綜合物探方法在深層地質(zhì)勘查中的應(yīng)用分析

楊 超

（甘肅煤田地質(zhì)局一四九隊(duì)，甘肅 蘭州 730030）

1 深層地質(zhì)資源

綜合地球物理方法是在幾種單一地球物理勘探方法綜合應(yīng)用的基礎(chǔ)上形成和發(fā)展的一類已經(jīng)在礦田地質(zhì)中廣泛使用的地球物理勘探技術(shù)。它已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于地質(zhì)勘探領(lǐng)域。在能源勘探領(lǐng)域正在扮演越來越重要的角色。在地質(zhì)資源勘探中具有以下獨(dú)特優(yōu)勢：①勘探效率高；②勘探成本低；③勘探深度大；④適用范圍廣。綜合物探方法廣泛應(yīng)用于礦山深層地質(zhì)資源的初步勘察、普查和勘探開發(fā)階段，一般在地質(zhì)調(diào)查階段，詳細(xì)調(diào)查階段以及選擇近期開發(fā)利用深層地下儲能的位置更合適。廣泛用于地質(zhì)構(gòu)造的確定以及地下水的相關(guān)性。其任務(wù)是：確定與地下水，火成巖體有關(guān)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)斷層的分布，大小和性質(zhì)，斷層的方向等。當(dāng)然，每種地球物理方法都有其自己的“專長”，可以較好地解決特定問題。重力勘探適合反映區(qū)域結(jié)構(gòu)。磁法勘探在金屬礦勘查中取得較大成功；通過地質(zhì)測量工作，可系統(tǒng)地研究區(qū)內(nèi)的地層、構(gòu)造、巖石、礦產(chǎn)等地質(zhì)特征，在勘探初期具有指向性作用；地震勘探可有效探索精細(xì)構(gòu)造和地層劃分；電法勘探通過分析地層的電性特征，尋找不同類型有用礦床和查明地質(zhì)構(gòu)造。因此，有必要在實(shí)踐中將各種方法結(jié)合起來，以準(zhǔn)確地推斷出地下物質(zhì)的狀況。

2 綜合物探方法的原則

2.1 完善探索機(jī)制

盡管綜合的物探方法是礦山地質(zhì)勘探的有效手段，要真正發(fā)揮其功能，我們要做的第一件事就是建立一個(gè)匹配的探索機(jī)理，通過完善現(xiàn)有的勘探機(jī)制，將其與綜合的地球物理方法相結(jié)合，可以促進(jìn)勘探行業(yè)的發(fā)展。先進(jìn)的理論為綜合物探方法的應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)，從而推進(jìn)綜合物探方法應(yīng)用水平不斷提高。

2.2 總體規(guī)劃

中國的地理跨度比較大，每個(gè)地區(qū)的地理形式和生態(tài)圈環(huán)境也有差異，這對地質(zhì)資源勘探工作增加了難度，要求所使用的地球物理手段和方法必須能夠適應(yīng)勘探區(qū)域的特殊地質(zhì)條件。而作為礦山地質(zhì)勘探的手段，綜合地球物理方法還必須針對不同地區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行合理應(yīng)用，從而為礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用提供條件有效的勘探資料和地質(zhì)依據(jù)。具體來說，應(yīng)該制定能源勘探計(jì)劃，運(yùn)用綜合物探方法的指導(dǎo)思想和原則進(jìn)行總體規(guī)劃，在應(yīng)用中不斷發(fā)展，推進(jìn)應(yīng)用水平不斷提高。

2.3 技術(shù)創(chuàng)新

物探的創(chuàng)新首先離不開多種勘探方法和技術(shù)。每種勘探手段的技術(shù)水平是否得到提高，取決于其勘探方法綜合應(yīng)用的結(jié)果。此外，勘探技術(shù)的發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，將最新科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘探，必將促進(jìn)勘探搜索技術(shù)變得更好，例如使用計(jì)算機(jī)和其他信息技術(shù)改善勘探數(shù)據(jù)分析。

3 綜合物探在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

3.1 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是基于電磁波理論，應(yīng)用于地質(zhì)勘探體系，應(yīng)用各種傳感器、設(shè)備接收遠(yuǎn)距離目標(biāo)輻射和反射的電磁波信息，處理并最終成像，以檢測地面上的各種場景并標(biāo)識的綜合技術(shù)，其信息量非常大，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊。

3.2 電法勘探

電法勘探基于不同巖石和礦石之間的電性差異，通過觀察和研究電磁場的物探方法：電勘探是地質(zhì)勘探的一種簡單方法，所以電法勘探的應(yīng)用是廣泛的。可以通過電法勘探來探索確定地下水文地質(zhì)條件，確定覆蓋層的厚度，尋找斷層構(gòu)造的位置，金屬礦產(chǎn)資源所處的位置等。

3.3 重力勘探和磁法勘探

重力勘探是通過觀測和分析重力異常的分布和變化規(guī)律，來解決地質(zhì)的物探方法；磁法勘探是利用巖石的磁性差異所引起的磁異常來解決地質(zhì)問題的物探方法。兩者分別是基于觀測和研究自然引力場和磁力場的異常分布特征來解決地質(zhì)構(gòu)造以及尋找礦產(chǎn)資源耙區(qū)，利用重力和磁力勘探在地質(zhì)勘探的初步勘查和尋找資源耙區(qū)中可以發(fā)揮重要作用。

3.4 地震勘探

地震勘探基于不同巖體之間的彈性差異來解決地質(zhì)構(gòu)造問題。通過研究人工激發(fā)地震波在地層傳播，遇到彈性分界面，產(chǎn)生反射、折射等現(xiàn)象，通過地震儀器接收并記錄反射波、折射波等信息，通過分析和研究，推算不同巖層界面的深度、構(gòu)造等要素，進(jìn)而查明地層構(gòu)造形態(tài)。二維地震勘探在確定地層埋深、斷層構(gòu)造等方面相對準(zhǔn)確，尤其是標(biāo)志層明確的情況下，推斷就更準(zhǔn)確了。

3.5 地球化學(xué)勘探

化學(xué)勘探是對地下某些化學(xué)元素的含量測量，從而發(fā)現(xiàn)各種類型的地球化學(xué)異常，或跟蹤某些化學(xué)元素通過化學(xué)元素或元素的含量的遷移方向，可用來解決評價(jià)區(qū)域含礦遠(yuǎn)景，尋找礦床，追蹤礦化現(xiàn)象和其分布規(guī)律，指導(dǎo)工程布置。

3.6 放射性勘探

放射性測量方法基于核物理地球物理方法，地層和巖體中有豐富的天然放射性元素，放射性元素衰變產(chǎn)生的α、β、γ射線，通過專業(yè)儀器測量放射性元素放出的射線強(qiáng)度，來尋找放射性礦床以及解決相關(guān)地質(zhì)問題的一種物探方法，主要用于探明礦體大小，確定放射性元素含量，并用以指導(dǎo)鉀、鈾、釷礦的勘探和開采，也可用于環(huán)境污染檢測等。其缺點(diǎn)是探測深度小，須與其他地質(zhì)工作協(xié)同進(jìn)行。

4 當(dāng)前綜合物探存在的問題和解決對策

首先是因?yàn)橄嚓P(guān)所有者，設(shè)計(jì)部門和有關(guān)國家部委對物探技術(shù)的了解還不到位，對地質(zhì)勘探的重要性還不夠重視。其次，由于地球物理問題具有多種解釋的特征，對地球物理勘探的形態(tài)，分布和性質(zhì)之間存在有一定程度的影響。同時(shí)因?yàn)槲覈?jīng)濟(jì)發(fā)展比較快，資源消耗大，并逐漸增加，但我國對深層礦產(chǎn)資源的開發(fā)力度仍不足，盡管它已經(jīng)向更深的方向逐步發(fā)展，但是技術(shù)難度相對較大，深層地質(zhì)條件也更加復(fù)雜。尤其是越向深部鉆探困難度越大，隨著深度增加，也不利于地質(zhì)資源研究。

在探索地質(zhì)的過程中離不開解釋和推論，在解釋和推斷過程中需要考慮該區(qū)域各種地質(zhì)條件因素，例如地質(zhì)，地形，水文和其他方面的信息和數(shù)據(jù)，應(yīng)該通過全面的地球物理勘探充分理解并結(jié)合起來進(jìn)行地質(zhì)勘探。在工作過程中應(yīng)注意因地制宜，在大面積勘探的過程中，充分了解相對合適的地球物理方法原理，保證勘探效果，降低地質(zhì)勘探的成本投資，以避免不必要的浪費(fèi)。在物探過程中應(yīng)注意組合方式，科學(xué)合理地結(jié)合物探方法，促進(jìn)地質(zhì)勘查工作的相互補(bǔ)充和驗(yàn)證，改善勘探工作精度和效果。在勘探過程中，應(yīng)注意地球物理方法的合理設(shè)計(jì)。以相對合理和完善的工序，確?？碧焦ぷ鞯男屎唾|(zhì)量，減少探索工作中的風(fēng)險(xiǎn)，以減少不必要的損失。

5 結(jié)語

總體而言，物探技術(shù)具有很多優(yōu)勢，可以根據(jù)不同地區(qū)地質(zhì)條件積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，客觀反映各種地質(zhì)現(xiàn)象。特別是在各種能源開采中，在過去的地質(zhì)勘探過程中已顯示出極好的優(yōu)勢。但是又考慮到各地的地質(zhì)條件不同，因此在勘探過程中應(yīng)做更多研究性工作，結(jié)合地球物理方法，可以對地層進(jìn)行全面勘探，并獲得所需的信息，這些數(shù)據(jù)有助于以后的分析和研究，在進(jìn)行地質(zhì)勘探過程中需要特別注意根據(jù)勘探環(huán)境的不同來進(jìn)行選取不同的勘探方法，以保證工作的效率以及安全。