安徽省煤田地质局物探测量队 安徽省宿州市 234000
摘要:我国在地球学研究中,一直都使用一种被称作“地球物理勘探”的技术对其进行研究工作。这种地球物理勘探技术由许多小的类型组成,但是不论哪种类型都能用来勘探地球内部的异常体深度,并且通过计算还能得出这些异常体占据的比例范围。我们可以认为,地球物理勘探技术对于我国地质工作者了解地球概况具有重要的影响意义。下文结合实践,对地球物理勘探技术的软硬件进行分析,探讨了一些新算法以及新理论在地球物理勘探中的应用,对地球物理技术的发展趋势进行研究。
关键词:地球物理;勘探技术;深度
1 引言
随着我国社会建设工程规模的日益扩大化,对建设区域的岩土工程勘察的准确度和可靠性提高了更高的要求,如何准确的查明地浅表一定深度范围的工程地质条件是当前亟待解决的问题之一。在岩土工程勘察过程中地球物理探测技术的应用极为广泛,也是提高岩土工程勘察质量的基础。常见的地球物理探测技术种类较多,如磁法、高密度电法、地震法等,均取得了较好的应用效果。
2 地球物理勘探新算法以及新理论的应用
(1)几何分型理论,主要是揭示自然界物体与现象中存在不同尺度相似性的理论,局部和整体的相似性也能得到充分揭示。利用点上信息便能将空间上与面上的信息予以有效预测,该方法在研究自然界常见的不稳定与不规则现象中比较常见。分形维数又有分数维之称,主要对复杂程度进行描述。(2)小波的理论体系,该理论是基于傅立叶理论分析基础之上,形成的新的分支理论,该理论能够对信号处理过程中,差分方程数值解、数据压缩、成像、子波算法进行处理,还能有效处理信号中的信噪比和分辨率。(3)混沌的理论体系 , 描述非线性系统过程中,该理论的应用比较普遍,和分形理论存在密切的联系,基干尺度分层次存在于他们之间,相似度以及标度律,存在于不同尺度之间,并存在差异性假设和非均匀性假设。(4)神经网络计算理论,该理论模拟了人脑思维,可以在分析和学习样本资料的过程中,对没有经过处理的资料进行判断,在处理和计算这些样本资料同时,获得重要参量。(5)地理的信息系统理论,属于计算机系统在计算机硬软件的支持下,输出相应的空间信息数据,采集、储存,并进行查询与管理,将地理信息系统应用于地球物理探测技术之中,可以快速的进行数据输出,为数据查询分析提供支持,是今后重要发展方向。
3 地球物理勘探的应用
3.1 利用磁法因素对地球进行物理勘探
(1)地面磁法干预地球物理勘探深度。目前,我国针对地球深度勘探方面,所采用的勘探方法种类越来越多。而且,地球物理勘探准确度也相对越来越高。地球深度勘探所涉及的范围也在逐渐扩大。技术人员可以通过高分辨率的探头进行勘探操作,可以很快对地球内部中心结构进行快速和准确定位。另外当探测到地面磁力时,还可以对地球内部金属矿的填埋范围,填埋扩深部位等一一做出了解。前几年,我国中国地质科学院机构就在安徽某地区检测出了地面磁场异常情况,最终再地球内部三百多米深度处发现了磁性金属矿资源填埋物。(2)航空磁法干预地球物理勘探深度。一般而言,利用航空磁法干预技术,勘探得出的磁性金属矿资源填埋部位都在五百米以上。因为,倘若要勘探的地球深度超过五百米,航空磁性信号的感应就会显得很微弱。但是,我国科学研究部门在航空磁法技术的辅助利用仪器方面,做出了不断更新。使得我国所利用的航空磁法技术已经能满足更深层的地球物理勘探工作需要。例如 :十年以前,我国国土资源航空物探遥感中心,就已经开始利用百分之百比例的直升机进行航空高精度磁性测量任务,并且发现了两个“Fe”命名的不知名矿体。技术人员尝试在其中一个未知矿体上进行钻孔,并且在勘探深度七百米处发现了金属矿资源。采用同样的方式,对另外一个未知矿体进行钻孔,并在六百米勘探深度处发现了矿产资源。
3.2 利用放射性因素对地球进行物理勘探
(1)γ测量干预地球物理勘探深度。利用γ测量来进行地球深度的物理勘探,其需要利用岩石的γ射线总强度来判断异常部位。这种γ测量技术在进行金属矿资源的勘探方面被广泛应用,因为其具有精准度高的优点,并且无论哪种地质条件,都可以利用γ测量来进行物理勘探。当然,这里所提及的金属矿资源不包括铀元素、钾元素和钍元素。而且γ测量技术仅限于,针对填埋部位较浅的金属矿资源勘探工作。(2)射气测量干预地球物理勘探深度。射气仪测量技术可以被用来勘探地球地层表面的放射性气体,并且通过对这些放射性气体的浓度进行分析,从而推断地球该区域的地层深处是否填埋有含有放射性的矿产资源。射气仪测量技术还可以被用来勘探和确定,地球内部破碎带的具体位置。这项勘探技术,在我国被广泛应用于氡元素衰变。当放射性气体发生转移时,我们还可以利用射气仪测量技术,进行更深度部位的放射性矿产资源勘探。
3.3 探测成矿的分布范围
在我国的矿产分布中,金矿一般都分布在地形比较复杂的区域。当使用地球物理采矿方法进行金矿探测时,面对复杂地形时,通常是对矿产分布的地区做地形检查,了解地势内部的隐伏结构,这时候主要运用的技术有航磁和遥感技术,使用这两项技术进行探测,可以探测到人力无法到达的区域,大大的增加了探测的面积,使探测更加全面具体,从而提升探测数据的准确性。在进行成矿的探测时还会运用到重力探测法,应用重力探测与航磁和遥感技术相结合,得出的数据进行探测分析,就可以对探测区域的隐伏结构做到充分的了解,通过完善的航电资料以及磁法、放射性测量等技术相结合,做到对探测区域精确的地球物理勘测。经过以上一系列的技术运用,基本上可以确定探测区域内的成矿分布情况。
4 地球物理勘探技术的发展趋势
当前地球物理勘探技术,能够更好地进行数据收集与处理,修复误差。特别是在信号处理过程中,单片数字信号处理功能更加强大,大大提高了物探测量仪器的功能,促进了测量仪器的更新换代。物理探测技术在现代新技术的大力支持下,其功能变得日益强大。如超导新技术在超导重力仪中的应用,使其测量精确度与灵敏度大大增强,稳定性逐步提高。人工测量定位以及数据处理中应用 3S 技术使其工作效率大大增强,减少了人员的劳动力投入,地震勘探过程中利用层析成像技术,使其分辨率与解释精度逐渐增强,探地雷达在各种工程监测中的应用,大大提升了工程检测质量,可靠性逐步增强。
5 结束语
通过上文所述,在进行探矿工作时,应用地球物理探测方法可以实现精准找矿的同时还能对构成金矿的环境进行相应的数据分析。利用地球物理探矿方法,可以和其他的探矿方法进行优势互补,从而提升找矿的效率,和找矿的准确度。随着社会的不断发展,科学技术水平的不断提升,地球物理探矿方法还会得到相应发展,从而推动我国的探矿作业发展。
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