淺談地質(zhì)勘探中的斷層勘探技術(shù)

許俊豪

摘要：一般將斷層斷裂的構(gòu)造分為節(jié)理、斷層這兩類。其中斷層是指兩側(cè)的巖體發(fā)生了明顯的位移。在地殼中，斷層是一個(gè)非常重要的地質(zhì)構(gòu)造。通常斷層面不是一個(gè)簡單的面，而是有眾多個(gè)破裂面組成的。本文主要闡述了斷層的概念，還分析了斷層與礦體這兩者間的關(guān)系，同時(shí)還分析了斷層勘探過程中遇到的問題以及地質(zhì)勘探過程中用到的斷層勘探技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘探；斷層勘探技術(shù)；問題

引言：

分析斷層鉆探孔壁上應(yīng)力與變形是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，再加上由于受到多種因素的影響，這就導(dǎo)致分析工作更是無法順利進(jìn)行。在分析復(fù)雜的地層鉆探時(shí)，往往要從鉆孔結(jié)構(gòu)、泥漿技術(shù)、操作技能等方面來進(jìn)行。同時(shí)要確定合理的對策，以此來更好的開展斷層鉆探工作。此外研究斷層層間物質(zhì)的物理性能、力學(xué)性能等工作也是非常重要的。

一、斷層的概述

（一）斷層的定義

所謂斷層是指當(dāng)?shù)貧ど蠋r層或者巖體在應(yīng)力的作用下，當(dāng)巖石的強(qiáng)度極限低于壓力值的時(shí)候，此時(shí)巖石破裂會產(chǎn)生不連續(xù)面，沿著不連續(xù)面分割的兩側(cè)巖塊平行破裂面發(fā)生明顯位移。一般情況下，傾滑斷層、走滑斷層是斷層的兩個(gè)組成部分。其中傾滑斷層是由正斷層、逆斷層這兩個(gè)部分組成的；走滑斷層是由左旋斷層、右旋斷層這兩個(gè)部分組成的。大部分情況下，傾滑、走滑這兩種分量共同合成了斷層位移的矢量。

（二）判斷斷層的方法

生產(chǎn)勘探法、間接法是判斷斷層的兩種方法。生產(chǎn)勘探法適用于以下幾種情況：1、當(dāng)已經(jīng)確定斷層性質(zhì)之后，然而卻不能確定落差，此時(shí)應(yīng)該巷探；2、當(dāng)既不能確定落差，又不能確定性質(zhì)時(shí)，此時(shí)在生產(chǎn)過程中只有確定了斷層的性質(zhì)、斷層的落差才可以確定巷道的掘進(jìn)方向，此時(shí)應(yīng)該采用鉆探。其中間接法中包括了規(guī)律類推法、作圖分析法、反射波法等。

二、斷層與礦體的關(guān)系

從某種程度上來講，銅礦礦床的分布會受到早期斷裂的影響。此斷層面大多數(shù)情況下會產(chǎn)生擦痕以及斷層泥，其中是以逆向斷層為基礎(chǔ)的。在這一時(shí)期，盡管斷層規(guī)模較小，但是卻會出現(xiàn)斷裂群。如果在銅礦化范圍內(nèi)出現(xiàn)了斷裂帶，此時(shí)銅礦具有顯著的礦化富集。當(dāng)斷裂的距離越來越遠(yuǎn)時(shí)，此時(shí)銅礦的礦化會被減弱。

斷裂帶內(nèi)往往會發(fā)育為角礫層、斷層泥。紫紅色泥巖往往會滲透著灰綠色泥巖的透鏡體，透鏡體內(nèi)發(fā)育有石英脈以及構(gòu)造泥。其中石英脈往往沿著斷裂曾發(fā)育而成的。 當(dāng)石英裂隙發(fā)生了明顯的錯(cuò)動之后，此時(shí)會出現(xiàn)黃鐵礦以及黃銅礦。從某種程度上來講，銅的富集會受到斷裂的影響。后期斷裂附近存在著豐富的礦體，后期斷裂這一階段成為銅礦礦體在此富集的一個(gè)階段。

三、斷層勘探過程中遇到的問題

綜采工作面設(shè)備的效能是否能夠被充分發(fā)揮出來，此時(shí)要考慮到地質(zhì)構(gòu)造這一因素。在眾多因素中，斷層是一個(gè)非常重要的因素。從相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)中可以看出，幾乎所有的工作面都有斷層，因此綜采發(fā)展過程中，要努力尋找發(fā)現(xiàn)斷層的方法。然而在斷層勘探過程中經(jīng)常會遇到一系列問題，具體的問題表現(xiàn)如下：

第一，由于斷層處的巖石容易破碎，當(dāng)工作面通過斷層的時(shí)候，極為容易出現(xiàn)冒頂，同時(shí)冒頂會帶來一定的危害。

第二，當(dāng)綜采工作面通過斷層的時(shí)候，此時(shí)頂、采高都會發(fā)生明顯的變化，這種變化會影響到液壓支架，嚴(yán)重的情況下會壓垮液壓支架。

第三，在處理斷層帶巖石的時(shí)候，要盡可能選擇恰當(dāng)?shù)姆椒āＲ坏┓椒ㄟx擇的不得當(dāng)，這會損壞支架、輸送機(jī)等相關(guān)的機(jī)械設(shè)備。有時(shí)候，有一些機(jī)械設(shè)備會受到嚴(yán)重的損害，此時(shí)就要修理機(jī)械設(shè)備，從而增加了相關(guān)的成本。

第四，當(dāng)綜采工作面要經(jīng)過斷層的時(shí)候，此時(shí)會嚴(yán)重影響到工作面的產(chǎn)量。從相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)中可以了解到隨著斷層落差的不斷擴(kuò)大，此時(shí)斷層的產(chǎn)量會逐漸降低。工作面產(chǎn)量會受到斷層與工作面的夾角的影響，換句話來說斷層與工作面的夾角越大，產(chǎn)量會越來越低。

第五，斷層形成后，地應(yīng)力得以釋放，內(nèi)能大量消耗，受推、擠等力作用，周圍巖體處于彈塑性狀態(tài)，圍繞破碎帶重新分配地應(yīng)力，達(dá)到新的平衡，而層問物質(zhì)表現(xiàn)為松散、膠結(jié)不良、內(nèi)聚力差、交叉裂隙多；顆粒及粉末狀物質(zhì)處于硬塑一流塑狀態(tài)，遇水有極強(qiáng)的膨脹性，當(dāng)鉆孔形成后，孔壁上徑向應(yīng)力比孔內(nèi)液柱壓力大時(shí)，孔壁易徑向流變，向孔內(nèi)垮塌、填充。

四、地質(zhì)勘探中的斷層勘探技術(shù)

（一）借助物探技術(shù)來增加測量點(diǎn)

在地質(zhì)勘探過程中，通常情況下會借助物探技術(shù)來增加測量點(diǎn)，當(dāng)獲得測量點(diǎn)之后此時(shí)就會得到地質(zhì)界面，這樣做可以避免傳統(tǒng)鉆探法的不足，以此來促使地質(zhì)巖土工程的精準(zhǔn)度得以提高。比如在探測地下洞、斷層結(jié)構(gòu)以及不明物體時(shí)，往往要借助物探技術(shù)。在使用物探技術(shù)時(shí)，地質(zhì)條件受到時(shí)間、成本的限制較少，并且也能夠提高勘探的精準(zhǔn)度。因此要想在激烈的勘查市場競爭中占有優(yōu)勢地位，這就要恰當(dāng)?shù)倪x擇斷層勘探技術(shù)，還要合理的運(yùn)用物探技術(shù)。

（二）借助彈性波技術(shù)來揭示物體界面

在勘查斷層工程的時(shí)候，彈性波技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用范圍。此種勘查方法會借助不同的介質(zhì)對彈性波的傳遞特性來講地下的物體界面揭示出來。當(dāng)?shù)叵挛矬w的界面物性發(fā)生了較為明顯的變化時(shí)，此時(shí)不同的介質(zhì)會對彈性波表現(xiàn)出以下兩種特性，如：動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)，只有這樣做才可以準(zhǔn)確判定地下介質(zhì)的物性以及地下介質(zhì)的特征。接著要運(yùn)用電磁波技術(shù)以及電法技術(shù)，借助這些技術(shù)可以準(zhǔn)確的分析建設(shè)工程場地的地質(zhì)條件。

在運(yùn)用斷層勘探技術(shù)的過程中，在勘探之前往往要對擬建工程的特點(diǎn)、要求進(jìn)行詳細(xì)的分析；在勘探過程中要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并且要尋找解決問題的對策，只有將這些問題解決掉才可以順利的開展勘探工作。在檢測勘探的過程中，要充分考慮到操作規(guī)范以及操作規(guī)程，還要采用合理的勘查手段以及勘查方法，以便于順利的完成勘查任務(wù)。此外還要依據(jù)等級來劃分勘查項(xiàng)目，從而可以明確勘查的難度。在制定勘查方法時(shí)，往往要充分考慮到工程場地的實(shí)際情況?？辈閱挝徊荒茈S意更改勘探報(bào)告，其應(yīng)該詳細(xì)了解工程的實(shí)際情況，保證勘探成果具有真實(shí)性?？辈閱挝灰凑者m用性、局限性的原則來選擇勘探技術(shù)，只有確定合適的勘探技術(shù)才可以保證工程的勘探質(zhì)量，又可以提高工程的勘探質(zhì)量。

五、總結(jié)

在地質(zhì)勘探過程中，經(jīng)常會遇到斷層。當(dāng)遇到斷層時(shí)，工作人員要尋找有效的方法來降低勘探成本。如果工作人員所選擇斷層勘探技術(shù)不得當(dāng)，這就會影響到整個(gè)地質(zhì)勘探工作。地質(zhì)斷層勘探技術(shù)的高與低會影響到地質(zhì)勘探工作的進(jìn)程。endprint