論物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的新突破

周興宇

（山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊，山東 泰安 271000）

1 物探技術(shù)理論闡述

物探技術(shù)指的是地球物理勘探技術(shù)。在開展地質(zhì)勘探工作中，需要將礦石以及圍巖的主要特征作為基礎(chǔ)，研究礦石與圍巖的放射性質(zhì)、導(dǎo)電性質(zhì)以及物理性質(zhì)等。要根據(jù)研究的資料，掌握礦產(chǎn)資源的實際情況。物探技術(shù)屬于地質(zhì)學(xué)的專業(yè)術(shù)語，是地球物理學(xué)研究過程中的主要方法和原理，能夠?qū)Σ煌奈锢韴龇植家约白兓闆r進(jìn)行準(zhǔn)確掌握。除此之外，物探技術(shù)的有效應(yīng)用可以勘查地球本體以及近地空間中不同物質(zhì)的主要構(gòu)成，研究不同介質(zhì)結(jié)構(gòu)和形成演變等信息。從而為探索自然現(xiàn)場發(fā)展規(guī)律和變化提供準(zhǔn)確可靠的依據(jù)。

物探技術(shù)除了在地質(zhì)找礦中進(jìn)行應(yīng)用，開展能源尋找和資源探索工作之外，在環(huán)境檢測過程中也有突出的應(yīng)用優(yōu)勢。目前，在物探技術(shù)應(yīng)用過程中，主要是對巖石物理性質(zhì)進(jìn)行分析，從巖石的密度、磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、彈性、熱導(dǎo)率、放射性等方面出發(fā)，開展勘察工作。常用的勘探方法包括重力勘探電法勘探、地震勘探、地溫法勘探等。從測量空間位置出發(fā)對物探技術(shù)進(jìn)行分類，主要包括地面地球物理勘探、航空地球物理勘探、海洋地球物理勘探、鉆孔地球物理勘探等。不同方法物探技術(shù)類型較多，在開展勘探作業(yè)時，為了盡可能提高勘探結(jié)果的可靠性，一般會采用多種手段或者方式，提高物探水平，獲取更加準(zhǔn)確可靠的勘察數(shù)據(jù)，并且能夠提高物探方法的應(yīng)用效益。在不同的物探技術(shù)應(yīng)用過程中，有一定限制和適用條件，因此，需要根據(jù)具體的地質(zhì)條件、自然地理環(huán)境等因素綜合考慮不同物探技術(shù)的具體特點與適用范圍。這樣才能夠在了解勘探區(qū)域的基礎(chǔ)上，應(yīng)用多種物探技術(shù)，獲取準(zhǔn)確的勘探結(jié)果[1]。

2 物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中應(yīng)用的原則

現(xiàn)階段，在地質(zhì)找礦過程中對物探技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時，需要遵循以下原則，提高物探技術(shù)的應(yīng)用效果。第一，要堅持綜合性勘測原則。在地質(zhì)找礦工作中，必須對不同物探技術(shù)的缺點和優(yōu)勢進(jìn)行綜合考慮，對各種物探技術(shù)進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，綜合利用不同的物探技術(shù)，提高勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如不同的物探技術(shù)本身有一定缺陷，但是在地質(zhì)找礦過程中，可以根據(jù)不同礦產(chǎn)資源的具體特征，綜合考慮多種物探技術(shù)之間的適應(yīng)性。以此為基礎(chǔ)，堅持綜合性以及擇優(yōu)原則，保證選擇的物探技術(shù)可以滿足實際勘測需求，充分發(fā)揮不同物探技術(shù)的各自優(yōu)勢，提高復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的勘測效率。第二，要堅持科學(xué)性推測的勘測原則。在地質(zhì)勘查過程中所獲取的數(shù)據(jù)、圖像、報表等數(shù)量相對較多。必須對這些數(shù)據(jù)資料進(jìn)行綜合分析，才能獲取可靠的具有應(yīng)用價值的信息。在對這些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時，需堅持科學(xué)性推測的原則進(jìn)行綜合性勘探。要對數(shù)據(jù)信息、圖像、報表等多種內(nèi)容資料進(jìn)行全面總結(jié)和分析，盡可能提高數(shù)據(jù)信息的全面性，才能保證勘察結(jié)果的可靠性以及科學(xué)性。在科學(xué)推測過程中，工作人員需要有豐富的地質(zhì)材料分析經(jīng)驗，同時要對各種地質(zhì)質(zhì)分析和預(yù)測方法進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用。這樣才能夠?qū)λ@取的地質(zhì)勘查資料進(jìn)行去偽存真，保證信息猜測的科學(xué)性，準(zhǔn)確判斷相關(guān)信息，促進(jìn)地質(zhì)勘探精度的深入化發(fā)展。在地球物理技術(shù)應(yīng)用過程中，不同的技術(shù)都有一定的適用范圍和應(yīng)用缺陷。因此，如果單一使用地球物理勘探方法，并不能真正實現(xiàn)地質(zhì)勘探工程的具體需求。因此，在對地球物理勘探方法進(jìn)行選擇時，需要根據(jù)實際的勘察需求進(jìn)行靈活應(yīng)用，對物理勘測方法進(jìn)行綜合應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)工程項目的勘探目標(biāo)，提高勘探結(jié)果的精確性。

3 地質(zhì)找礦期間物探技術(shù)新突破

在地質(zhì)找礦工作中加強(qiáng)物探技術(shù)的有效應(yīng)用是提高地質(zhì)找礦工作效益的重要手段。物探技術(shù)具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性、無損性特點，并且探測深度較深，在我國各個領(lǐng)域中都有所應(yīng)用。在未來的社會發(fā)展中對物探技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用也有突出的應(yīng)用優(yōu)勢。因此，需要加強(qiáng)物探技術(shù)創(chuàng)新研究，尋求地質(zhì)找礦工作中物探技術(shù)的新突破。

第一，物探技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治過程中的新突破。在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中對物探技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確掌握地質(zhì)土層中的數(shù)據(jù)信息，可以為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防和處理提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。從礦產(chǎn)生產(chǎn)環(huán)境角度進(jìn)行分析，在礦產(chǎn)開采過程中，頂板透水事故會嚴(yán)重威脅礦井安全，可能會導(dǎo)致人員傷亡，影響工作進(jìn)度以及質(zhì)量。為了防止出現(xiàn)這些問題，在礦產(chǎn)開采過程中，可以利用三維地震物探技術(shù)和大地電磁方法加強(qiáng)勘察作業(yè)，對具體的礦井地質(zhì)條件進(jìn)行分析，判斷礦井的安全性。在地質(zhì)勘察之前，需要對礦井中斷層區(qū)域土層構(gòu)造以及范圍區(qū)域的構(gòu)造進(jìn)行全面勘察，掌握準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息。在這種情況下，對物探技術(shù)有效應(yīng)用，除了能夠降低工作人員的工作難度，還可以保證勘察作業(yè)的全面性和準(zhǔn)確性，能夠獲取礦井中地質(zhì)條件的具體信息和圖像信息。從而對礦井中的地質(zhì)條件和水文條件全面掌握。之后，工作人員可以根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)資料，制定科學(xué)安全的礦產(chǎn)開采策略，保障礦產(chǎn)開采作業(yè)順利進(jìn)行。

第二，在煤礦水災(zāi)害防治過程中對物探技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用也是物探技術(shù)的新突破。在煤礦開采之前，需要選擇合適的物探技術(shù)對水文條件、地質(zhì)條件進(jìn)行全面把握，做好礦井生產(chǎn)的基礎(chǔ)工作，提高礦井開采的安全性以及穩(wěn)定性。這樣可以有效防止礦煤礦水災(zāi)害，降低安全事故發(fā)生的可能性，推動煤礦企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。目前，在對煤礦水災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防時，物探技術(shù)可以利用瞬變電磁超前系統(tǒng)準(zhǔn)確掌握開采區(qū)域和相關(guān)區(qū)域的含水構(gòu)造，并對相應(yīng)的含水構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測，為后續(xù)礦產(chǎn)開采作業(yè)奠定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。除此之外，對物探技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以及時發(fā)現(xiàn)在煤礦開采過程中存在的安全問題和導(dǎo)致安全問題的原因。根據(jù)獲取的相關(guān)制定有效可行的安全隱患處理方案，提高煤礦開采的安全性。例如在開采區(qū)域如果出現(xiàn)積水問題，需要查明積水原因，才能夠采取有針對性的措施解決問題，防止積水問題加劇影響煤礦開采安全。

第三，物探技術(shù)的創(chuàng)新突破。在我國地質(zhì)物探技術(shù)發(fā)展過程中，雖然已經(jīng)取得了較大進(jìn)步，但是與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國的物探技術(shù)應(yīng)用還存在較大差距。因此，需要對我國物探技術(shù)的具體應(yīng)用情況進(jìn)行深入分析，促進(jìn)我國地球物理技術(shù)在地質(zhì)找礦過程中的新突破。在物探技術(shù)應(yīng)用過程中，需要對國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行充分吸收，促進(jìn)新型物探技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，滿足地質(zhì)找礦的實際需求。目前，在物探技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展過程中，重磁三維解釋系統(tǒng)發(fā)展速度相對較快，該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，并且可以對重力和磁力數(shù)據(jù)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化，能夠在計算機(jī)平臺以及窗口進(jìn)行優(yōu)化和集成，形成具有較強(qiáng)實用性的軟件系統(tǒng)。在該軟件系統(tǒng)應(yīng)用過程中，對崎嶇地形和地面進(jìn)行觀測，可以提高數(shù)據(jù)處理和資料解釋效果，同時能夠提供三維可視化的區(qū)域地質(zhì)以及資源勘探平臺，有利于促進(jìn)地質(zhì)找礦工作的有序發(fā)展。

4 物探技術(shù)未來發(fā)展方向

隨著各種先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展，未來的物探技術(shù)發(fā)展也會越來越快。在地質(zhì)找礦中物探技術(shù)的主要發(fā)展方向表現(xiàn)在以下方面：第一，物探技術(shù)的相關(guān)理論會更加全面。在未來的物探技術(shù)理論不斷發(fā)展中，會以原有的數(shù)學(xué)推導(dǎo)為基礎(chǔ)，朝著人工推導(dǎo)和計算機(jī)推導(dǎo)方向發(fā)展。同時對計算機(jī)與人工推導(dǎo)進(jìn)行有效聯(lián)系，開展物探技術(shù)理論研究工作，可以進(jìn)一步提升物探技術(shù)相關(guān)理論的發(fā)展水平。第二，物探技術(shù)的相關(guān)軟件和應(yīng)用方法會不斷創(chuàng)新與成熟。在信息化技術(shù)快速發(fā)展的背景下，物探技術(shù)軟件的發(fā)展速度也越來越快。物探技術(shù)的軟件和方法不斷更新會提高勘察效率，在未來的地質(zhì)找礦工作中應(yīng)用物探技術(shù)可能會實現(xiàn)在現(xiàn)場勘察中及時獲取勘察結(jié)果的目標(biāo)。除此之外，在國產(chǎn)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展中出現(xiàn)的小波分析方法、積分方程分析方法等都會在一定程度上推動物探技術(shù)的創(chuàng)新和完善。第三，物探技術(shù)的應(yīng)用效果會更加突出。將物探技術(shù)與先進(jìn)的智能化技術(shù)、自動化技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，可以有效提高物探技術(shù)的探測效率和探測精度。目前，雷達(dá)的監(jiān)測精度能夠達(dá)到厘米級，而EH-4探測精度在1000m以上的深度勘測工作，獲取的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也相對較高。在地質(zhì)找礦過程中能夠加大勘測深度，對探索深層次礦產(chǎn)有積極作用。除此之外，在未來的物探技術(shù)發(fā)展中，可以對場源體性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并且可以探測碳質(zhì)層以及黃鐵礦的場源體性質(zhì)，能夠提高地質(zhì)找礦水平。

5 結(jié)語

總而言之，加強(qiáng)物探技術(shù)研究分析工作，以地質(zhì)找礦的具體需求為基礎(chǔ)，根據(jù)礦石分析和解釋地質(zhì)條件與地球物理信息內(nèi)容可以形成物探技術(shù)應(yīng)用體系。在對物探技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用時，需要以地質(zhì)條件和地球物理地質(zhì)方法為基礎(chǔ)，保證物探技術(shù)的應(yīng)用效果。除此之外，需要加強(qiáng)對物探技術(shù)的創(chuàng)新研究，將先進(jìn)的技術(shù)與物探技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，確保物探技術(shù)能夠與當(dāng)前的地質(zhì)找礦需求相適應(yīng)，提高物探技術(shù)的發(fā)展水平。