關(guān)于地球物理勘查技術(shù)重要應(yīng)用分析

1、    關(guān)于地球物理勘查技術(shù)重要應(yīng)用分析    周明【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，使得我國(guó)的地球物理勘查技術(shù)變得越來(lái)越重要了。物探的服務(wù)領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越廣泛，物探方法技術(shù)也將隨之得到發(fā)展，物探將進(jìn)一步超越地學(xué)學(xué)科，為解決社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所面臨的新課題發(fā)揮重要的作用。本文探討了在地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中所存在的問(wèn)題，同時(shí)也敘述了地球物理勘探的相關(guān)理論及其發(fā)展趨勢(shì)?！娟P(guān)鍵詞】地球物理；勘查技術(shù)；物探異常0引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使得我國(guó)的地球物理勘查技術(shù)變得越來(lái)越重要了。所謂的地球物理勘查是以勘查對(duì)象的物理性質(zhì)和數(shù)理理論為基礎(chǔ)，以發(fā)現(xiàn)地球物

2、理差異為手段，解釋和推斷工程地質(zhì)勘察、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和工程結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)問(wèn)題為主要任務(wù)的前沿地質(zhì)學(xué)科。在礦產(chǎn)勘查中，特別是在尋找深部隱伏礦產(chǎn)方面，物探不可替代的作用日益突顯；在工程地質(zhì)勘察中，特別是在高速公路、鐵路等線性工程勘察中，物探扮演的角色越來(lái)越重要；在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中，特別是深部地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查中，物探已成為主要調(diào)查手段；在工程病害檢測(cè)中，物探也已成為獨(dú)特的快速、無(wú)損工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，物探的服務(wù)領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越廣泛，物探方法技術(shù)也將隨之得到發(fā)展，物探將進(jìn)一步超越地學(xué)學(xué)科，為解決社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所面臨的新課題發(fā)揮重要的作用。一 物探技術(shù)方法的基本特點(diǎn)1直接找礦勘探對(duì)象為礦體，

3、如磁法勘探磁鐵礦，重力法勘探鹽巖，激電探測(cè)硫化物礦等；2間接找礦勘探對(duì)象為控礦地質(zhì)體，如磁法尋找矽卡巖型鐵多金屬礦、重力法尋找鉀鹽，地震法探測(cè)油氣構(gòu)造，電法圈定含金破碎帶或蝕變帶等；3物探資料解釋的多解性，不同的地質(zhì)體，可形成相似的異常，如磁鐵礦和基性火山巖均可引起強(qiáng)磁異常，銅多金屬礦與黃鐵礦、石墨都能形成激電異常；4物探成果的等效性，如地質(zhì)體較小、物性差異大與地質(zhì)體規(guī)模較大、物性差異小的地質(zhì)體，在一定的埋藏條件下也能形成相似異常，為異常解釋造成影響；5物探異常存在的干擾因素，如地形對(duì)物探異常形成的干擾，石墨化、黃鐵礦化等非成礦蝕變地質(zhì)體，同樣可形成激電異常，對(duì)激電異常解釋和探測(cè)形成干擾，基性

4、火上巖玄武巖、中性火山巖安山巖對(duì)磁異常解釋和勘探形成的干擾等。二 物探技術(shù)方法及其應(yīng)用物探方法按工作原理主要分為重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等。1磁法勘探，是以自然界中各類巖（礦）石間的磁性差異而引起地磁場(chǎng)強(qiáng)度變化來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)勘查和解決地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題的一種物探方法。此法工作效率高，成本低。主要用于直接尋找具有磁性的金屬礦體，如磁鐵礦、磁黃鐵礦等；間接尋找無(wú)磁性的金屬礦與非金屬礦，如鉛鋅礦、銅礦、石棉礦等；地質(zhì)填圖和大地構(gòu)造研究，如巖體、斷裂的圈定、結(jié)晶基底的起伏了解等。2重力勘探，是通過(guò)研究由巖（礦）石密度差形成的重力場(chǎng)變化來(lái)研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)勘查的一種物探方法。廣泛應(yīng)用于區(qū)

5、域地質(zhì)的研究，如劃分?jǐn)嗔鸦蚵∑?、凹陷等，尤其與有色金屬礦關(guān)系密切的隱伏花崗巖體，為成礦預(yù)測(cè)提供依據(jù)。如：哀牢山推覆構(gòu)造、瀾滄江東側(cè)裂陷帶等。重力勘探也用于金屬礦勘查，可用來(lái)圈定巖體、劃分?jǐn)嗔褞Ъ安槊鞲鞣N構(gòu)造等地質(zhì)填圖工作，尤其是勘探含鐵石英巖型鐵礦及鉻鐵礦床和沉積礦床（如鹽、鉀礦）。3電法勘探，是利用天然的和人工建立的直流或交流電（電磁）場(chǎng)來(lái)研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)勘查及水文勘察的一種物探方法。電法的種類很多，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹幾種常用的方法：直流電阻率法，利用人工建立的直流電場(chǎng)來(lái)解決地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)勘探及水文勘察的一種電法分支方法。但異常受地形影響大。直流時(shí)間域激發(fā)極化發(fā)（ip），以地殼中各種不同巖（礦）石

6、激電效應(yīng)差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，采用某種特定裝置，斷續(xù)向地下供入正、負(fù)電流，進(jìn)行地下電場(chǎng)的觀測(cè)和研究，來(lái)探測(cè)某種目標(biāo)體的一種電法分支方法。對(duì)侵染狀硫化金屬礦體效果好（如斑巖銅礦、銅礦等），塊狀硫化物礦床效果更好。在礦產(chǎn)勘查應(yīng)用中相比而言，激電法對(duì)尋找有色金屬礦效果最好。在地下水、地?zé)峥辈楹蛣澐趾鹌扑閹е幸灿袕V泛的應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)：激電觀測(cè)結(jié)果受地形影響較小。缺點(diǎn)：儀器較笨重，探測(cè)深度較小，一般200米以內(nèi)。瞬變電磁法（tem）利用不接地回線向地下發(fā)送脈沖式電磁場(chǎng)，觀測(cè)由地下地質(zhì)體產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)的時(shí)間和空間分布，來(lái)解決相關(guān)地質(zhì)問(wèn)題。優(yōu)點(diǎn)：儀器輕便，探測(cè)深度較大（500米以上），觀測(cè)結(jié)果受地形影響小，穿透高

7、阻能力強(qiáng)、隨機(jī)干擾小等，主要用于金屬礦勘查（塊狀硫化物）、斷裂的尋找、巖性層的劃分等?？煽卦匆纛l大地電磁（csamt）：觀測(cè)天然電磁場(chǎng)，來(lái)研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)勘查。優(yōu)點(diǎn)：工作效率高，探測(cè)深度大（數(shù)十m至2-3km間），垂向及水平方向分辨力較高，觀測(cè)結(jié)果受地形影響小，高阻屏蔽作用小等，主要用于研究斷裂構(gòu)造、巖體的分布和產(chǎn)狀，也用于深部金屬礦產(chǎn)及地下水的探測(cè)。電導(dǎo)率張量測(cè)量（eh4）：觀測(cè)人工和天然電磁場(chǎng)進(jìn)行找礦和研究地質(zhì)構(gòu)造的一種物探方法。優(yōu)點(diǎn)：探測(cè)深度可達(dá)1000米，儀器較輕便，應(yīng)用領(lǐng)域跟csamt相似。4放射性勘探，是研究地殼內(nèi)天然放射性元素脫變時(shí)放出的、射線的一種物探方法，主要用于尋找放射性

8、礦產(chǎn)。方法簡(jiǎn)便效率高，放射性能譜測(cè)量可劃分巖漿巖巖相帶。5地震勘探，利用人工激發(fā)（如爆炸）產(chǎn)生的彈性波在地層中的傳播情況，用來(lái)研究地質(zhì)構(gòu)造、地層分層及巖石彈性。主要應(yīng)用于油氣田、煤田方面的構(gòu)造地質(zhì)問(wèn)題及區(qū)域地質(zhì)問(wèn)題的解決，如大地構(gòu)造單元的劃分；工程勘探廣范的用來(lái)解決浮土厚度、基巖的埋深及基巖面的形狀等。三 地球物理勘查學(xué)發(fā)展的對(duì)策及建議1.地球物理勘查技術(shù)發(fā)展的主攻方向地球物理勘查學(xué)科涵蓋了地質(zhì)、礦產(chǎn)、工程等多個(gè)領(lǐng)域，近期和今后發(fā)展的主攻方向是提高探測(cè)目標(biāo)的空間幾何分辨率，增強(qiáng)識(shí)別、區(qū)分、描述尺度更小和結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的探測(cè)目標(biāo)的能力，區(qū)分物性反差較弱的探測(cè)目標(biāo)的能力，提高適應(yīng)在復(fù)雜地形、地貌、不利

9、地表?xiàng)l件及各種人文干擾條件下的工作能力，提高資料綜合解釋的能力。要研究煤礦、金屬礦，特別是深部鐵礦找礦方法，地?zé)豳Y源調(diào)查方法，適應(yīng)福建省地質(zhì)條件的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感等綜合找礦評(píng)價(jià)方法，工程地質(zhì)綜合勘察方法和工程病害綜合最佳判別方法等。2.開(kāi)展新方法新技術(shù)研究與應(yīng)用為了更好地為提高我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，應(yīng)當(dāng)提高各種基本物探方法技術(shù)解決問(wèn)題能力的研究，同時(shí)引進(jìn)新技術(shù)新方法，用以解決當(dāng)前深部地質(zhì)礦產(chǎn)和工程建設(shè)方面的問(wèn)題。建議重點(diǎn)開(kāi)展以下幾方面的研究：高精度磁測(cè)資料精細(xì)處理和復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造三維反演方法技術(shù)；區(qū)域地溫場(chǎng)調(diào)查方法技術(shù)；可控源音頻大地電磁測(cè)深、瞬變電磁法等方法技術(shù)在探測(cè)覆蓋層下地質(zhì)體的應(yīng)用技術(shù)；在高阻地電條件下激發(fā)極化法測(cè)量技術(shù)；建筑工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法技術(shù)。綜上所述，隨著地球物理勘查技術(shù)的發(fā)展和地質(zhì)、礦產(chǎn)、工程對(duì)地球物理勘查的需求逐漸增加，地球物理勘查的服務(wù)對(duì)象逐漸增加，除了服務(wù)于解決地質(zhì)、礦產(chǎn)傳統(tǒng)問(wèn)題外，使用于解決工程地質(zhì)及工程結(jié)構(gòu)等問(wèn)題越來(lái)越廣泛。拓寬地球