電學在地質勘探中的作用分析

摘 要：隨著時代的不斷發(fā)展，不同行業(yè)與不同領域對于礦產資源的需求也越來越高。所以社會對于地質勘探的關注度也逐年攀升。地質勘探如何運用先進的勘探手段來提高勘探工作的效率，被業(yè)內學者所重視和關注。電學在地質勘探中的應用相對來說比較廣泛，電學勘探本身在該領域有比較特殊的地位和作用，實用性比較強。地質勘探領域可以利用電學的各種原理對于地球上不同區(qū)域的巖石和礦藏來進行相關的勘探工作。本文將探究電學在地質勘探中應用的幾種方法作為重點，努力拓展相關知識。

關鍵詞：電學；地質勘探；作用；分析

電法勘探的基本原理就是找尋在不同巖石和礦石之間細微的電性差異，分辨該地區(qū)是否有礦藏資源，是勘探領域比較受歡迎的一種方式。研究重點是通過一些電學的勘測儀器，配合人工勘測方式共同實現(xiàn)，利用電磁場的一些特性和規(guī)律來完成相關工作。

一、研究背景分析

地質學的誕生為人們認識自然和地球做出了偉大的歷史貢獻。地質學主要就是研究地球地質的成因和演變的規(guī)律。地質學的應用領域比較廣泛，可以用于地震的預測，也包括各種礦藏的勘探工作等等?，F(xiàn)代建筑業(yè)十分發(fā)達，但是在開發(fā)前期一定要先對當?shù)氐牡刭|情況進行勘探。地質勘探的目的就是在對礦產普查中發(fā)現(xiàn)有工業(yè)意義的礦床，然后對于礦床資源的數(shù)量和質量進行勘測，并利用一些先進的開發(fā)方式，將當?shù)氐牡V產資源進行悉數(shù)整理，形成系統(tǒng)的地質材料，并且對于該地區(qū)的地層、礦產包括水文等方面的信息進行集中研究。

電法勘探是勘探學和地質學當中的重要組成部分之一，也是電學延伸的一個新的領域。電法勘探作用主要是基于觀測和研究電磁場（包括天然存在的或人工形成的）空間和時間分布規(guī)律，以勘查地質構造，尋找有用礦產資源的一種勘探方式。明確了電學勘探的相關原理和模式，下面我將對電學在地質勘探中的幾種方法展開詳細的闡述。

二、電學在地質勘探中的幾種方法

在電學勘探領域內，利用巖石和礦石的電學性質和物理參數(shù)主要包括四種，電阻率、介電常數(shù)、磁導率和極化特性。電學勘探使用這四個參數(shù)尋找礦藏的原理，就是建立在不同的巖石或者礦藏的電學性質會有一定的不同，出現(xiàn)的電磁場也會發(fā)生明顯的變化。通常情況下來說，巖石和礦石的電學參數(shù)的數(shù)值如果改變的越劇烈，在整個礦石外部的空間區(qū)域內的電磁場也會發(fā)生比較明顯的變化。所以，如果地下巖石和礦石表現(xiàn)出的電學性質向著垂直和水平兩個方向發(fā)生一定的改變，我們在地表觀測到的電磁場也會有所區(qū)別。所以勘測人員可以通過這種方式和規(guī)律來對地下的巖石和礦石進行勘測，利用一些電學勘測的儀器進行勘測與分析，探究地下礦產資源具體的形狀、大小、密度和類型等等。主要參考的是電學的幾項參數(shù)值，以此來完成整個勘探的目的。利用電學實現(xiàn)地質勘探的方法有很多種，比如電阻率法、高密度電法等等，下面筆者將進行詳細的闡述。

（一）電阻率方法分析

電阻率方法主要應用在對于淺層地礦的勘測工作中。這個方法主要依靠的是轉換一個雙電極之間的直流電時測量另一個雙電極的電位。電阻率方法重點應用在幾種情形之下。比如垂直電流探通方式中，電阻率法的電極被移位，偏離了中點。在電斷層攝影方式中，電阻率法中大量的電極與雙電極進行結合實現(xiàn)具體的應用。雖然電阻率的方法應用比較廣泛，但是缺陷也是比較明顯的。首先是在測量的距離上，電阻率法測量的距離達到比較大的深度，但是電阻率的垂直變化被當做唯一參考的依據(jù)，所以結果具有不確定性。目前電斷層攝影方式的技術已經逐漸得到了廣泛的應用和認可，是國際公認比較標準的地質成像技術，但是在具體應用的過程中，要注意各項數(shù)值的合理性。與此同時，在應用此法的時候，要明確成像造成的因素是比較復雜的。電阻率方法主要代表的就是一個區(qū)間之內的參數(shù)。這些參數(shù)對于外界因素的影響比較敏感。

（二）高密度電法

高密度電法的應用原理主要是以介質電性為主要基礎。高密度電法主要研究的就是在人為操作電廠的環(huán)境中，地表以下電性的分布規(guī)律。在高密度電法在勘探工作的具體應用中，集結了電剖面法以及電測深法。與電阻率方法相比，高密度電法在具體的勘探過程中設置了不同的勘測點。高密度電法的勘探工作中，主要是將全部電極置于剖面上，利用程控電極轉換開關以及微機工程電測儀便可實現(xiàn)剖面中不同電極距、不同電極排列方式的數(shù)據(jù)快速自動采集。高密度電法在地質勘探中的作用顯而易見。下面我們來談論高密度電法的相關優(yōu)勢。

首先是高密度電法在觀測過程中能夠排除一部分外界的影響和干擾，集中力量深入勘測任務。另外，高密度電法可以從剖面分析來獲得電斷面的詳細信息。我認為高密度電法是比電阻率法更加高效的一種方法，因為它獲得的信息量更大。高密度電法還能進一步實現(xiàn)自動化技術，提升數(shù)據(jù)信息采集的速度和質量，以此來減少人工測量的誤差。當前高密度電法在地質勘探領域的應用極為廣泛，包括對于水利工程建設的穩(wěn)定性評價等都有重要的作用。

（三）三維直流電法

三維直流電法是在直流電法上發(fā)展起來的新興電法地質勘探技術。在原有的直流電法技術和儀器，包括施工技術上進行優(yōu)化和提升，形成了三維直流電法，利用電阻率方式的成像技術進行相關數(shù)據(jù)和資料的收集。三維直流電法的勘探效率更高，準確性也能夠得到保證。三維直流電法的具體優(yōu)勢包括數(shù)據(jù)信息精準、工作效率高等特點。在傳統(tǒng)的直流電法上做出一定的創(chuàng)新，擴大了相關的應用區(qū)域。但是三維直流電法的成本也比較高，建議在小區(qū)域范圍內的勘察工作中使用。

三、結語

綜上所述，電學在地質勘探中的作用和功能比較強大，受到業(yè)界人士的歡迎。通過對以上電學地質勘探方法的詳細闡述，我們可以了解到電學在勘探中應用的效果比較好，未來前景也很廣闊。但是我認為電學主要是在黃土覆蓋的地表區(qū)域發(fā)揮的勘探效果比較高。所以下一步想要挖掘電學勘探法的應用，就要研究其在其他地形和地貌區(qū)域的應用技術。

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作者簡介：侯宜哥（1999-），男，漢族，河北保定順平縣人。