陳松清

湖北煤炭地質(zhì)一二五隊(duì) 湖北宜昌 443000

近年來(lái)，隨著現(xiàn)有礦山的不斷開(kāi)發(fā)和深入，由于資源危機(jī)的出現(xiàn)，一些老礦特別是一些大型礦山面臨嚴(yán)峻的各種問(wèn)題。由于這些大型老礦不僅在中國(guó)的礦產(chǎn)資源保障體系中占有非常重要的地位，而且對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和社會(huì)穩(wěn)定也有著非常重要的影響。因此，開(kāi)展大型老礦基地替代資源的勘探，特別是深部資源勘探，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

1 綜合物探技術(shù)的特點(diǎn)

綜合物理勘探方法廣泛應(yīng)用于當(dāng)前礦山地質(zhì)勘探過(guò)程中，在實(shí)際過(guò)程中，可以對(duì)勘探區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行良好的勘探工作，勘探深度可以深入淺淺，不僅可以探索幾米的地質(zhì)，還可以探索它，綜合地球物理勘探方法具有百米的地質(zhì)，勘探范圍廣，具有成本低，周期短的優(yōu)點(diǎn)。此外，通過(guò)各種地球物理方法進(jìn)行的地球物理勘探可以滿足不同情況下的勘探需求，具體取決于勘探的深度和測(cè)試的目的。

2 野外工作測(cè)線布置

地質(zhì)概況：物探勘察區(qū)及其附近地區(qū)出露地層主要為第四系沖洪積層（Q4al+pl）、崩積層（Q4col）、坡殘積層（Q4dl+ el），下伏華力西期中期侵入巖（γ34）二長(zhǎng)花崗巖、鉀長(zhǎng)花崗巖、黑云花崗巖，及志留系上統(tǒng)（S3）石灰?guī)r、凝灰?guī)r及泥灰?guī)r。本次物探勘查采用淺層地震反射波法及音頻大地電磁測(cè)深法進(jìn)行綜合物探勘查，現(xiàn)場(chǎng)共完成地震剖面3條，隧道主軸縱線剖面1條長(zhǎng)度440m，隧道進(jìn)口與出口橫測(cè)線剖面兩條各240m，總計(jì)920m；完成陸地音頻大地電磁測(cè)深剖面3條，主軸縱線剖面1條長(zhǎng)度425m，隧道進(jìn)口與出口橫測(cè)線剖面兩條各250m，根據(jù)主軸縱線反演結(jié)果存在物探異常的情況在對(duì)應(yīng)位置，增加一橫測(cè)線，長(zhǎng)度50m，總計(jì)長(zhǎng)度975m，同時(shí)對(duì)ZK1、ZK2兩個(gè)鉆孔進(jìn)行了鉆孔聲波波速測(cè)試。

3 不同類(lèi)型的物探技術(shù)分析

3.1 音頻大地電磁測(cè)深法

音頻大地電磁測(cè)深是電氣勘探的重要方法。該方法不同于高密度電法，聯(lián)合剖面法和高功率IP法。主要原因是后三種方法都是直流電流法。使用的原理是幾何探測(cè)，即通過(guò)增加電源電極的距離。由于高阻屏蔽和地下電流線的低阻吸引力的影響，地下不同深度的檢測(cè)導(dǎo)致后三種方法的局限。探測(cè)深度僅停留在淺層中，但淺層分辨率高。與直流法相比，野外工作明顯減少，適用于野外不同地形，可滿足淺層，中層和深層地下不同深度的探測(cè)。然而，由于交流電方法受干擾影響且分辨率低，因此音頻大地電磁測(cè)深主要用于探測(cè)更深的地層[1]。

3.2 淺層地震反射波法

淺層地震反射波法中使用的設(shè)備是數(shù)字地震儀，該設(shè)備內(nèi)置高頻探測(cè)器，落錘源是主要的內(nèi)置光源。在實(shí)際操作之前，系統(tǒng)和儀器的相關(guān)參數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定，通過(guò)疊加法獲得地震波反射數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，形成淺層地震波反射時(shí)間剖面。模式的時(shí)間深度轉(zhuǎn)換，可用于推導(dǎo)基巖埋藏深度和地質(zhì)結(jié)構(gòu)。

4 綜合物探測(cè)試方法

根據(jù)物探區(qū)域內(nèi)地質(zhì)、地球物理特征和各類(lèi)巖礦石的物性特征，采用淺層地震反射波法查明花崗閃長(zhǎng)斑巖體的分布范圍及延伸方向，在具有良好物探異常區(qū)開(kāi)展可控源音頻大地電磁法（CSAMT）工作，獲取地下地層、巖體、構(gòu)造的電性信息，探索巖體與地層的接觸關(guān)系及構(gòu)造情況。結(jié)合已有地質(zhì)、物探資料，推測(cè)巖體展布情況，預(yù)測(cè)成礦有利部位，為勘查工程的布置提供信息。

該可控源音頻大地電磁法（CSAMT）中使用的儀器是加拿大鳳凰公司生產(chǎn)的V8電子儀器，使用的設(shè)備類(lèi)型是電源CSAMT標(biāo)量測(cè)量的工作模式，線的方向是X方向和垂直方向，測(cè)量線的方向是Y方向，軌道Ex的電極首尾相連，磁道Hy的軌道垂直于X方向。

圖1 隧道物探成果圖

根據(jù)淺層地震反射波法并結(jié)合可控源音頻大地電磁法物探成果綜合分析，測(cè)區(qū)內(nèi)地下介質(zhì)可以初步的分為三層：第一層為第四系松散土和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖混合的角礫土覆蓋層，以強(qiáng)風(fēng)化花崗巖為主，填充土，極其破碎。隧道軸線表層都有分布，厚度不均勻，一般為2m-12m，有些位置較薄，甚至沒(méi)有，進(jìn)出口位置覆蓋層厚度比較大，最厚可達(dá)到19m，縱波波速為700-1850m/s；第二層介質(zhì)為二長(zhǎng)花崗巖和黑云花崗巖，劃為強(qiáng)風(fēng)化層，強(qiáng)風(fēng)化層厚度較大且不均勻，厚度在4.3m-26.3m不等，縱波波速為2950-3950m/s；第三層介質(zhì)為二長(zhǎng)花崗巖和黑云花崗巖，劃為中風(fēng)化層，裂隙發(fā)育，巖石較破碎，縱波波速為4100-4800m/s。在K0+340處，地震勘探數(shù)據(jù)表現(xiàn)波速低和波形絮亂異常，電阻率橫向變化梯度大，呈向大號(hào)方向下傾趨勢(shì)，推測(cè)為斷裂構(gòu)造或破碎帶，帶寬約20m-60m，巖石極破碎，穩(wěn)定性差，有一定的透水、導(dǎo)水性，對(duì)隧道影響較大。隧道進(jìn)出口，表層松散土或角礫土和強(qiáng)風(fēng)化層厚穩(wěn)定性差，易失穩(wěn)變形。

5 結(jié)語(yǔ)

因此，本文圍繞本次工程物探任務(wù)，采用淺層地震反射與音頻大地電磁結(jié)合鉆孔資料互相驗(yàn)證、互相補(bǔ)充所進(jìn)行的綜合勘探，在本測(cè)區(qū)是行之有效的，在勘查中所采用的物探方法具備反映地層形態(tài)的功能，能夠收到良好的勘探效果，應(yīng)該推廣應(yīng)用。