江苏省水文地质工程地质勘察院 223100
摘要:物探是地球物理勘查的简称,物探技术在寻找和扩大能源矿产、黑色金属矿产、有色金属矿产、非金属矿产和地下水等方面,发挥着重要的作用。在地质勘察中引入物探技术,极大地提升了地质勘察质量和速度,提高了生产力。本文主要就地质勘察中的物化勘察技术进行分析,以供参考。
关键词:地质勘查;物化勘察;勘查技术
1 引言
地质勘察技术与方法多种多样,例如,古地磁、地气法、探矿工程法、地球化学法、顺磁共振法、重砂测量法、提取元素活态法、地质测量法、地球物理法、稳定同位素等,都是比较常见的勘察技术与方法。但是,在地质勘察实践中,每种方法都有一定的局限性与适应性,如何对其扬长避短,充分发挥其作用,是勘探工作者们一直致力追求的目标。
2 地质勘查的现状
近年来,我国加大了对铁矿和煤炭勘察的支持力度。但是,整体来看,由于地质找矿有着=较大风险,如果想获得显著的收益,职能采用合理、有效的勘察手段来找矿。以铁矿地质勘察为例,除了要参照现有的钻探结果,还要考虑到磁异常成果的资料,因为现在很多的地区已经实施了磁异常扫面的基础工作。物理异常是因为地下构造与地质体因物性的差异所造成的,而且磁异常是具有多解性、局限性的,那么也就只对找磁铁矿有用,但是对于其他类型的铁矿是不太适用,因此,我们就要再使用其他找矿的方法。为了能增加资金使用率,现在一般都财务综合方法找矿,这样也就会用到很多的勘查手段。
3 物探勘察技术
物探是地球物理勘查的简称,其中,主要包含地震、重力、地温、电法、放射性、磁法这些方法,根据相关的统计,此方法在扩大、寻找有色金属矿产,地下水,能源矿产,非金属矿产,黑色金属矿产这些方面,都有着很重要的作用,而且和化探勘查技术相比,物探的效果更明显。
(1)地面和航空甚低频电磁法。地面和航空甚低频电磁法简称 VLF,就是利用频率为15 - 30kHz的甚低频军事或广播电台发射的电磁波作为场源,在地表、空中或地下测量其电磁场的空间分布,从而获得浅层地质体的电性局部异常,其探测深度较小(一般在50m左右),通常探测的深度都是 50m 左右的。我国是上世纪的 80 年代,才开始应用此勘查方法的,这个勘查方法在蚀变带、固定矿化范围、圈定良导破碎带、找寻岩矿脉、追寻含矿结构等一些方面,都有着明显的优势。此方法所使用的设备很轻便,而且在野外观测的方法也很简单,但是我们要注意不能因为电缆、地形等一些人文干扰而影响到我们正常的工作。如果第四系的覆盖较厚,那么反映深层地质异常体的信息也会较弱,那么此方法也就适合用在一些覆盖较浅地区的扫面工作。现在我国的甚低频电磁仪已经生产的越来越先进了,比如说 DDS 系列就在勘查金属矿产的时候发挥了较大的作用。
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(2)地震层析成像。CT 就是地震层析成像的简称,也就是利用医学上 CT 理论,来通过地震波的数据反映地下结构所具有的物性属性,然后逐层的剖析绘制出其图像的一种技术,而用此方法的目的,就是确定好地球内部精细局部和结构的不均匀性。我国在20世纪80年代以后,才将其应用于金属矿的地球物理勘查工作。此技术的分辨率较高,理论方面也比较成熟,探测的深度也很大,特别是在深部探测这一方面有着很大的优势,所以,此方法主要是用在勘探能源矿产和研究地球动力学、物理结构这些方面。
(3)大地电磁测深。大地电磁测深是用天然交变的电磁场来作为场源的,此方法利用场源对地表电磁场所引起的变化,来对地下的岩石分布特征和电性来研究的一种技术,简称为 MT。因为此方法的探测深度很大,工作成本很低,野外装备也较轻便,而且不会受到高阻层的屏蔽,对良导介质有很强的分辨力,所以在油气勘探,地震预报,调查地热田,研究地球岩石圈的深部结构这些方面都起到了很大的作用。此方法对良导电体很敏感,而这也是 MT 能在勘探隐藏的金属矿中发挥重要作用的一个物理依据。单以金属矿床来说,围岩和矿体之间、未蚀变岩石和已蚀变岩石之间都有着不小的电性差异。在矿体中所含有的金属硫化物富集,会明显降低其电阻率,而蚀变破碎带、控矿脆性断裂和韧性剪切带的出现,都会让矿体和周围的岩层体产生电性差异,那这也让MT 成了解决这样问题的一个有效方法。
(4)瞬变电磁法。此方法的基础就是电磁感应理论,简称为 TEM,就是经过对目标物感所产出得到涡流场,在周围的空间形成了二次电磁场伴随时间变化这个特点,从而推测到目标物所具有的空间形态,最终完成探测这个目的。此方法的探测深度很大,而且受地形的影响也很少,作业很方便,施工的环境也很宽松,因此在一些较为复杂的矿区 TEM 得到了广泛应用,而且其找矿的效果也很明显。
(5)CSAMT。CSAMT 是可控源音频大地电磁法的简称,此方法是用发射偶极 AB 来进行供电的,电极的距离是 1 到2km,测量工作是布置在 ±300 的偶极中垂线扇形面积里的,供电的 AB 极连线和测线是相互平行的。那么这时我们就可以将场源当做是平面波,从而对其电频率进行不断变换,最终实现电阻测深这个目的。如果在山区用此方法,可以根据当地地形情况来改变发射机的位置,在测量的时进行面积性测深工作只移动好接受机就可以了,这样也就节省了成本,也提高了工作效率。
4 化探勘查技术
地球化学勘查就是化探,其有着直接性和多解性少这样的优点,随着现在化学分析技术和地质勘查的不断发展,那么化探勘查技术也有了很大提高,其解释方法也在向模式化、综合化、定量化方法而迅速的发展。我国地质找矿工作的不断深入,一些低地表矿和露头矿也已经所剩无几,那么寻找隐状矿业就成了未来矿产勘查的一个重要发展方向。近些年,我国高精度、高敏度化学分析仪的出现,这也让我们对地球物质的迁移运动机制有了更多的认识,同时也促进了化探勘查技术的研究,也对化学勘查隐状矿提供了不少技术和新理论。在传统化探勘查方法里,利用气体物质来找矿业也是一个很重要的方法。
5 总结
物、化探勘查技术广泛的应用在地质勘察中,那在我们选择这两种勘查技术的时候,要根据地形的实际情况来选择,但是每一种方法必然会有局限性,那我们就可以取长补短,将这些技术方法合理结合在一起也不失为一个好方法。
参考文献:
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[2]张宇,吴天元,代世玲. 浅析地质勘察中的技术应用[J]. 黑龙江科技信息,2012,15:30.
[3]孙凯. 地质矿产勘察的方法及防护措施[J]. 科技传播,2014,08:137+134.
论文作者:杨成
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/6
标签:方法论文; 技术论文; 地质论文; 矿产论文; 物探论文; 甚低频论文; 电磁论文; 《基层建设》2016年11期论文;