多種物探方法在礦區(qū)深部地質(zhì)勘探中的應(yīng)用效果對比分析研究

伴隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的穩(wěn)步提升，我國礦區(qū)勘探工程的施工規(guī)模越來越大，勘探深度也呈現(xiàn)出逐年加深的發(fā)展趨勢。盡管當(dāng)前地質(zhì)勘探技術(shù)得以不斷完善，在現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展背景下得以不斷更新，但實(shí)際進(jìn)行地質(zhì)勘探作業(yè)的過程中，技術(shù)操作不規(guī)范、勘探方法不合理等問題的存在依然較為普遍。要切實(shí)提升礦區(qū)深部地質(zhì)勘探技術(shù)水平，滿足市場對礦產(chǎn)資源的應(yīng)用需求，還需圍繞深度勘察的作業(yè)特點(diǎn)，選擇科學(xué)可行的物探技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對礦產(chǎn)資源的精準(zhǔn)化、高效率勘察。

1 多種物探方法基本理論分析

近年來，許多企業(yè)單位為了達(dá)到理想的地質(zhì)勘探效果，積極引入并運(yùn)用了多樣化的物探技術(shù)手段，意在實(shí)現(xiàn)對礦區(qū)深部地質(zhì)的深度勘探與挖掘。在當(dāng)前的市場環(huán)境下，許多新型勘探技術(shù)不斷涌現(xiàn)，且處于領(lǐng)先于整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的位置上，在實(shí)踐應(yīng)用過程中，其一方面可以根據(jù)具體要求精準(zhǔn)化定位靶區(qū)，另一方面還能夠高效勘察區(qū)域環(huán)境內(nèi)的礦產(chǎn)資源。在現(xiàn)階段大部分地區(qū)的地質(zhì)工程施工中，應(yīng)用較為廣泛的物探勘探技術(shù)主要包括三種，一是磁場勘探法，二是放射性物理勘探法，三是重力勘探法，這些地質(zhì)勘探方法在物探工作中的實(shí)踐應(yīng)用已較為成熟，且在勘探礦產(chǎn)資源方面都具有不同的優(yōu)勢作用，其中，對于礦區(qū)地裂縫的定位處理，主要涉及到對磁場勘探技術(shù)、重力勘探技術(shù)的應(yīng)用。對于含硫金屬巖礦的定位與勘察，多會應(yīng)用到放射性物理勘探技術(shù)

。

在勘探礦區(qū)深部地質(zhì)的工作過程中，選用的物探技術(shù)與實(shí)踐方法不同，則得到的勘探效果與物探結(jié)果也會存在一定差異，因而要全面了解地區(qū)礦產(chǎn)資源的賦存狀況，實(shí)現(xiàn)對礦區(qū)深部地質(zhì)情況的深層次把握，應(yīng)對比分析多樣化物探技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用方法，并深入分析不同方法在深度地質(zhì)勘探作業(yè)中的運(yùn)用成效，確定適用性最強(qiáng)、勘探效果最好的物探技術(shù)，為礦山工程施工工作的高質(zhì)量發(fā)展提供有利參考，切實(shí)推動(dòng)采礦事業(yè)與市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)的均衡發(fā)展。

1.1 磁法勘探基本理論

在當(dāng)前各地礦區(qū)深部地質(zhì)的勘探作業(yè)中，以磁法勘探技術(shù)手段的應(yīng)用最為常見。作為一種物理勘探法，其以整個(gè)礦區(qū)內(nèi)各種各樣的巖礦石為主要對象，準(zhǔn)確測量并記錄其在地磁環(huán)境中各項(xiàng)參數(shù)的變化情況，以此作為評估是否存在礦產(chǎn)資源、判斷其資源類型的首要依據(jù)。通常情況下，在地磁環(huán)境中巖礦石可能出現(xiàn)的參數(shù)變化大體分為三種，一是異常特征變化，二是磁場變化，三是分布特征的變化。技術(shù)人員通過測量和采集獲取的各項(xiàng)變化參數(shù)信息，即可對其相互間存在的內(nèi)在聯(lián)系加以分析和判斷，最終確定出礦區(qū)深部礦產(chǎn)資源的位置及數(shù)量等。除此以外，還可以根據(jù)現(xiàn)有的各類變化參數(shù)，歸納并總結(jié)出隱伏地質(zhì)的整體構(gòu)造規(guī)律，這樣在后期組織實(shí)施礦產(chǎn)資源的開發(fā)作業(yè)時(shí)，即可將此類數(shù)據(jù)資料作為核心參考依據(jù)。將磁法勘探技術(shù)運(yùn)用到礦區(qū)深部地質(zhì)勘探工作中，磁場強(qiáng)度是測量獲取的重點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算地區(qū)磁場強(qiáng)度的公式為：

（3）新加坡燈樁設(shè)計(jì)建設(shè)。這個(gè)控制著馬六甲咽喉的國家在設(shè)計(jì)建造燈樁方面極具個(gè)性化與標(biāo)準(zhǔn)化，也很有特色。

在自然界中，礦石與普通礦石間的差異主要體現(xiàn)在磁性特點(diǎn)上，磁性差異不僅會對區(qū)域內(nèi)的礦石構(gòu)造造成影響，也會在一定程度上使得成礦區(qū)域的地磁場出現(xiàn)異常變化。磁法勘探的核心原理便是借助于專門的磁性探測儀器，對區(qū)域內(nèi)的磁場異常情況予以挖掘和深入研究，常見的儀器設(shè)備主要是磁通門磁力儀、磁秤以及質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀。根據(jù)對磁力異?，F(xiàn)象的搜集與獲取，對區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造與性質(zhì)特點(diǎn)等加以推斷，與此同時(shí)，還可以協(xié)助對磁性礦體的尋找，以及對隱藏地質(zhì)構(gòu)造的查明。在當(dāng)前大部分礦區(qū)的物探勘探作業(yè)中，對磁法勘測技術(shù)的應(yīng)用已十分常見，多用于對磁性礦產(chǎn)資源的勘測與尋找，亦或是對地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造情況的研究與探查，為地質(zhì)填圖與鉆孔等施工工作提供科學(xué)指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對深度盲礦的有效挖掘

。

實(shí)際情況下，礦區(qū)不同，則地質(zhì)類型也可能存在較大差異，因而需要將磁場化分為兩種情況，一種是正常磁場，另一種是異常磁場。將每一短期磁場變化產(chǎn)生的影響消除后，即可得知實(shí)測磁場與正常場主磁場間的具體差異，判斷實(shí)際勘探的地質(zhì)區(qū)域?qū)儆谀姆N磁場類型，若是判斷其為磁異常地質(zhì)區(qū)域，則可以結(jié)合礦區(qū)具體情況，組織開展對深部地質(zhì)的測探工作。

空間構(gòu)建是畫家從內(nèi)容到形式表現(xiàn)的主要階段，也是畫家與畫面空間情感交流的過程。中國畫表現(xiàn)內(nèi)容的超越和新風(fēng)格的產(chǎn)生歸功于獨(dú)特的空間形式?？臻g構(gòu)建形式并不是繪畫的所有，一張好畫并不一定有著好形式，但是只有在好的空間構(gòu)建中方能創(chuàng)作出好畫。就北宋的全景山水或是南宋的邊角山水而言，每一個(gè)高峰期都有著獨(dú)特的空間構(gòu)建樣式。空間的構(gòu)建是中國畫中不可分割的一部分，為了完成一幅優(yōu)秀的作品，藝術(shù)家無不傾注心血和熱情，而畫面的空間構(gòu)建則掌握著作品從內(nèi)容到實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，具備了好的空間想象但構(gòu)建布局不到位，作品所體現(xiàn)的意境與張力則得不到很好的實(shí)現(xiàn)。

其中，礦區(qū)深部地質(zhì)次長力做的功既磁位由U表示，在整個(gè)深部地質(zhì)勘探區(qū)域范圍內(nèi)，場源能量的大小由m表示，磁場強(qiáng)度大小由T來表示

。

1.2 音頻大地電磁測探基本理論

實(shí)踐證明，在組織開展礦區(qū)深度地質(zhì)勘探作業(yè)的階段內(nèi)，隨著工作頻率的不斷提升，勘探深度會逐步下降。而逐漸降低工作頻率，對應(yīng)的勘探深度則呈現(xiàn)逐漸加大的變化趨勢。由此可見，參照趨膚深度的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合實(shí)施測探作業(yè)時(shí)工作頻率的整體變化狀態(tài)，即可精準(zhǔn)高效地勘探礦區(qū)深部地質(zhì)及礦產(chǎn)資源的賦存情況

。

下一步，石家莊市教育局將把小學(xué)生免費(fèi)托管工作與校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)專項(xiàng)治理行動(dòng)結(jié)合起來，創(chuàng)造條件、加大投入、完善政策，不斷強(qiáng)化中小學(xué)校在課后服務(wù)中的主渠道作用，進(jìn)一步完善課后托管各項(xiàng)制度，幫助學(xué)生培養(yǎng)興趣、發(fā)展特長、開拓視野、增強(qiáng)實(shí)踐，不斷提高課后托管服務(wù)水平。

若對電法勘探技術(shù)進(jìn)行深層次的劃分，可將其分為充電法、微波法、電阻率法以及交流激發(fā)極化法、直流激發(fā)極化法等。其中，瞬變電磁法操作便捷、具有高精度、高探測深度等顯著優(yōu)勢，其主要的測量對象與依據(jù)是導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性差異，相比于大部分傳統(tǒng)電法勘測技術(shù)，這種勘測手段的優(yōu)勢更為顯著，適用性更強(qiáng)。當(dāng)前，電磁探測法已被廣泛應(yīng)用于煤層采空區(qū)探測、地下水探測、頂?shù)装甯凰蕴綔y等多樣化的探測作業(yè)中。

這給我父親長了臉，歪嘴的次數(shù)一多，人居然可以坐起來，雖口齒不清，也能表達(dá)出個(gè)大概。春節(jié)祭祖，族親婚娶，他硬要去呢。用輪椅推到祠堂，我站前排、坐上席，他擠在人堆里。我心里蠻別扭，他倒是開心得很。我當(dāng)校長那年，幾次喝喜酒，都被請入上席首座，真是受寵若驚呀，面對族長和那些老成，忐忑不安，一餐飯要掉好幾次筷子，李打油干脆抓一把筷子放在我背后的供案上。我父親每每看到這個(gè)細(xì)節(jié)，嘴就跑到耳朵家去了。

在大地電磁法勘探技術(shù)中，音頻大地電磁測探衍生出的一個(gè)分支技術(shù)，其主要以宇宙空間電磁波理論依據(jù)為核心原理，勘探礦區(qū)深部的地質(zhì)情況。音頻大地電磁測探技術(shù)通常被劃分在交流電法勘探的技術(shù)范圍內(nèi)，將其應(yīng)用到深部地質(zhì)測探工作中，以對趨膚深度這一數(shù)據(jù)的測量與獲取為主，計(jì)算公式是：

根據(jù)巖石與礦石在電學(xué)性能方面的差異性特點(diǎn)，對區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析與研究、查詢潛在的礦產(chǎn)資源，是電發(fā)勘探技術(shù)的核心原理，這種勘探方法涉及到較多的物性參數(shù)，以及不同的觀測要素，因而在礦區(qū)深部地質(zhì)勘探作業(yè)中具有較為廣泛的適用范圍。對電學(xué)性能的觀測與收集主要包括導(dǎo)電性、電磁感應(yīng)性以及電化學(xué)活性、介電性等。將電法勘探技術(shù)手段應(yīng)用到深部地質(zhì)勘測作業(yè)中，需要使用到專業(yè)的儀器設(shè)備，觀測巖石、礦石的電學(xué)性能，然后對獲取的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行研究分析。歸納整合獲取的場參數(shù)的變化特點(diǎn)與規(guī)律特征，即可實(shí)現(xiàn)對礦體位置、大小以及深度等基本信息的準(zhǔn)確推斷，一方面提高地質(zhì)勘探的效率與精準(zhǔn)性，另一方面便于了解并掌握深部區(qū)域賦存礦產(chǎn)資源的實(shí)際情況

。

其中，整個(gè)礦區(qū)深部地質(zhì)勘探區(qū)域的趨膚深度由δ表示，勘探地質(zhì)區(qū)域的地面電磁由γ表示。在實(shí)施礦區(qū)深部地質(zhì)勘探區(qū)域的過程中，時(shí)間域由T表示，磁導(dǎo)率由μ表示，磁場強(qiáng)度大小由σ表示。實(shí)施勘探作業(yè)時(shí)，運(yùn)用上述計(jì)算公式，準(zhǔn)確計(jì)算趨膚深度即可。

2.1.3 不同處理對馬鈴薯成熟期的影響 CK2處理未噴施任何緩解藥劑，植株枯黃最早;處理1、2、3相繼枯黃死秧，比CK2推遲了4～7 d，CK1處理與1、2、3 處理相比早成熟了 3～6 d。

1.3 激發(fā)極化勘探基本理論

作為一種新型的現(xiàn)代化勘探技術(shù)，激發(fā)極化勘探法的提出為礦區(qū)深度地質(zhì)勘探作業(yè)的開展提供了一種新思路，有機(jī)結(jié)合了對機(jī)電效應(yīng)理論的靈活運(yùn)用。通常情況下，礦區(qū)所處地理位置不同，對應(yīng)的地質(zhì)地形難免會存在客觀差異，因而電化學(xué)作用的產(chǎn)生時(shí)間也會明顯發(fā)生改變，這樣即可借助于激光極化勘探法，參照具體變化情況，獲取礦區(qū)深部地質(zhì)的勘探結(jié)果。尤其是在深部地質(zhì)含有層狀的巖體結(jié)構(gòu)時(shí)，依托于激發(fā)極化勘探技術(shù)法，即可將其面極化特征直觀、明顯地呈現(xiàn)出來。若是有浸染狀的礦體存在于地質(zhì)深部位置處，則也可以利用激發(fā)極化原理，將其帶有的體極化特征直觀、明顯的呈現(xiàn)出來。在礦區(qū)深部地質(zhì)勘探作業(yè)中引入對激發(fā)極化測探技術(shù)的運(yùn)用，需要計(jì)算和觀測的物理量主要為兩個(gè)，一個(gè)是視極化率，另一個(gè)則是電阻率，涉及到的計(jì)算公式：

其中，勘探礦區(qū)深部地質(zhì)的視電阻率由ρ表示，所用激發(fā)極化勘探裝置的系數(shù)由K來表示，在兩個(gè)供電電極方向上，電流接入量的大小由I來表示，最終計(jì)算得到的視極化率值由η表示。在實(shí)施礦區(qū)深部地質(zhì)勘探作業(yè)過程中，區(qū)域總場由U表示，U

代表勘探作業(yè)區(qū)域激發(fā)的電位差。

觀察近幾年物探領(lǐng)域的發(fā)展情況可以發(fā)現(xiàn)，綜合物探法被逐漸應(yīng)用到越來越多的勘探作業(yè)領(lǐng)域中，這與新經(jīng)濟(jì)形勢背景下電子信息技術(shù)的快速發(fā)展密切相關(guān)。借助于精密的先進(jìn)電子儀器，探測礦區(qū)深部的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，與此同時(shí)，為了提高整個(gè)測探工作的效率與精準(zhǔn)性，獲取更為全面真實(shí)的數(shù)據(jù)信息，多會組合應(yīng)用兩種或兩種以上的物探技術(shù)，這不僅使得勘探作業(yè)的實(shí)施效率大幅提升，也切實(shí)保障了物探數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。除了礦區(qū)勘測作業(yè)，綜合物探技術(shù)也可以應(yīng)用到考古、工程質(zhì)量檢測、地質(zhì)災(zāi)害檢測以及水文地質(zhì)檢測等多行業(yè)領(lǐng)域中，具有廣闊的發(fā)展前景。

實(shí)踐證明，在金屬礦產(chǎn)勘察作業(yè)中激發(fā)極化物探技術(shù)具有十分顯著的性能優(yōu)勢，主要是因?yàn)槠涓鶕?jù)礦石與巖石間存在激電效應(yīng)差這一核心原理，結(jié)合對大地激發(fā)極化效應(yīng)的觀測與分析，實(shí)現(xiàn)對地下整體地質(zhì)情況的有效探索。

將激發(fā)極化勘探這種新型技術(shù)手段應(yīng)用到礦區(qū)深部地質(zhì)的測探作業(yè)環(huán)節(jié)內(nèi)，多會預(yù)先完成地下人工直流電場的構(gòu)建，以便使得整個(gè)實(shí)施勘探工作區(qū)域中供電電機(jī)與電極間的間隔距離得到有效增加，為后續(xù)不同層度對應(yīng)的地層電阻率的測量工作提供便利條件。除此以外，技術(shù)人員還可以分析并研究數(shù)據(jù)的變化特點(diǎn)與發(fā)展規(guī)律，深入探索礦區(qū)深部地質(zhì)特點(diǎn)，以及現(xiàn)有礦產(chǎn)資源的具體類型與含量情況。

2 應(yīng)用效果對比分析

本文以某地一礦區(qū)深部地質(zhì)為對象，分別采用磁法勘探、音頻大地電磁測探與激發(fā)極化勘探技術(shù)法，勘探深部地質(zhì)情況與賦存的礦產(chǎn)資源，以實(shí)現(xiàn)對這三種物探技術(shù)手段實(shí)踐應(yīng)用成效的深入研究。對于這一礦區(qū)中巖層的物理性質(zhì)、礦產(chǎn)資源的賦存情況，主要信息如表1所示。

在礦區(qū)深部地質(zhì)勘探區(qū)域內(nèi)，選定一適宜礦體，在其出露位置處布設(shè)一物探綜合剖面。一般情況下，應(yīng)要求這一剖面完全重合于區(qū)域內(nèi)舊有地質(zhì)勘探作業(yè)線剖面的位置，以確保對應(yīng)用效果的檢測具有真實(shí)性與說服力。綜合考慮研究場地的環(huán)境條件，以及現(xiàn)場作業(yè)的實(shí)際情況，根據(jù)三種物探技術(shù)方法的應(yīng)用特點(diǎn)，對各項(xiàng)設(shè)備設(shè)施與儀器裝置等予以合理化設(shè)置。

利用音頻大地電磁測探技術(shù)進(jìn)行深部地質(zhì)的勘探，需要科學(xué)把控電機(jī)布置的間隔距離，通常以55m為宜，精準(zhǔn)化采集所需的數(shù)據(jù)信息。

利用磁法勘探技術(shù)進(jìn)行深部地質(zhì)的勘探，主要涉及到對GSM-20T型號標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子磁力設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)施現(xiàn)場勘測。

一時(shí)之間，這才發(fā)現(xiàn)，場地中每一個(gè)角落都響起了嘎嘣嘎嘣的聲音，不僅小孩子在嚼黃豆花生，大人們同樣也在嚼黃豆花生。這種聲音同電影放映聲、人群嘈雜聲混雜在一起，產(chǎn)生一種非常奇妙的共鳴和錯(cuò)覺，似乎人們不是來看電影的，而是趁機(jī)聚在一起吃吃東西、說說話兒……同時(shí)，黃豆花生的香味加大人小孩的汗味、體味在身邊彌漫，與種種聲音交織纏繞，似乎形成了一團(tuán)團(tuán)暗霧，籠罩在禾場上空。暗霧下面，是一群群仿佛被時(shí)空隔絕的“人兒”，他們既“不知有漢”，“更無論魏晉”，或許只有“近慮”，但并無“遠(yuǎn)憂”，日出而作，日落而息，自在達(dá)觀又懵懂無知……

利用激發(fā)極化技術(shù)手段實(shí)施對深部地質(zhì)的勘探，供電極布設(shè)的間隔距離為500m、1500m與2000m。以25m為基準(zhǔn)設(shè)置接收極的間隔距離，并控制點(diǎn)距在15m左右即可。

完成一系列準(zhǔn)備工作后，利用這三種物探技術(shù)手段進(jìn)行礦區(qū)深部地質(zhì)的勘探作業(yè)，整理并匯總最終獲取的數(shù)據(jù)結(jié)果，并以折線圖的形式繪制出來，即可直觀真實(shí)地呈現(xiàn)出地質(zhì)勘探高精度探測所得的磁場特征變化結(jié)果（如圖1）。

圖中，運(yùn)用磁法勘探技術(shù)獲取的勘探結(jié)果由A表示，運(yùn)用音頻大地電磁測探技術(shù)獲取的勘探結(jié)果由B表示，運(yùn)用激發(fā)極化勘探技術(shù)得出的勘探結(jié)果由C表示。

為計(jì)算特征值及累積方差貢獻(xiàn)率，運(yùn)用SPSS22.0中因子提取的主成分方法求解因子載荷矩陣。一般情況下累積貢獻(xiàn)率達(dá)到不低于80%的水平效果最為顯著。結(jié)果如表2顯示，有兩個(gè)因子的特征值均大于1，除此之外的特征值都接近于0，且因子1與因子2的方差貢獻(xiàn)率累加已達(dá)到88.6%的較高水平，這說明前兩個(gè)因子就可以傳遞原數(shù)據(jù)88.6%的信息量，使用其進(jìn)行分析能夠得到良好的計(jì)算結(jié)果。

綜合分析和研究三種不同物探技術(shù)對應(yīng)的磁場特征變化結(jié)果可知，相比于其他兩種勘探數(shù)據(jù)結(jié)果，A曲線的平緩性更高，穩(wěn)定性更強(qiáng)，且在整個(gè)勘探作業(yè)階段內(nèi)，不存在或未顯示出特別明顯的磁異?，F(xiàn)象，因而由此判斷在礦區(qū)深部地質(zhì)勘探作業(yè)中運(yùn)用磁法勘探技術(shù)，無論是對控礦結(jié)構(gòu)的標(biāo)記處理，還是對礦體的推斷，在時(shí)效性方面有所不足，效率較低。除此以外，對比分析這三種物探技術(shù)的應(yīng)用成果，可以得知整個(gè)研究與勘探區(qū)域的控礦構(gòu)造的視電阻率水平相對較低，其均發(fā)育在三疊系底層內(nèi)，但在巖性方面未呈現(xiàn)出過于明顯的不同與差異。由此可見，運(yùn)用音頻大地電磁測探技術(shù)獲取的反演成果，是難以精準(zhǔn)劃分勘探區(qū)域礦體具體類型，以及具體的巖性特點(diǎn)的。相對來說，激發(fā)極化勘探技術(shù)的應(yīng)用成效更好，實(shí)用性更高。

3 結(jié)語

通過對比分析礦區(qū)深部地質(zhì)勘測中三種物探技術(shù)的應(yīng)用成效，得出技術(shù)應(yīng)用適宜性的研究結(jié)果，其中，音頻大地電磁測探法可明顯顯示磁異?，F(xiàn)象，因而便于推斷控礦構(gòu)造，磁法勘探和激發(fā)極化勘探法在視電阻率測量上體現(xiàn)較大優(yōu)勢，可用于巖性劃分。

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