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綜合物探方法在地質勘查中的應用效果

2022-11-21 16:28馬天航
中國金屬通報 2022年4期
關鍵詞:物探勘探勘查

馬天航

在當前經濟社會的快速發展下,社會財產生活對地質能源的利用需求在逐漸得到提升,以前多種類型地質勘探資源陸續進行深度利用以及綜合開發。在這之中多種地質勘探資源也逐漸得到了充分開發以及綜合利用,我國對其的勘探研究和挖掘開采的工作力度逐漸更加深入,為了可以使其更好的能夠適應現代社會的發展需求,因此需要對物探技術進行不斷地創新,作為物探技術部門也因此被要求在合理分析地質勘查情況的基礎上,能夠依據實際情況選擇合適的物探技術措施,進而能夠滿足后期地質調查勘察的實際施工要求。然而單一的物探技術措施不能完全確保地質勘查的勘測精度和勘探深度,面對這種特殊情況,在目前傳統地質施工的物探技術上,要求在實際勘查時綜合應用多種物探技術方法,根據各個階段物探方法技術上的優點進而更好的分析勘探地質、埋深以及資源分布等具體情況,便于在后期地質資源利用開發以及生產中能夠取得良好的施工成績。

1 綜合物探方法相關概述

綜合物探方法的相關概念界定十分廣泛,本文中的綜合物探方法也可以稱之為地球物理勘探技術,其包含有許多單一的地質勘查技術,并將大量地質勘探技術的長處集于自身,很大程度上保證了地質勘查時的深度與質量,并大幅度提升了地質勘查的有效性。與以往單一的物探法相比較,綜合物探法有著較為顯著的優勢。第一,以往單一的物探法應用條件較為有限,如在實際物探中受某些條件的限制,只能選擇低溫物探或重力物探,若是使用具有多種物探功能的綜合物探法,就可以實現同時進行低溫物探與重力物探,進而確保地質勘查時人員與設備的安全性。第二,地質勘探質量得到明顯提升。在地質勘探中使用綜合物探法不僅能夠有效了解地質周邊構造,還可以借助低溫勘探法了解到周圍地質的安全狀況,如有異??杉皶r對其進行標注。并且電探法可以自主分析所探測的地層結構,提供給勘探人員大量有用信息。由于不同巖層受磁化影響的效果也不一樣,在該種條件下想要了解巖層磁場分布與巖層結構,就需要使用磁法勘探對巖層內部磁場進行勘測,并且還需要使用重力儀完成勘探才能掌握到巖層狀況與礦物質密度。在實際勘探過程中,可先使用綜合物探法中的電法勘探對地層結構進行勘探,勘測地層是否滿足開采要求,還能夠有效保證開采人員與設備的安全。集諸多物探法優勢于一身的綜合物探法,對地質礦產的開采有著十分關鍵的作用。

2 綜合物探方法的原則

2.1 完善探索機制

盡管綜合物探方法研究是我國礦山地質勘探的有效探索手段,要真正充分發揮其應用功能,企業首先要必須做的一件事就是盡快建立一個互相匹配的地質探索工作機理,通過不斷完善我國現有的地質勘探探索機制,將其與各種綜合的礦山勘探方法相緊密結合,可以有效促進地質勘探行業的健康發展。先進的物探理論為我國綜合物探研究方法的實際應用研究提供重要技術理論依據,從而有效推進我國綜合物探研究方法實際應用技術水平不斷穩步提高。

2.2 總體規劃

中國的自然地理變化跨度比較大,每個勘探地區的自然地理變化形式和自然生態圈地理環境也可能有很大差異,這對推進地質勘探資源勘探工作開展增加了許多難度,要求所研究使用的綜合探測勘探手段和技術方法必須具備能夠充分適應地質勘探重點區域的特殊自然地質物理條件。而勘探作為進行礦山資源地質勘探的重要手段,綜合性的勘探技術方法還必須針對不同勘探地區的地質特點情況進行合理搭配應用,從而為加強礦產資源的勘探開發綜合利用管理提供符合條件有效的地質勘探技術資料和重要地質勘探依據。因此具體來說,應該研究制定國家能源應用勘探總體計劃,運用有關綜合物探方法的主要指導思想和基本原則等并進行能源總體規劃,在能源應用中不斷創新發展,推進能源應用技術水平不斷穩步提高。

2.3 技術創新

物探的不斷創新首先一定離不開多種現代地質勘探信息分析方法和信息處理分析技術。每種現代地質勘探處理技術手段的信息處理分析技術水平及其質量要求是否一定能夠長期得到較大程度提高,取決于其各種勘探信息處理分析方法及其各種綜合信息處理技術應用的研究創新結果。此外,勘探信息處理分析技術的不斷進步發展也必然離不開我國現代地質勘探處理技術的不斷進步,將最新型的現代地質勘探處理技術廣泛應用于長期性的地質勘探,必將成為能夠大大促進長期地質勘探處理信息學的搜索學和分析處理技術手段發展水平變得更好,例如廣泛發展使用各種數字大型計算機和其他各種數字信息搜索處理分析技術等就可以大大改善長期地質勘探路線圖和地質數據庫的信息分析。

3 綜合物探法的特點

3.1 地質探測方法的選擇會受到不同原因干擾

在基礎地質勘探過程中,面對地下物質變化的條件是非常復雜的。在鉆探、采集、分析和分類大量相關地下物質數據的過程中,需要對地下物質密度隨具體實際地下條件的變化進行井下記錄。地面材料中常見的物質變化包括電場、地震能量、磁場和重力場。不僅如此,在大規?;A地質勘探的實際過程中,基礎檢測算法的選擇還必須考慮到不同測量區域地下環境溫度和大氣濕度的變化。各類基礎地質勘探檢測方法對室內環境溫度都有特定的測量要求,因此如果環境不符合用戶檢測方法的要求,就會直接將較大的誤差發送到檢測方法的用戶現場。因此,在進行基礎探測和探測時,必須充分考慮周圍的大氣環境,尤其是水、陸地等各種需要測溫的區域。由于環境不同,選擇基本檢測模式的方法可能有所不同。

此外,巖石和土壤的各種理化性質也被認為直接影響地質勘探研究成果的檢測精度和程度,特別是地質構造和滑坡的有無。它直接影響地質探測的不同方法??碧浇Y果的準確性。在理論穿透和綜合地球物理方法的使用方面,相信可以有效彌補其他地球物理方法的一些不足,但在實際使用勘探中,深度在100m 以內。盡管地質資源勘探相對較淺,但綜合地球物理方法的地質應用范圍相對較廣。相信豐富的原始地質資源可用于地質勘探。地質經濟綜合地球物理方法的應用需求不高,綜合地球物理方法地質調查研究成果的質量檢驗水平高,同時施工方法的多樣性也是綜合物探方法的一個優勢。

3.2 地質中探測精度較高

今天,我國的礦業正在不斷尋求新的發展路徑。施工難度越來越大,對地質檢測的要求也越來越高。為確保施工安全有效,地基地質勘察工作量要求越來越嚴格。為了有效提高建筑物的使用壽命和日常使用的舒適度,許多大型建筑對地質的每個檢測點的精度都有很高的要求,以保證地質的同一部分??赡馨l生在不同深度的檢測。檢測誤差應控制在合理的精度范圍內。

3.3 地質勘查的施工作業半徑較小

綜合材料勘探方法廣泛應用于地質勘探,包括固體地質綜合勘探和建筑物質量檢測。地質資源勘查的施工前準備工作需要高質量工作的,應限制竣工前工作時間。由于工作時間緊迫性的基本要求,準備工作的半徑不宜過大。在實際操作中,可能會遇到消防救援行動項目。為了以最短的運營時間完成建設,準確全面的地質資源評估,盡快完成周邊居民財產和生活管理的正?;謴?,避免火災風險逐步增加,需及時出具綜合地質檢測報告。因此,綜合材料勘探法對地質資源勘探的前期建設準備工作范圍相對較窄。

4 綜合物探在地質勘探中的應用

4.1 遙感技術

遙感技術主要目的是基于地下電磁波學的遙感技術理論,主要目的是對不同應用于地下(或地上物體內)不同的物體監測界面(或物體目標)的遙感實時分析定位與監測遙感信息分析收集處理獲取。在此類的遙感技術中,采取的遙感控制處理設施為合適不同型號的地下地上探測工程遙感發射雷達,組成部分控制處理部分主要組成包括地下遙感信號發射天線控制處理單元、發射器和遙感天線、接收器和遙感天線與地下遙感發射接收器等控制處理單元以及地下遙感天線控制單元處理數據中心、其他控制設備以及附件等。在具體地下工程勘查監測工作進行過程中,通過向地下介質遙感發射各種遙感頻率變化波形振幅范圍最大在106hz ~109hz 的高頻地下遙感發射電磁波,運用高頻遙感發射接收器與遙感天線兩種技術手段來實時分析收集這些遙感電磁波在地下空間介質中快速擴散傳播及在過程中所可能產生的各種頻率變化波形、幅度以及介質具體相位等各種頻率變化等的相關技術信息,通過對這些相關信息的實時分析收集處理與實時收集進行分析,判定地下埋或空間介質的各種變化具體情況,包括介質具體形態、結構、埋藏空間介質埋位深度以及地下空間具體物理位置等。

4.2 電法勘探

電法勘探基于不同地質巖石和其他礦石之間的地磁電性性質差異,通過觀察和分析研究基于電磁場的電法物探技術方法:由于電磁場勘探技術是用于地質勘探的一種簡單物探方法,所以目前電法勘探的技術應用范圍是廣泛的。企業可以通過利用電法勘探技術來進行探索例如確定地下斷層地質勘探條件,確定地質覆蓋層的地質厚度,尋找地下斷層地質構造的地理位置,金屬巖等礦產資源所處的地理位置等。

4.3 重力勘探

重力勘探技術的工作原理主要是根據不同地殼巖體、礦體在地表密度上的巨大差異性,通過對地表密度差異變化及其運動異常情況的實時監測觀察,來準確地完成淺層地質勘查中的勘測技術工作,其勘測研究方法依據的力學規律主要是牛頓萬有引力學的物理力學定律,具有異常觀測結果精確度高、干擾最大影響程度小等幾大重要優點。在當前重力勘查中的勘測工藝技術的綜合實際應用研究以及運用中,需要對當前勘探觀察到的淺層地質體與地下水域以及周邊淺層地殼巖體之間地表密度差異大小或者差異大的異常情況等都需要進行有充分的數據了解,通過判斷配合當前相應監測儀器的綜合運用,來達到可以明確性的分析重力勘查中的異常情況,準確可靠性地判定淺層地質勘查中的勘測技術結果。目前重力勘查技術在當前淺層地質勘查中也已經開始有著廣泛應用,勘查中的勘測技術效果顯著,可以對地下淺層地質體與礦體地層結構基本性質、地質體與地貌主體構造等異常情況可以進行準確的勘查勘測判斷,地質勘查中的勘測技術結果較為準確可靠。

4.4 化學勘探

化學元素勘探主要是對地下某些重要化學元素的礦化含量進行測量,從而可以發現各種類型的水下化學異常,或者是跟蹤某些地下化學元素通過確定化學元素或金屬元素的礦化含量的物理遷移變化方向,可以被用來研究解決問題評價地下區域礦物含量和礦量的遠景,尋找地下礦床,追蹤地下礦化異?,F象和其元素分布變化規律,指導采礦布置。

4.5 放射性勘探

放射性地質測量方法基于核物理學的放射測量方法,地層和地質巖體中都含有豐富的天然各種放射性元素,放射性金屬元素經過衰變后所產生的諸如α、β、γ 等放射線,通過各種專業測量儀器可以測量各種放射性金屬元素礦釋放出的天然射線和波強度,來輔助尋找各種放射性金屬礦床以及輔助解決其他相關專業地質調查問題的一種重要物探探測方法,主要可以用于輔助探明各種礦床的大小,確定各種放射性金屬元素礦的含量,并用以輔助指導探測鉀、鈾、釷三種礦的地質勘探和工業開采,也同時可以應用于其他環境化學污染物的檢測等。其主要缺點之一是需要探測礦床的深度小,須與其他專業地質調查工作人員協同起來進行。

4.6 地脈動測試

地球脈動地震測試主要基于現場測量各種自然地質資源的實際案例應用。其主要用途包括由火山、雨水和強臺風等一系列不可避免的因素造成的各種自然地質資源。地球脈動地震試驗實際應用的基本原理如下,測量不同運動方向的自然震中、地震和脈動的平均振幅和頻率、地震和脈動的主要頻率等數據,主要用于建筑物地震化學反應的脈動檢測和建筑物局部抗震結構的脈動地震檢測設計試驗分析。根據硬場地脈動地震試驗統計、當地建筑物隔振力學性能設計分析和抗震試驗結果,將天然震源歸類為硬場地地基土。很多實例應用性能地面脈動地震試驗現場土壤可分為三種類型,第一類中軟地基土和第二類中軟土,根據地基土的類型不同。硬軟地基土包括現有部分軟地和硬軟地基土4 種類型。

地面脈動地震試驗一般用于大地震的振動監測和分析。當發生地震區或大地震時,墻基的振動周期變得與墻體振動相似。同時監測地震共振和類似地震共振的共振的發生,延長時間點和長度,增加墻體振動的振幅,例如類似地震共振的共振,特定地震區或地震地面部分建筑物嚴重損壞受地震影響。在地面脈動試驗中,當震源在特定的自然條件下發生振動時,利用專業的固有振動測量儀,盡快記錄其固有頻率,并進行詳細分析,得到最終結果。綜上所述,綜合數據可有效解釋工程建筑與墻基的共振現象,保證數據的可靠性和可靠性。

5 應用效果分析

5.1 測試準備

在進行實驗測試中,需要準備實驗設備,包括電法儀器、電磁法儀器、重力儀器和聲波類儀器,分別具有不同的型號和勘查特點。了解地質勘查中需要使用的設備儀器,以及儀器設備的型號,了解到每個儀器設備測試的深度也是不一樣的,需要兩種或者兩種以上的設備在地質勘查中相互配合使用,在展開實驗測試中,需要確定勘探地區的坐標位置以及基本的信息參數,選取某區域的三組不同深度地層進行地質勘查。本文研究將選取三組局域范圍,測量出它們的橫縱坐標以及探測的深度。根據巖層方向確定好方位角。

5.2 應用結果

為了分析綜合物探方法在地質勘查的效果,通過對三個礦區點的位置分析,預測礦體埋藏深度,利用綜合物探方法進行勘查。隨著所處的地層越來越深,勘查的天數也隨之增加,但在其中使用的綜合物探方法都能夠較好見礦,且預測見礦深度與實際見礦深度相差較小,極大地提高了地質勘查的進程,保證見礦效率,綜合物探方法的使用在預測前和預測后都有很好的效果。

6 結語

總體而言,物探探測技術應該具有很多面的優勢,可以根據不同性質地區各種地質地理條件下所積累的豐富勘探經驗,客觀化地反映各種大型地質勘探現象。特別是在各種大型能源礦的開采中,在過去的地質勘探工作過程中已經能顯示表現出極好的技術優勢。但是又需要考慮到各地的具體地質地理條件不同,因此在地質勘探工作過程中企業應該要做一些更多面的研究性勘探工作,結合當前的勘探方法,可以對具體地層結構進行全面性的勘探,并及時獲得當前所需的勘探信息,這些勘探數據不僅有助于以后的技術分析和科學研究,在以后進行地質勘探工作過程中還需要特別注意根據地質勘探場地環境的不同情況來及時進行研究選取不同的地質勘探技術方法,以利于保證勘探工作的準確效率以及安全。

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