綜合物探方法在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用效果

馬天航

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展下，社會(huì)財(cái)產(chǎn)生活對(duì)地質(zhì)能源的利用需求在逐漸得到提升，以前多種類型地質(zhì)勘探資源陸續(xù)進(jìn)行深度利用以及綜合開發(fā)。在這之中多種地質(zhì)勘探資源也逐漸得到了充分開發(fā)以及綜合利用，我國對(duì)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(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求，因此需要對(duì)物探技術(shù)進(jìn)行不斷地創(chuàng)新，作為物探技術(shù)部門也因此被要求在合理分析地質(zhì)勘查情況的基礎(chǔ)上，能夠依據(jù)實(shí)際情況選擇合適的物探技術(shù)措施，進(jìn)而能夠滿足后期地質(zhì)調(diào)查勘察的實(shí)際施工要求。然而單一的物探技術(shù)措施不能完全確保地質(zhì)勘查的勘測精度和勘探深度，面對(duì)這種特殊情況，在目前傳統(tǒng)地質(zhì)施工的物探技術(shù)上，要求在實(shí)際勘查時(shí)綜合應(yīng)用多種物探技術(shù)方法，根據(jù)各個(gè)階段物探方法技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)而更好的分析勘探地質(zhì)、埋深以及資源分布等具體情況，便于在后期地質(zhì)資源利用開發(fā)以及生產(chǎn)中能夠取得良好的施工成績。

1 綜合物探方法相關(guān)概述

綜合物探方法的相關(guān)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(shù)，其包含有許多單一的地質(zhì)勘查技術(shù)，并將大量地質(zhì)勘探技術(shù)的長處集于自身，很大程度上保證了地質(zhì)勘查時(shí)的深度與質(zhì)量，并大幅度提升了地質(zhì)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(yōu)勢。第一，以往單一的物探法應(yīng)用條件較為有限，如在實(shí)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(shí)現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行低溫物探與重力物探，進(jìn)而確保地質(zhì)勘查時(shí)人員與設(shè)備的安全性。第二，地質(zhì)勘探質(zhì)量得到明顯提升。在地質(zhì)勘探中使用綜合物探法不僅能夠有效了解地質(zhì)周邊構(gòu)造，還可以借助低溫勘探法了解到周圍地質(zhì)的安全狀況，如有異常可及時(shí)對(duì)其進(jìn)行標(biāo)注。并且電探法可以自主分析所探測的地層結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，就需要使用磁法勘探對(duì)巖層內(nèi)部磁場進(jìn)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(zhì)密度。在實(shí)際勘探過程中，可先使用綜合物探法中的電法勘探對(duì)地層結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shè)備的安全。集諸多物探法優(yōu)勢于一身的綜合物探法，對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)的開采有著十分關(guān)鍵的作用。

2 綜合物探方法的原則

2.1 完善探索機(jī)制

盡管綜合物探方法研究是我國礦山地質(zhì)勘探的有效探索手段，要真正充分發(fā)揮其應(yīng)用功能，企業(yè)首先要必須做的一件事就是盡快建立一個(gè)互相匹配的地質(zhì)探索工作機(jī)理，通過不斷完善我國現(xiàn)有的地質(zhì)勘探探索機(jī)制，將其與各種綜合的礦山勘探方法相緊密結(jié)合，可以有效促進(jìn)地質(zhì)勘探行業(yè)的健康發(fā)展。先進(jìn)的物探理論為我國綜合物探研究方法的實(shí)際應(yīng)用研究提供重要技術(shù)理論依據(jù)，從而有效推進(jìn)我國綜合物探研究方法實(shí)際應(yīng)用技術(shù)水平不斷穩(wěn)步提高。

2.2 總體規(guī)劃

中國的自然地理變化跨度比較大，每個(gè)勘探地區(qū)的自然地理變化形式和自然生態(tài)圈地理環(huán)境也可能有很大差異，這對(duì)推進(jìn)地質(zhì)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(shù)方法必須具備能夠充分適應(yīng)地質(zhì)勘探重點(diǎn)區(qū)域的特殊自然地質(zhì)物理?xiàng)l件。而勘探作為進(jìn)行礦山資源地質(zhì)勘探的重要手段，綜合性的勘探技術(shù)方法還必須針對(duì)不同勘探地區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)情況進(jìn)行合理搭配應(yīng)用，從而為加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的勘探開發(fā)綜合利用管理提供符合條件有效的地質(zhì)勘探技術(shù)資料和重要地質(zhì)勘探依據(jù)。因此具體來說，應(yīng)該研究制定國家能源應(yīng)用勘探總體計(jì)劃，運(yùn)用有關(guān)綜合物探方法的主要指導(dǎo)思想和基本原則等并進(jìn)行能源總體規(guī)劃，在能源應(yīng)用中不斷創(chuàng)新發(fā)展，推進(jìn)能源應(yīng)用技術(shù)水平不斷穩(wěn)步提高。

2.3 技術(shù)創(chuàng)新

物探的不斷創(chuàng)新首先一定離不開多種現(xiàn)代地質(zhì)勘探信息分析方法和信息處理分析技術(shù)。每種現(xiàn)代地質(zhì)勘探處理技術(shù)手段的信息處理分析技術(shù)水平及其質(zhì)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(shù)應(yīng)用的研究創(chuàng)新結(jié)果。此外，勘探信息處理分析技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展也必然離不開我國現(xiàn)代地質(zhì)勘探處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，將最新型的現(xiàn)代地質(zhì)勘探處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于長期性的地質(zhì)勘探，必將成為能夠大大促進(jìn)長期地質(zhì)勘探處理信息學(xué)的搜索學(xué)和分析處理技術(shù)手段發(fā)展水平變得更好，例如廣泛發(fā)展使用各種數(shù)字大型計(jì)算機(jī)和其他各種數(shù)字信息搜索處理分析技術(shù)等就可以大大改善長期地質(zhì)勘探路線圖和地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的信息分析。

3 綜合物探法的特點(diǎn)

3.1 地質(zhì)探測方法的選擇會(huì)受到不同原因干擾

在基礎(chǔ)地質(zhì)勘探過程中，面對(duì)地下物質(zhì)變化的條件是非常復(fù)雜的。在鉆探、采集、分析和分類大量相關(guān)地下物質(zhì)數(shù)據(jù)的過程中，需要對(duì)地下物質(zhì)密度隨具體實(shí)際地下條件的變化進(jìn)行井下記錄。地面材料中常見的物質(zhì)變化包括電場、地震能量、磁場和重力場。不僅如此，在大規(guī)?；A(chǔ)地質(zhì)勘探的實(shí)際過程中，基礎(chǔ)檢測算法的選擇還必須考慮到不同測量區(qū)域地下環(huán)境溫度和大氣濕度的變化。各類基礎(chǔ)地質(zhì)勘探檢測方法對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫度都有特定的測量要求，因此如果環(huán)境不符合用戶檢測方法的要求，就會(huì)直接將較大的誤差發(fā)送到檢測方法的用戶現(xiàn)場。因此，在進(jìn)行基礎(chǔ)探測和探測時(shí)，必須充分考慮周圍的大氣環(huán)境，尤其是水、陸地等各種需要測溫的區(qū)域。由于環(huán)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(zhì)也被認(rèn)為直接影響地質(zhì)勘探研究成果的檢測精度和程度，特別是地質(zhì)構(gòu)造和滑坡的有無。它直接影響地質(zhì)探測的不同方法?？碧浇Y(jié)果的準(zhǔn)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(bǔ)其他地球物理方法的一些不足，但在實(shí)際使用勘探中，深度在100m 以內(nèi)。盡管地質(zhì)資源勘探相對(duì)較淺，但綜合地球物理方法的地質(zhì)應(yīng)用范圍相對(duì)較廣。相信豐富的原始地質(zhì)資源可用于地質(zhì)勘探。地質(zhì)經(jīng)濟(jì)綜合地球物理方法的應(yīng)用需求不高，綜合地球物理方法地質(zhì)調(diào)查研究成果的質(zhì)量檢驗(yàn)水平高，同時(shí)施工方法的多樣性也是綜合物探方法的一個(gè)優(yōu)勢。

3.2 地質(zhì)中探測精度較高

今天，我國的礦業(yè)正在不斷尋求新的發(fā)展路徑。施工難度越來越大，對(duì)地質(zhì)檢測的要求也越來越高。為確保施工安全有效，地基地質(zhì)勘察工作量要求越來越嚴(yán)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(duì)地質(zhì)的每個(gè)檢測點(diǎn)的精度都有很高的要求，以保證地質(zhì)的同一部分?？赡馨l(fā)生在不同深度的檢測。檢測誤差應(yīng)控制在合理的精度范圍內(nèi)。

3.3 地質(zhì)勘查的施工作業(yè)半徑較小

綜合材料勘探方法廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探，包括固體地質(zhì)綜合勘探和建筑物質(zhì)量檢測。地質(zhì)資源勘查的施工前準(zhǔn)備工作需要高質(zhì)量工作的，應(yīng)限制竣工前工作時(shí)間。由于工作時(shí)間緊迫性的基本要求，準(zhǔn)備工作的半徑不宜過大。在實(shí)際操作中，可能會(huì)遇到消防救援行動(dòng)項(xiàng)目。為了以最短的運(yùn)營時(shí)間完成建設(shè)，準(zhǔn)確全面的地質(zhì)資源評(píng)估，盡快完成周邊居民財(cái)產(chǎn)和生活管理的正?；謴?fù)，避免火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)逐步增加，需及時(shí)出具綜合地質(zhì)檢測報(bào)告。因此，綜合材料勘探法對(duì)地質(zhì)資源勘探的前期建設(shè)準(zhǔn)備工作范圍相對(duì)較窄。

4 綜合物探在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

4.1 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)主要目的是基于地下電磁波學(xué)的遙感技術(shù)理論，主要目的是對(duì)不同應(yīng)用于地下（或地上物體內(nèi)）不同的物體監(jiān)測界面（或物體目標(biāo)）的遙感實(shí)時(shí)分析定位與監(jiān)測遙感信息分析收集處理獲取。在此類的遙感技術(shù)中，采取的遙感控制處理設(shè)施為合適不同型號(hào)的地下地上探測工程遙感發(fā)射雷達(dá)，組成部分控制處理部分主要組成包括地下遙感信號(hào)發(fā)射天線控制處理單元、發(fā)射器和遙感天線、接收器和遙感天線與地下遙感發(fā)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(shù)據(jù)中心、其他控制設(shè)備以及附件等。在具體地下工程勘查監(jiān)測工作進(jìn)行過程中，通過向地下介質(zhì)遙感發(fā)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(fā)射電磁波，運(yùn)用高頻遙感發(fā)射接收器與遙感天線兩種技術(shù)手段來實(shí)時(shí)分析收集這些遙感電磁波在地下空間介質(zhì)中快速擴(kuò)散傳播及在過程中所可能產(chǎn)生的各種頻率變化波形、幅度以及介質(zhì)具體相位等各種頻率變化等的相關(guān)技術(shù)信息，通過對(duì)這些相關(guān)信息的實(shí)時(shí)分析收集處理與實(shí)時(shí)收集進(jìn)行分析，判定地下埋或空間介質(zhì)的各種變化具體情況，包括介質(zhì)具體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、埋藏空間介質(zhì)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(zhì)巖石和其他礦石之間的地磁電性性質(zhì)差異，通過觀察和分析研究基于電磁場的電法物探技術(shù)方法：由于電磁場勘探技術(shù)是用于地質(zhì)勘探的一種簡單物探方法，所以目前電法勘探的技術(shù)應(yīng)用范圍是廣泛的。企業(yè)可以通過利用電法勘探技術(shù)來進(jìn)行探索例如確定地下斷層地質(zhì)勘探條件，確定地質(zhì)覆蓋層的地質(zhì)厚度，尋找地下斷層地質(zhì)構(gòu)造的地理位置，金屬巖等礦產(chǎn)資源所處的地理位置等。

4.3 重力勘探

重力勘探技術(shù)的工作原理主要是根據(jù)不同地殼巖體、礦體在地表密度上的巨大差異性，通過對(duì)地表密度差異變化及其運(yùn)動(dòng)異常情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測觀察，來準(zhǔn)確地完成淺層地質(zhì)勘查中的勘測技術(shù)工作，其勘測研究方法依據(jù)的力學(xué)規(guī)律主要是牛頓萬有引力學(xué)的物理力學(xué)定律，具有異常觀測結(jié)果精確度高、干擾最大影響程度小等幾大重要優(yōu)點(diǎn)。在當(dāng)前重力勘查中的勘測工藝技術(shù)的綜合實(shí)際應(yīng)用研究以及運(yùn)用中，需要對(duì)當(dāng)前勘探觀察到的淺層地質(zhì)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(jìn)行有充分的數(shù)據(jù)了解，通過判斷配合當(dāng)前相應(yīng)監(jiān)測儀器的綜合運(yùn)用，來達(dá)到可以明確性的分析重力勘查中的異常情況，準(zhǔn)確可靠性地判定淺層地質(zhì)勘查中的勘測技術(shù)結(jié)果。目前重力勘查技術(shù)在當(dāng)前淺層地質(zhì)勘查中也已經(jīng)開始有著廣泛應(yīng)用，勘查中的勘測技術(shù)效果顯著，可以對(duì)地下淺層地質(zhì)體與礦體地層結(jié)構(gòu)基本性質(zhì)、地質(zhì)體與地貌主體構(gòu)造等異常情況可以進(jìn)行準(zhǔn)確的勘查勘測判斷，地質(zhì)勘查中的勘測技術(shù)結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠。

4.4 化學(xué)勘探

化學(xué)元素勘探主要是對(duì)地下某些重要化學(xué)元素的礦化含量進(jìn)行測量，從而可以發(fā)現(xiàn)各種類型的水下化學(xué)異常，或者是跟蹤某些地下化學(xué)元素通過確定化學(xué)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(píng)價(jià)地下區(qū)域礦物含量和礦量的遠(yuǎn)景，尋找地下礦床，追蹤地下礦化異?，F(xiàn)象和其元素分布變化規(guī)律，指導(dǎo)采礦布置。

4.5 放射性勘探

放射性地質(zhì)測量方法基于核物理學(xué)的放射測量方法，地層和地質(zhì)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(jīng)過衰變后所產(chǎn)生的諸如α、β、γ 等放射線，通過各種專業(yè)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(qiáng)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(guān)專業(yè)地質(zhì)調(diào)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(dǎo)探測鉀、鈾、釷三種礦的地質(zhì)勘探和工業(yè)開采，也同時(shí)可以應(yīng)用于其他環(huán)境化學(xué)污染物的檢測等。其主要缺點(diǎn)之一是需要探測礦床的深度小，須與其他專業(yè)地質(zhì)調(diào)查工作人員協(xié)同起來進(jìn)行。

4.6 地脈動(dòng)測試

地球脈動(dòng)地震測試主要基于現(xiàn)場測量各種自然地質(zhì)資源的實(shí)際案例應(yīng)用。其主要用途包括由火山、雨水和強(qiáng)臺(tái)風(fēng)等一系列不可避免的因素造成的各種自然地質(zhì)資源。地球脈動(dòng)地震試驗(yàn)實(shí)際應(yīng)用的基本原理如下，測量不同運(yùn)動(dòng)方向的自然震中、地震和脈動(dòng)的平均振幅和頻率、地震和脈動(dòng)的主要頻率等數(shù)據(jù)，主要用于建筑物地震化學(xué)反應(yīng)的脈動(dòng)檢測和建筑物局部抗震結(jié)構(gòu)的脈動(dòng)地震檢測設(shè)計(jì)試驗(yàn)分析。根據(jù)硬場地脈動(dòng)地震試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)、當(dāng)?shù)亟ㄖ锔粽窳W(xué)性能設(shè)計(jì)分析和抗震試驗(yàn)結(jié)果，將天然震源歸類為硬場地地基土。很多實(shí)例應(yīng)用性能地面脈動(dòng)地震試驗(yàn)現(xiàn)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(jù)地基土的類型不同。硬軟地基土包括現(xiàn)有部分軟地和硬軟地基土4 種類型。

地面脈動(dòng)地震試驗(yàn)一般用于大地震的振動(dòng)監(jiān)測和分析。當(dāng)發(fā)生地震區(qū)或大地震時(shí)，墻基的振動(dòng)周期變得與墻體振動(dòng)相似。同時(shí)監(jiān)測地震共振和類似地震共振的共振的發(fā)生，延長時(shí)間點(diǎn)和長度，增加墻體振動(dòng)的振幅，例如類似地震共振的共振，特定地震區(qū)或地震地面部分建筑物嚴(yán)重?fù)p壞受地震影響。在地面脈動(dòng)試驗(yàn)中，當(dāng)震源在特定的自然條件下發(fā)生振動(dòng)時(shí)，利用專業(yè)的固有振動(dòng)測量儀，盡快記錄其固有頻率，并進(jìn)行詳細(xì)分析，得到最終結(jié)果。綜上所述，綜合數(shù)據(jù)可有效解釋工程建筑與墻基的共振現(xiàn)象，保證數(shù)據(jù)的可靠性和可靠性。

5 應(yīng)用效果分析

5.1 測試準(zhǔn)備

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試中，需要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)設(shè)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(hào)和勘查特點(diǎn)。了解地質(zhì)勘查中需要使用的設(shè)備儀器，以及儀器設(shè)備的型號(hào)，了解到每個(gè)儀器設(shè)備測試的深度也是不一樣的，需要兩種或者兩種以上的設(shè)備在地質(zhì)勘查中相互配合使用，在展開實(shí)驗(yàn)測試中，需要確定勘探地區(qū)的坐標(biāo)位置以及基本的信息參數(shù)，選取某區(qū)域的三組不同深度地層進(jìn)行地質(zhì)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(biāo)以及探測的深度。根據(jù)巖層方向確定好方位角。

5.2 應(yīng)用結(jié)果

為了分析綜合物探方法在地質(zhì)勘查的效果，通過對(duì)三個(gè)礦區(qū)點(diǎn)的位置分析，預(yù)測礦體埋藏深度，利用綜合物探方法進(jìn)行勘查。隨著所處的地層越來越深，勘查的天數(shù)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(yù)測見礦深度與實(shí)際見礦深度相差較小，極大地提高了地質(zhì)勘查的進(jìn)程，保證見礦效率，綜合物探方法的使用在預(yù)測前和預(yù)測后都有很好的效果。

6 結(jié)語

總體而言，物探探測技術(shù)應(yīng)該具有很多面的優(yōu)勢，可以根據(jù)不同性質(zhì)地區(qū)各種地質(zhì)地理?xiàng)l件下所積累的豐富勘探經(jīng)驗(yàn)，客觀化地反映各種大型地質(zhì)勘探現(xiàn)象。特別是在各種大型能源礦的開采中，在過去的地質(zhì)勘探工作過程中已經(jīng)能顯示表現(xiàn)出極好的技術(shù)優(yōu)勢。但是又需要考慮到各地的具體地質(zhì)地理?xiàng)l件不同，因此在地質(zhì)勘探工作過程中企業(yè)應(yīng)該要做一些更多面的研究性勘探工作，結(jié)合當(dāng)前的勘探方法，可以對(duì)具體地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面性的勘探，并及時(shí)獲得當(dāng)前所需的勘探信息，這些勘探數(shù)據(jù)不僅有助于以后的技術(shù)分析和科學(xué)研究，在以后進(jìn)行地質(zhì)勘探工作過程中還需要特別注意根據(jù)地質(zhì)勘探場地環(huán)境的不同情況來及時(shí)進(jìn)行研究選取不同的地質(zhì)勘探技術(shù)方法，以利于保證勘探工作的準(zhǔn)確效率以及安全。