综合物探技术在矿产勘查中的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-03-17
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综合物探技术在矿产勘查中的应用

辛国涛

辽宁省冶金地质四 0 四队有限责任公司 辽宁省辽阳市 111000

摘要:百业矿为先,物探方法作为矿产勘查手段,特别是在隐伏矿体、盲矿、深部勘探中的作用是不可或缺的,也将起到越来越重要的作用。目前,各类物探方法在矿产勘查中都有所应用,但物探方法的应用取决于各种方法所依赖的物性差异条件,当物性差异大到可以辨识异常时,物探方法技术才能起到较好的找矿作用;随着浅部矿产资源越来越稀少,而深部找矿难度又较大,这就需要我们总结新思路、提炼新技术、开拓新方法,助力物探方法技术创新,去迎接新一轮的找矿突破战略行动。基于此,文章对综合物探技术在矿产勘查中的应用进行了研究,以供参考。

关键词:综合物探;矿产勘查;应用研究

1综合物探技术特点

综合物探技术就是通过对不同物探手段的应用,以研究对象不同物性差异为基础展开的勘测工作。综合物探技术特点主要体现为以下几点:(1)这两种方法能够对浅层地质情况进行勘查,勘查深度能够达到几米,同时也能达到上百米。可以对不同对象进行勘查,整个工作周期相对较短,花费较少。(2)该种方式在实际工作的开展中,有较强的精确性与准确性,能够满足对精确度要求较高的勘查单位的工作需求,确保在实际工作的开展中,能够获得更加准确的勘查结果,为后续各项工作的展开打下基础。(3)综合物探技术能够更快完成勘查工作,操作更加简便,并不需要在较大的场地中工作,为相关工作人员节省更多时间,为后续施工提供保障。

2综合物探技术的应用原则研究

2.1实地勘查原则

在对工作区的勘测和选择中,一定要确保工作区符合以下要求,如在对实地考察以及技术条件的基础上,通过技术人员共同的探究可行性,对此地的发展情况进行分析,并要求该地的矿产资源的开发有利于国家经济发展以及矿产市场的发展需求,同时在位置上应该符合国家工业经济发展需求,确保经济发展与环境保护及科技水平高的矿地可以优先投入施工。

2.2大数据原则

由于矿物质所在地区的地质结构、岩层分布都比较复杂,所以在实际测量工作中,要严格按照大数据原则,勘测的数量要避免缺漏。一方面是要求工作人员运用电力探测法、重力探测法、磁力探测法等技术对所在地区地下结构以及矿产进行全面检测及测量,可以对该地区的矿产资源以及附近地区的地层分布有一定的了解。另一方面是在勘探工作中总会测量出异常的数据,这和所在地的磁场以及地下的物质自带属性有一定的联系,因此工作人员在测量完数据之后,还要与其他区域的测量资料以及有关数据进行对比和分析,从而尽可能的通过对比做出准确的勘探结果,从而提高工作质量。

3综合物探技术在矿产勘查中的应用

3.1电法勘查

这种勘探方式相对来说比较方便,直接将设备从测试点深入地下,由工作人员观察电阻的变化,就可以分析出地下每层岩石的分布的具体情况。由于运用地质勘测技术,工作技术人员可以及时了解到每层岩石的分布情况,同时也可以深入研究每层岩石的变化,所以这种技术一直以来都是被广泛运用的,现阶段,精密电阻率方法也被广泛运用了,其主要的功能就是随时了解较浅的地层信息。但是在运用这种方式之前,需要合理划分地质结构,才可以进行探测,电探测方法主要应用在水平方向的岩层中,在岩层倾斜度小可以运用这种勘测方法,但是如果岩层倾斜度大或者是纵向的岩层,如果要是应用这种方式就比较难。

3.2重力勘测

这种探测方式,利用岩层以及所有介质之间的密度差,通过观测和分析该地的重力场的变化规律解决所需问题。根据牛顿定律,对密度大的岩层进行勘探时,其引力增大或减小,由于岩层密度不同引起的重力不一,正好对找矿提供了重要的凭据,技术人员可以通过数据重力的大小和形状来对密度不同的矿的体积进行判定,进而确定矿体的位置和附近的地质结构。所以在找矿和找资源的过程中,重力勘探的作用主要是对密度体积差异较大的矿产,例如现在的大庆油田就是使用这种方法。

3.3单点勘测

单点勘测技术属于一种自激自收方式,主要是对勘查过程中的地震波进行反射。通过人工方式让地震波在煤岩层介质中进行传播。地震波在面临不同阻抗介质界面时会发生反射,在这一过程中,地震波振幅信息以及相位信息等会产生变化。结合这一变化,根据反射波时距曲线方程,能够准确计算出勘探介质的厚度情况。小煤窑破坏区与正常煤岩层相比较而言,物理性质变化较为明显,所以其波阻抗差异也更加突出,可以为单点反射地震技术的使用打下良好基础。

3.4、SNMR技术

SNMR技术又被称为地面磁共振测探,SNMR技术主要利用的是不同物质原子核弛豫性质差异,从而产生NMR效应。通俗来讲就是利用氢核(质子)的弛豫特征差异,对地层中含有的氢核(质子)产生的核磁共振信号变化情况与变化规律进行观测与分析,与此同时可以明确地下岩性相关参数情况。在SNMR技术的应用过程中,一般是在向地面上线圈发射电流脉冲。地上交变电流能够形成交变磁场,在交变磁场的激发下,地下氢核会形成宏观磁矩。

3.5可控源音频大地电磁测量

可控源音频大地电磁测量技术的英文简称为CSAMT,通俗来讲就是在地质勘查工作中,利用相应的发射装置。通过频率不同的交流电源将不同的电磁波发射,然后对地表接收到的电磁场振幅变化情况以及相位变化情况进行分析与了解,从而对地质环境进行勘测,明确实际地质情况。交流电具备一定的集肤效应,电磁波频率不同,自身拥有的穿透性能也存在很大不同。通常情况下,在浅层地层中分布着许多不同高频率电磁场,在深层地层中分布着许多不同低频率电磁场。在对底层地质情况的勘查过程中,可以采取不同电磁频率之间转换的方式。可控源音频大地电磁测量方式,相较于传统常规的直流电探测方式,有着更多优势,比如,较高的分辨力、较强的穿透力等。在实际可控源音频大地电磁测量技术的使用过程中,要明确勘测区域地质资料,选取相应的ResSmth参数。利用对阻抗相位断面图电性转变、卡尼亚视电阻率、底层结构变化反演情况进行研究与分析,从而得到二维反演视电阻率断面图。并将断面图作为依据,对实际地质情况进行阐述。

3.6高密度电阻率技术

高密度电阻率技术是在电阻率的范畴之内,在常规电法勘探基础之上,被研发的一种新型勘测技术。高密度电阻率技术是将岩体土的电性差异作为基础,对在施加电场的作用下,地下传导电流的变化分布情况进行研究与分析。高密度电阻率技术在实际应用过程中,要加强对程控电机转换器的应用。通过微机控制方式,对供电电极与测量电极进行选择。数据采集质量与采集效率将会得到提升,所以,高密度电阻率技术被广泛应用在地质勘查工作中。

结语

综上所述,综合物探技术一直以来都是地质找矿过程中一项重要的技术手段,尤其是在金属矿产、油气矿产勘探过程中效果较为明显,物探技术是系统性找矿工程中的一项重要辅助手段,在通过物探手段获得相关预测靶区后,仍然需要通过钻探等技术手段进行验证,随着科学技术水平的提高,相应的物探仪器越来越先进,工作模式、操作方法越来越简单,探测精度也越来越高,其在找矿过程中发挥的作用也越发突出,因此,相关机构应不断强化对该技术的研究与应用,进而促进我国矿产勘查事业的进一步发展。

参考文献:

[1]王雷,樊相骥.物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用[J].冶金与材料,2021,41(03):88-89.

[2]宋顺昌.物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用[J].有色金属设计,2021,48(02):96-98.

[3]胡吉明.物探技术在工程地质勘查中的应用[J].科学技术创新,2019(20):60-61.