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物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用

2019-01-25林佳富

智能城市 2019年11期
关键词:物探矿产资源勘探

林佳富

(吉林大学,吉林 长春 130000)

在地质找矿以及资源勘查中,经常会使用到物探方法进行现场勘查,分析被调查区域的岩层情况、资源分布情况和储存量等。和传统勘查技术不同的是,物探法能解决地质勘探工作量大且投资周期长的缺点,解决单一点勘查、无法实现孔与孔之间无缝对接、钻探结果以点带面的问题。在实际勘查中,有时为解决气候环境等对地质勘测的影响,往往会综合利用多种物探方法,实现物探技术的互相配合与补充,提高地质找矿的精确性,提高勘查分析的质量和水平。

1 地质找矿和资源勘查中主要的几种物探技术

1.1 重力勘探

重力勘探是一种利用地质体周围重力,分析重力异常来确定矿产资源层分布大小、具体空间位置和形状的方式。在分析重力的基础上判断被测区域地质情况、煤层分布情况,最终实现地质找矿、资源勘查的目标。在应用时,该技术方法具有成本低、勘探深度较大,能轻松获得矿产地质资料的优点。

1.2 磁法勘探

磁法勘探是一种利用岩石层和矿石层之间的磁性差异,从而产生磁异常的特点,来研究地质层构造、判断矿产资源分布情况的物探技术。该技术方法的在应用时需在地面上布置平行等距的测量线、设置多个测点,利用地面接收仪器接收矿产层和岩石层磁性差异引起的磁异常,然后对获得的数据进行分析研究,最终可判断出所测区域矿产资源的具体位置和分布情况。

1.3 电法勘探

电法勘探是一种利用岩石和矿石的电学性质,比如电磁感应、电性等差异,并通过专门仪器研究地球物理场变化和分布规律的方式来判断地质具体结构、分析资源矿产分布情况的技术方法。该物探技术的应用优势是方法不受形式拘束,能利用的场源形式多,且能解决多地地质问题,实用性较广。

1.4 地震勘探

地质勘探技术一般应用在浅层地质找矿中,利用的是浅层地震反射波,通过模仿地震的方式分析地震反射波传播规律,然后找到资源的具体分布。在实际应用时的原理是,人工激发地震波在岩层中的传播路径和传播时间,探测地下岩层深度和岩层的形状,通过判断地质结构来寻找矿产资源。当前,该物探犯法可利用平面地震勘探和立体高分辨地震勘探,对矿区矿产资源的分布、断层的分布进行分析,判断矿产资源层分布情况,及其对岩层产生的影响,有利于确定矿产资源,同时也有利于矿产资源的开采工作。

1.5 地质雷达勘探

地质雷达勘探方法对技术要求很高,具有勘探深度浅但波长长、能进行拖动天线式连续剖面测量、垂直分辨能力和水平分辨能力较强,适合用在浅层、极浅层地质勘查中。该技术方法和地震勘探方式结合起来应用,可起到优势互补的作用。

2 物探技术在地质找矿和资源勘查中的应用优势

物探技术是地质找矿和资源勘查领域中最常见的和最有用的勘查方式,具有准确度高、搜索能力强、灵敏度高的优点。物探技术分析研究的对象是地质体,在矿产资源寻找的过程中通过对该技术的利用能有效提高地质勘查的效率,降低勘查成本,同时能促进我国矿产勘查技术的发展。特别在矿产能源的勘查过程中,物探技术是一种不可或缺的技术。为了能找到有效的矿脉,同时准确确定矿井的位置,最重要的是要了解有效勘探区域矿产资源的分布情况和资源结构,而应用物探技术的优势就十分明显。第一可以利用物探技术和方法及时全面地掌握地下水层变化情况以及分布情况,这是矿井工程开采施工的重要依据,通过准确掌握其地质分布情况和变化来保证矿井工程施工的安全,同时可降低钻探的工作量,使矿井工程变得更加有针对性,这样可从源头上降低建设成本。第二,对物探技术的利用能实现对地质结构和地层变化的勘测,使矿井工程建设施工更加科学和合理,能准确设置开采点。第三,利用物探技术,能准确分析矿资源的分布情况和地质结构信息,根据勘探的结果灵活应用采样点,然后结合钻探勘查,全面了解所勘查区域矿产资源的类型和矿产具体的分布。

3 在地质找矿和资源勘查中综合利用物探技术措施

3.1 数据采集和参数设置

在具体地质找矿和资源勘查工作中,利用电法勘探法进行现场勘查,通过数据采集装置的设置,其中一个装置具有应对水平、纵向分辨率的灵敏度和一定的抗干扰力,勘探深度大,有利于水平地层分层和调查研究。另一个装置对于地下电性异常的反应十分灵敏,能对地下电性异常区域进行快速分析。在应用电法勘探的同时可利用地震勘探法,站在勘探区域开展试验,确定最佳人工激发地震波的条件,获得相关仪器参数。选择具有典型性的测试地段,激发方式一般为人工锤击震源,观测系统选择覆盖型观测系统。

3.2 数据信息处理

利用电法勘探法,可通过高密度仪器实现对数据的精确处理,处理时要求保证结果的真实精确,当某个电极连接出现问题,或接地电阻突然发生异常时,必须先进行数据预处理,去除数据坏点,保留一致数据点。然后在经过数据预处理后校正这些数据,通过反演方式来获得地下电阻率。同时,可利用地震数据处理软件系统实现对所获取数据的分析处理。在野外测量并进行数据记录时,面波、声波等干扰波会影响原始记录的质量,为降低对数据质量造成的影响,有必要做好记录频谱分析,通过地震所记录的频率分布范围的分析,选择低通、高通和带通滤波器完成数字滤波,最后对声波、面波等干扰波进行压制处理,可有效提高数据反射水平,保证叠加时间剖面和信噪比的准确。

3.3 数据信息分析与解释

在数据信息分析和解释时,利用电法勘探的视电阻率,通过定性分析所测量区域表层、中高层和深层电阻率高低和分布情况,可发现表层电阻率和深层电阻率较低,中层高电阻率较高且分布不均匀,表层分布均匀但是深层分布不均匀,且出现异常区域。另外,可通过地震法水平叠加时间剖面图来定量解释区域的地层信息,从图中可发现浅层是低速层、纵波速度稳定;而中层的速度不均匀,纵波速度在某个范围内一直发生变化;深层速度分布不均,纵波速度也一直在发生变化。

4 结语

综上所述,为了适应社会经济的快速发展,地质勘探事业得到了进一步推进,而物探技术在地质找矿和资源勘查中的应用也越来越常见,并取得了不错的应用成效。在这些物探技术中,磁法勘探可以准确分析出所勘查区域的地质构造和磁异常分布情况,通过磁测结果指导地质评价和探矿找矿工作。其中,电法勘探的抗干扰能力较强,能保证观测的高精度,且勘探深度较深,有利于水平分层。地震勘探法能准确探明覆盖层的起伏和埋藏深度;地质雷达勘探可实现对地基地层覆盖层的探测,通过生成连续的平面图和剖面形态资料图,能更好地了解覆盖层深度和起伏情况。在实际应用时,可以将这些物探技术和方法结合起来,获取更加全面、准确的地质信息,做出更加详细的数据分析和解释,并通过地质断面图的生成精确测量出所测区域各岩层纵波的传播速度和各岩层的厚度,最后准确判断所测区域地下岩层的地质情况和矿产资源分布情况。

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