淺談電法勘探在探測(cè)工程中的作用及其前景論文
電法勘探是地球物理勘探方法中的一種。它是以巖石、礦石的導(dǎo)電性、電化學(xué)活動(dòng)性即激發(fā)極化特性、介電性和導(dǎo)磁性的差異為物質(zhì)基礎(chǔ),使用專用的儀器設(shè)備。觀測(cè)和研究地殼周圍物理場(chǎng)的變化和分布規(guī)律。進(jìn)而達(dá)到解決地質(zhì)問題的目的的一組地球物理勘探方法。主要用于尋找金屬、非金屬礦床、勘查地下水資源和能源、解決某些工程地質(zhì)及深部地質(zhì)問題。
1 電法勘探的特點(diǎn)
電法勘探主要特點(diǎn):利用的場(chǎng)源形式多,方法變種多,能解決的地質(zhì)問題多,工作領(lǐng)域?qū)拸V,如地面、航空、海洋、地下等都可以用不同的電法勘探進(jìn)行探測(cè)。電法勘探發(fā)展歷史悠久,由于應(yīng)用廣泛,所以發(fā)展前景良好。以高密度電阻率法為例,其具有以下特點(diǎn):電極布設(shè)是一次完成的,為野外數(shù)據(jù)的快速和自動(dòng)測(cè)量奠定了基礎(chǔ)。其次能有效地進(jìn)行多種電極排列方式的掃描測(cè)量,因而可以獲得較豐富的關(guān)于地電斷面結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)信息。第三是野外數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化或半自動(dòng)化,不僅采集速度快,大約每一測(cè)點(diǎn)需2~5s,而且避免了由于手工操作所出現(xiàn)的'錯(cuò)誤。第四是可以對(duì)資料進(jìn)行預(yù)處理并顯示剖面曲線形態(tài),脫機(jī)處理后還可以自動(dòng)繪制和打印各種成果圖件。最后與傳統(tǒng)的勘探方法相比,成本低、效率高、信息豐富、解釋方便、勘探能力顯著提高。
2 電法勘探的幾種常用方法及其優(yōu)缺點(diǎn)分析
電法勘探的方法有很多,常用的為電阻率剖面法,中間梯度法和電阻率測(cè)深法三種。這三種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),下面簡(jiǎn)析其應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)。
2.1 電阻率剖面法
電阻率剖面法常用的裝置有,聯(lián)合剖面裝置,對(duì)稱四極裝置,偶極裝置等幾種。
這些裝置各有最佳適用的情形,分清其最佳適用情況,合理選擇裝置,在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有事半功倍的效果。如偶極剖面法視電阻率特征:最佳電極距與礦體埋深有關(guān),埋深大,電極距大;異常較復(fù)雜,曲線形態(tài)和大小均與電極距密切相關(guān);電極距增加,曲線由單峰變?yōu)殡p峰,幅值由小變大再減;深度增加,擬斷面等值線異常變寬,據(jù)閉合等值線圖可確定低阻球體的大致空間位置;高阻球體異常與低阻球體類似,僅曲線的高、低是相反的,且高阻球體的異常幅值較低球體的幅值小。由于偶極裝置對(duì)低阻敏感,所以在探測(cè)金屬礦物時(shí)比較適用。但其缺點(diǎn)為假異常大、不易分辨,不均勻及地形影響大,耗能大即費(fèi)電等,所以在選取裝置時(shí)需要綜合考慮。同樣,聯(lián)合剖面法的優(yōu)點(diǎn)是異常幅度大,分辨能力強(qiáng),異常曲線清晰這點(diǎn)就比偶極剖面曲線好,但是其缺點(diǎn)為生產(chǎn)效率較低,地形影響大。
對(duì)稱剖面法的特點(diǎn)是異常大,易讀數(shù),裝置輕便、效率高,不均勻干擾和地形干擾小。其缺點(diǎn)是不易發(fā)現(xiàn)陡立薄脈狀良導(dǎo)體,異常幅度小。那么在實(shí)際生產(chǎn)中,如果根據(jù)其他地質(zhì)資料我們可知礦床的產(chǎn)狀是陡立的薄脈狀金屬礦床,我們就要避免用這種方法進(jìn)行下一步的勘探。
2.2 中間梯度法
中間梯度法對(duì)于不同的地質(zhì)體,有不同的作用。對(duì)于直立良導(dǎo)薄脈上,圖像異常幅度很小,除非直接出露地表;對(duì)于直立高阻薄脈:異常幅度很大。對(duì)于水平良導(dǎo)薄板:圖像異常明顯,且薄板的水平寬度愈大,異常愈明顯;而水平高阻薄板:圖像異常很小。高阻和低阻傾斜脈狀體的圖像異常曲線形態(tài)特征有明顯差別。對(duì)于高阻傾斜脈,圖像異常極大值坐標(biāo)大約位于脈頂在地面投影處,兩側(cè)有不對(duì)稱的極小值,傾向一側(cè)極小值明顯;對(duì)于良導(dǎo)傾斜脈, 脈頂于地表投影附近r圖像異常為零,脈體傾向一側(cè)出現(xiàn)異常極小值,反傾向一測(cè)為極大值?傊瑢(duì)于中間梯度法來講,其優(yōu)點(diǎn)是不均勻及地形影響小且生產(chǎn)效率高,但是其缺點(diǎn)很明顯,為勘探深度小,不易發(fā)現(xiàn)直立狀低阻脈。由于這些特點(diǎn),中間梯度法通常用來追索高阻陡傾斜巖脈;而陡傾斜低阻脈如斷層破碎帶等的追索就很少用到。
2.3 電測(cè)深法
即電阻率垂向測(cè)深法,其實(shí)質(zhì)為改變供電電極距來控制測(cè)量深度,通過由淺入深測(cè)量,獲得測(cè)點(diǎn)處垂向上電阻率變化;通過沿測(cè)線定性和定量解釋獲得各測(cè)線地電斷面資料;最后通過全區(qū)測(cè)線綜合分析從而獲得水平、垂直各向變化綜合資料。電測(cè)深法常用于定性解釋,其主要任務(wù)是確定工區(qū)內(nèi)地電斷面的類型和地電斷面與地質(zhì)分界的關(guān)系、建立測(cè)區(qū)內(nèi)地電斷面變化的初步概念以及獲得地質(zhì)斷面、地質(zhì)構(gòu)造的定性認(rèn)識(shí)。電測(cè)深法的主要工作包括:電性資料研究,鉆孔資料和孔邊測(cè)深曲線對(duì)比。繪制和分析各種定性解釋成果圖件。定性解釋是定量解釋基礎(chǔ),其正確與否直接關(guān)系到定量解釋結(jié)果和地質(zhì)結(jié)論的可靠性。在實(shí)用中,定性解釋和定量解釋相輔相成、互相補(bǔ)充,有時(shí)甚至交叉進(jìn)行。以使推斷解釋結(jié)論更加符合實(shí)際情況。
3 電法勘探的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用前景
隨著各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展,材料工藝的進(jìn)步,電法勘探設(shè)備向小型化,輕型化,智能化趨勢(shì)發(fā)展。電法勘探技術(shù)更趨向?qū)I(yè)化,各方面不斷創(chuàng)新。其中創(chuàng)新意義尤為重要,電法勘探的創(chuàng)新在于我國在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新過程中積極和國際上展開交流與溝通,并對(duì)技術(shù)進(jìn)行引進(jìn),并對(duì)技術(shù)進(jìn)行全面的創(chuàng)新。電法勘探的前景十分廣闊,其在傳統(tǒng)的探礦工程中具有傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì),比如找煤,石油天然氣,或者深部固體礦產(chǎn),在此不再列舉。電法勘探在水文地質(zhì),工程地質(zhì)中以及環(huán)境工程中也有十分重要的意義。早期曾用電阻率法找水,現(xiàn)如今已經(jīng)形成了專業(yè)化的電法勘探找水隊(duì)伍,對(duì)解決我國廣大群眾的生活水資源問題做出突出貢獻(xiàn)。在工程地質(zhì)中,常用地質(zhì)雷達(dá)來探測(cè)與工程相關(guān)的地質(zhì)問題。同時(shí),該方法可以借用地震勘探中已有的資料處理和解釋技術(shù),使其迅速發(fā)展,可以在更多的領(lǐng)域發(fā)揮作用。而瞬變電磁法逐步向工程檢測(cè)、環(huán)境、災(zāi)害等應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。
4 結(jié)束語
電法勘探技術(shù)在我國地質(zhì)資源勘查中發(fā)揮的作用非常重要,因此在使用該技術(shù)過程中需要實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升,保證該技術(shù)向著經(jīng)濟(jì)化、智能化的方向,實(shí)現(xiàn)人才、技術(shù)、科研等多方面的發(fā)展,從而促進(jìn)我國資源勘查以及水文,環(huán)境工程等工作的穩(wěn)定開展。
引用文獻(xiàn)
[1]云美厚:匯聚科技創(chuàng)新篇章,引領(lǐng)石油物探方向——2010年《石油地球物理勘探》評(píng)述
[2]錢德松:常用電法勘探的原理及優(yōu)點(diǎn)分析
[3]周風(fēng)桐:推進(jìn)電法勘探在資源、環(huán)境與工程領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展
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