物探方法在地质勘探中的运用探析

发表时间:2020/11/30   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:王建中
[导读] 摘要:随着社会的发展,人类对于资源的需求量愈发提高,多种地质资源相继得到了开发及利用,其中不断创新的物探技术的出现,产生了不可替代的价值。
        内蒙古自治区煤田地质局151勘探队  内蒙古包头市  014040
        摘要:随着社会的发展,人类对于资源的需求量愈发提高,多种地质资源相继得到了开发及利用,其中不断创新的物探技术的出现,产生了不可替代的价值。物探方法在地质勘探中的应用极其普遍,其相关技术较为成熟、经济成本也在可控范围内,这些优势使得原本复杂危险的地质勘探工作,更易实施且更具安全性。对物探部门而言,在实际工作中合理地判断地质情况,在此基础之上选择最适合的物探措施并进行综合应用,以取得最佳的效果。鉴于此,文行对物探方法在地质勘探中的运用与发展进行了研究,以供参考。
        关键词:物探方法;地质勘探;应用方法
        1工程地质勘查中常用的工程物探方法研究
        1.1地质雷达
        地质雷达的特点是具有较强的抗干扰性、轻便以及分辨率较高,所以在文物考古、地质勘探以及公路质量检测中得到广泛的应用。对于地质雷达而言,其分辨率与探测深度与设备的参数以及电磁波在地下介质中的传播速度等岩土层物理性质有关。当前,在双天线地质雷达中,主要有两种观测方式,即宽角法与剖面法。其中,宽角法观测就是将其中的一个天线进行固定,而另一个天线则沿着测线进行移动,对地下不同层面的反射波的双层走时进行记录,从而将地下介质的电性参数与电磁波传播速度求取。而剖面法就是接收天线以及发射天线对间隔沿测线进行固定并同步移动,移动一步就会得到一个有效的记录,地质雷达度地下探测的时间剖面图像就可以通过整条测线来进行记录,通过这种记录方式能够将测线下方的地下物变化情况准确的反映出来。
        1.2电法勘探
        1.2.1传导类电法勘探
        电测探法中,对称四级电测探法能够探测倾角不足20°或水平岩层电性层及电阻率和埋深等参数。电剖面法分为联合剖面法和中间梯度法,前者能够探测陡峭的岩层和脉状低阻体或断裂破碎带,后者则可探测产状较陡的高阻薄脉。高密度电法应用于地基勘察和坝基选址等环节,其对岩溶塌陷和煤矿采空区也具有一定作用。自然电场法主要勘测埋藏深度较小的金属硫化物矿床及部分金属氧化物矿床,有效探寻石墨和无烟煤,明确断层的具体位置,找到含水破碎带,明确地下水的主要流向。充电法主要用来明确充电导体的形状和范围、顶部边界,在探测良性多金属矿床和无烟煤等方面具有积极作用。激发极化法主要用来判断脉状体的产状。
        1.2.2感应类电法勘探
        连续电导率剖面法可用来探测岩土电导率分层、地下水探测、基岩埋深调查以及环境调查等,其探测深度约为1000m。CSAMT探测深度最大可达2000m,在探测地热、油气藏、煤田和固体矿产深度找矿方面均发挥着积极作用。剖面法主要分为同点装置剖面法、大回线装置剖面法两种,前者主要应用于金属矿的探测与找矿,后者则主要应用于矩形回线的探测,该技术采用宽频带观测,其通常不适用于音频干扰较大的勘察工作。甚低频率法通常应用于金属矿床和水资源及地质填图工作中。地质雷达法主要用于划分花岗岩风化带,其能够相对准确地辨别表土以下的各类风化带的界面,在隧道探测中较为常见的管线探测法通常在非开挖的前提下,明确地下管线的走向与埋深,合理利用电磁感应原理探测金属管线和光缆,也被人们称为管线探测仪。另外也可采用电磁波探测不同材质的地下管线,也被人们称为管线雷达。核磁共振找水法的分辨率和高效性较强,尤其是地下淡水探测,可明确远景找水区,确定地下水三维空间分布具体情况,明确靠水井的具体位置。该方法主要应用于古河床、覆盖层、滑坡、地下暗河,可划分含水层富水带、咸水和淡水界限,检测水库的漏点,其对工程质量检测和地下管线探测也起到一定作用。电探测法具有较强的抗干扰能力,但是其会受到地形因素的限制。自然电场法便捷性较强,但其容易受到地电因素的干扰。充电法可探测地下水的具体流向。激发极化法主要应用于地下水探测和金属矿体,会受到地形因素的影响。连续电导率剖面法的探测深度为1000m,但是其抗干扰性并不理想。CASMT的探测深度可达2-3km,不会受地形干扰,但是设备较重。TEM基本会受到地形因素的影响,探测深度与线圈长度有关,但是地电干扰的影响较大。甚低频率法可用于探测高极化体,但在应用中会受到地电因素的干扰。

地质雷达的优势在于探测的精度,但是探测深度也成为应用中的不利因素。管线探测法通常可探测地下管线,但是仅限于地表浅层的管线。
        1.3瞬变电磁测深法
        在电法勘探中,瞬变电磁测深法(TEM)是最近几年发展起来的,它对所采集的数据加以利用,对各个测点在不同深处的视电阻率进行求取,然后形成视电阻率的剖面图,从而对视电阻率异常加以利用,对地下目的物的几何形态加以定位与分辨。在瞬变电磁测深法中,其不仅具有电磁法的高分辨率、强穿透高阻层能力之外,还具有受地形影响小、方便耦合等特点,并且在用人工源随机干扰的话,具有成像清晰直观明了、探测效率高的优点。此外,在一些比较狭窄的地方,其他的物探方法不利用工作的顺利开展,而利用瞬变电磁法则可以取得良好的效果。瞬变电磁测深法(TEM)是最近几年发展起来的,它对所采集的数据加以利用,对各个测点在不同深处的视电阻率进行求取,然后形成视电阻率的剖面图,从而对视电阻率异常加以利用,对地下目的物的几何形态加以定位与分辨。在瞬变电磁测深法中,其不仅具有电磁法的高分辨率、强穿透高阻层能力之外,还具有受地形影响小、方便耦合等特点,并且在用人工源随机干扰的话,具有成像清晰直观明了、探测效率高的优点。此外,在一些比较狭窄的地方,其他的物探方法不利用工作的顺利开展,而利用瞬变电磁法则可以取得良好的效果。
        2物探方法在地质勘探中的运用及发展策略
        2.1拓宽勘察范围
        在具体地地质勘探时,应当充分考虑客观因素对勘探工作所产生的影响,同时还需要对当勘探区域内的地质情况进行深入勘探,利用该方法能够进一步发挥出勘探结果本身所具有的重要作用。并且,还可以拓宽勘察范围,促使所得到的勘察结果具有更高的质量。而相关工作人员则需要不断提高自身勘探水平,在地质勘探过程中能够充分发挥出自身所具有的作用,并提升社会整体发展水平,而且还能够促使整个社会朝向更好的方向发展。而在此种情况下,勘探的单位需要不断扩大自身勘探范围,并为不同领域工作人员提供高质量服务,充分发挥出地质勘查工作本身所具有的价值。
        2.2评估风险等级
        相关工作人员应当根据勘查技术本身的要求,评估勘查风险。在进行勘查工作应当以原本的勘查技术为基础,扩大参与地质勘查工作的工作人员范围,如此才能够不断加深专业、社会与企业三者之间的合作与交流,最大程度实现风险共担,从而提高地址勘查效率。由于在进行地质勘查时都会存在不同程度都存在不同程度的安全隐患,所以对勘查风险进行评估也是非常重要的。在勘查过程中进行管理,需要创新管理思路,如此才能够充分发挥出管理工作本身所具有的作用。在具体实践过程中,应当制定更为详细且完善的勘查方案,之后明确不同工作人员所承担的职责,促使勘查工作能够有条不紊的得以完成。
        2.3创新勘查技术
        地质勘查工作本身具有较强的专业性与技术性,在实际开展工作中要想能够得到更加准确的勘查结果,不仅需要相关工作人员本身具有较强专业素质,还需要应用最新的相关科学技术,并且还应当使用先进的仪器设备,创新勘查技术,并构建相对较为健全勘查技术体系。然后,根据地质勘探工作本身的需求实现对相关人才的挖掘,不断加强对工作人员本身的培训,促使相关工作人员、勘探技术以及资源探测三者能够形成良性循环。
        结语
        综上所述,在工程地质勘查工作当中,工程物探是非常重要的一项内容,在实际的勘查过程中,如果单纯的使用一种勘探手段的话,所取得的勘查效果往往不够全面,相关工作人员需要通过科学技术的选择与应用获得好的勘查效果。在做好现有技术研究应用的同时,也需要积极做好该技术的进一步研究,在不断提升技术水平的基础上提升勘查效果。
        参考文献:
        [1]吴广宇,张旭.工程地质勘查中物探方法的应用[J].河南科技,2014(09).
        [2]赵为民,李智海.物探方法在工程地质勘查中的应用[J].科技创新导报,2013(13).
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