操陽平
(江西省地質局地理信息工程大隊,江西 南昌 330000)
常用的物探技術和地球物理技術有很好的適用性和可行性。本文將結合我國地質找礦與資源勘查領域中所應用的物探技術以及地球物理技術特點,分析其在地質找礦與資源勘查領域的實際應用效果和不足之處,并提出相關解決措施建議。
我國目前已經進入了一個以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為指導的新時期,在這種大背景下,我國對能源﹑礦產等資源的需求將會越來越大,對于礦種所需資源也將會越來越豐富。在我國目前的經濟發(fā)展形勢下,我國對于礦產資源的需求也將會逐漸加大。而不同地區(qū)對于礦產資源也有著不同需求和價值判斷指標,從而也就使得在不同地區(qū)開展相應礦業(yè)工程項目時將會存在較大的差異。因此這就要求要充分結合國家發(fā)展戰(zhàn)略來制定合理的戰(zhàn)略規(guī)劃和戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。
根據地質現(xiàn)象,通過對地表巖層結構﹑構造﹑成因和變化等方面及其關系進行綜合分析,進而了解其內部構造﹑巖漿巖類型﹑巖溶形成機制﹑巖溶活動等情況。同時,通過對地下水的探測,可將地層剖面及其與外界的連通關系呈現(xiàn)出來,從而對于礦藏的賦存位置和性質有更深一層的認識和理解。而根據物探技術特點來看,其可分為電磁﹑波速等多種類型。對于不同的礦產資源開發(fā)工程項目而言,通常都是需要了解其開采過程中所涉及到的地質現(xiàn)象及開采情況。為保證這些地質現(xiàn)象能夠實現(xiàn)準確探測而不出現(xiàn)異常,在實踐的過程中則需要在地質調查中進行相應的工作人員收集相關地質資料。
為了解礦區(qū)內部地質構造結構奠定基礎;根據地質成因特點來決定鉆探工程鉆進深度和孔深;通過對地溫場﹑巖芯與地震波等數據進行分析來獲得準確資料。
對于礦產資源的評價,主要采用傳統(tǒng)的地球物理探測方法。在完成探礦工作后,通過地質儀器對原始數據的處理和分析,最終可以得出相應結果??梢詫Ω黝愘Y源的分布進行合理預測,將其作為地質工作的重要目標,為后續(xù)項目開展奠定了良好的基礎。
目前為止,無論是物探技術還是地球物理探測結果都是較為準確可信的。而這些探礦成果既包括物探探出的礦體位置,數量和質量等基本特征內容情況等,同時也包含了地質現(xiàn)象等方面。通過與其他數據的對比分析便可對礦點在成礦環(huán)境條件與儲量﹑經濟價值等方面做出準確判斷。在我國的礦業(yè)領域中,物探技術已經得到了廣泛應用,包括:礦產勘查﹑工程勘查和探礦等。
從目前的地質工作角度來看,物探技術具有一定的實用性,其所具有的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①探測精度較高。在傳統(tǒng)地質工作中,采用野外地質調查方法進行工作,需要耗費大量時間與精力,但基于物探技術和地球物理探測手段所形成的綜合結果可以發(fā)現(xiàn),不管是對于已知礦床還是新發(fā)現(xiàn)煤礦,其勘探開發(fā)和經濟價值都十分巨大。這就需要通過物探技術進行地質找礦和資源勘查項目中所涉及到的地質構造﹑地層﹑地幔等相關地質因素,最終通過地震波等地質信息來對礦產資源富集地區(qū)進行有效分析與評價。同時,還能夠綜合考慮各種因素與礦山實際生產狀況所產生危害與經濟價值,為科學決策提供依據與參考。②綜合效益好。經過技術人員對某一區(qū)域礦石儲量的評價后才決定是否進行開采工作。③預測性地質分析。
在我國經濟發(fā)展水平不斷提高的今天,我國地質工作已逐步由“過去”轉向“現(xiàn)在”,為了適應當前地質找礦與資源勘查領域中出現(xiàn)的新問題,滿足人民群眾對高質量﹑現(xiàn)代化采礦工具的需求,必須對地質找礦與資源勘查工作予以高度重視。可以通過不斷發(fā)展地球物理技術,利用物探技術在地質找礦與資源勘探領域中的應用,以提高礦產開采效率﹑增加地表物質儲量。通過運用物探技術能夠使地質工作更加準確地反映出地下巖體狀況,獲取更多的有用數據信息。其中利用X射線﹑微波﹑紅外線技術等在地球物理勘探領域得到了廣泛應用,并取得良好效果。同時,物探技術在地質找礦與自然資源勘查領域中也可以被充分發(fā)揮作用﹑發(fā)揮其在地質找礦與資源勘查領域中所帶來的作用。根據相關學者對地球物理技術進行進一步研究發(fā)現(xiàn),不同類型的地球物理處理方法具有良好的適應性和準確性。在地質找礦與資源勘查領域中可以通過各種探礦設備對各類礦產開采過程中所用到的巖石進行取樣分析等方法來尋找礦產。并且根據上述要求,利用這些地球物理技術可以快速地將有用信息傳輸到相關行業(yè)﹑研究機構以及相關單位領導手中進行決策和分析利用。
2.1.1 電磁測量
電磁測量是利用兩個電磁波分別被兩個或多個聲波發(fā)射﹑反射﹑散射來對地下進行觀測,并將觀測數據通過信號處理﹑轉換成電信號來進行分析和解釋的一種物探方法。通常可將各種物探技術分為:電磁力測量﹑電磁測量和地球物理勘探領域兩大類。利用電法能夠有效地對地下金屬資源加以探測獲取,并得到礦產資源量等重要信息。如對巖土體﹑礦產資源狀況通過電磁測量得到的數據來描述;如對砂巖﹑粘土﹑礫石這些物質進行電磁探測時能夠得到更多信息。而利用X射線及微波對物體進行掃描﹑探測能夠實現(xiàn)無接觸探測;可有效保證測量效果;具有一定的抗干擾能力強;測量精度高等特點。具體來說當地磁測量技術用于地質找礦與資源勘查領域后,就可以進行地下巖石性質和地層結構的定量描述﹑建立地質模型﹑進行三維地質建模等一系列處理工作。同時還必須要對電法勘探與磁法勘探之間進行有效結合使用。不僅能夠提高勘探效果﹑而且可以有效降低環(huán)境對測量所造成影響。
圖1 電磁測探找礦例圖
2.1.2 電剖面法
根據安裝配置方法的不同,電剖面法大致可分為三種:對稱四極剖面法﹑偶極剖面法﹑聯(lián)合剖面法。以上三種電剖面法的應用均存在其自身的優(yōu)劣。比如,聯(lián)合剖面法因為在裝置移動期間存在很大的固定性,導致操作難度大﹑工作效率低;偶極剖面法在地質找礦過程中很容易出現(xiàn)兩個異常,對勘探結果會造成很多干擾。從聯(lián)合剖面法的應用層面來說,其廣泛應用在金屬以及非金屬礦產的勘探作業(yè)中,對于工程地質調查也能起到一定推進作用,在地質找礦應用的詳查與勘探兩階段應用效率較為理想。對稱四極剖面法在地質勘探中應用存在較大的局限性,在地質填圖階段應用較多,能夠對疏松層下的電性分布特征與地質構造進行明確。偶極剖面法在金屬礦勘探層面上效果較為顯著,能夠對金屬礦的異常數據進行較為精準的反映,并利用地質填圖劃分巖石的分界面。
2.2.1 微波測量
在資源勘查領域中利用微波進行物探的技術主要有兩種,一種是利用探測儀器對巖石進行探測,另一種是利用探測儀器來進行探測。比如:運用電磁波技術﹑紅外輻射技術等都屬于微波測量技術的一種;另外一種是目前在地質找礦與資源勘查領域中運用較為廣泛的物探方法就是微波測量技術。利用微波探測的主要方法是將巖層介質中是否存在與其相關聯(lián)的固體顆粒進行明確,從而掌握資源的分布情況。如果能夠收集到資源信息,那么巖層中就有可能存在礦產或重要資源物,如果沒有勘查到,仍將其納入到開采范圍之內,不僅開采價值較低甚至還會對其造成破壞。與此同時也能夠借助其他物理方法進行勘查,例如反射法或透射法,結合不同的資源勘查需求進行觀測。最后還有一種方法是利用微波輻射計等儀器從物體上直接獲取電磁信號,也就是利用發(fā)射功率來反射波段的電磁波(波長越短)和接收信號時發(fā)出的能量從而進行探測;如果微波能量與電磁波頻率相同則就表明兩者具有一定關聯(lián);若二者不存在關系可視為沒有關系。
2.2.2 重力勘測
在實際探測過程中,巖層與其介質之間因為密度差的存在而產生重力場變化。在這種情況下,根據牛頓定律,通過分析與觀測此地區(qū)的重力場變化規(guī)律明確需解決的問題。對于密度較大的巖層,其引力的變化因為巖層密度不同,而導致重力的分布存在變化,為資源勘探提供了重要的信息支持。技術人員在對相關引力數據進行對比過程中,能夠根據礦的體積﹑大小﹑密度以及形狀進行盤點,從而明確礦體位置與附近地質結構。重力勘測的資源尋找與地質找礦過程中,適用于密度體積差異較大的礦產,如我國大慶油田就對此種方法進行了應用。
通過對現(xiàn)代物探技術的研究和實踐,對于地質勘查和礦產資源勘探工作有著積極的促進作用。相關科研工作者需要積極運用現(xiàn)代技術,結合自身經驗對物探技術進行深入研究和應用。將現(xiàn)代物探技術應用于地質找礦與資源勘查中能夠取得良好的效果。物探技術能更好地滿足目前的地質勘查需要,充分發(fā)揮現(xiàn)代技術優(yōu)勢。所以相關科研工作者需要利用現(xiàn)代物探技術在礦業(yè)調查﹑勘探﹑開發(fā)工作中更好地發(fā)揮作用。因此,不斷創(chuàng)新礦業(yè)調查工作方式能為地質找礦與資源勘查工作帶來更加優(yōu)質高效的支撐工作。
(1)以創(chuàng)新礦業(yè)調查工作方式為目的,開展信息采集工作,進而完成相關礦產資源勘查工作。
礦業(yè)調查工作是一項復雜的工作,其復雜程度要遠遠高于其他工作。所以為了更好地完成工作任務,相關科研工作者需要結合自身實踐,以創(chuàng)新礦業(yè)調查工作方式為目的,開展信息采集工作,進而完成相關礦產資源勘探工作。首先要從實際出發(fā)明確采集數據方式:在進行礦產資源勘查工作時,相關科研工作者需要結合勘查工作實際情況,選擇合適的采集方法。其次要對采集方式進行詳細介紹:采集數據方式具有一定特色和優(yōu)勢,其在地質勘查工作中所起到的作用是不可替代的。所以科研工作者首先要確定合理的采集條件,然后通過科學合理地規(guī)劃﹑制定不同采集方式下采集數據內容的具體方式。
(2)采用信息化手段,進行礦產資源勘查工作,能夠有效降低物探技術在礦產資源勘查過程中的工作量。
在礦產資源勘查過程中,使用物探技術能夠有效降低礦產資源勘探工作中繁瑣的工作量,提高勘探工作的效率和質量。同時,還能夠有效提高勘查人員相關技能和技術水平。利用高新技術對物探技術進行有效整合和創(chuàng)新后,能對技術特點進行深入分析。在對物探技術進行整合時,可以根據物探技術特點和實際需要進行有效融合。而且在進行礦產資源勘查時還能將現(xiàn)代物探技術與各種技術手段有機結合起來,讓現(xiàn)代物探技術與傳統(tǒng)物探技術相結合能夠有效提升資源勘查效率。在實際應用過程中需要注意信息管理平臺完善流程管理制度,并且及時將物探技術相關信息更新到相關信息平臺上。
(3)合理選擇現(xiàn)代物探技術,對其開展合理應用能夠提高礦業(yè)普查與設計工作的質量,實現(xiàn)勘查工作的科學﹑精準。
現(xiàn)代物探技術是由儀器設備和探測方法組成的。儀器設備需要根據不同的測量數據對物探區(qū)域進行確定,然后將數據用地質圖和剖面圖表達出來。傳統(tǒng)做法雖然能夠保證測量數據能更好地被分析出來,但是其局限性較大,對于地質調查工作來說也不太適用。所以應該結合現(xiàn)代物探技術手段選擇合適的物探技術進行應用:第一層可以使用高精度儀器對地下復雜構造進行探測;第二層可以采用復雜探測方法對復雜構造進行探測;第三層可以采用高精度儀器對復雜構造進行探測。合理選擇不同地質勘查技術是保證勘查工作質量最重要的措施之一。物探技術使用不當會導致勘查工作質量受到嚴重影響。
(4)充分利用現(xiàn)代地質調查技術,能夠有效提升信息采集和礦產資源勘探效果。
在對地質勘查過程中,物探技術的應用可以更好地提升信息采集效果,為礦產資源勘探工作提供更多科學依據。通過對物探技術應用于礦產資源勘查過程中,將有效提高礦產資源勘查質量。在進行礦業(yè)調查工作時,借助現(xiàn)代物探技術可以全面滿足地質勘探工作需要。
在地質找礦與資源勘查工作中,運用物探技術和地球物理技術可以對礦產資源進行快速準確地評價,并能為地質勘查工作提供科學依據。
通過本文所分析的相關內容可知,物探技術在地質找礦與資源勘查時具有十分重要的意義,在進行地質建模后,可以為礦產資源研究提供準確可靠地數據支撐。但是,當前該技術還存在一些不足之處。在具體實施過程中,還需結合當地實際情況對具體應用方法進行探索研究,根據實際情況不斷改進和完善。