在寻找深部隐伏矿产方面,物探不可替代的作用日益突显;而在工程地质勘察中,特别是在高速公路、铁路等线性工程勘察中,物探扮演的角色越来越重要;在区域地质调查中,特别是深部地质构造调查中,物探已成为主要调查手段;在工程病害检测中,物探也已成为独特的快速、无损工程结构检测方法。随着经济发展和社会进步,物探的服务领域将越来越广泛,物探方法技术也将随之得到发展,物探将进一步超越地学学科,为解决社会进步和经济发展所面临的新课题发挥重要的作用。

2地球物理勘查的技术方法

2.1重力勘探,应用精密仪器观测由于地层、矿体密度差异引起的重力场的变化,进行地质调查和矿产勘查的方法,叫做重力勘探。广泛应用于基础地质研究,例如划分断裂、沉积盆地,圈定岩浆岩体,尤其与有色金属矿关系密切的隐伏花岗岩体,为成矿预测提供依据。

2.2磁法勘探,自然界岩石和矿石具有不同磁性,利用磁力仪器观测磁场的变化,进行矿产勘查和研究基础地质问题的方法,称磁法勘探。磁力仪轻便,工作效率高,成本低,是铁磁性矿产如磁铁矿勘查的有效方法,赋存于具有磁性的矽卡岩中的有色金属矿,磁法找矿效果也很好,此外,划分火山岩盆地,圈定隐伏岩体,研究基础地质问题,磁测可以发挥很好的作用。将磁力仪装在飞机上测量称航空磁测,可在较短的时间内完成大面积扫面。

2.3电法勘探,根据岩石和矿石的电性差异进行矿产勘查、水文勘察和研究基础地质问题的方法,称电法。电法的种类很多,有地面电法和航空电法,有直流电法和电磁法,现简要介绍几种方法:

(1)直流电阻率法,采用这种方法可以向地下供直流电观测电位,计算电阻率。水文勘察用此法较多,矿产勘查也广泛应用,但地形影响大。(2)直流激发极化发(IP),间歇正负供电,观测激发产生的二次电位,计算极化率(ηs)或充电率(Ms),导出电阻率(ρs),探测侵染状硫化矿体,效果好,如斑岩铜矿、铅锌矿、黄铁矿,铜矿等,块状硫化物矿床效果更好。比较起来,有色金属矿激电找矿效果最好。找水和划分含金破碎带也有广泛的应用。缺点:仪器较笨重,探测深度较小,一般200m以内。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆激电方法还有双频激电、幅频激电。(3)瞬变电磁法(TEM)利用不接地回线向地下发送脉冲式电磁场,用仪器观测由地下矿体、地质体产生的感应电磁场,计算电阻率,用以找矿和解决地质问题的方法,称瞬变电磁法(TEM)。适用于划分岩性层,探测含矿破碎带以及直接找低阻矿体和含水层。仪器较轻便,探测深度较大,可达500m以上。(4)可控源变频大地电磁(EH4):观测人工和天然电磁场进行找矿和研究基础地质问题的方法称可控源变频大地电磁(EH4),适用地下水、煤田、金属矿探测,以及环境调查,探测深度可达1000m,浅层,<500m利用人工源,>500m利用天然电磁场。计算电阻率参数。仪器较轻便。(5)可控源音频大地电磁(CSAMT):观测天然电磁场,计算电阻率参数。应用领域与EH4相似。还有频谱大地电磁、甚低频、陈列式大地电磁等。

2.4放射性勘探,利用专门仪器测量岩石、矿石放射性强度的方法称放射性勘探,主要用于寻找放射性矿产。方法简便效率高,放射性能谱测量可划分岩浆岩岩相带。

2.5地震勘探,不同地层弹性波阻抗(密度)存在差异,人工激发地震利用仪器观测地震波的信号,用来研究地质构造,地层分层,称地震勘探,石油、煤田、工程等勘查工作广泛应用。恩洪煤矿划分煤层及构造取得了较好的效果。高分辨率三维地震已相当于层析成像技术。目前,各物探方法数据采集已实现仪器自动录入、计算机数据处理和成图。

3物探方法应用中注意的几个问题

物探方法有着较强的复杂性和专业性,在应用的过程中还存在着很多的难点,因此为了更好的提高物探方法的应用质量,还需要注意其中存在的问题,这样也可以更好的提高物探方法的应用质量。在特定的条件下,物探方法可以取得良好的找矿效果。特定条件是:(1)矿体、地质体与围岩物性差异明显;(2)矿(化)体、地质体规模较大;(3)埋藏较浅;(4)地形条件相对较好;有色金属矿由于矿层薄、品位低、引起的异常一般较弱,常被干扰因素引起的异常所掩盖,需要根据地质条件分析研究,区分矿与非矿异常。

3.1合理选择物探方法

(1)铁磁性矿产(铁矿)、与矽卡岩、角岩有关的矿产(铜多金属矿)、与基性岩、超基性岩有关的矿产(铜镍、铬、铂钯矿)勘查,采用磁法,既快速又经济。(2)硫化物矿体,例如铜、镍、铅锌矿等,应用电法,尤其浸染状矿体激电具有独特的作用。激电还可以探测具有黄铁矿化的破碎带,在金矿勘查中可起到间接找矿的作用。(3)沉积矿床例如岩盐、钾盐勘查,应用重力法效果好,直流电法有效地探测矿层顶板埋藏深度,地震法可以较准确地探测含钾盐岩层的厚度及构造,例如小断裂等。煤炭勘查中综合方法测井有效地确定煤层深度、厚度和夹石。滇东煤田测井成效好,已成为必不可少的方法。

3.2注意物探资料的多解性、等效性研究

(1)物探异常往往不是单一因素引起,例如基性火山岩、矽卡岩磁性强,对磁测形成干扰;碳质层、黄铁矿化等激电可出现非矿异常;地形强烈起伏、岩溶破碎带可引起电阻率假异常,对找矿造成影响,一定要结合地质综合研究,努力区分矿和非矿异常。有时碳质层与矿层异常从外形上可区分,如小场,麻芋林。(2)有色金属矿一般矿层薄,品位低,形成的物探异常弱,埋藏较深的矿体异常强度也减弱,要注意低缓异常研究。应加强有色金属矿物探方法技术条件可行性及有效组合研究。(3)尽量采用多种物化探方法综合信息开展找矿工作,设法排除各种干扰因素形成的异常,努力提高找矿效果。

4结语

总而言之,在当前地质工程中地球物理勘探成为了地质找矿的重要方法,在目前的反战趋势下,高科技带动高端仪器的大量出现,这将会给矿产勘查带来一个新的面貌,同时,地球物理勘探的领域也将大大扩展,人类对矿产资源的需求越来越大,以致矿产勘查的力度加大,物化探将进入一个新的领域,是找寻矿产的主要方法。

参考文献:

[1]冯思佳.瞬变电磁法及其在工程地质中的仿真研究[D].大庆:东北石油大学,2012:1-78

[2]王福海.青岛海湾大桥工程地质地球物理勘查关键技术研究[D].青岛:中国海洋大学,2009:1-84

[3]卫学忠.煤矿采区三维地震勘探典型失误剖析[J].煤炭技术,2008(03)

论文作者:黄鹤

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月下

论文发表时间:2016/9/21

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