王潔婧

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心黑龍江總隊(duì)，黑龍江 哈爾濱 150000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源開采需求持續(xù)增加，但是由于礦產(chǎn)資源開采的環(huán)境比較復(fù)雜，整體開采難度比較大，所以必須要采取先進(jìn)的地質(zhì)勘查技術(shù)來及時(shí)、高效地確定礦產(chǎn)資源的賦存情況。然而，傳統(tǒng)的一些地質(zhì)勘查技術(shù)與手段的勘察效率和精確度低下，尤其是不符合當(dāng)下復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境條件下的地質(zhì)勘查工作需求，進(jìn)而會(huì)影響地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量。因此，如何在復(fù)雜地質(zhì)勘查工作中有效運(yùn)用地球物理勘查技術(shù)這種先進(jìn)的勘查技術(shù)值得深入討論。

1 地球物理勘查技術(shù)概述

1.1 地球物理勘查技術(shù)的概念

地球物理勘查技術(shù)本質(zhì)上是一種綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)和物理學(xué)科知識(shí)，通過綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)采集、處理及分析技術(shù)等一些先進(jìn)現(xiàn)代技術(shù)，以及有效的探測設(shè)備與儀器等有效觀測地球各種物理場分布及變化規(guī)律的一種觀測技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地球內(nèi)外部物質(zhì)構(gòu)成、介質(zhì)的構(gòu)造情況與演變情況等進(jìn)行深入探究，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種自然現(xiàn)象及其變化規(guī)律進(jìn)行探尋的目標(biāo)。地球物理勘查技術(shù)在地質(zhì)勘查中的靈活應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)宏觀和微觀層面的地球物理勘探內(nèi)容進(jìn)行勘查，前者包括儲(chǔ)層礦性情況、地層分布情況以及物質(zhì)構(gòu)造情況等，后者則主要包括地質(zhì)分布情況、儲(chǔ)層流體情況以及地質(zhì)模型構(gòu)建情況等等。比如，通過地球物理勘測技術(shù)的運(yùn)用，可以對(duì)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及構(gòu)造進(jìn)行探測，這樣可以為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測提供更加可靠、真實(shí)的參考數(shù)據(jù)。

1.2 地球物理勘查技術(shù)的常見種類

地球物理勘查技術(shù)的種類比較多，常見包括如下幾種：

（1）電法勘查技術(shù)。電法勘查技術(shù)是采取航空電法、直流電阻率法以及地面電法等幾種方式來開展勘查工作，其中直流電阻率法具有可靠、準(zhǔn)確的勘查結(jié)果，主要適用于水文地質(zhì)勘查工作當(dāng)中，但是這種地球物理勘查技術(shù)本身對(duì)勘查區(qū)域的地形具有一定要求，所以勘查工作人員在前期需要認(rèn)真探測勘查區(qū)域的地形條件。直流激發(fā)極化法則在水源查找或者斑巖銅礦、黃鐵礦等資源的勘查；瞬變電磁技術(shù)則主要是基于不接回線向地下輸送來形成一種脈沖式電磁場，之后借助測量設(shè)備來加以觀測并計(jì)算相應(yīng)的電阻率，這種勘查技術(shù)的勘查設(shè)備便于攜帶，相應(yīng)勘查范圍可以拓展到500m之上。

（2）磁法勘查技術(shù)。磁法勘查技術(shù)是借助磁力設(shè)備對(duì)自然界中的巖石或礦石磁性的不同進(jìn)行勘查，并且科學(xué)分析及檢測磁場的實(shí)際變化情況，這種勘查技術(shù)在資源勘查以及地質(zhì)問題分析中得到了廣泛應(yīng)用。磁法勘查技術(shù)本身的檢測儀器便于攜帶，成本較低，檢測效率更高，尤其適用于勘查有色金屬。此外，磁法勘查技術(shù)也可以用于研究地質(zhì)情況，或者可以在飛機(jī)上放置磁力儀器來對(duì)航空磁力進(jìn)行測量，保證可以高效地開展大范圍磁力掃描，降低地質(zhì)勘查中安全事故發(fā)生概率。

（3）地震勘查技術(shù)。地震勘查技術(shù)可以檢查不同地層彈性波組與密度，同時(shí)也可以借助檢測設(shè)備來對(duì)電波信號(hào)進(jìn)行探查，具體就是采用人工方式對(duì)地震進(jìn)行激發(fā)，以此可以對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行深入研究的同時(shí)，高效地勘查石油工程和煤炭工程的建設(shè)情況，所以地震勘查技術(shù)在當(dāng)下地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用范圍比較廣。隨著地震勘查技術(shù)的發(fā)展，其中引進(jìn)了許多分辨率比較高的成像技術(shù)，并且可以便捷地構(gòu)建三維地震模型，可以直觀地反映出地質(zhì)勘查結(jié)果。

（4）重力勘查技術(shù)。重力勘查技術(shù)也是當(dāng)下比較多用的地球物理勘查技術(shù)，具體就是運(yùn)用勘查儀器來分析礦體或地層的密度差，這樣為地質(zhì)研究提供必要的依據(jù)，是一種非常便捷、高效的礦產(chǎn)資源勘查方法。此外，重力勘查技術(shù)也可以對(duì)巖體巖漿、沉積盆地等基礎(chǔ)地質(zhì)情況進(jìn)行檢測，尤其是可以高效地勘查同金屬有關(guān)花崗巖的礦產(chǎn)資源。

2 地質(zhì)勘查工作中地球物理勘查技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

2.1 有利于提升地質(zhì)勘查工作精度

在地球物理勘查過程中，可以借助先進(jìn)的勘查設(shè)備及儀器來檢測復(fù)雜地質(zhì)的情況，以此來高效地獲取相關(guān)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)來對(duì)獲取的地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行高效處理，這樣可以極大提高數(shù)據(jù)檢測結(jié)果的精確度。

2.2 有利于提升地質(zhì)勘查效率

復(fù)雜地質(zhì)勘查工作本身涉及到復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造與結(jié)構(gòu)，巖性不均勻，且具有多變的物化性質(zhì)，為了保證最終勘查結(jié)果的精度及可靠性，就必須要獲取及分析大量地質(zhì)勘查的數(shù)據(jù)。而傳統(tǒng)地質(zhì)勘查更多依靠勘查人員的工作經(jīng)驗(yàn)，效率及可靠性都比較低。而借助地球物理勘查技術(shù)的靈活應(yīng)用，則可以借助先進(jìn)勘查儀器及設(shè)備，配合計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)乃至人工智能技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)可以高效地獲取及處理地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)，并且可以應(yīng)用圖形化的方式來展示有關(guān)的勘查結(jié)果，這樣極大提高了地質(zhì)勘查工作的效率。

2.3 有利于確保地質(zhì)勘查安全

基于地球物理勘查技術(shù)的應(yīng)用可以確保復(fù)雜條件下地質(zhì)勘查工作的安全性是該種勘查技術(shù)應(yīng)用的另一優(yōu)勢。通常而言，復(fù)雜地質(zhì)勘查條件下涉及到復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，實(shí)際勘查工作如果出現(xiàn)地質(zhì)勘查方案制定不合理，那么就非常容易誘發(fā)勘查安全事故。特別是傳統(tǒng)地質(zhì)勘查技術(shù)只能夠在勘查工作結(jié)束后通過仔細(xì)分析勘查數(shù)據(jù)來明確地質(zhì)勘查區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造等情況，期間勘查工作中可能出現(xiàn)的一些安全事故是無法進(jìn)行預(yù)測的。而通過有效應(yīng)用地球物理勘查技術(shù)，通過開展高效掃描及探測活動(dòng)則可以對(duì)勘查區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行掃描及探測，這樣可以對(duì)勘查區(qū)域可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行提前預(yù)測，在此基礎(chǔ)上可以制定更為合理的地質(zhì)勘查方案，大大提高了地質(zhì)勘查結(jié)果的可靠性。

3 地質(zhì)勘查工作中地球物理勘查技術(shù)的常見應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于油氣能源勘查

隨著能源需求量的持續(xù)增加，當(dāng)下的油氣能源勘查及開采需求不斷增加，此時(shí)如果可以在天然氣與石油等能源的勘查過程中有效應(yīng)用地球物理勘查技術(shù)，那么可以實(shí)現(xiàn)高效確定儲(chǔ)油或儲(chǔ)氣區(qū)域的目標(biāo)。比如，在天然氣及石油勘查期間，可以配合前期勘查分析的同時(shí)綜合運(yùn)用重力勘查技術(shù)與磁力勘查技術(shù)等地球物理勘查技術(shù)來對(duì)天然氣與石油的儲(chǔ)存區(qū)域進(jìn)行高校調(diào)查及評(píng)估，這樣可以快速確定油氣儲(chǔ)藏位置，對(duì)解決國內(nèi)油氣開采困難難題有很大幫助。

3.2 應(yīng)用于勘查金屬礦物

金屬礦物的勘查也是當(dāng)下比較多見的一種資源勘查需求。在勘查金屬礦物資源過程中，可以靈活應(yīng)用電法勘查技術(shù)與磁法勘查技術(shù)等來開展礦物勘查。比如，其中電法勘查技術(shù)主要是在對(duì)金屬礦物進(jìn)行勘查期間依據(jù)土地與巖石在導(dǎo)電方面差異性進(jìn)行勘查，通過對(duì)穩(wěn)定磁場環(huán)境下的金屬礦物資源層的差異化電流改變規(guī)律及特征等情況進(jìn)行觀察及分析之后方可更好地確定金屬礦物資源的儲(chǔ)存位置及儲(chǔ)存量等。通過有效運(yùn)用地球物理勘查技術(shù)，可以為我國金屬礦產(chǎn)資源的高效開采提供必要的勘查數(shù)據(jù)支持，這對(duì)拉動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有積極意義。

3.3 應(yīng)用于工程勘探實(shí)踐

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑、道橋、隧道等工程項(xiàng)目的數(shù)量不斷增多，為了確保工程項(xiàng)目順利建設(shè)，同樣離不開工程勘探活動(dòng)的支持。比如，在水利、管道以及公路與建筑等工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，可以采取電法勘查技術(shù)來檢測相應(yīng)工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量情況，如可以借助探地雷達(dá)技術(shù)來檢測某段公路，具體就是可以通過對(duì)多通道雷達(dá)系統(tǒng)來獲取檢測目標(biāo)對(duì)象的雷達(dá)圖，之后可以通過分析雷達(dá)圖上面的相關(guān)雷達(dá)波形及頻率等參數(shù)來判斷公路的損壞情況、完整性情況以及是否存在含水區(qū)域等等，保證可以最大程度借助地球物理勘查技術(shù)來確保工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量。

3.4 應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)實(shí)踐

基于地球物理勘查技術(shù)的靈活應(yīng)用，可以對(duì)熱、光、電等相關(guān)因素的實(shí)際變化情況進(jìn)行有效檢測，以此可以更加全面了解勘查區(qū)域的環(huán)境變化情況，這樣可以為環(huán)境保護(hù)工作的順利開展提供必要的依據(jù)。又或者也可以借助地球物理勘查技術(shù)來防治各種地質(zhì)災(zāi)害，如借助地球物理勘查技術(shù)的靈活應(yīng)用可以高效地預(yù)測某些突發(fā)性的自然災(zāi)害發(fā)生情況，以此可以及時(shí)制定有效的應(yīng)對(duì)方案來防范相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的出現(xiàn)，對(duì)確保人們?nèi)松戆踩蟹e極的作用。

3.5 應(yīng)用于礦井勘查實(shí)踐

礦井是當(dāng)下煤炭勘查過程中比較關(guān)鍵的一個(gè)勘查對(duì)象，其本身是決定煤礦資源開采質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，所以必須要注意采用恰當(dāng)?shù)目辈榧夹g(shù)來對(duì)礦井情況進(jìn)行高效勘查，保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)及解決礦井基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中存在的問題。比如，可以借助地震勘查技術(shù)來檢測礦井井巷的質(zhì)量情況。一般可以在礦井巷道底板兩側(cè)及下放位置處設(shè)置井巷二維測線，具體需要結(jié)合頂?shù)装迓暡▽傩赃M(jìn)行合理計(jì)算，保證偏離距、波距、檢波點(diǎn)與炮點(diǎn)等位置設(shè)置的準(zhǔn)確性，之后可以借助這種地球物理勘探技術(shù)來收集井巷地震數(shù)據(jù)，這樣可以有效控制礦井基礎(chǔ)設(shè)施的施工質(zhì)量。

4 地質(zhì)勘查工作中地球物理勘查技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)

4.1 合理選擇地球物理勘查技術(shù)

通過上述分析控制當(dāng)下地球物理勘查技術(shù)的種類比較多，并且不同種類地球物理勘查技術(shù)本身的應(yīng)用條件及優(yōu)勢等各不相同，為了確保最終的地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量與效率，首先需要合理選擇恰當(dāng)類型的地球物理勘查技術(shù)。實(shí)際上，針對(duì)任何一種地球物理勘查技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)際選用中需要綜合考慮地質(zhì)條件等實(shí)際情況。因?yàn)閲鷰r、礦體與地質(zhì)條件等之間存在比較大的差異性，且地質(zhì)體與礦化體本身具有較大的規(guī)模，所以為了確保最終的地質(zhì)勘查工作質(zhì)量，就需要優(yōu)選適宜的地質(zhì)勘查方法?；谙嚓P(guān)地質(zhì)勘查工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及需求等，如果地質(zhì)勘查工作中測定的是超基性巖、基性巖、角巖以及鐵礦等礦產(chǎn)資源，在對(duì)它們進(jìn)行勘查過程中最適宜采用磁法勘查技術(shù)這種地球物理勘查技術(shù)來保證最終地質(zhì)勘查工作質(zhì)量。而如果測定的硫化體礦體，那么在勘查工作中適宜采用電法勘查技術(shù)，這主要是因?yàn)榧る娍梢詫?duì)黃鐵礦化所在位置的破碎情況進(jìn)行更加高效地探測，如在對(duì)近況進(jìn)行勘探期間可以借助電法勘查技術(shù)來間接性獲取判斷金礦資源賦存情況的數(shù)據(jù)支持。而針對(duì)那些礦產(chǎn)資源具有比較大的埋置深度的礦產(chǎn)資源，可以采取重力勘查技術(shù)來開展勘查，如針對(duì)沉積礦床的勘查則更加適宜應(yīng)用重力勘查技術(shù)，這樣可以更好地保證勘查地質(zhì)巖層構(gòu)造及厚度等相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。

4.2 綜合考慮勘查技術(shù)的可行性

在地質(zhì)勘查工作中運(yùn)用地球物理勘查技術(shù)期間，一般會(huì)涉及到許多精密性檢測儀器及設(shè)備，這些數(shù)據(jù)資料本身的獲取可能會(huì)受到外在因素影響而出現(xiàn)精度不高等問題。比如，火山巖與矽卡巖本身具有比較強(qiáng)的磁性，它們會(huì)干擾各種勘查儀器及設(shè)備本身的正常使用，而在對(duì)黃鐵礦化及炭質(zhì)巖進(jìn)行激電過程中會(huì)產(chǎn)生非礦異常問題。又或者如果碰到伴有巖溶破碎帶或者強(qiáng)烈起伏地形的過程中會(huì)對(duì)電阻率采集帶來直接影響，進(jìn)而會(huì)對(duì)地質(zhì)勘查工作質(zhì)量及效率帶來不利影響。因此，在借助地球物理勘查技術(shù)開展地質(zhì)勘查工作期間必須要綜合考慮勘查區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況。比如，在碰到有色金屬礦期間，由于這些礦產(chǎn)資源多存儲(chǔ)于深度比較大的巖層賦存區(qū)域，并且有色金屬礦層比較薄，相應(yīng)品位也較低，這就容易影響實(shí)際的物探效果，所以必須要綜合考慮有色金屬礦的物探技術(shù)應(yīng)用有效性與可行性。此外，在開展礦產(chǎn)資源勘查期間還要注意靈活地應(yīng)用多種地球物理勘查技術(shù)來探查礦產(chǎn)資源的賦存情況，同時(shí)還要結(jié)合可能存在的各種影響因素制定有效的應(yīng)對(duì)方案，這樣方可更好地提升礦產(chǎn)資源的探尋準(zhǔn)確度與效率，降低地質(zhì)勘查工作中安全事故的發(fā)生概率。

4.3 科學(xué)制定勘查技術(shù)應(yīng)用方案

在應(yīng)用地球物理勘查技術(shù)期間，為了最大程度發(fā)揮這種勘查技術(shù)在提高地質(zhì)勘查結(jié)果可靠性與準(zhǔn)確度方面的積極作用，就必須要在綜合考慮各種影響地質(zhì)勘查結(jié)果可靠性的因素基礎(chǔ)上，優(yōu)選恰當(dāng)類型的地球物理勘查技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上制定完善的地質(zhì)勘查方案，保證所選地質(zhì)勘查技術(shù)可以得到順利應(yīng)用。而在確定地球物理勘查技術(shù)應(yīng)用方案期間，必須要注意首先搞清楚其主要需要關(guān)注的問題，并采取有效措施來提高整體勘查結(jié)果可靠性。實(shí)際上，地球物理勘查技術(shù)本身涉及到地質(zhì)、礦產(chǎn)資源及工程等許多學(xué)科知識(shí)，并且在當(dāng)下發(fā)展過程中很大程度引進(jìn)了空間幾何技術(shù)以及先進(jìn)分辨率視頻處理技術(shù)等，這樣可以更加高效地識(shí)別及分析各個(gè)結(jié)構(gòu)及分布情況，從而更有利于高效地探測那些具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的地質(zhì)條件，保證所選地球物理勘查技術(shù)可以正確應(yīng)用于復(fù)雜地形與地貌的勘查工作當(dāng)中。比如，在對(duì)地下管線賦存情況進(jìn)行探查過程中要注意使測量工作與地質(zhì)勘察工作保持良好的統(tǒng)一性，如可以采取一些高新地質(zhì)監(jiān)測技術(shù)來高效地檢測及測定隱蔽地下管線賦存情況，同時(shí)還要注意確保地質(zhì)勘測點(diǎn)設(shè)置位置及數(shù)量等設(shè)計(jì)的合理性，這樣可以保證地球物理勘查技術(shù)應(yīng)用的有效性，保證最終地質(zhì)勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.4 仔細(xì)校核勘查技術(shù)應(yīng)用儀器

在地球物理勘查技術(shù)應(yīng)用過程中由于涉及到磁法、電法、地震等多種形式的地質(zhì)勘查技術(shù)，并且不同種類的勘查技術(shù)應(yīng)用中會(huì)涉及到種類各不相同的地質(zhì)勘查儀器及設(shè)備，這些儀器及設(shè)備本身的質(zhì)量情況、檢測精度及可靠性等會(huì)在很大程度上影響地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用效果。因此，為了可以最大程度提高整體的地質(zhì)勘查結(jié)果可靠度及效率，要在做好地球物理勘查技術(shù)應(yīng)用方案的基礎(chǔ)上，對(duì)所用各種類型的檢測儀器及設(shè)備本身的質(zhì)量及性能進(jìn)行嚴(yán)格管理及控制，保證它們可以在實(shí)際的地質(zhì)勘查工作中保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，避免因?yàn)檫@些檢測儀器或設(shè)備存在質(zhì)量問題而影響最終的測量精度。比如，高溫超導(dǎo)磁強(qiáng)計(jì)是當(dāng)下磁法勘查技術(shù)應(yīng)用中一種典型的勘查儀器，可以用來對(duì)磁場傳感信息的變化情況進(jìn)行接收及監(jiān)測，在油氣資源、礦產(chǎn)資源的地質(zhì)勘查工作中都有廣泛應(yīng)用。在實(shí)際的檢測過程中要注意結(jié)合實(shí)際的地球物理勘查工作需求來選擇恰當(dāng)型號(hào)及類型的高溫超高磁強(qiáng)計(jì)，保證其檢測靈敏性與準(zhǔn)確度滿足使用的規(guī)定及要求。又或者，要保證基于電法勘查技術(shù)應(yīng)用的電法工作站軟件始終保持良好的運(yùn)行工況，使其可以穩(wěn)定、高效地處理地質(zhì)勘查工作中獲取的各種數(shù)據(jù)，避免因?yàn)檫@些軟件故障問題而影響最終勘查結(jié)果的準(zhǔn)確度與效率。

5 結(jié)語

綜上所述，地質(zhì)物理勘查技術(shù)的種類比較多，常見的包括基于磁法、電法、重力及地震的勘查技術(shù)，并且在油氣能源勘探、金屬礦物、工程勘探、環(huán)境保護(hù)和礦井勘查等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。在實(shí)際的地質(zhì)勘查中應(yīng)用地球物理勘查技術(shù)期間，可以從合理選擇地球物理勘查技術(shù)出發(fā)，注重綜合考慮勘查技術(shù)的可行性，科學(xué)制定勘查技術(shù)應(yīng)用方案以及仔細(xì)校核勘查技術(shù)應(yīng)用儀器，這樣方可全面提升地質(zhì)勘查結(jié)果的可靠性及準(zhǔn)確度。