復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下的地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用

董濤

（昆明工程勘察公司，云南 昆明 650000）

摘要：我國地域幅員遼闊，礦產(chǎn)資源相對豐富，但是大多數(shù)礦產(chǎn)分布區(qū)地形地貌條件都比較復(fù)雜，大大增加了地質(zhì)勘查工作的難度，也對地質(zhì)勘查技術(shù)提出了更高的要求。文中在簡單介紹了幾種常見地質(zhì)勘查技術(shù)之后，并就復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了深入探討，旨在為地質(zhì)勘查工作效率和質(zhì)量的提升提供參考。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘查技術(shù)；復(fù)雜地質(zhì)地貌；應(yīng)用

由于我國地域分布范圍極其廣泛、地理跨越幅度也比較大，造就了復(fù)雜的地質(zhì)地貌條件。因此，為了確保地質(zhì)勘查工作的效率和質(zhì)量，必須立足于當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)地貌實際，綜合權(quán)衡各種勘查技術(shù)的適用性和缺陷，針對具體的地質(zhì)地貌條件確定正確合理的地質(zhì)勘查技術(shù)，并對其進(jìn)行充分應(yīng)用。

1 常見的地質(zhì)勘查技術(shù)方法

1.1 地球物理測量

一是磁法測量法。自然界中的巖石和礦石具有一定磁性，這種磁性能夠讓地球磁場發(fā)生一定變化。而磁法測量法就是通過利用測量儀器找出這些地磁異常，在分析和研究后找出磁性礦體，掌握其地質(zhì)構(gòu)造情況。

二是放射性測量法。這種方法主要是利用放射性射線的物理性質(zhì)，并通過利用包括輻射儀和射氣儀等儀器在內(nèi)的多種設(shè)施對放射性元素的射線強度和濃度進(jìn)行測量，從而找到放射性元素礦產(chǎn)。

三是重力測量法。重力測量法主要是根據(jù)不同巖體和礦體的密度不同而使重力發(fā)生相應(yīng)變化，并將其作為地質(zhì)勘探的依據(jù)。

1.2 地球化學(xué)測量

地球化學(xué)測量方法主要包括：一是水系沉積物地球化學(xué)測量。通過測定從地表水系統(tǒng)中所采集的沉積物質(zhì)樣品所含的化學(xué)元素含量或者特征，找出礦化有關(guān)特征，以礦床位置。二是土壤地球化學(xué)測量。該方法的測量對象是土壤和風(fēng)化產(chǎn)物，通過測定出其中所含的礦物元素含量以及相關(guān)地球化學(xué)特征，找出與礦化關(guān)系密切的各種次生異常，從而發(fā)現(xiàn)礦床。三是巖石地球化學(xué)測量。 通過系統(tǒng)采集相關(guān)巖石樣品，進(jìn)而測定巖石樣品中所含的礦物元素含量，從而找出各種礦化相關(guān)的原生異常，進(jìn)而獲取礦床所處位置信息。如果所要勘查的地域地形地貌條件比較復(fù)雜，但又缺乏可用的地質(zhì)材料，這時就可以考慮地球化學(xué)測量方法。在采用該方法的過程中，需要采集土壤、植被、河流沉積物以及巖石等多種物質(zhì)，通過對這些物質(zhì)所含探途元素以及化學(xué)靶元素的深入分析，探明這兩種元素的異常分布，并通過原生暈和次生暈的圈定進(jìn)而鎖定礦產(chǎn)賦存區(qū)域，不失為一種有效的礦產(chǎn)勘查方法。

1.3 遙感測量技術(shù)

這種勘查方法主要是通過現(xiàn)代遙感技術(shù)的綜合應(yīng)用，找到并研究地質(zhì)規(guī)律，這是一種既能應(yīng)用于地質(zhì)調(diào)查，又可進(jìn)行資源勘查的方法。該方法是從宏觀角度，從空中獲取需要的地質(zhì)信息，主要利用的是不同的地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象對于電磁波輻射的不同反應(yīng)，并結(jié)合對其他地質(zhì)資料的分析和判斷，從而探明該區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)及其地質(zhì)構(gòu)造信息。這種方法最大的優(yōu)越性在于勘查范圍廣泛、勘查速度快、受地面條件約束小、成本低廉，正因為如此，當(dāng)前遙感地質(zhì)測量方法在地質(zhì)測量的過程中得到了廣泛應(yīng)用，特別是復(fù)雜地質(zhì)地貌條件，往往存在人力不能到達(dá)區(qū)域，這時利用遙感測量技術(shù)往往能夠取得意想不到的效果，遙感測量技術(shù)最主要的作用就是合理確定勘查工作區(qū)、參照地形完成工作路線的標(biāo)定工作，對地球化學(xué)測線位置進(jìn)行科學(xué)部署，從而為勘查設(shè)計工作指導(dǎo)提供必要的數(shù)據(jù)和資料。

1.4 探礦工程

目前，探礦工程技術(shù)主要可以分為槽探、鉆探以及坑探三種工作手段，下面進(jìn)行詳細(xì)論述：槽探是向地表以下3米深入范圍內(nèi)進(jìn)行掘進(jìn)的槽形工程，分析和研究基巖地層、地質(zhì)構(gòu)造以及礦化體等的特征和延伸，并對礦體和圍巖以及地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系進(jìn)行了解。而鉆探技術(shù)主要適用于深部礦藏的勘查，利用鉆探機械向地表以下進(jìn)行鉆孔，獲取巖芯和礦芯，并對其進(jìn)行處理和分析，從而掌握深部地質(zhì)構(gòu)造和礦體等相關(guān)情況。坑探工程則是從地表開始掘進(jìn)直達(dá)礦體內(nèi)部，探索礦體深層賦存狀態(tài)，掌握礦石組分及品味等信息，并了解礦體與構(gòu)造及圍巖的接觸關(guān)系。

在地質(zhì)勘查過程中，如果地形切割強烈，同時地質(zhì)地貌條件比較復(fù)雜時，最為有效的探礦工程方法就是坑探和鉆探技術(shù)?？犹郊夹g(shù)能夠直接揭露礦體，詳細(xì)直觀地了解礦體內(nèi)在情況，但是該方法施工工期比較長、資金耗費較大，在復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下進(jìn)行勘查作業(yè)，對安全保障措施要求還比較高。鉆探技術(shù)最主要的作用在于探明深部地質(zhì)，并獲取所勘測礦體的質(zhì)量、厚度以及構(gòu)造等信息，這種方法不僅作業(yè)效率高，而且施工周期也比較短。

1.5 航空物探測量

普通的物探測量技術(shù)在遇到較復(fù)雜的地質(zhì)地貌條件時，其應(yīng)用往往就會受到比較大的限制，這時使用航空物探測量技術(shù)往往能夠發(fā)揮有效作用。因為使用航空物探測量時技術(shù)時，測量設(shè)備都是安裝在航空設(shè)施上，與地表存在一定距離，而不會受到地形地貌因素的不利干擾，同時，這種方法能夠利用有效地技術(shù)手段，將一些環(huán)境物探場的不利影響進(jìn)行過濾，從而比較清楚地確定和掌握異常體的情況，這是一種比較理想的能夠適用于復(fù)雜地形地貌條件的勘查方法。

2 復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下勘查技術(shù)的實際應(yīng)用

2.1 工程概況

某公路工程是云南省重要公路干線，在全國高速公路網(wǎng)建設(shè)具有重要意義，地層巖性較多，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)地層容易出現(xiàn)突泥、煤層瓦斯、巖爆以及巖溶突水等地質(zhì)問題。地質(zhì)條件存在較大復(fù)雜性，必須采用地質(zhì)勘查技術(shù)加以有效處理。在工程建設(shè)之前，該地區(qū)已經(jīng)經(jīng)過多次公路隧道施工，在施工和運行過程中出現(xiàn)了多起安全事故。其中有一次隧道重大瓦斯爆炸，導(dǎo)致多人傷亡。通過對隧道施工資料的分析和研究，發(fā)現(xiàn)隧道溶洞內(nèi)含有多種有毒有害氣體，在施工過程中還多次出現(xiàn)突水現(xiàn)象。

2.2 隧址區(qū)構(gòu)造發(fā)育狀況

工作人員應(yīng)當(dāng)提前對隧址區(qū)構(gòu)造發(fā)育狀況進(jìn)行調(diào)查，隧址區(qū)位于褶皺地帶，并且仍處于發(fā)育狀態(tài)，此地巖層巖性較多，巖溶管道大涌水及砂巖裂隙水比較豐富。同時，隧址區(qū)內(nèi)，褶皺構(gòu)造呈緊密、細(xì)長狀，軸部巖層多呈直立或倒轉(zhuǎn)狀態(tài)。在隧址區(qū)前段主體部位兩側(cè)有發(fā)育復(fù)式裂線，并受地臺基底輪廓控制。在地區(qū)中心部位軸線呈放射狀排列，很多斷裂區(qū)域都正處于發(fā)育狀態(tài)，不少部位存在斷裂現(xiàn)象，斷裂走向與構(gòu)造線發(fā)展趨勢趨同。

2.3 運用的地質(zhì)勘查技術(shù)

在進(jìn)行隧道掘進(jìn)施工之前，通過采取有效地地質(zhì)勘察技術(shù)能夠讓施工單位對地質(zhì)條件了解的更多，進(jìn)而確定恰當(dāng)?shù)墓匪淼揽睖y技術(shù)。在特長隧道修建過程中，往往容易受到地質(zhì)條件的影響，若所處環(huán)境地質(zhì)條件比較復(fù)雜，還需對勘查周期進(jìn)行考察，以防受到限制。如果遇到復(fù)雜地質(zhì)條件，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工計劃，確定合理的勘查工作量，從而對隧道圍巖級別作出評價，并分析隧道掘進(jìn)途中是否存在涌水隱患，采用地質(zhì)勘查技術(shù)加以分析能夠有效防止瓦斯爆炸，從而避免地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3.1 工程地質(zhì)調(diào)繪技術(shù)

主要目的是為了對隧址區(qū)地層、水文、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行補充合適，通過在巖石出露地段進(jìn)行地質(zhì)斷面實測，推斷出隧道掘進(jìn)過程中，途徑斷層和褶皺中心位置時容易出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害加以有效預(yù)測。另外，還應(yīng)在斷層與褶皺交匯處進(jìn)行適量挖探工程，從而掌握斷層破碎帶寬度及兩側(cè)巖石的風(fēng)化程度信息，從而對隧道通過段圍巖完整度作出準(zhǔn)確推斷。

2.3.2 物探技術(shù)

通過采用瑞雷面波、視電阻率以及高密度電法等有效手段，弄清隧道洞身巖性風(fēng)化程度、進(jìn)出口段覆蓋層厚度和密實度等相關(guān)數(shù)據(jù)資料，確定斷層通過位置等，并對工程地質(zhì)異常區(qū)作出準(zhǔn)確評價。該工程主要利用的是可控源音頻大地電磁法，并配以瞬變電磁法以及激發(fā)極化法等手段，并結(jié)合物探材料和地面工程地質(zhì)勘察結(jié)果等資料對斷層破碎帶和地質(zhì)異常區(qū)進(jìn)行分析和評價，從而讓工程勘察及施工能夠順利進(jìn)行下去。

2.3.3 鉆探技術(shù)

為了對地質(zhì)異常區(qū)和原位測試數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步驗證，應(yīng)在多種構(gòu)造復(fù)合部位布置鉆孔，選擇這些部位的原因主要是因為此處地質(zhì)構(gòu)造比較薄弱，地下水資源也比較富足，通過鉆探技術(shù)，能夠獲知巖體的完整度信息，通過采取巖石樣本進(jìn)行相關(guān)試驗，從而合理預(yù)測隧道涌水量，同時還要在深孔內(nèi)部做地應(yīng)力測試，從而對硬質(zhì)巖石巖爆潛能及軟質(zhì)巖石的形變量作出準(zhǔn)確評價。

結(jié)束語：綜上所述，復(fù)雜地質(zhì)地形條件下進(jìn)行地質(zhì)勘查作業(yè)，盡管可以采用的地質(zhì)勘查技術(shù)有很多，但每種技術(shù)都只有在其適合的環(huán)境中才能發(fā)揮最大作用，因此，要想在地質(zhì)地貌都比較復(fù)雜的條件下合理有效地開展地質(zhì)勘查工作，必須對每一種勘查技術(shù)十分熟悉，掌握其適用性等信息，并結(jié)合實際地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行合理選用，從而發(fā)揮其最大效用。

參考文獻(xiàn)

[1]楊成. 基于復(fù)雜地形地貌的地質(zhì)勘察技術(shù)淺析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計， 2016（16）.

[2]魏磊， 門昭宇. 淺談復(fù)雜地質(zhì)地貌環(huán)境下地質(zhì)勘察技術(shù)得運用[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計， 2016（27）.

[3]林文須. 礦山地質(zhì)勘查與找礦技術(shù)要點分析[J]. 建材與裝飾， 2016（33）.