综合物探方法在地质勘查中的应用效果

2022-11-21 16:28马天航
中国金属通报 2022年4期
关键词:物探勘探勘查

马天航

在当前经济社会的快速发展下,社会财产生活对地质能源的利用需求在逐渐得到提升,以前多种类型地质勘探资源陆续进行深度利用以及综合开发。在这之中多种地质勘探资源也逐渐得到了充分开发以及综合利用,我国对其的勘探研究和挖掘开采的工作力度逐渐更加深入,为了可以使其更好的能够适应现代社会的发展需求,因此需要对物探技术进行不断地创新,作为物探技术部门也因此被要求在合理分析地质勘查情况的基础上,能够依据实际情况选择合适的物探技术措施,进而能够满足后期地质调查勘察的实际施工要求。然而单一的物探技术措施不能完全确保地质勘查的勘测精度和勘探深度,面对这种特殊情况,在目前传统地质施工的物探技术上,要求在实际勘查时综合应用多种物探技术方法,根据各个阶段物探方法技术上的优点进而更好的分析勘探地质、埋深以及资源分布等具体情况,便于在后期地质资源利用开发以及生产中能够取得良好的施工成绩。

1 综合物探方法相关概述

综合物探方法的相关概念界定十分广泛,本文中的综合物探方法也可以称之为地球物理勘探技术,其包含有许多单一的地质勘查技术,并将大量地质勘探技术的长处集于自身,很大程度上保证了地质勘查时的深度与质量,并大幅度提升了地质勘查的有效性。与以往单一的物探法相比较,综合物探法有着较为显著的优势。第一,以往单一的物探法应用条件较为有限,如在实际物探中受某些条件的限制,只能选择低温物探或重力物探,若是使用具有多种物探功能的综合物探法,就可以实现同时进行低温物探与重力物探,进而确保地质勘查时人员与设备的安全性。第二,地质勘探质量得到明显提升。在地质勘探中使用综合物探法不仅能够有效了解地质周边构造,还可以借助低温勘探法了解到周围地质的安全状况,如有异常可及时对其进行标注。并且电探法可以自主分析所探测的地层结构,提供给勘探人员大量有用信息。由于不同岩层受磁化影响的效果也不一样,在该种条件下想要了解岩层磁场分布与岩层结构,就需要使用磁法勘探对岩层内部磁场进行勘测,并且还需要使用重力仪完成勘探才能掌握到岩层状况与矿物质密度。在实际勘探过程中,可先使用综合物探法中的电法勘探对地层结构进行勘探,勘测地层是否满足开采要求,还能够有效保证开采人员与设备的安全。集诸多物探法优势于一身的综合物探法,对地质矿产的开采有着十分关键的作用。

2 综合物探方法的原则

2.1 完善探索机制

尽管综合物探方法研究是我国矿山地质勘探的有效探索手段,要真正充分发挥其应用功能,企业首先要必须做的一件事就是尽快建立一个互相匹配的地质探索工作机理,通过不断完善我国现有的地质勘探探索机制,将其与各种综合的矿山勘探方法相紧密结合,可以有效促进地质勘探行业的健康发展。先进的物探理论为我国综合物探研究方法的实际应用研究提供重要技术理论依据,从而有效推进我国综合物探研究方法实际应用技术水平不断稳步提高。

2.2 总体规划

中国的自然地理变化跨度比较大,每个勘探地区的自然地理变化形式和自然生态圈地理环境也可能有很大差异,这对推进地质勘探资源勘探工作开展增加了许多难度,要求所研究使用的综合探测勘探手段和技术方法必须具备能够充分适应地质勘探重点区域的特殊自然地质物理条件。而勘探作为进行矿山资源地质勘探的重要手段,综合性的勘探技术方法还必须针对不同勘探地区的地质特点情况进行合理搭配应用,从而为加强矿产资源的勘探开发综合利用管理提供符合条件有效的地质勘探技术资料和重要地质勘探依据。因此具体来说,应该研究制定国家能源应用勘探总体计划,运用有关综合物探方法的主要指导思想和基本原则等并进行能源总体规划,在能源应用中不断创新发展,推进能源应用技术水平不断稳步提高。

2.3 技术创新

物探的不断创新首先一定离不开多种现代地质勘探信息分析方法和信息处理分析技术。每种现代地质勘探处理技术手段的信息处理分析技术水平及其质量要求是否一定能够长期得到较大程度提高,取决于其各种勘探信息处理分析方法及其各种综合信息处理技术应用的研究创新结果。此外,勘探信息处理分析技术的不断进步发展也必然离不开我国现代地质勘探处理技术的不断进步,将最新型的现代地质勘探处理技术广泛应用于长期性的地质勘探,必将成为能够大大促进长期地质勘探处理信息学的搜索学和分析处理技术手段发展水平变得更好,例如广泛发展使用各种数字大型计算机和其他各种数字信息搜索处理分析技术等就可以大大改善长期地质勘探路线图和地质数据库的信息分析。

3 综合物探法的特点

3.1 地质探测方法的选择会受到不同原因干扰

在基础地质勘探过程中,面对地下物质变化的条件是非常复杂的。在钻探、采集、分析和分类大量相关地下物质数据的过程中,需要对地下物质密度随具体实际地下条件的变化进行井下记录。地面材料中常见的物质变化包括电场、地震能量、磁场和重力场。不仅如此,在大规模基础地质勘探的实际过程中,基础检测算法的选择还必须考虑到不同测量区域地下环境温度和大气湿度的变化。各类基础地质勘探检测方法对室内环境温度都有特定的测量要求,因此如果环境不符合用户检测方法的要求,就会直接将较大的误差发送到检测方法的用户现场。因此,在进行基础探测和探测时,必须充分考虑周围的大气环境,尤其是水、陆地等各种需要测温的区域。由于环境不同,选择基本检测模式的方法可能有所不同。

此外,岩石和土壤的各种理化性质也被认为直接影响地质勘探研究成果的检测精度和程度,特别是地质构造和滑坡的有无。它直接影响地质探测的不同方法。勘探结果的准确性。在理论穿透和综合地球物理方法的使用方面,相信可以有效弥补其他地球物理方法的一些不足,但在实际使用勘探中,深度在100m 以内。尽管地质资源勘探相对较浅,但综合地球物理方法的地质应用范围相对较广。相信丰富的原始地质资源可用于地质勘探。地质经济综合地球物理方法的应用需求不高,综合地球物理方法地质调查研究成果的质量检验水平高,同时施工方法的多样性也是综合物探方法的一个优势。

3.2 地质中探测精度较高

今天,我国的矿业正在不断寻求新的发展路径。施工难度越来越大,对地质检测的要求也越来越高。为确保施工安全有效,地基地质勘察工作量要求越来越严格。为了有效提高建筑物的使用寿命和日常使用的舒适度,许多大型建筑对地质的每个检测点的精度都有很高的要求,以保证地质的同一部分。可能发生在不同深度的检测。检测误差应控制在合理的精度范围内。

3.3 地质勘查的施工作业半径较小

综合材料勘探方法广泛应用于地质勘探,包括固体地质综合勘探和建筑物质量检测。地质资源勘查的施工前准备工作需要高质量工作的,应限制竣工前工作时间。由于工作时间紧迫性的基本要求,准备工作的半径不宜过大。在实际操作中,可能会遇到消防救援行动项目。为了以最短的运营时间完成建设,准确全面的地质资源评估,尽快完成周边居民财产和生活管理的正常恢复,避免火灾风险逐步增加,需及时出具综合地质检测报告。因此,综合材料勘探法对地质资源勘探的前期建设准备工作范围相对较窄。

4 综合物探在地质勘探中的应用

4.1 遥感技术

遥感技术主要目的是基于地下电磁波学的遥感技术理论,主要目的是对不同应用于地下(或地上物体内)不同的物体监测界面(或物体目标)的遥感实时分析定位与监测遥感信息分析收集处理获取。在此类的遥感技术中,采取的遥感控制处理设施为合适不同型号的地下地上探测工程遥感发射雷达,组成部分控制处理部分主要组成包括地下遥感信号发射天线控制处理单元、发射器和遥感天线、接收器和遥感天线与地下遥感发射接收器等控制处理单元以及地下遥感天线控制单元处理数据中心、其他控制设备以及附件等。在具体地下工程勘查监测工作进行过程中,通过向地下介质遥感发射各种遥感频率变化波形振幅范围最大在106hz ~109hz 的高频地下遥感发射电磁波,运用高频遥感发射接收器与遥感天线两种技术手段来实时分析收集这些遥感电磁波在地下空间介质中快速扩散传播及在过程中所可能产生的各种频率变化波形、幅度以及介质具体相位等各种频率变化等的相关技术信息,通过对这些相关信息的实时分析收集处理与实时收集进行分析,判定地下埋或空间介质的各种变化具体情况,包括介质具体形态、结构、埋藏空间介质埋位深度以及地下空间具体物理位置等。

4.2 电法勘探

电法勘探基于不同地质岩石和其他矿石之间的地磁电性性质差异,通过观察和分析研究基于电磁场的电法物探技术方法:由于电磁场勘探技术是用于地质勘探的一种简单物探方法,所以目前电法勘探的技术应用范围是广泛的。企业可以通过利用电法勘探技术来进行探索例如确定地下断层地质勘探条件,确定地质覆盖层的地质厚度,寻找地下断层地质构造的地理位置,金属岩等矿产资源所处的地理位置等。

4.3 重力勘探

重力勘探技术的工作原理主要是根据不同地壳岩体、矿体在地表密度上的巨大差异性,通过对地表密度差异变化及其运动异常情况的实时监测观察,来准确地完成浅层地质勘查中的勘测技术工作,其勘测研究方法依据的力学规律主要是牛顿万有引力学的物理力学定律,具有异常观测结果精确度高、干扰最大影响程度小等几大重要优点。在当前重力勘查中的勘测工艺技术的综合实际应用研究以及运用中,需要对当前勘探观察到的浅层地质体与地下水域以及周边浅层地壳岩体之间地表密度差异大小或者差异大的异常情况等都需要进行有充分的数据了解,通过判断配合当前相应监测仪器的综合运用,来达到可以明确性的分析重力勘查中的异常情况,准确可靠性地判定浅层地质勘查中的勘测技术结果。目前重力勘查技术在当前浅层地质勘查中也已经开始有着广泛应用,勘查中的勘测技术效果显著,可以对地下浅层地质体与矿体地层结构基本性质、地质体与地貌主体构造等异常情况可以进行准确的勘查勘测判断,地质勘查中的勘测技术结果较为准确可靠。

4.4 化学勘探

化学元素勘探主要是对地下某些重要化学元素的矿化含量进行测量,从而可以发现各种类型的水下化学异常,或者是跟踪某些地下化学元素通过确定化学元素或金属元素的矿化含量的物理迁移变化方向,可以被用来研究解决问题评价地下区域矿物含量和矿量的远景,寻找地下矿床,追踪地下矿化异常现象和其元素分布变化规律,指导采矿布置。

4.5 放射性勘探

放射性地质测量方法基于核物理学的放射测量方法,地层和地质岩体中都含有丰富的天然各种放射性元素,放射性金属元素经过衰变后所产生的诸如α、β、γ 等放射线,通过各种专业测量仪器可以测量各种放射性金属元素矿释放出的天然射线和波强度,来辅助寻找各种放射性金属矿床以及辅助解决其他相关专业地质调查问题的一种重要物探探测方法,主要可以用于辅助探明各种矿床的大小,确定各种放射性金属元素矿的含量,并用以辅助指导探测钾、铀、钍三种矿的地质勘探和工业开采,也同时可以应用于其他环境化学污染物的检测等。其主要缺点之一是需要探测矿床的深度小,须与其他专业地质调查工作人员协同起来进行。

4.6 地脉动测试

地球脉动地震测试主要基于现场测量各种自然地质资源的实际案例应用。其主要用途包括由火山、雨水和强台风等一系列不可避免的因素造成的各种自然地质资源。地球脉动地震试验实际应用的基本原理如下,测量不同运动方向的自然震中、地震和脉动的平均振幅和频率、地震和脉动的主要频率等数据,主要用于建筑物地震化学反应的脉动检测和建筑物局部抗震结构的脉动地震检测设计试验分析。根据硬场地脉动地震试验统计、当地建筑物隔振力学性能设计分析和抗震试验结果,将天然震源归类为硬场地地基土。很多实例应用性能地面脉动地震试验现场土壤可分为三种类型,第一类中软地基土和第二类中软土,根据地基土的类型不同。硬软地基土包括现有部分软地和硬软地基土4 种类型。

地面脉动地震试验一般用于大地震的振动监测和分析。当发生地震区或大地震时,墙基的振动周期变得与墙体振动相似。同时监测地震共振和类似地震共振的共振的发生,延长时间点和长度,增加墙体振动的振幅,例如类似地震共振的共振,特定地震区或地震地面部分建筑物严重损坏受地震影响。在地面脉动试验中,当震源在特定的自然条件下发生振动时,利用专业的固有振动测量仪,尽快记录其固有频率,并进行详细分析,得到最终结果。综上所述,综合数据可有效解释工程建筑与墙基的共振现象,保证数据的可靠性和可靠性。

5 应用效果分析

5.1 测试准备

在进行实验测试中,需要准备实验设备,包括电法仪器、电磁法仪器、重力仪器和声波类仪器,分别具有不同的型号和勘查特点。了解地质勘查中需要使用的设备仪器,以及仪器设备的型号,了解到每个仪器设备测试的深度也是不一样的,需要两种或者两种以上的设备在地质勘查中相互配合使用,在展开实验测试中,需要确定勘探地区的坐标位置以及基本的信息参数,选取某区域的三组不同深度地层进行地质勘查。本文研究将选取三组局域范围,测量出它们的横纵坐标以及探测的深度。根据岩层方向确定好方位角。

5.2 应用结果

为了分析综合物探方法在地质勘查的效果,通过对三个矿区点的位置分析,预测矿体埋藏深度,利用综合物探方法进行勘查。随着所处的地层越来越深,勘查的天数也随之增加,但在其中使用的综合物探方法都能够较好见矿,且预测见矿深度与实际见矿深度相差较小,极大地提高了地质勘查的进程,保证见矿效率,综合物探方法的使用在预测前和预测后都有很好的效果。

6 结语

总体而言,物探探测技术应该具有很多面的优势,可以根据不同性质地区各种地质地理条件下所积累的丰富勘探经验,客观化地反映各种大型地质勘探现象。特别是在各种大型能源矿的开采中,在过去的地质勘探工作过程中已经能显示表现出极好的技术优势。但是又需要考虑到各地的具体地质地理条件不同,因此在地质勘探工作过程中企业应该要做一些更多面的研究性勘探工作,结合当前的勘探方法,可以对具体地层结构进行全面性的勘探,并及时获得当前所需的勘探信息,这些勘探数据不仅有助于以后的技术分析和科学研究,在以后进行地质勘探工作过程中还需要特别注意根据地质勘探场地环境的不同情况来及时进行研究选取不同的地质勘探技术方法,以利于保证勘探工作的准确效率以及安全。

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