試述物探技術(shù)在地質(zhì)找礦與資源勘查的應(yīng)用

1、試述物探技術(shù)在地質(zhì)找礦與資源勘查的應(yīng)用摘要：作為一種自然資源，礦產(chǎn)資源比較有活力；且礦產(chǎn)資源豐富的國(guó)家，其開(kāi)發(fā)會(huì)作為主要的經(jīng)濟(jì)支柱，所以，礦產(chǎn)資源影響了國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為了提升找礦的準(zhǔn)確性，減少在找礦過(guò)程中對(duì)周?chē)h(huán)境的破壞程度，需要優(yōu)化和完善找礦技術(shù)。因此，本文對(duì)物探技術(shù)在地質(zhì)找礦與資源勘查中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望對(duì)今后地質(zhì)找礦技術(shù)提供參考。關(guān)鍵詞：物探技術(shù)；地質(zhì)找礦；資源勘查；應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地質(zhì)勘探中的新工藝、技術(shù)、設(shè)備等層出不窮。采礦技術(shù)和計(jì)量方法的發(fā)展推動(dòng)了礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的有力措施之一。但是，在地質(zhì)條件較為困難的條件下，勘探技術(shù)提供的數(shù)據(jù)是有限的，為了獲取更多、更

2、詳盡的地址信息，科學(xué)家和工人們使用物探技術(shù)取得了突破，有效獲得了表面土壤、地下以及更深層的材料。利用物探技術(shù)，可以提升礦物開(kāi)采的潛力，保證資源采集的質(zhì)量和效率。所以，在物探技術(shù)使用過(guò)程中，工作人員應(yīng)結(jié)合地質(zhì)環(huán)境，運(yùn)用多種勘查原則，以確保地質(zhì)找礦和資源勘查工作的順利開(kāi)展。1物探技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)找礦和資源勘查中的原理通過(guò)對(duì)地球物理分布規(guī)律和變化的判斷，對(duì)地球本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索，研究其中蘊(yùn)含的各種自然現(xiàn)象，對(duì)其展開(kāi)相應(yīng)的技術(shù)方式，即為物探技術(shù)。使用物探技術(shù)有助于確定地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，而對(duì)于不同的物質(zhì)對(duì)象，使用的物探技術(shù)也存在差異。不同的礦產(chǎn)物質(zhì)呈現(xiàn)的物理特征有所不同，所以，一些工作人員會(huì)使用物探技術(shù)檢測(cè)一

3、些礦產(chǎn)資源的信息數(shù)據(jù)，比如含量、深度等，從而判斷該礦產(chǎn)資源是否有開(kāi)采價(jià)值。在地質(zhì)找礦和資源勘查作業(yè)中，其準(zhǔn)確度和資金的利用要綜合考慮到礦產(chǎn)自身特性及其分布的地域，自然會(huì)使用到不同的物探方式探測(cè)巖層性質(zhì)。在實(shí)際作業(yè)中，工作人員要選擇多種物探技術(shù)優(yōu)化組合，確保找礦和資源勘查效率和精確度。實(shí)際探測(cè)工作中需要大量的人力和物力，因此工作人員要組織有關(guān)地下礦產(chǎn)的數(shù)據(jù)收集，利用收集到的資料判斷礦產(chǎn)資源的位置、開(kāi)發(fā)難度和安全系數(shù)，減少正式調(diào)查中耗費(fèi)的資源和成本，降低正式勘探工作中必要的資金浪費(fèi)。我國(guó)物產(chǎn)資源十分豐富，且存在的礦產(chǎn)資源也形形色色，但礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和巖層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在實(shí)際測(cè)量中，工作人員要參考測(cè)

4、量到的數(shù)據(jù)，對(duì)各區(qū)域地下結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，一般會(huì)使用磁測(cè)量、重力測(cè)量、功率測(cè)量等手段，全面掌握地下結(jié)構(gòu)和材料。為了提升勘查質(zhì)量，還需要工作人員對(duì)勘查資料和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析，判斷探測(cè)的準(zhǔn)確度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。物探技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)受到很多特殊的地形信號(hào)影響，這些信號(hào)與地層中的礦體位置及礦體類(lèi)型息息相關(guān)，因此在物探中需要根據(jù)地質(zhì)信號(hào)來(lái)研究新的物探技術(shù)，這些地質(zhì)信號(hào)的類(lèi)型較豐富，第一種是身體波，身體波是地層運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的顫動(dòng)破碎信號(hào)，其傳播速度較慢，振動(dòng)信號(hào)較微弱，在傳播過(guò)程中往往遵循兩層原則，第一層的信號(hào)往往較強(qiáng)，第二層則較小，因此信號(hào)在傳播過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)折射現(xiàn)象，因此在地質(zhì)勘查時(shí)可

5、以通過(guò)檢測(cè)地層間的折射現(xiàn)象及信號(hào)在地層中的傳輸狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦和資源勘查。第二種是表面波，如果信號(hào)在地層中傳播的過(guò)程中出現(xiàn)色散現(xiàn)象，證明信號(hào)發(fā)生了表面折射，事實(shí)上，表面波的信號(hào)頻率變化較快，因此對(duì)地質(zhì)找礦的準(zhǔn)確率提升有一定幫助，不僅如此，表面波在移動(dòng)時(shí)還會(huì)遵循拐點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，保證折射點(diǎn)與測(cè)量厚度之間始終存在必然聯(lián)系。地質(zhì)勘探與資源勘查中的高效性受地質(zhì)勘探技術(shù)原則影響，因此在地質(zhì)勘探技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中需要根據(jù)勘探的地形使用正確的地質(zhì)勘探原則，第一個(gè)勘探原則就是綜合信息的有效性原則，礦物的物理特性、化學(xué)特性等都是礦物勘探的重要因素，因此可以將多個(gè)勘探方法融合，根據(jù)礦石的屬性提高勘探的效率，增加勘探的準(zhǔn)

6、確度，避免使用一種勘探技術(shù)可能出現(xiàn)的準(zhǔn)確率下降問(wèn)題，第二個(gè)是勘探理論原則，即進(jìn)行地質(zhì)勘探的過(guò)程中，使用各種類(lèi)型的勘探儀器都必須遵循勘探理論，還需要由相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和調(diào)查，確保勘探信息的準(zhǔn)確性和有效性，最后一種是選擇性原則，即在各個(gè)礦區(qū)進(jìn)行地質(zhì)找礦和資源勘查過(guò)程中需要及時(shí)評(píng)估實(shí)際的地質(zhì)情況，優(yōu)化物探技術(shù)，為后續(xù)的資源勘查做準(zhǔn)備。2物探技術(shù)在地質(zhì)找礦和資源勘查中的實(shí)際應(yīng)用2.1電法物探技術(shù)電法物探技術(shù)主要利用特殊的地質(zhì)勘探儀器進(jìn)行探測(cè)，由于地殼中含有各種地勢(shì)結(jié)構(gòu)、巖石、礦體。其中，礦體間存在不同的導(dǎo)電、導(dǎo)磁、介電性等，因此各個(gè)礦體的電化學(xué)結(jié)構(gòu)存在很大差異，為了了解礦體的差異，在地質(zhì)勘查

7、中會(huì)使用電法，通過(guò)多種試驗(yàn)方式了解礦體的形狀、大小、類(lèi)型等特征。一般情況下，電法種類(lèi)較多，方式也較為豐富，多用于金屬礦勘查作業(yè)中。在地質(zhì)環(huán)境較簡(jiǎn)單，傾斜角較小的巖層，應(yīng)用電法探礦能有效提升礦產(chǎn)資源的勘查效率，準(zhǔn)確識(shí)別礦體的位置，以及礦體的類(lèi)型。工作人員可以使用電法，根據(jù)不同巖石結(jié)構(gòu)下的巖層電阻值判斷，尋找礦石種類(lèi)。但該方法存在一定的局限性，主要是因?yàn)樵趯?shí)際操作時(shí)易受到外部電磁場(chǎng)的干擾，要求工作人員在地質(zhì)找礦和資源勘查作業(yè)中，要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況合理應(yīng)用電法。2.2重力法物探技術(shù)由于地殼下的巖石和礦石之間存在密度差異，為了判斷礦體的大小、形狀、埋藏深度等特征，工作人員一般會(huì)使用重力法。該技術(shù)依照萬(wàn)

8、有引力定論對(duì)巖石密度進(jìn)行勘測(cè)，通過(guò)對(duì)重力場(chǎng)變化下巖層密度值的判斷來(lái)確定礦體實(shí)際位置。但該技術(shù)使用時(shí)，對(duì)密度差較大的礦產(chǎn)效果較好，而探測(cè)密度差較小的礦產(chǎn)時(shí)精準(zhǔn)度較低。使用重力法進(jìn)行勘探時(shí)需要注意地層下的礦石與巖石密度問(wèn)題，及時(shí)勘探礦物埋藏的深度，計(jì)算礦物的實(shí)際引力，引力越大則證明勘探礦物的密度越大，引力越小則證明勘探礦物的密度較小，該技術(shù)目前廣泛應(yīng)用與地形較復(fù)雜的礦區(qū)，用來(lái)降低探礦及資源勘查的難度。2.3磁力物探技術(shù)磁力物探技術(shù)也成磁法物探技術(shù)，是目前最常見(jiàn)的一種物探技術(shù)，該方法主要根據(jù)各地區(qū)地質(zhì)環(huán)境的差異性進(jìn)行探礦，由于巖石和材料性質(zhì)不同，其存在的磁性也有所不同。為了掌握巖石屬性信息，工作人員

9、可借助磁力法分析巖石的磁性。該技術(shù)是最早應(yīng)用與地質(zhì)勘探中的一項(xiàng)，技術(shù)業(yè)已成熟，且使用成本較低，是當(dāng)前地質(zhì)勘探工作人員常用的技術(shù)，有效提升了地質(zhì)找礦和資源勘查的工作效率。工作人員為了更加了解礦體產(chǎn)生的磁異?，F(xiàn)象，會(huì)利用地面、井中磁測(cè)，以及航磁測(cè)等方式對(duì)礦區(qū)的礦體進(jìn)行檢測(cè)。磁力物探技術(shù)在勘探礦石的位置及儲(chǔ)量方面的作用效果較好，且經(jīng)過(guò)逐漸的應(yīng)用磁力物探技術(shù)也可以劃分為鉆井磁測(cè)法、地磁探測(cè)法，以及航空磁測(cè)法，均在不同的應(yīng)用領(lǐng)域得到的較廣泛的應(yīng)用。2.4地震物探技術(shù)地震物探技術(shù)是一種通過(guò)探測(cè)波進(jìn)行探測(cè)的技術(shù)，主要受到礦體的物理信息影響進(jìn)行探測(cè)。從地層標(biāo)準(zhǔn)變化來(lái)看，地層反射和破碎程度存在差異。地震信號(hào)在地

10、層中傳播速度較慢，所以當(dāng)?shù)貙影l(fā)生震動(dòng)時(shí)，地震信號(hào)容易被發(fā)現(xiàn)。若是第二層地震信號(hào)比第一次的小，則地震信號(hào)會(huì)伴隨地層變化而被破壞。地震信號(hào)在地層傳播時(shí)，會(huì)通過(guò)多個(gè)屬相地層。一旦下層比上層大，則在分層地層時(shí)，地震信號(hào)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。但如果頂層比底層大，地震信號(hào)通過(guò)分層時(shí)則會(huì)產(chǎn)生較為清晰的反射。由此可見(jiàn)，該技術(shù)主要檢測(cè)的是礦石土巖區(qū)域的彈性差異，通過(guò)測(cè)量地震波對(duì)礦石和土巖石物理現(xiàn)象的差異，進(jìn)而掌握地層實(shí)際構(gòu)造情況。在應(yīng)用過(guò)程中，該技術(shù)能夠使地震波傳導(dǎo)至地下，遇到不同彈性的巖石和礦物會(huì)形成不同的反射，再經(jīng)由地面的檢測(cè)儀，利用獲得的地震波數(shù)據(jù)，或不同彈性巖石層面碰撞所形成的反射信息，從而詳細(xì)記錄出地震波的

11、傳輸時(shí)間、波形、頻率等特征，探測(cè)出掩埋礦體的深度。在地震物探的過(guò)程中，礦體的地震波頻等因素需要使用專(zhuān)業(yè)化高精度設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，并及時(shí)預(yù)測(cè)礦區(qū)礦體的實(shí)際狀態(tài)，增加物探的精確性，因此該方法也具有精確度較高，結(jié)果顯示鮮明，效益較高的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用與高效探礦中。2.5表面波物探技術(shù)表面波物探技術(shù)主要依賴(lài)高精度的探頭接收沿地層傳播的信號(hào)，其受信號(hào)幅值的影響應(yīng)用時(shí)往往呈橢圓軌跡，表面波物探技術(shù)應(yīng)用的常用探頭如下圖1所示。由圖1可知，該探頭存在精度閾值，在傳播不均勻的情況下，信號(hào)中會(huì)出現(xiàn)表面波相關(guān)現(xiàn)象，比如色散現(xiàn)象。當(dāng)信號(hào)頻率隨著測(cè)量深度的增加而發(fā)生變化時(shí)，其表面波的波速也會(huì)隨之變化，增加波速能夠提升信號(hào)測(cè)量

12、的準(zhǔn)確度。當(dāng)測(cè)量層厚度發(fā)生變化時(shí)，其產(chǎn)生的色散曲線(xiàn)和相對(duì)折射率會(huì)朝著低頻方向移動(dòng)，能夠發(fā)現(xiàn)折射率、折射點(diǎn)和測(cè)量層厚度之間的必然聯(lián)系。鑒于此，表面波物探技術(shù)可借助聲波信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。聲波信號(hào)在介質(zhì)中不均勻，信號(hào)會(huì)出現(xiàn)頻散。使用過(guò)程中，工作人員要關(guān)注勘探深度，因?yàn)轭l散曲線(xiàn)及其拐點(diǎn)會(huì)隨著地層厚度而變化，曲線(xiàn)拐點(diǎn)通常會(huì)向低頻方向偏移，借助拐點(diǎn)的位置能夠完成地層厚度的探測(cè)作業(yè)。2.6瑞雷波物探技術(shù)瑞雷波物探技術(shù)是在瞬態(tài)技術(shù)出現(xiàn)后產(chǎn)生的新型物探技術(shù)，因其在實(shí)際應(yīng)用中的良好狀態(tài)得到了廣泛的應(yīng)用，這種新興技術(shù)可以利用瑞雷波穩(wěn)定和瞬間狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)。穩(wěn)定狀態(tài)下的設(shè)備體積較大，成本較高，但瞬間狀態(tài)的設(shè)備操作簡(jiǎn)單、工作

13、效率較快，且識(shí)別率較高，在實(shí)際應(yīng)用中效果良好。瑞雷波信號(hào)的來(lái)源是垂直作用于地面的沖擊地震波，如果將影響范圍集中在一起，能夠檢測(cè)到瑞雷波信號(hào)，結(jié)合反射波勘測(cè)的正反演，能夠準(zhǔn)確判斷出實(shí)際地址信息。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還能準(zhǔn)確地探測(cè)到礦體中巖石的具體走向，為設(shè)計(jì)勘探方案提供一定的參考。2.7地質(zhì)雷達(dá)物探技術(shù)地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)在地質(zhì)找礦和資源勘查中的應(yīng)用范圍較廣，其主要利用電磁波的頻率差異進(jìn)行工作，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)利用高頻電磁波，使用天線(xiàn)將電波直接傳送至地下，并基于介質(zhì)不同對(duì)電磁波反應(yīng)的差異性，進(jìn)而判斷地下結(jié)構(gòu)，即為地質(zhì)雷達(dá)法，其最大的優(yōu)勢(shì)是準(zhǔn)確率較高。在實(shí)際使用過(guò)程中，工作人員要根據(jù)電磁波傳輸?shù)乃俣?、時(shí)

14、間等，過(guò)濾處理接收到的各種波長(zhǎng)，并以反射波情況、特征等分析和評(píng)價(jià)勘探結(jié)果。該技術(shù)因其特殊性目前被廣泛地應(yīng)用與礦井實(shí)驗(yàn)工程和礦井探測(cè)，還可以根據(jù)雷達(dá)圖像的亮度分辨礦床的類(lèi)型，實(shí)現(xiàn)高精度高效探礦。2.8物探技術(shù)的綜合應(yīng)用一些地區(qū)由于物理場(chǎng)不同，工作人員在地質(zhì)勘探作業(yè)中要綜合考慮地形物探設(shè)備的使用。針對(duì)不同地形的情況，可以使用綜合勘探法，利用多種物探技術(shù)和勘查方法對(duì)礦產(chǎn)的厚度、深度、類(lèi)型等進(jìn)行勘測(cè)。比如，地面核磁共振技術(shù)中，能夠在圖像信息的幫助下，使工作人員能夠詳細(xì)了解地表實(shí)際情況，并在核磁共振儀的幫助下，可以監(jiān)測(cè)到每個(gè)地質(zhì)土層的物質(zhì)質(zhì)子的核磁共振信號(hào)變化情況。結(jié)合使用綜合性較強(qiáng)的X射線(xiàn)熒光技術(shù)、探

15、底雷達(dá)等技術(shù)，可以結(jié)合礦產(chǎn)所在地區(qū)實(shí)際情況，為各種地質(zhì)問(wèn)題提供參考，確保實(shí)際勘探的合理性。X射線(xiàn)熒光技術(shù)能夠勘測(cè)金、銀、銅等各種礦產(chǎn)資源，而探地雷達(dá)能夠使工作人員了解到地層內(nèi)部相關(guān)元素的含量和分布情況，一定程度上保證了勘測(cè)作業(yè)的準(zhǔn)確度和工作效率。3物探技術(shù)在地質(zhì)找礦和資源勘查中應(yīng)用的策略雖然物探技術(shù)在地質(zhì)找礦和資源勘查中有重要的應(yīng)用價(jià)值，但其在實(shí)際使用過(guò)程中需要注意各個(gè)技術(shù)的使用需求，首先，在進(jìn)行地質(zhì)找礦好資源勘查前，要全面掌握探查區(qū)域巖層和地質(zhì)特點(diǎn)，綜合使用地質(zhì)勘查技術(shù)，為物探技術(shù)的選擇和參數(shù)修改等方面提供強(qiáng)力的理論依據(jù)，提升物探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，工作人員要從簡(jiǎn)至難地選擇物探技術(shù)，逐步獲得更加完善的地址信息。根據(jù)實(shí)際勘查需要，科學(xué)選擇技術(shù)，以收集到完整的地址信息為中心，建立其地球物理模型，為勘查結(jié)論提供可靠的參考依據(jù)。其次，應(yīng)用和研究物探技術(shù)需要樹(shù)立正確的思路和方法。工作人員要完善準(zhǔn)備工作，對(duì)物探技術(shù)開(kāi)展前期考察工作，更新和維護(hù)設(shè)備，結(jié)合工程實(shí)際開(kāi)展需要進(jìn)行測(cè)