地球物理勘查在地质工程中实践运用

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:贾格新 问杨洁
[导读] 摘要:在社会经济高速发展的环境下,人们所需要的生活资源种类越来越丰富,数量越来越多,但现阶段国内可利用资源十分有限,难以满足时代发展实际所需,为了缓解资源紧张这一情况,应及时加强资源勘查力度。
        陕西省煤层气开发利用有限公司澄合分公司  陕西省渭南市澄城县  715200
        摘要:在社会经济高速发展的环境下,人们所需要的生活资源种类越来越丰富,数量越来越多,但现阶段国内可利用资源十分有限,难以满足时代发展实际所需,为了缓解资源紧张这一情况,应及时加强资源勘查力度。在地质工程作业中,对地球物理勘查技术的有效利用,对解决地质问题具有重要意义,逐渐得到了广泛应用。本文基于对地区勘查技术方面的深刻认识,阐述了该技术的定义、内涵、应用意义及技术方法,探究了该技术在地质工程中的实践与具体应用。
        关键词:地球物理勘查;地质工程;实践;应用
        引言
        随着国内国民经济的不断提升,现代城市基础建设也处于蓬勃发展阶段,社会发展对资源的摄取要求更高,必须要提升资源勘查工作的全面性,有效提高矿产资源开发质量和效率。由此可见,在地质工程中必须要充分发挥地球物理勘查技术的优势,提升地球物理勘查技术水平的同时,在实际工程中要灵活运用不同技术方法,才能为后续地质工程工作的顺利开展奠定技术基础。
        1地球物理勘查技术方面的认识
        1.1定义及内涵
        对于地球物理勘查技术而言,是指借由物理原理有效解决矿产资源勘查中出现的问题,属于地球物理的分支学科。它利用目标物的物理性质差异,以非接触方式对其勘察研究,具有快速高效、低成本的特点,对于大面积区域以及一定深度内的空间范围进行总和评价,对于部分特殊勘察区域,可以无需取样直接勘察,避免了对目标物的损害,其缺点包括有体积效应、不确定性、精准度有道提高等。如今,地球物理勘查法的应用范围越来越广,尤其在寻找深部隐伏矿产工作中发挥着重要作用,也在高速公路、铁路等线性工程勘查工作中发挥着不可替代的作用。
        1.2应用意义
        随着社会经济水平的不断提高,国家发展对资源需求量日益上涨,但由于可用资源有限,必须要加大资源勘查工作力度。而要想大幅度提高资源勘查效率,就必须要充分发挥地球物理勘查技术的优势,通过对地下岩石具体情况的勘查,对所产生的物理现象变化进行详细记录,应根据空间位置和区域的差异性灵活选择勘探方法,包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探、核法勘探,以满足实际勘探工作所需,才能为社会发展提供源源不断的资源储备,对提高地质工程效率和质量具有举足轻重的应用价值和重要意义。
        1.3技术方法
        目前,主要地球物理勘查技术方法主要包括:重力勘探、磁法勘探、地震勘探、放射性勘探、地温衡量等。以服务对象为划分依据,可分为区域物探、矿产物探、工程物探和深部物探;以工作空间差异性为划分依据,可分为地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。其中,电法勘探的历史发展时间较长,我国对电法勘探的研究和掌握也已经取得了巨大进展,它拥有着应用面最广、种类最多、适应性最强的优势,在工程地质、考古探究、环保、地质灾害、反恐等领域发挥着重要作用。
        2探究地球物理勘查在地质工程中的应用
        2.1激发极化法
        所谓激发极化法,是指根据勘探环境实际所需,依据岩石和矿石的激发极化效应寻找金属或非金属。激发极化法,是利用中间梯度排列、联合剖面排列以及四季探测排列等方式,对矿体范围进行精准圈定,还能够利用激发极化法进行地层找水工作,在解决工程地质问题中发挥着关键作用。近年来,随着我国对激发极化法的不断深入探究与分析,逐渐将初期激电法发展到更多领域,在实际地质应用方面具有较强的应用价值,在确定地层含水性工作中运用激电法已非常普遍。
        2.2瞬变电磁法
        瞬变电磁法,是指通过不接地线路或是接地线路直接向地下发射一次脉冲磁场的方式,在间歇时间段凭借线圈或接地电极,来观察地下介质所出现的二次感应涡现场。在上个世纪三十年代,瞬变电磁法的应用主要是为了解决地质构造问题,在九十年代后才逐步引入工程检测、环境、灾害等领域。在实际工作中,瞬变电磁法虽然具备高效率特点,但由于当其遇到较大金属结构是所检测到的数据不可用,此时需要其他物探方法的补充,还未能做到取代其他电法勘探方式的地步。

因此,在地质工程中应用瞬变电磁法,必须要充分考虑实际地质结构,在遇到大量低阻层矿化带时,由于瞬变电磁法测量数据不准确,在这种情况下也不能使用这种方法。
        2.3可控源音频大地电磁法
        可控源音频大地电磁法,利用人工控制场源完成频率测探工作,摆脱了天然场源信号弱的局限性,高阻屏蔽作用小,能够有效穿透高阻层,但会受到静态效应和近场效应的严重影响,同时也增加了处理资料的难度和复杂性。因此,在使用这种方法之前,应首先衡量得失,在保证工作尽快完成且不影响质量的基础上,以保证使用该方法对地质工程各项工作的顺利开展起到促进作用。
        2.4高密度电法
        高密度电法,是指直流高密度电阻率法,实际属于一种阵列勘探方法,其优点是实现了自动化或半自动化野外数据采集,提高了数据采集速度的同时,也有效避免了因手工出现操作错误的情况,在野外测量工作中发挥着重要作用。如今,高密度电法的应用范围逐渐扩大,尤其在水文和工程地质勘察领域受到广泛推崇,通过与激发极化法的有机结合,一方面降低了地球物理解释的多解性,另一方面大大提高了找水成功率。
        2.5自然电场法
        作为地面物探法的一种,自然电场法主要是将地下岩石氧化还原、地下水渗透扩散以及岩石颗粒吸附等多重作用下所形成的的自然电场视为勘查依据,在此基础上开展水文地质勘察工作,多用于对古河道的勘查。通过利用自然电场法,能够准确判断地下水的埋深情况,帮助工作人员掌握其位置、分布和运动变化,能够准确判断地下岩层有无含水破碎带,以及明确河床、水库、堤坝等存在的具体渗漏位置。
        2.6地质雷达法
        地质雷达法,主要是利用地面发射天线的方式,将特定电磁破送到地下,再经过地下目标反射后,被接收天线重新连接,从而对所接收到的电磁波振幅、时频等进行全面分析,根据数据分析结果评估地质体的具体展布形态和性质。在水文地质工程勘查中,地质雷达法技术的不断发展,雷达分辨率逐渐提高,其最大探测深度已达100米,在水文地质勘查中发挥着重要作用。
        2.7地球物理测井法
        所谓地球物理测井法,简称为测井,是指通过在相应位置钻孔的方式,再利用测量电、声、热的针对性仪器,对地下岩石和流体的性质进行有效辨识,与地面物探相比较,测井法具有更高的勘查精度,现已发展成为油气田勘探与开发工作中不可或缺的重要手段。另外,测井法还能够测量水文地质工程中的各项参数,从而精准确定含水层,在结合钻孔剖面,保障了地下岩性分层处理工作起的顺利实施,再通过钻探取芯等方式,能够对水文地质工程中所需勘查区域的地下含水层、岩浴发育带等进行客观推测,以明确相关地质参数。
        结束语
        综上所述,在地质工程工作中,为了提高工作效率和质量,就必须要针对地球物理勘查技术展开全方面研究,提高对该技术的认知和掌握情况,才能充分发挥出该技术在地质工程中的有效作用,得到更为准确的勘查资料,最大限度提升深部矿产资源勘探质量。在地质工程中应用地球物理勘查技术时,应深化认知激发极化法、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法、高密度电法、自然电场法、地质雷达法以及地球物理测井法等技术方法,推动地球物理勘查技术向高精度、多功能、数字化、智能化方向发展,为现代地质工程规划建设提供更精准的基础数据,应得到高度重视和广泛推崇。
        参考文献
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        [2]江晓益,陈兴海,胡雄武,张平松.水库坝基综合地球物理勘察技术与应用[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2014,34(01):51-55.
        [3]李艺.在希望的田野上——广西地球物理勘察院开展土地质量地球化学评价项目小记[J].南方国土资源,2015(01):53-54.
        作者简介
        贾格新,出生年月:1989.03,性别:女,民族:汉,籍贯:陕西省渭南市,学历:本科,职称:助理工程师,单位:陕西省煤层气开发利用有限公司澄合分公司。
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