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地质物探综合方法及运用研究论文

发布时间:2023-04-14 11:09:39 文章来源:SCI论文网 我要评论














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  摘要 :我国地大物博,地质情况具有较强的多样性与复杂 性,若在实际开展地质勘探工作过程中应用单一化物探方法, 那 么很容易导致勘探结果的不唯一性, 因此, 加强对综合物探技术 的应用, 可以有效提高地质勘探过程中的数据处理能力, 为勘探 效率提供保障, 提高勘探结果的准确性, 节约勘探工作所花费的 时间。基于此, 本文主要对地质物探综合方法和其在实际中的应 用进行分析和探讨, 以期为相关地质勘探工作提供相应帮助。

  关键词 :地质勘探,物探综合方法,应用

  伴随着科学技术的高速发展,综合物探技术应运而生并且 被广泛应用于当前的矿山地质勘探工作中。通过对地质物探综 合方法的合理应用, 有利于保障最终勘探结果的准确性。然而在 地质物探综合方法实际应用过程中, 由于相关因素的影响, 同样 也会给地质勘探工作带来相应问题,对地质物探综合方法的应 用效果造成限制, 但从长远角度来看, 地质物探综合方法有着较 为良好的发展前景。所以,为了更进一步提高矿山地质勘探效 率,针对当前地质物探综合方法的实际应用进行深入分析和探 究意义重大。

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  1 物探综合方法应用原理

  在实际开展地质勘探工作过程中,针对具有较强复杂性和 多变性的地质结构, 通常会加强物探综合法的应用, 此种方法的 应用原理主要是地层表面会产生两种类型的信号,分别为面波 信号与体波信号。其中前者包括了Rayleigh 波与Love 波,其直接 性影响着地层的传播频率。而体波信号主要包含了 S 波与P 波, 在信号传递时会产生较为明显的折射与反射情况。

  从相关的调查研究结果中了解到,基于均匀介质中的面波, 在传播过程中不容易发生频散情况,然而若面波处于非均匀介 质中, 那么其传播时通常会出现较为明显的频散现象。从实际的 角度来说,面波处于地层传播过程中所出现的频散具有一定的 规律性 :在频率发生变化时,面波传播速度会跟随地层勘探深 度的变化而发生变化。在地层厚度出现变化时, 便能够了解到拐 点位置和地层厚度之间存在着密切联系。

  通过对物探方法的应用开展地质勘探工作,勘探的主要目 的是为了获取到目标勘探区域的土层厚度和基岩埋深等相关信息。若实际中的目标勘探区域表层存在较多的土层, 只存在个别 基岩裸露于空气中,那么便可以判断出裸露基岩存在一定的风 化情况。从另一个角度来说, 上覆层波速要一定程度小于下覆层 波速。因为单一化物探技术的应用具有较强的局限性, 通常无法 保障最终勘探结果的精准性。因此,在具体落实勘探工作过程 中,加强了对物探综合方法的应用, 能够大幅度提高地质勘探工 作的精准程度。

  2 物探技术应用原则

  物探技术在实际中的应用, 为了充分保障技术应用效果, 获 取更为精准的勘探结果, 保证经济效益, 应该积极遵循相关应用 原则。

  2.1 优化组合,技术选择适宜性原则

  物探技术从总体上来看能够划分为多个种类,不同种类的 物探技术都有其相应的优势和缺陷。实际所开展勘探工作的勘 探重点不同,因此相关人员需要根据具体的地质情况选择更加 适宜合理的物探技术, 以此来充分发挥物探技术作用。

  针对目标勘探区域特征进行深入分析之后,采用合理可行 技术开展勘探工作。若应用单一物探技术不能够获取有效的勘 探结果,那么应该针对不同勘探技术之间的物性差异进行分析, 选择合适区域开展多种物探技术的组合试验,将所获取的物探 技术组合应用结果进行对比,在此基础上应用最佳组合。在实 践操作过程中,在保证物探技术组合应用效果的同时,还应该 注重资金的节约,以此在保证所获取勘探结果准确性的基础上, 还能够有效避免资金浪费。

  2.2 大信息量原则

  实际开展的地质勘探工作中,需要充分明确灾害地质体具 备的特征以及岩石介质之间存在的差异。具体来说就是相关勘 探人员在应用综合物探技术的过程中,应该将实际情况作为依 据,针对已经获取的信息条件进行深入分析, 以此来保证所应用 物探技术的合理性与适用性。

  并且, 通过采用多种物探方法收集地质勘探信息, 针对信息 进行分析来了解地质成因以及地质特征。采用大量分析信息方 式来有效规避发生物探异常情况,为最终所获取勘探信息的准确性以及统一性提供有效保障。

  2.3 科学推测原则

  在对指定勘探区域完成勘探工作之后,通常会获取相应的 数据、报告、图像以及其它相关数据信息。基于此,需要相关工 作人员针对所获取的数据信息进行分析和总结。数据分析在勘 探工作开展整个过程中占据非常重要的地位,要求相关分析人 员自身具备较高的专业水平以及相关经验,同时选择合理有效 预测方法, 剔除其中所存在的虚假资料并且保留准确的资料, 以 此来进行准确推测以及判断, 保证勘探工作开展的准确性。除此 之外,在实际开展资源勘查工作期间,对于综合物探技术的应 用,相关工作人员应该避免盲目选择地点进行勘探, 而是应该根 据已知信息来探索未知。明确来说就是在开展工作期间, 根据已 知矿体, 由浅入深, 逐步探索未知矿体。

  3 地质物探综合方法

  3.1 电阻率技术

  在实际开展地质勘探工作过程中,对于电阻率技术的应用 主要是将岩石与矿石之间存在导电性差异作为依据,该技术能 够对人工电场地下分布特征进行观测,在现代化电子设备以及 相关技术的支持下, 可以实现对地质问题的实时勘探。相关工作 人员在利用此项技术进行地质勘探过程中,主要是观察电阻效 率,根据电阻率所发生的变化判断各个岩层的实际分布情况。此 外, 电阻率技术在岩层变化方面的勘探同样能够发挥良好效果。

  3.2 地面核磁共振技术

  地面核磁共振技术为地质物探综合技术的重要组成部分, 该技术在实际中的应用原理主要是利用了原子核之间存在的弛 豫性质差异所产生的 SNMR效应,以此来开展地质的勘探工作。 相关工作人员通过对该技术的应用,能通过图像信息来了解地 表具体情况,同时通过对核磁共振仪的利用进行不同地质土层 物质质子的观察, 以此来了解其核磁共振信号所发生的变化。将 实际的地质情况作为主要依据,结合核磁共振技术应用所获取 的信息,做好全方位考虑,在此基础上制定相应的数据处理方 案,以此来为相关地质部门人员相关工作的开展提供重要依据, 有利于更进一步提高地质部门人员相关勘探工作开展效果。

  3.3 无线电磁波技术

  无线电磁波技术在实际开展地质勘探过程中的应用较为广 泛,该技术的应用主要是选择合理的位置设置一定数量的电磁 波接收器, 在此基础上向目标探测区域进行电磁波的发射, 结合 电磁波实际处于地面结构出现的衰退情况,通过深入分析和探 究了解实际的地质结构类型。在实际地质勘探过程中, 在高频电 磁波穿过岩石的过程中,其中的一小部分电磁波有可能被岩石磁场吸收, 这便使得电磁波一定程度削弱, 并且和其它岩层电阻 相比, 地质结构断层电阻要相对较大一些, 因此对于无线电磁波 技术的应用所开展的勘探工作, 若电磁波遇到断层情况, 便很容 易导致电磁波出现衰退情况。基于此, 相关探测人员能够结合实 际的电磁波衰退数值来进行目标勘探区域地质结构的判断,以 此来了解其有没有出现断层情况,同时通过获取无线电磁波来 回反射所花费的时间以及其它相关信息,便可以更进一步了解 地质结构中所存在断层的具体位置。

  3.4 探地雷达技术

  探地雷达技术在实际中的应用需要预先了解地质的具体情 况,在分析地质各方面问题的基础上应用探地雷达技术, 更有利 于进一步提高探测的合理性与有效性。探地雷达技术的应用优 势表现为操作简单,方便快捷,可以实现实时监测,并且勘探 效率高, 具有较强适用性, 能够开展多种类型地质的勘测工作。 在实际的矿山地质勘探过程中对于此项技术的应用能够实现 精准采样,将其与无损检测技术融合应用有利于更进一步提高 检测效率。

  3.5 瑞利波技术

  瑞利波技术是伴随物探综合技术发展应运而生的一种新型 技术, 和其它物探技术相比较, 瑞利波技术的优势表现在其可以 针对指定探测区域开展全方位探测。其应用原理是针对实际的 瑞利波衰退程度进行判断,从而对实际的岩石系断层情况有一 个相应的了解。从总体上来看, 该探测模式与无线电子波技术之 间存在较为明显的差异。

  3.6 三维地震技术

  三维地震技术为面积采集技术的重要组成部分,其针对数 据信息开展的采集操作, 利用炮点网络与检波点组合的方式, 便 可以有效获取相应地下数据信息点网络。应用该方式所获取的 数据信息可以使地下目标图像具有较高的清晰度,进而保证定 位的精准性。在地质探测过程中对于三维地震技术的应用, 能够 沿着测线实现所观测二维地震的延伸, 使其转化为三维空间, 三 维空间中除了可以进行二维地震面积观测之外,同样也可以进 行垂直方向观测。在开展煤矿勘探工作的过程中, 在三维地震技 术的支持下可以构成三维数据体,以此来获取地质情况各个角 度的剖面, 极大提高了相关工作人员对问题的处理效率。三维地 震技术所具备的另外一个优势就是偏移归位方面具有较高的精 准性,在实际的三维数据体发生三维偏移时,能够实现精准归 位,这便实现了地震以及地质空间的更进一步简化。在开展测量 工作过程中, 基于三维地震技术的支持, 可以获取较多种类型的 地质图结构,例如平面、立体以及剖面等,为勘测工作开展的精 准性提供有效保障。不仅如此,从总体上来看,三维数据体信息点密度相对较大, 可以获取更为丰富的数据信息, 从而更进一步 提高了煤矿勘测的综合性, 基于此, 相关工作人员便可以针对煤 矿所存在的异常体、断层等情况进行全方位分析和探究, 在此基 础上制定可以的水害防治措施。

  4 地质物探综合方法的实际运用

  4.1地质勘探

  加强地质物探综合方法应用的主要目的是为了保证所获取 地质结构情况以及相关地质信息的准确性。在开展地质勘探工 作期间, 首先需要做的就是布置测线, 在最大程度上保证探测点 与接收点的一致性,以此更有利于进一步提高所获取探测数据 的准确性以及全面性。保证所选择相关参数的合理性, 是保证地 质勘探效果的重要前提。当前阶段部分勘探人员在参数选择方 面给予的重视程度不够, 存在参数选择的盲目性, 导致地质勘探 过程中经常会出现相应问题。在进行探测参数设计过程中, 往往 离不开多种类型探测仪器的支撑。

  在进行探测参数设计时,涉及到了采集道数环节,通常来说 对于物探综合技术的应用,探测工具多通道接收端口道数为 12 或者24.所以,要求相关勘测人员可以根据实际的参数应用选 择恰当方式, 充分保障对综合物探技术应用的灵活性。在实现各 项参数设计合理把控的基础上, 还应该根据实际的地质情况, 应 用更具有针对性的物探综合技术。

  其次,相关工作人员应该将地质勘探现场的具体情况以及 相关地质调查信息作为依据, 在经过深入分析之后, 实现对土层 厚度的有效预测, 确定实际探测深度。接下来相关勘测人员也需 要结合具体的地质情况合理地选择激发源,此方面工作可以加 强对核磁源以及无线电磁波方式的应用。

  对于激震方式的选择方面,应该结合实际的地质情况以及 水文情况开展勘测操作,通过对综合物探技术的合理应用可以 根据实际的地质环境落实勘探,在勘探期间应该在相关参数设 计方面进行综合性考量,使每一项工作都可以得到细分,进而 有利于更进一步提高参数设计准确性以及稳定性,避免地质勘 探过程中出现相关数据不确定等不利情况。实际勘探深度与 所采用的激震方式之间存在密切联系,例如锤击震源深度为 20m ~ 30m 之间,落重震源深度为 30m ~ 50m 之间,炸弹震源 深度为 50m ~ 150m之间。因此要求相关勘探人员能够根据实际 情况采用的激震方式开展相关计算工作,结合地震点土壤层情 况进行充分考虑,在获取土层松软度以及集镇点震源激发频率 等相关信息的基础上, 应用更具合理性的激震方式。若实际当中 土层松软度相对较高,那么其便会一定程度降低震源发散频率,反之, 若实际中土层松软度相对较低, 那么震源激发频率便会得 到一定程度的提升。因此, 要想为地质勘探工作所获取相关数据 的准确性提供有效保障,就一定要保证所应用激震方式的合理 性与准确性。

  除此之外,为了避免在探测工作开展过程中出现近域 效应,应该对偏移距进行合理控制,使其长度为排列长度的 12.5% ~ 50%。应该注意的是,在参数设计环节同样也包括了对 道间距等细节的设计,部分细节内容往往会被设计人员所忽略, 最终对勘探效果产生较为不利的影响。所以设计人员实际开展 的设计工作, 还应该在设计需求方面进行综合性考虑。

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  4.2 信号数据分析

  信号数据分析是物探综合技术实际应用过程中不可缺少的 一个环节,合理开展信号分析工作有利于更进一步提高所获取 勘测数据信息的精准性。并且, 通过信号数据分析也可以及时了 解勘测过程中出现的错误情况,方便相关工作人员及时采取针 对性措施加以改正。通过对瑞利波技术的应用能够了解目标地 质结构出现断层的位置,相关地质勘测人员采用单一物探技术 或者综合物探技术来获取地质相关信息,在对信息数据进行分 析整理的基础上, 便可以作为地质勘探工作的重要依据, 为勘探 人员相关工作的开展提供有力支持。在地质勘探工作开展期间, 涉及到了工作人员对勘测物体的观测以及分析环节,通过合理 应用物探综合技术获取有关数据并且及时做出反馈。为了能够 从面波信号中提取有效信号,需要相关工作人员能够结合面波 时域信号所产生的面波基阶模态进行频散曲线的绘制,在此基 础上开展面波信号的转化。利用空间相似性原理, 搭配现代化先 进信息软件,以此来将探测面波波速通过云图资料方式进行展 示,这样便能够帮助相关探测人员更好地开展土层以及地质情 况的分析工作, 获取有力的数据支撑。

  5 结语

  总而言之,在实际开展地质勘探工作过程中,综合物探技术 可以有效取代传统的地质勘查技术, 合理应用多种物探技术, 结 合具体的地质勘测资料以及相关数据信息开展合理性地质勘探 工作,能够为最终勘探结果的准确性提供有效保障。所以,在实 践操作过程中,相关勘探人员同样应该针对勘探区域特征开展 全方位分析, 在此基础上进行相关参数的设计, 充分保证参数设 计合理性, 掌握不同物探技术的特点以及应用要点, 以此来在勘 探过程中获取更多的可靠性数据信号,这对于实现综合物探技 术作用的充分发挥来说意义重大。
 
 
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