地质物探综合方法及其运用实践探微

2021-11-30 10:47崔晓杰
中国金属通报 2021年22期
关键词:综合法物探勘测

崔晓杰

(平度市城乡规划中心,山东 平度 266705)

物探综合法涵盖多种技术,不同物探技术具备不同的优势,同时,在地质勘测中,勘测结果的精准度较高,是当下较为新颖的勘测技术。物探综合技术通过技术手段提高勘测数据的精准度,使工作人员掌握地质结构的实际情况。物探综合法的出现,改变我国地质勘探工作的方式,提高我国地质勘探的整体水平。为了进一步提高地质勘探结果的可信度,确保工作良好的开展,需要加强对物探工作的关注力度。结合理论实践研究数据,发现在地质勘测阶段物探综合法具备较大的优势,按照工作需求合理的使用多种物探方法,确保地质勘探工作有效地进行。

1 物探综合法的基本原理与技术特点

1.1 基本原理

地质构造的复杂性对勘探工作造成影响,通过物探综合法降低多变、复杂的地质构造对探测工作的影响。物探综合法向地层表面发射信号,工作人员收集地表处传输的体波信号与面波信号,分析信号并判断地质结构的情况。前者拥有P波和S波,在信号传输中形成明显的折射与反射的现象;后者包含勒夫波和瑞雷波,其对地层传递频率有决定性作用[1]。

结合大量的研究数据,体波信号受介质的影响较小,在均匀介质中稳定传播。面波在介质中传输,会根据介质不同情况出现不同的表现,在非均匀介质中容易出现频散的情况,反之则稳定的运行。除此之外,利用数据分析软件,解读收集到的数据,掌握地质结构的信息,为地质工作人员提供准确数据,保证地质物探工作顺利进行。

1.2 技术特点

物探综合法在地质结构测量方面能力较强,掌握地下百米的实际情况,掌握该处地质构造的情况。在地质勘探环节,技术方法的应用不存在较高的技术门槛,操作简单,同时,有效控制投放的成本,因此,该技术成为很多工程人员进行地质勘探的首选方法。使用物探综合技术,便于测量人员按照实际情况调节工作方式,我国不同地区的地质构造存在较大的差异,使用统一的方式不能应对多变的地质情况,物探综合法因其在应用中具备较高的灵活性,可以更好的开展地质测量工作,帮助工作人员掌握地质情况,得到较为精准的信息。工程人员可以借用物探综合法取得的地质信息进行区域地质结构的研究工作,确定探测区域的地质结构。选择不同的参数,提高选择值的合理性。物探综合法与传统勘探技术的不同之处,物探综合法可以灵活的选择岩石采样方式,按照地质特性选择测量方法,提高测量手段在地质信息获取方面的准确度。工作人员凭借勘探技术完成界面划分工作,在地质特性探测方面确定样本采集要点,规范样本采集工作的行为,以其他测试方法进行辅助,确定地质的特性,凭借探测方法确定地质体形成的原因,同时,及时发现探测对象存在的异常状况,为后续工作提供可靠的、有价值的数据[2]。

2 地质物探综合方法

物探综合技术在现代技术的支持下,应用水平不断提高,且向多样化方向发展,得到计算机图像信息技术的支持,其在图像处理方面的能力得到提升。当下无线电磁波、地面核磁共振、瑞雷波等技术在地质勘探中均有良好的应用,下面具体介绍地质勘探中常用的物探综合技术。

2.1 地面核磁共振技术

在地质结构探测过程中,使用地面核磁共振技术收集地表下层的结构情况,借助原子核弛豫性形成的SNMR效应,整理地下结构的数据,并制成图像数据。该技术使用核磁共振仪,综合核磁共振技术数据与其它相关数据进行实时分析,为地质物探人员可靠、高效推进地质勘测工作提供支撑。

2.2 电阻率技术

电阻率技术在根据矿石与岩石在导电性方面存在的差异进行地质勘测工作。借助先进的技术与设备仪器,可以全面、深入的探查地质状况,及时发现地质的异常。工作人员在使用仪器时,随时观察电子设备的状态,一旦电阻率出现较大波动,便快速圈定该区域,并且细致探查,推测岩层的分布情况与构造信息,掌握岩层变化情况[3]。

2.3 无线电磁波技术

无线电磁波技术也是地质勘测工作中常用的探测技术,按照地质结构探测需求在工作区域放置电磁波接收器,接收电磁波,根据电磁波的衰退情况,判断地质结构类型。如果电磁波出现衰退的情况,表明在地质勘测状态下遇到断层。探测人员结合电磁波衰减量确定区域地质结构,掌握地质结构的实际状况,判断探测区域是否存在断层,并且快速确定断层位置[4]。

2.4 探地雷达技术

此技术参考各地质数据,提高探测工作判断的合理性、科学性。在探地雷达技术应用中,需要提高操作的便捷性,实时监测地质结构状况,由此使监测工作高效进行,并提高探测结果的精准度。探地雷达技术在地质探测方面速度灵敏、探测效率高,可以根据不同地质情况灵活的调整相应参数。传统地质探测技术受到地质地形的影响较大,无法获得可靠的探测数据,探地雷达技术不存在此方面问题[5]。

2.5 瑞雷波技术

瑞雷波技术是地质勘探领域出现的新技术,其针对具体探测区进行全面、细致的探测工作。该方法利用瑞利波衰减程度延时性判断断层。工作人员使用瑞利波技术,规范操作行为,严格按照正确的操作方式进行操作,达到准确的判断地层内部结构情况的目的。

3 地质物探综合方法的应用

3.1 地质探测

在地质探测阶段首先应该布置测线,需要保证接收点与探测点一致,从而在探测地质结构的环节中,可以提高接收数据的准确性与全面性。在地质勘测阶段,提高该项工作的重视程度,确保参数选择的合理性、可靠性,这是保证地质物探工作可以获得准确结果的关键所在。当下很多地质物探勘探工作者在实际工作中,机械按照流程化的工作模式进行地质勘探工作,没有意识到参数选择对地质探测结果准确度形成的影响,由于缺乏工作意识,操作不规范等问题,导致地质探测工作的结果失去意义。同时在探测参数选择设计阶段,为提高参数选取的合理性,应该借助多种探测仪器以推进工作[6]。

在探测参数设计阶段应该清楚工作流程,在参数选取前采集比例尺。在正常情况下,物探综合技术使用探测工具,比例尺选择1:500至1:10000。物探人员结合具体参数选择科学的方式,同时,明确地质情况对探测技术形成的影响,合理地选择物探综合技术。

其次,在现场进行地质勘测工作,通过地质调查报告与现场收集到的实际情况辅助物探工作,预测土层厚度,确定具体探测的深度。随后勘测人员从现场地质情况出发,选择无线电磁波与核磁源相结合的手段,确定激发源。激发源方式的选择直接关系到地质勘测结果,结合地形状况与岩性特征选择工作方式,利用综合物探技术开展地质勘测工作,完成地质勘测任务。在勘探阶段综合按具体参数进行设计,细致的划分各项工作内容,提高参数设计的可靠性和准确性,防止工作人员接收错误的地质数据,影响后续工作的开展。以地震勘探为例,其震源激发方式与地质勘探深度存在差别,比如在地震勘探锤击震源、落重震源、炸药震源深度分别在20m~30m、30m~50m、50m~150m的区间中,勘探人员结合实际情况选择激发方式。激发方式的选择,考虑土层松软性会对震源激发频率形成的影响,二者为反比关系,比如在土层松软性高的情况下,震源发散频率低,从而使地质勘探工作收集到的数据具备较高的可信度[7]。

最后,在地质勘探阶段,防止地质探测期间出现近域效应,测点偏移距不超过设计点位距离的12.5%~50%。在参数设计时,关注间距设计内容,并且考虑参数设计与勘探工作成果之间的关系,以及在实际设计阶段充分考虑设计需求,以此提高勘探工作的整体水平。

3.2 信号数据分析

物探综合技术在应用中需要完成信号数据分析的工作,物探综合技术应用到地质勘探中,主要目的是掌握地质结构状况,通过信号分析、数据整理以及建模等工作,建立地质结构的三维模型,准确的判断地下情况。除此之外,围绕发现的问题,快速找到解决方式,并进行处理,保障后续工作顺利的推进。在地质结构勘测期间,可以选择计算机进行信号数据分析,辅助瑞雷波技术、无线电子波技术等掌握地质情况。物探技术及其信号数据分析的应用需要按照工作需求进行设计,可以选择单一的方式,也可以选择多种物探技术和信号数据分析相结合的方式,由此快速开展地质勘探工作,提高勘探结果的可靠性、精准性。

在地质勘探期间,应该结合数据分析结果及实际情况进行综合分析与判断,地质勘探环节勘测人员应该掌握工程区域的实际情况,分析物探综合技术在应用中的使用情况,判断技术手段能否完成地质勘测工作。结合前期分析判断得到的结果调整工作方式,灵活的调整技术的使用方法,可以将外界因素对地质信息探测工作形成的影响控制在最低水平,在此基础上得到准确度较高的勘探数据,反映地质情况。例如,在地质勘探期间,可以同步进行数据信号分析加以判断。整理相关数据,清楚地质结构的实际情况。勘探人员进行地质勘探工作,在空间相似性原理下使用软件进行信号数据分析,掌握探测面波波速云图,探测人员利用探测面波的波速原图,可以快速分析地质和土层情况,为地质结构分析工作提供助力。

4 结语

在我国技术高速发展的过程中,地质探测领域出现很多新型技术,解决传统勘探技术的不方便、勘测结果准确度低等问题。在物探综合法原理下,分析当下常用的物探综合探测方式,指出各方式的应用原理,技术应用范围。地质物探综合法应用到地质勘测工作中,结合勘探工作的研究对象,选择科学的方式反映地质构造情况,提高地质勘探结果的可信度、精准度。物体综合探测方法融入现代技术,让勘测工作在科学原理与先进仪器技术的支撑下,得到更加可靠、精确的数据,为工程领域提供的可靠的、准确的参考数据。

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