地球物理勘查在地質(zhì)工程中的應(yīng)用探究

賀 強(qiáng)

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊，安徽 六安 237000）

1 研究地球物理勘查法在地質(zhì)工程中應(yīng)用的意義

在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程向前推進(jìn)的過程中，我國人民群眾日常生產(chǎn)生活中的資源需求量不斷提升，但是現(xiàn)階段我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的資源數(shù)量比較少，在此背景下資源勘查工作自然顯得十分重要，演變?yōu)榈刭|(zhì)領(lǐng)域當(dāng)中的一項重要工作。現(xiàn)階段我國礦產(chǎn)資源開發(fā)利用率較為低下，為了可以促使礦產(chǎn)資源開發(fā)質(zhì)量得到大幅度提升，需要詳細(xì)針對物理勘查技術(shù)進(jìn)行分析，以便于可以在日后物理勘查技術(shù)實際應(yīng)用的過程中，將其作用充分發(fā)揮出來，為我國資源開發(fā)利用率的提升奠定堅實的基礎(chǔ)[1]。

2 地球物理勘查技術(shù)的發(fā)展歷程概述

1640年瑞典人首次嘗試使用羅盤來找尋磁鐵礦，以此為基礎(chǔ)開發(fā)出來了一種通過磁場變化找尋礦產(chǎn)資源的新途徑[2]。1870年，瑞典人泰朗研發(fā)出來萬能磁力儀之后，磁法勘探才作為一種地球物理方法構(gòu)建起來并投入應(yīng)用。電法勘探是十九世紀(jì)初期開始研究的，1835年佛科斯嘗試通過電法來找尋金屬礦，一直到二十世紀(jì)初期自然電場法才在找礦環(huán)節(jié)當(dāng)中得到應(yīng)用。1957年前蘇聯(lián)率先研發(fā)出來一臺以大地電磁測探法為基礎(chǔ)的大地電磁儀，在此之后逐漸研發(fā)出來很多不同頻率域和時間跨度的電磁勘探系統(tǒng)，這些勘探系統(tǒng)一般會在找尋塊狀硫化物礦床中低電阻率異常問題的過程中得到應(yīng)用[3]。

20世紀(jì)60年代～70年代斑巖銅礦勘查時期當(dāng)中，很多地球物理勘探方法都取得了一定成果。諸如重力、磁法以及激發(fā)極化法等，至今為止這些方法仍然在使用。以往一段時間當(dāng)中，在電子技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用速度得到大幅度提升的背景之下，這些方法的精準(zhǔn)性和靈敏度得到大幅度提升。垂直測深法領(lǐng)域當(dāng)中，諸如可控源音頻大地電磁測深法和瞬變電磁法，會用來找尋地質(zhì)結(jié)構(gòu)和塊狀硫化物礦體。井中物探技術(shù)一般會在評價孔間礦化及蝕變帶空間分布特征的過程中得到應(yīng)用。在地震儀器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)發(fā)展速度大幅度提升的背景之下，深部及淺部勘探的分辨率及解釋能力得到大幅度提升[4]。

3 地球物理勘探法在地質(zhì)工程中的應(yīng)用

3.1 地質(zhì)工程中激發(fā)極化法得到的應(yīng)用

激發(fā)極化法是依據(jù)巖石、礦石的激發(fā)極化效應(yīng)找尋金屬或非金屬并解決工程地質(zhì)問題的一種電法勘探方法。經(jīng)常使用到的激發(fā)極化法可以分為中間梯度排列、聯(lián)合剖面排列以及四極測深排列等。既可以使用直接也可以使用間接方法圈定礦體的范圍。

在實際應(yīng)用的過程中，初期激發(fā)極化法一般會在硫化金屬礦床找尋的過程中應(yīng)用。早在20世紀(jì)60年代，國外學(xué)者就提出了使用激電二次場衰減速度找水這樣一種思想。

我國學(xué)術(shù)領(lǐng)域中的相關(guān)人員也積極針對這個問題進(jìn)行研究，其實也就是使用激發(fā)極化法找水或者將地層中的水量及水性明確的找尋出來。

3.2 瞬變電磁法在地質(zhì)工程中的具體應(yīng)用

瞬變電磁法，是通過不接地線路或者接地線路向地下發(fā)射一次脈沖磁場，在一次脈沖磁場間歇時間段當(dāng)中憑借線圈或者接地電極觀察地下介質(zhì)當(dāng)中出現(xiàn)的二次感應(yīng)渦流場，以此為基礎(chǔ)找尋出來介質(zhì)電阻率的一種方法。瞬變電磁法最早是前蘇聯(lián)學(xué)者于二十世紀(jì)三十年代提出的解決地質(zhì)構(gòu)造問題的方法。我國在二十世紀(jì)七十年代開始對這種方法進(jìn)行研究，等到九十年代之后逐漸在工程檢測、環(huán)境以及災(zāi)害探測等領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用。

雖然瞬變電磁法實際應(yīng)用的過程中效率比較高，但是也不可以將其他勘探方法完全取代。因為瞬變電磁法在金屬結(jié)構(gòu)或者金屬結(jié)構(gòu)占比較高的區(qū)域中應(yīng)用的時候，測量結(jié)果的精準(zhǔn)性不強(qiáng)，在此情況下應(yīng)當(dāng)使用到的是補(bǔ)充直流電法或者其他物探方法。除去上文中所說的問題之外，當(dāng)?shù)貙赢?dāng)中低阻層礦化帶數(shù)量較多的情況下，瞬變電磁法得出的測量結(jié)果精準(zhǔn)性也不強(qiáng)，所以在選擇勘探方法的過程中，需要考慮到地質(zhì)結(jié)構(gòu)實際情況。在測量工作進(jìn)行的過程中，應(yīng)當(dāng)實時動態(tài)的將地表巖石特征、測量裝置的傾斜角度以及高程等數(shù)據(jù)記錄下來，以便于可以對地層構(gòu)造的實際情況形成較為深入的認(rèn)識。

3.3 可控源音頻大地電磁法在地質(zhì)工程中的具體應(yīng)用

可控源音頻大地電磁法是電磁法當(dāng)中的一種，這種方法的特征是將人工控制的場源為頻率開展測深工作。人工場源實際應(yīng)用的過程中，固然可以彌補(bǔ)天然場源信號微弱這種缺陷，但是波本身的非平面波特性決定資料處理工作會顯得比較復(fù)雜，因此在正式應(yīng)用這種方法之前，一定需要衡量得失，以便于可以對各項工作的順利開展做出一定保證。

4 結(jié)語

作為深部找礦領(lǐng)域當(dāng)中的一項重要技術(shù)措施，地球物理勘查技術(shù)的研究及應(yīng)用，促使深部礦產(chǎn)資源勘探水平及效率得到大幅度提升。

未來一段時間當(dāng)中，地球物理勘探技術(shù)會逐漸向著精度高及功能多樣化的方向發(fā)展。與此同時，在現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)理論發(fā)展的過程中，促使深度地質(zhì)問題的研究工作顯得更為重要，在研究工作進(jìn)行的過程中得到應(yīng)用的地球物理勘探方法，逐漸展現(xiàn)出來比較明顯的優(yōu)勢。