從當前地質(zhì)找礦中所使用的方法來看,主要有四種,即地球化學找礦方法、遙感技術(shù)找礦方法、物探方法、工程技術(shù)找礦方法。這些先進的方法可以從不同角度對地質(zhì)體開展多方面的研究,能夠提取到更多的礦產(chǎn)存在信息,并且這些方法之間可以相互驗證,這對于提升礦產(chǎn)發(fā)現(xiàn)概率有十分大的裨益
。以其中的物探技術(shù)為例來說,顯著優(yōu)勢之一便是可以通過全面研究地球物理場,比如重力場、地磁場、地電場,在得出物探異常信息后,通過不同地層或礦物的地球物理屬性,推斷預測和發(fā)現(xiàn)礦床。在當前的物探技術(shù)應用中,放射性測量法、磁力測量法、中間梯度法、電測深法均有著較好的應用效果,并在實際應用過程中有一定的突破,逐漸形成了“直接找礦”與“間接找礦”的技術(shù)方法,進一步增強了物探技術(shù)的應用優(yōu)勢。除此之外,物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中還實現(xiàn)了兩個較為顯著的新突破,一是在地質(zhì)災害防治中有所突破,二是在礦井水災害防治中有所突破,這推動著物探技術(shù)適應性與實用性大大增強,在地質(zhì)找礦中更具應用優(yōu)勢。本文重點談一談物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的新突破,現(xiàn)作如下的論述。
(1)物探技術(shù)的特點。作為當前地質(zhì)找礦中的一種常用技術(shù),物探技術(shù)有著多個方面的特點與優(yōu)勢。就物探技術(shù)的特點來說,主要有以下三個方面:①找礦任務需要實行兩個轉(zhuǎn)化方可完成:在地質(zhì)找礦中,必須先將地質(zhì)問題轉(zhuǎn)化為地球物理異常問題,此時方可以使用物探方法。借助物探技術(shù)來測得相關(guān)數(shù)據(jù)后,可以推斷出地質(zhì)體的某一種或某幾種物理性質(zhì),此時還需要根據(jù)地層巖石或礦石的物理性質(zhì)參數(shù),進一步明確地質(zhì)體與物理現(xiàn)象之間所存在的關(guān)系,并將物探技術(shù)所測得的結(jié)果轉(zhuǎn)化為地質(zhì)問題中的語言和圖示
。在此基礎上,便可以較為精準的推斷出礦產(chǎn)的埋藏信息,并且可以獲悉與成礦相關(guān)的地質(zhì)問題。②物探異常具有多解性:在物探技術(shù)應用過程中,出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象,多是因為多種原因所導致。在長時間的研究中發(fā)現(xiàn),之所以物探異常存在多解性,主要原因是不同的地質(zhì)體有著相同的物理場,比如超基性巖、磁黃鐵礦均會引起磁異常
,碎屑沉積巖、花崗巖同樣可以引起低重力異常。也正是基于這一原因,在地質(zhì)找礦中使用單一的物探技術(shù)無法取得最佳的效果,所得到的地質(zhì)結(jié)論也缺乏科學性與真實性。因此,在實際開展地質(zhì)找礦工作時,應結(jié)合實際情況綜合運用多種物探技術(shù),必要時要與地質(zhì)研究結(jié)合起來,綜合研究綜合解釋減少多解性。③物探技術(shù)的應用有著嚴格的條件與范圍:當前的物探技術(shù)有著較好的創(chuàng)新發(fā)展,但每一種物探技術(shù)都有著較為嚴格的應用條件與范圍,直接影響到物探技術(shù)的應用效果。分析之所以存在在這一問題,主要原因是礦床地質(zhì)、自然地理條件、地球物理特征均會受到區(qū)域因素的影響。
(2)物探技術(shù)的應用前提。在實際應用物探技術(shù)時,為實現(xiàn)預期的應用效果,必須滿足物探技術(shù)應用的前提??偟膩碚f,物探技術(shù)的應用前提主要有以下三點:①確保物性存在差異:這里所講的物性差異是指所調(diào)查研究的地質(zhì)體必須與周圍地質(zhì)體存在某一種差異,即物理性質(zhì)上存在差異。②確保被調(diào)查研究的地質(zhì)體具備規(guī)模和深度:物探技術(shù)是對不同物理性質(zhì)的體積效應的一種探測方法,在實際應用時會有一定的限制。為確保實現(xiàn)預期的調(diào)查研究效果,必須要確保被調(diào)查研究的地質(zhì)體具有一定的規(guī)模,同樣也要有合適的深度。具體來說,若是地質(zhì)體的規(guī)模較小,且埋藏較深,則使用物探技術(shù)無法發(fā)現(xiàn)所存在的異常;若是地質(zhì)體的埋藏較深,同時規(guī)模較大,則物探技術(shù)既有可能發(fā)現(xiàn)異常,也有可能無法發(fā)現(xiàn)異常
。由此可以說,在地質(zhì)找礦中,物探技術(shù)的應用效果會受到具體情況的影響,且這一種影響存在不確定性。③可有效區(qū)分異常:在地質(zhì)找礦中,物探技術(shù)應用時會受到較多因素的影響,為確保預期的找礦目標,必須確保所選用的物探技術(shù)可以區(qū)分地質(zhì)體的異常。以重力異常為例來說,純橄欖巖與鉻鐵礦均可以引起重力異常,此時便需要確保所選用的物探技術(shù)可以正確分析這些干擾因素,并正確區(qū)分出異常。
(3)物探技術(shù)的應用優(yōu)勢。物探技術(shù)的應用優(yōu)勢是毋庸置疑的,適用面非常的廣泛,幾乎在所有的金屬、非金屬礦產(chǎn)資源勘查中可以有很好的應用效果。相比于當前所使用的其他找礦方法,物探技術(shù)的有效性與經(jīng)濟性較為凸顯,比如可以尋找隱伏礦體和盲礦體,也可以圈定出礦體的空間位置。有值得一提的一點,在不同的情況下,物探技術(shù)在找礦中的應用效果有所差異,通常情況下無法使用物探技術(shù)直接找礦,只能向勘查人員提供間接性的成礦信息。不過有例外,即在某一些特殊的條件下,可以直接利用物探技術(shù)來開展地質(zhì)找礦,在放射性礦床的探查時,使用放射性測量方法可以取得較好的成效。在近年來的物探技術(shù)發(fā)展中,物探技術(shù)已經(jīng)由之前的地面物探發(fā)展至航空物探、水中物探、地下物探,探測深度也有很好的發(fā)展。
職業(yè)院校的教師大都直接從學校畢業(yè)直接進入職業(yè)院校,沒有審計單位的從業(yè)背景;教育部《關(guān)于加強職業(yè)高專師資隊伍建設的若干意見》要求“雙師型”的教師數(shù)占比不低于學校專業(yè)課教師總數(shù)的 80%, 很多學校還沒有達到這個標準,而且很多教師只是取得了相關(guān)資格證書,并沒有實際參加相關(guān)的專業(yè)實踐?,F(xiàn)階段,審計教師普遍缺乏審計實踐經(jīng)驗。
(1)放射性測量法。在應用放射性測量法時,必須確保探測對象具有放射性,尋找放射性礦床,也可以尋找與放射性相關(guān)的礦床。這一種方法在地質(zhì)找礦中的顯著優(yōu)勢之一是簡單、效率高,對放射性礦床可以直接開展找礦作業(yè)。
隨著物探技術(shù)的發(fā)展,地質(zhì)找礦中可以使用的物探技術(shù)越來越多,主要有放射性測量法、磁力測量法、自然電場法、中間梯度法、激發(fā)極化法、電剖面法、電測深法。這些物探技術(shù)在實際應用時,優(yōu)缺點、應用條件、應用范圍、地質(zhì)效果均有一定的差異。
(1)“間接找礦”與“直接找礦”的聯(lián)用。隨著近年來物探技術(shù)的發(fā)展,各種物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應用更為廣泛和有效,并取得了一定的突破,進一步增強了物探技術(shù)的應用優(yōu)勢。就地質(zhì)找礦中的直接找礦來說,有著兩點應用原理,一是發(fā)現(xiàn)礦致異常,二是提出找礦靶位。具體來說,借助物探技術(shù)可以獲取到深部礦床所發(fā)出的信息,繼而分析異常信息,在判斷礦種異常時,需要建立地質(zhì)—地球物理等勘查技術(shù)方法找礦模型,這樣可以對異常信息實現(xiàn)定性解釋
。如果確定礦床存在異常,且經(jīng)過定量解釋,則可以開展定位、定深、定形態(tài)的一系列工作,同時可以借助鉆探的方法來發(fā)現(xiàn)深部礦體。表1是物探技術(shù)直接找礦方法的組合。
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(3)自然電場法。在應用自然電場法時,需要確保探測對象可以形成天然電場,可以是低阻地質(zhì)體和硫化物礦體,有著裝備方便、輕便快速和成本低的優(yōu)勢??梢越柚匀浑妶龇▉磉M行工程地質(zhì)、硫化物金屬礦床、水文地質(zhì)、石墨礦床的探測,也可以進行石墨化巖石分區(qū)、黃鐵礦化的地質(zhì)填圖。
(1)氣候環(huán)境。貴溪市屬于亞熱帶季風性濕潤型氣候,潮濕高溫,又有電廠、化肥廠等工業(yè)企業(yè)排放煙塵、SO2等大氣污染物,降雨時SO2等溶于水形成酸雨,加重了水質(zhì)酸性。
(4)激發(fā)極化法。激發(fā)極化法不受太多因素的影響,無論研究巖體的電阻率與周圍巖體之間存在何種的差異,均可以取得較好的應用效果,有著獨特優(yōu)勢。不過也會一定程度上受到干擾因素的影響,比如在尋找硫化礦時,黃鐵礦化與石墨是主要的干擾因素,為實現(xiàn)預期的效果,應盡量彼此這些干擾因素。在當前的激發(fā)極化法應用中,主要應用在浸染狀金屬礦床、良導金屬礦的查找中,若是電阻率不存在明顯的差異,則可以取得更好的效果。
在應用間接找礦方法時,需要進行重點的兩步,一是開展立體填圖,二是圈出礦體可能的空間部位。借助物探技術(shù)能夠獲取到地質(zhì)體或地質(zhì)現(xiàn)象的信息,包括巖體、破碎帶、地層、火山機構(gòu)、褶皺帶,繼而進行解釋和定量反演,形成推斷立體地質(zhì)圖。當形成推斷立體地質(zhì)圖后,可以結(jié)合當前的成礦規(guī)律、預測準則來圈出礦體可能的空間部位,在此基礎上使用鉆探方法來發(fā)現(xiàn)深部礦體。在物探間接找礦方法中,主要的地質(zhì)體有巖體、地層、接觸帶、破碎帶、火山機構(gòu)、褶皺帶、沉積盆地。以火山機構(gòu)為例來說,通?;鹕綑C構(gòu)具備磁性,酸性火山巖的磁性較弱,密度較低,基性火山巖的磁性較強,密度也略高,可以使用的間接物探技術(shù)主要有磁法、常規(guī)電阻率測深法、重力法。在地質(zhì)找礦作業(yè)中,若是研究礦體與周圍礦體的物性無太大差異,或者物性存在差異,但礦體規(guī)模小、埋深大,無法滿足物探技術(shù)的應用前提時,為了確保地表找深部礦的作業(yè)可以順利完成,應優(yōu)先考慮使用物探間接找礦方式。在應用直接找礦方法時,應該同時應用間接找礦方法,當前在直接找礦與間接找礦方法的聯(lián)用上積累了較多的成功經(jīng)驗,有著較好的應用優(yōu)勢。具體來說,在地質(zhì)找礦中通過將直接找礦方法與間接找礦方法結(jié)合起來使用,有著最為顯著的兩點優(yōu)勢,一是可以很好地判斷所發(fā)現(xiàn)的異常是否為礦致異常,二是發(fā)現(xiàn)所研究的礦體較小且埋深較大,存在著異常弱現(xiàn)象時,則可以在地表使用間接找礦方法來開展深部找礦,在形成鉆孔后可以使用井中物探技術(shù)。除此之外,在地質(zhì)找礦中,基于直接找礦方法與間接找礦方法的優(yōu)勢,可以構(gòu)建出更加科學合理的地質(zhì)—地球物理找礦模型,能夠指導地質(zhì)找礦作業(yè)的更好開展。
(6)電測深法。借助電測深法可以較好的了解到地質(zhì)斷面與深度之間的變化情況,繼而測出觀測點各個電性層的厚度。需要注意一點,在應用電測深法時,需要確保地質(zhì)體的電阻率較為平緩,并且地形的起伏較小。在當前的地質(zhì)找礦中,主要是將電測深法應用在成層巖石地區(qū),多應用在水文地質(zhì)工程、礦山地質(zhì)構(gòu)造、氣田的地質(zhì)調(diào)查中,可以實現(xiàn)間接找礦。
(5)電剖面法。電剖面法按照裝置的不同可以分為三種,即對稱四極剖面法、偶極剖面法、聯(lián)合剖面法,這三種方法應用時均存在缺點。比如聯(lián)合剖面法的裝置移動時會有一定的難度,同時工作效率較低,再比如偶極剖面法應用時很容易在同一個礦體中出現(xiàn)兩個異常,影響最終的勘探結(jié)果。就聯(lián)合剖面法的應用來說,廣泛應用在金屬和非金屬礦產(chǎn)的勘探中,也可以應用于工程地質(zhì)調(diào)查中,多應用在詳查和勘探這兩個階段。對稱四極剖面法的應用有一定的局限性,主要應用在地質(zhì)填圖中,可以研究疏松層下的地質(zhì)構(gòu)造、電性不均勻分布特征。偶極剖面法在各種金屬礦的查找中有較好的效果,可以較為精準的反映出金屬礦上的異常,而且能夠用在地質(zhì)填圖劃分巖石的分界面中。
(2)磁力測量法。磁力測量法也稱之為磁法,應用優(yōu)勢十分顯著,包括效率高、成本低、勘探效果佳,若是與航空技術(shù)聯(lián)合使用,則可以在短時間內(nèi)完成大面積的測量作業(yè)。在應用條件上,為確保磁力測量法的優(yōu)勢最大限度發(fā)揮,必須確保探測對象具備顯著的磁性差異,或者具有一定的磁性。就磁力測量法的應用范圍來看,在銅、金剛石、鉻、鉛、石棉、磁鐵礦、鎳、鋁土礦的查找中均有較好的應用,且可以開展成礦區(qū)的水文地質(zhì)勘測作業(yè)。
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(2)地質(zhì)災害防治中的新突破。在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中,通過科學應用物探技術(shù)可以掌握地質(zhì)土層中的相關(guān)信息,這些信息可以為地質(zhì)災害防治提供數(shù)據(jù)支撐。通常情況下,地質(zhì)找礦作業(yè)中會受到多種不利因素的影響,尤其是礦產(chǎn)生產(chǎn)環(huán)境不佳,在實際開展礦產(chǎn)開采作業(yè)時會存在安全風險,比如頂板透水事故會直接危害到礦井的安全。為了有效防治這些風險問題,可以在勘探階段狠下功夫,將大地電磁測深方法與三維地震物探技術(shù)結(jié)合起來使用,以此精準分析出礦井的地質(zhì)條件。需要注意一點,在地質(zhì)勘查工作過程中,應該將多種物探技術(shù)聯(lián)合起來使用,全面勘查礦井中斷層區(qū)域土層構(gòu)造,對區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造也應該加以勘查。通過開展這樣的勘查作業(yè),不僅可以確保礦產(chǎn)生產(chǎn)環(huán)境的安全,而且所勘查到的數(shù)據(jù)信息可以為工作人員提供支撐,所形成的圖像信息可以降低工作人員后期的地質(zhì)找礦作業(yè)難度,制定出更為科學合理的礦采開采方案。
(3)礦井水災害防治中的新突破。礦井水災害會造成嚴重的后果,對地質(zhì)找礦作業(yè)極為不利,如何有效防治礦井水災害是行業(yè)一直研究的重點。在近年來的物探技術(shù)研究與發(fā)展中,物探技術(shù)逐步應用在礦井水災害防治中,可較好地提升礦山開采過程中的安全性與穩(wěn)定性。具體來說,在礦山開采前,工作人員需要選擇合適的物探技術(shù),借助物探技術(shù)來探測地質(zhì)條件,獲取到多方面的信息,繼而制定出更具安全與穩(wěn)定的礦山開采方案,從源頭上來防止礦井水災害,最大限度降低安全事故額的發(fā)生風險。從當前的礦水災害防治來看,所使用的物探技術(shù)主要是瞬變電磁法,可以掌握開采區(qū)域和相關(guān)區(qū)域的含水構(gòu)造,準確預測后可以便于后續(xù)礦山開采作業(yè)安全。除此之外,在礦山開采過程中,同樣可以借助物探技術(shù)來檢測安全情況,若是發(fā)現(xiàn)積水風險,則可以盡快啟動預案,實施針對性的預防處理,始終確保礦山開采作業(yè)的安全。
(4)計算機科學技術(shù)的引入。雖然當前所使用的物探技術(shù)在地質(zhì)找礦中可以取得較好的效果,但應用過程中依然存在著局限性。在物探技術(shù)的研究與應用中利用新的計算機技術(shù),創(chuàng)新的物探技術(shù)處理解釋技術(shù)是目前發(fā)展物探找礦技術(shù)的前進方向,其中重磁電三維解釋系統(tǒng)基于計算機科學獲得發(fā)展,具備良好的可擴展性。其利用三維可視化人機交互數(shù)據(jù)預處理和三維連續(xù)介質(zhì)反演成像與綜合解釋(見圖1)。轉(zhuǎn)化重力、磁力和電性數(shù)據(jù),使其能夠在同一系統(tǒng)平臺完成不同數(shù)據(jù)的優(yōu)化與集成,利用不同物性數(shù)據(jù)的處理,結(jié)合地質(zhì)認知,減少多解性,確保勘探結(jié)果的真實與準確。在近年來的地質(zhì)找礦中,重磁電三維解釋系統(tǒng)已經(jīng)開始應用于崎嶇地形和地面的觀測作業(yè)中,除可以提供精準的數(shù)據(jù)信息外,還可以構(gòu)建資源勘探平臺,促使地質(zhì)找礦勘探技術(shù)不斷創(chuàng)新。
河曲引黃灌溉工程是一項保障民生、惠民利民的重點水利工程。工程建設任務以農(nóng)業(yè)灌溉為主,兼顧工業(yè)供水。工程建設規(guī)模:設計灌溉面積0.68萬hm2(改善 0.28萬 hm2,新增 0.4萬 hm2),年工業(yè)供水1 500萬m3,設計引水流量7.4 m3/s。引水線路干線總長33.96 km,包括隧洞、暗涵、渡槽、輸水管線等建筑物。其中4#隧洞為城門洞型無壓隧洞,凈寬2.0 m,凈高2.2 m,縱坡1/1 000,全長1 160 m,是實現(xiàn)引黃灌溉工程龍口取水口通水至縣城12.938 km長度線路的關(guān)鍵節(jié)點。
當前隨著地表礦、易發(fā)現(xiàn)礦的被發(fā)現(xiàn),目前找礦逐漸向深部、向難發(fā)現(xiàn)發(fā)展,在以后的找礦作業(yè)中越來越依賴物探技術(shù)的應用,這很好地促進了物探技術(shù)的應用與發(fā)展?;诙喾N新型技術(shù)的優(yōu)勢,物探技術(shù)在地質(zhì)找礦作業(yè)中得到了不斷的突破和發(fā)展,有力提升了地質(zhì)找礦作業(yè)的規(guī)范性、安全性與科學性,值得推廣應用。但當前地質(zhì)找礦中的物探技術(shù)依然有著較大的突破空間,后續(xù)要進一步加大研究力度,掌握更多物探技術(shù)的應用要點,催生地質(zhì)找礦技術(shù)的改革創(chuàng)新。
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