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地球物理勘查技术在复杂地质勘查中的应用探究

2021-11-30李保凯

世界有色金属 2021年23期
关键词:复杂性勘探科学技术

李保凯

(河北省地矿局第四水文工程地质大队,河北 沧州 061000)

现阶段,国内能源事业更为关注地质勘探方面的科学技术,促使国内地质勘探的技术类型与各项策略均得以创新。那么,只有积极引入地球物理勘查科学技术,如此才可确保复杂性地质勘查任务顺利完成,促使能源整体开发和利用率能够得到有效提升。因而,综合分析复杂性地质勘查当中地球物理勘查的技术应用,有着一定的现实意义和价值。

1 简述地质勘查

地质勘查,其主要是与国防建设、经济建设、科学技术进步与现实需要相结合,借助测绘、地球化学的探矿、地球物理的勘探、地质遥感、坑探、钻探、采样测试相应地质勘查实施方法,调查研究地区范围地层构造、岩石、矿产、地貌相关地质情况的一种综合性工作[1]。

2 地球物理勘查几种技术类型

(1)在感应电法勘探技术层面。地球物理勘查科学技术当中,感应电法勘探技术还可划分成连续性电导率的剖面方法、CSAMT方法等。连续性电导率的剖面方法,其主要是协助作业员对现场环境实施各层面调查,实现高分辨率形式电勘探,勘探区域最深在1000m左右;CSAMT方法,其深度单元相对较大,多应用至油气储层、地热勘探当中[2]。

(2)在弹性波技术层面。地球物理勘查科学技术当中的弹性波技术,其多应用至复杂性的煤层构造勘查当中,分辨率及探测深度层面优势较为突出,可实现对能够覆岩实际厚度数据的快速分析,对矿产开发高效实施较为有利。

(3)在密集空间的探测技术层面。因复杂性的地质勘查当中,所有建筑物、交通线路的分布较为密集,地质勘查整个空间有限,且可用工作空间是随机分布一些街道及小尺度部分开放空间,以至于增加勘查难度。针对该复杂性地质勘查环境当中,便可积极引入密集空间的探测技术,实现对密集空间的连续探测。

(4)在磁法勘探技术层面。地球物理勘查科学技术当中的磁法勘探技术,其主要是以磁力仪器为基础对自然界当中矿石、岩石内所存在性质不同磁性实施勘查研究,针对磁场变化程度实施检测分析,从属资源勘查和地质工程相关问题研究的重要技术手段。地球物理勘查科学技术当中的磁法勘探技术,其实操过程相对简单,有着低成本、较小设备体积、高效作业、便于携带等各项优势,可实现复杂的地质环境相关勘查数据高精准化、高效率化获取,特别是针对有色金属实地勘查当中应用的相对广泛,应用效果相对突出。复杂性地质勘查实际工作当中,通过磁法勘探技术有效运行,可深入勘查航空当中磁力情况,短时间内便可将磁力扫描操作有序完成,对复杂环境地质勘查总体实施效率可起到有效提升作用。

(5)在地震勘探技术层面。地震勘探,其也从属地球物理勘查科学技术当中一种技术手段,即不同地层相互间针对密度及弹性波组实施密切观察、全面检查,借助相关设施设备探查将其所存在信号还有电波,借助人工方式激发地震,实施复杂性的地质环境研究,且可高效勘查复杂地质环境当中的煤炭资源和石油资源等。

(6)在重力勘探技术层面。地球物理勘查科学技术当中的重力勘探技术,其主要是借助精密仪器相关测量设备来实施复杂地质环境当中地层和矿石体实际密度、重力变化等勘查作业,深入研究所显示出地质情况,高效落实矿产勘查作业,现阶段多运用至划分断裂、岩浆岩体、沉盆基地、花岗岩石相关复杂性较为突出的地质勘查项目工程当中。

3 技术应用优势

(1)较高勘查精度。地球物理勘查科学技术当中,其能够借助超前数据采集及剖析技术等,获取复杂性地质勘探相应的参数信息,纵观地球物理勘查科学技术整个发展进程便可了解到,现代化探查装置下测量复杂地质,能够更好地满足于采集地质参数各项信息需求及标准,这属于复杂性地质勘查现场作业精度有效提升的关键点。由于地质结构复杂性突出,传统勘查作业技术往往只是依赖于简单的一些勘探手段及技术员凭借以往经验,勘查技术实际精度难以得到保证[3]。传统类型勘查技术,其在获取实测数据层面上,所用方式潜在着滞后性,参数信息精度难以保障,因复杂性地质勘查现场作业所需采集相应参数信息有着庞大基数,增加剖析难度系数,会影响到复杂性地质勘查现场作业实际精度。而地球物理勘查作业技术下,能够借助现代化测量装置获取勘查参数各项信息,且所用勘查方式或者手段也更具高效性、全面性,可实现复杂性地质环境的高精度化勘查作业。

(2)较高勘查效率。复杂性地质勘查期间,往往需细致剖析复杂地质构造、不均匀岩性、化学和物理特性等,保证复杂性地质勘查现场作业效果。勘查现有传统技术下采集及分析数据通常需依赖于勘查经验,以至于勘查效率难以得到提升。地球物理勘查作业技术下,采集数据所用方法主要是借助现代化勘查仪器,配合计算机及人工智能科学技术,以勘查仪器为基础实现大量数据有效获取,滤波处理该部分数据信息,借助人工智能科学技术当中成像系统功能,促使数据实现图像的合理转换,借助地球物理勘查科学技术,能够可视化复杂性地质勘查最终结果,把所采集数据经计算分析快速转化成更具清晰独有地质结构的空间,确保复杂性地质勘查整个工作效率得以有效提升。

(3)较高安全系数。在一定程度上,复杂性地质勘查往往有着极具复杂性的地质结构,勘查作业期间若出现缺乏准确性及合理性勘查活动,则极易引发勘查事故问题。地球物理勘查科学技术,其能够与地质勘查落实前期,借助高密度性电阻率方法来扫描及探测地质结构,便于对勘查对象总体地质结构能够有初步了解及掌握,对地质勘查各项作业活动比较可能会引发地质灾害问题实施预测分析,经合理布局及安排过后,将复杂性地质勘查实施方案确定下来再实施地质勘查,如此一来复杂性地质勘查整个过程安全系数将得以提升。

4 具体应用情况

(1)在探矿工程层面。地形剧烈切割及复杂的地质环境位置,探矿工程实践中最具有效性方法便是坑探和钻探。在一定程度上,钻探侧重于对深层地质和矿体厚度、实践构造情况、矿石结构及其品质等实施探测[4];钻探有着极快探测速度及较短作业时间特点。伴随钻探作业技术持续的进步发展,岩芯钻探作业逐步引入绳索取芯形式金刚石的钻探作业,并不断结合各种其余钻探技术,如复杂性岩石层、坑道、反循环、定向、冲击回转相关钻探技术实际运用成效均十分显著,可有效应用至极地、深海、水域滨海、建筑基础、地质、固体、能源相关勘查领域当中;坑探,其能够直接揭露至矿产的主体部分,并将矿体形态及其变化情况予以详细、直观地显示出来,但有着较长作业时间及较大勘查成本缺陷,且复杂性地质环境之下需更为重视安全保障。

(2)在地球的化学测量层面。处于复杂性地形地貌及区域范围缺少地质参数各项信息情况之下,借助地球化学的测量手段,经水、植被、河流相应沉淀物、土壤、岩石相关介质有效采集,对化学的靶元素和探途元素实施深入剖析,将靶元素和探途元素潜在分布异常现象查找出来,并把原生晕、次生晕均圈定出来,对探测出矿床赋存异常区域及找矿部位缩减可起到积极作用,属于矿产勘探领域有效性较为突出的勘查手段。

(3)在航空的物探测量层面。复杂性地质地貌环境之下,物体勘测现场作业通常会受限,但空中物体这种勘查方式往往在这种复杂性地质地貌环境当中优势较为突出,这主要是航空设备上面安装测量设施,测量距离所在地面有着特定高度,便不会受周边地形地貌因素所影响,借助特定的技术手段,对更多环境对物体勘查操作场所影响过滤掉,成为复杂性地形地貌的勘查环境之下现代化勘查技术手段。

(4)在地质遥感测量层面。地质遥感测量,其主要是通过现代化遥感科学技术全面运用,对地质运动实际规律实施深入探究,是资源探测和地质调查的技术手段。宏观角度层面,地质遥感测量可放眼于空中,实现地质信息的有效获取,以各类不同地质体和部分地质现象针对电磁波所产生辐射反应为根本参考,并与地质参数其余信息全面结合,对某特定区域范围地质结构还有矿产情况实施剖析判断。在一定程度上,地质遥感测量优势特点集中表现于较快速度、较大调查面积、不受地面情况限制、较少资金投入各个层面。现阶段多应用至地质测量、矿产地质具体结构情况勘查分析领域当中,能够更好地将勘查重点工作区域有效确定下来,结合地形标定的作业线路,对地球化学的侧线部位予以合理布设,为后期勘探设计各项工作提供更具精准性数据参考。

(5)在岩溶勘查工程层面。在岩溶工程项目复杂性的地质勘查当中,经地球物理的勘查技术有效运用,所获取到地质勘查信息数据更具准确性,可更为全面了解岩溶工程整个施工现场区域的地质情况。地球物理的勘探技术实践运用过程,其主要是以地球物理为基础原理,以岩石性质及其密度相关物理因素为重要依据,借助精密仪器,深入勘查岩溶工程区域地质及其水文情况。确保勘探工作更具准确性,确保岩溶工程项目复杂性的地质勘查高效完成。

5 地质勘查合理化建议

(1)应遵守勘查原则。一是,规律性。复杂性地质勘查期间,需要着重考虑到勘查区域内部地质与人文环境等情况,确保能够有序、稳定地实施勘查工作。同时,应当与国内的经济发展实际需求、社会需求等相结合,做好地质勘查具体工作内容的统筹规划,以能够为地质勘查各项工作实施的合理性、科学性提供保障。对此,地球物理勘查科学技术实际应用期间,务必要遵守勘查规律性原则予以有效落实;二是,拓展性。地质勘查实践中,极易受各方面因素所影响,促使勘查工作无法正常实施。而为确保地质勘查实践工作质量水准能够有效提升,便需对于地质勘查的领域予以有效拓展,促使勘查工作广度与深度均能够有所增加,特别处于社会经济持续发展环境之下,针对地质勘查各项工作有着更高的要求,因而,将勘查范围拓展,针对服务领域拓展来说有着一定积极作用,要求广大技术员在开展地球物理勘查科学技术操作期间,务必要遵守拓展性这一原则;三是,创新性。地质勘查实践中,工作质量与效率十分重要,属于重点内容,因而,积极采取全新科学技术手段,将勘查工作整体质量与效率提升,针对地质勘查实践工作发展有着显著意义。现阶段,国内科技得以快速进步发展,各种信息资源已成为了人们工作与生活当中重要的构成部分[5]。故而,地质勘查实践中直接融入各种科学技术的创新成果,针对完善地质勘查综合体系与成果来说,意义显著。同时,信息化发展,往往也会对地质勘查广大技术员综合素质及能力有效提升有着直接作用,为地球物理勘查科学技术应用提供基础保障。对此,要求在实际应用地球物理勘查科学技术期间,技术员务必遵守创新性这一项基本原则。

(2)合理化建议。一是,合理选定地球物理的勘查技术类型。勘查技术员们应结合类型不同的矿产,注重地球物理的勘查技术方法合理选用,便于实现地球物理的勘查技术优势更好地发挥,确保勘查技术操作更具有效性及可靠性。只有合理选定地球物理的勘查技术类型,才可确保复杂性地质勘查各项工作能够更为稳妥且高效地落实下去,避免因技术选用不合理或者不科学所致安全问题发生;二是,前期准备务必落实到位。技术员借助地球物理勘查科学技术实施复杂性地质环境勘查作业前期,务必要将准备工作妥善落实好,全面细致了解所需勘查地质环境周边总体情况现有资料数据,将勘查所需设施设备及仪器全部准确齐全,并实施外观及性能测试,确保勘查过程不会有问题产生,以免影响到地球物理勘查科学技术优势有效发挥,确保勘查工作得以顺利实施;三是,注重勘探流程的规范化。地质勘查相关职能部门务必注重此方面法律法规及各项标准的逐步完善化,更好地约束各项勘探工作,规范化其实操流程,确保高效完成球物理勘查科学技术辅助下复杂性地质环境勘查作业;四是,复杂性地质勘查自身就属于一种全面性、系统化的实践活动,专业性十分突出。故而,务必要严格遵照地质勘查和矿产资源的勘探规律、原则,确保预期勘查目标与任务能够高效完成。但是,在具体实施期间还应当尤为注意的是,地质勘查实践是否会受所在区域内部地质与生态环境所影响。对于勘查技术的原则,不仅要着重考虑到技术自身优劣势,还需深入的研究勘查区域实际状况,包括水文特征、人口情况、生态环境、地质环境等复杂性具体情况,才可确保地质勘查实践工作达到技术与生态协调化发展效果;五是,需要与地质勘查科学技术各项要求相结合,实施风险等级综合评估,以地质勘查的规划工作为基础,将勘查实践的参与人员范围拓展,促使企业、社会与相关专业性组织之间合作交流得以加深,实行风险共担,确保效率共进这一目标能够达成。整体实施期间,单纯实施地质勘探、能源勘查,均有着安全隐患存在,务必要在勘探实践中,有效明确所有环节勘探职责,确保地质勘查实践工作的质量水准能够得到有效提升;六是,务必要持续创新与丰富地质勘探科学技术,因地质勘查自身有着十分明显的技术性特征,故而要以保证勘查准确性为基础,在运用地球物理勘查科学技术的同时,还应当积极融合更多先进设备及科研技术,对地质勘查的技术类型予以丰富及创新,促使地质勘查的技术能够形成完善化技术发展综合体系,提出针对性的技术改进及优化措施;七是,注重勘探报告的规范化。工程项目勘探报告形成的重要基础,即勘查作业整个活动过程,故注重复杂地质环境现场勘探报告的有效规范化较为重要。复杂地质环境现场勘探报告应当内含周边环境变化细致描述,还有注重周边土质信息及现场情况描述等,便于更好地发挥地球物理勘查科学技术优势,也便于后期地质工程设计建设实践中更为合理地选用材料,确保勘查数据更具全面性及精准性,可为后期工程建设高标准完成奠定基础;八是,重视沟通交流。因复杂地质项目工程勘探所涉及内容相对较多,对勘查技术实操有着更高的标准及要求,故地球物理勘查科学技术之下实施复杂地质项目工程勘探,更应当重视沟通交流相关工作的有效实施,各个部门人员均须知晓沟通交流的重要性,注重数据资料的传递共享,实打实的实现密切沟通。复杂地质项目工程勘探单位,其应当定期开展交流会,确保全体参与者均能更为细致了解复杂地质项目工程勘探内容及技术实操要点,勘探技术员递交地质信息给设计者时,需对详细解释重点内容,方便复杂地质项目工程勘探有序完成;此外,勘查前期,技术交底需先提交,确保全程监管复杂地质项目工程勘探工作,确保地球物理勘查的技术优势得以更好地发挥,保证复杂地质项目工程勘探实施效果得以提升。

6 结语

综上所述,地球物理勘查在技术类型上以感应电法勘探技术、弹性波技术、密集空间的探测技术、磁法勘探技术、地震勘探技术、重力勘探技术等为主,且各种技术类型均有着不同特点及其适用范围。地球物理勘查技术自身优势特点集中表现于较高勘查精度、较高勘查效率、较高安全系数等层面,可见在复杂性地质勘查当中,地球物理勘查的技术优势较为突出。那么,结合不同需求情况,地球物理勘查技术可被应用至探矿工程、地球的化学测量、航空的物探测量、地质遥感测量、岩溶勘查工程等各类复杂性地质勘查工作当中。对此,为更好地运用此项技术高效完成复杂性地质勘查各项任务,需广大技术员能够重视技术实操经验持续累积,结合具体的勘查情况及其要求等,坚持现场勘查各项原则,持续优化及完善地球物理勘查的技术实操策略,遵守规律性、拓展性、创新性各项勘查原则,合理地球物理的勘查技术类型,确保前期准备落实到位,严格遵照地质勘查和矿产资源的勘探规律,注重与地质勘查科学技术各项要求相结合,实施风险等级综合评估,注重勘查报告的规范化,强化重视沟通交流等,如此才可确保复杂性地质勘查有序完成。

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