黑龙江省第五地质勘查院 哈尔滨 150000
摘要:在经济快速增长与国家工业渴求得到发展的背景之下,我国工业在不断的向上发展并且逐渐趋于世界主体地位。工业发展中需要用到大量的钢铁、煤炭、稀有金属等,这些原材料大多来源于矿产开采。为了保证原材料的供应符合使用需求,我国的矿产勘查技术也在不断的得到发展和创新,其中地球物理探测方法是深部铁矿勘查中所使用的重要方法,如今科学技术的快速发展是推动该探测方法进步的主要原因之一。地球物理方法的发展在提升矿业开采的精度与深度方面有着卓越的贡献,同时为提高矿产资源的利用效率提供技术保障。
关键词:地球物理方法;深部铁矿勘查;综合应用
引言
所谓地球物理方法,就是通过物理学中的原理与方法对地球及近地空间的物理性质进行测量与研究。通过物理性质的测量,可以获得矿体构造、岩层和岩石分布的信息。另外在该方法的使用中,地球及近地物质的介质结构以及地表物理场的分布也能被有效的检测出来。利用地球物理探测方法得到的地质信息在很多方面都有所使用,比如环境监测、资源勘查以及地质灾害预防等。随着我国工业的快速发展,我们增大了对资源的需求量,矿产开发力度也在加大。表层的勘查与开发已经不能满足我们使用,深部资源也在被有序的勘查和开采之中。鉴于地球物理探测方法在矿产资源勘查方面的便捷性,它俨然已经成为了深部铁矿勘查的重点技术方法。
1简述地球物理探测方法的基本原理
地球物理探测方法在使用中并不与勘查对象直接接触,而是间接的进行勘测。确定哪个地方有矿的第一步就是对该地区的地质做出详细的分析和判断,这需要精确数据的支撑。地层中有大量的岩石,由于岩石具有重力、磁力、导电性、传热性等物理特性,地球物理探测方法也就是通过对岩石所具有的物理特性进行分析和检测,然后大致的确定所检测地区的地质体或者地质构造。使用地球物理方法勘查地质时,地质物理信息的获取需要有大量的专业仪器做辅助,在多种设备的协调并进之下,勘探区域中的物理信息能够得到较为完整的提取、记录与整理。在这些物理信息得到完备的考量与获取之后,接下来便是利用专业的地质知识通过对这些物理信息的分析与研究,判断该区域地层中矿藏类型与矿藏储量,确定矿体的分布结构。由此可见,在矿产资源勘查中使用地球物理方法可以为日后的开采工作提供理论依据与数据依据,帮助开采时的精准施工。使得矿物资源的勘测与开发都变得更加便捷和高效。
2深部铁矿勘察中所使用的地球物理方法
2.1电法
众所周知,金属物质具有导电性,铁器制造的原材料铁矿必然也具有导电性。在深部铁矿勘查过程中,由于电法具有一定的针对性而被广泛使用。电法也是目前其他类型矿产资源勘查中所使用的一项重要检测方法,使用较为广泛的主要有瞬变电磁法、激发极化法两种。电法所具有的强大分辨率也是其他物理方法所追赶不上的,也因此它被使用在较大范围的区域面积内。在对区域地质做首要普查与二次详细勘察时电法都因其有着广泛的实用性而被地质勘测专家与团队所使用,在一些矿产丰富的矿区都有使用电法勘察技术。在深部铁矿的勘查中它自然而然地也被当做一中有效的勘测方法使用。
2.2磁法
电磁不分家,导电性能强的东西其周围也一定散布着强大的磁场。基于此原因,磁法也被广泛的使用在深部铁矿的勘查之中。在勘查地质结构时,磁法的运用具有一定的针对性和局限性。有的地质资源中由于矿产资源分配不同,它所具有的物理特性也不同。因此在使用时我们需要根据地质特性进行合理使用。虽然它具有一定的局限性但是它在铁矿勘测方面却是项不错的勘测方法。与电法相比较,磁法也具有分辨率高的功能特性。值得一提的是,使用磁法得出的勘查数据比较精确,且它还具有勘查密度高的特点。
结合以上磁法所具有的优质特点,它也被广泛的使用在磁场较为强大的岩层勘测工作中。使用磁法勘测具有比较先进的勘查设备,即航空氮光泵磁力仪。该设备性能极佳、灵敏度也非常高,在勘测与开发深部铁矿中使用该设备能够减轻许多的人力,节省勘测资源分配。
2.3EH4测量法
EH4是一种电磁成像系统,它的工作实质就是将人工电磁场与天然电磁场两种场源结合在一起。它在测深方面具有较强的作用,因此在勘查深部岩层时被广泛使用。在使用该方法时,将大地看成是一种水平分布的介质,大地中所存在的电磁场相当于是垂直投射至地下的平面电磁波,也因此它能同时接收和分析来自X、Y两个方向上的电场和磁场,也属于对前边两种勘查方法的一种集合体。它是在1996年中下旬研制出的电磁测量仪,也因此在施工过程中所按照的也是当时制定的技术规程,按其技术规程规范要求执行。另外该探测方法还具有有源电测法的稳定性与无源电磁法的节能和轻便,由于其设备较轻,且能在大约15到20分钟的时间内完成一个近一千米的深度的侧深点,检测结果能够直观的呈现出来,给人一目了然的感觉。因此在深部铁矿勘查中EH4电磁成像技术被广泛使用。
3地球物理方法在深部铁矿勘查中的综合应用
3.1磁法在深部铁矿勘查中的应用
磁法在其他矿产资源的勘查中也有广泛的运用,它在深部铁矿勘查中的应用主要表现在通过利用矿产岩石层所含有的磁性进行矿产资源的分析和判断。岩石层中磁性的大小由岩石内所含的铁磁性矿物质所控制,岩石中磁性的大小也不是一成不变的,它会随着温度的变化而发生相应的变化。通过磁性的变化利用磁力仪进行磁性检测,可以勘查出铁矿分布的具体位置,以及空间布局、矿体大小等,由此可以判断出该地区所含铁矿资源的多少以及矿产的大致分布位置,需要往下开采的深度。在得出了这些重要的数据之后,便能决定是否有在该区域进行深度铁矿开采的必要。如此便使得我们在开采的过程中不盲目,具有一定的目标性。
3.2电法在深部铁矿勘查中的应用分析
电法勘探之所以能够被使用在深部铁矿勘查的一个原因就是,地层下矿石与岩石所具有的电学性能是不同的,使用它除了可以帮助勘测队伍找到矿产资源分配较广的区域,它也被用来分析地质构造。通过该方法的使用。我们能够判断出探测区域是否具有矿产资源以及存在的矿产资源是否就是我们需要寻找的铁矿资源,另外该方法在矿产资源勘测过程中还可以细分为多种方法,为我们勘测矿产提供较为针对性格和全面性的技术支撑。
4结束语
在探析地球物理方法在深部铁矿勘查中的综合应用过程中我大致的介绍了一些地球物理法工作过程中所采用的基本原理以及它在使用中所包含的一些具体方法,我们看到地球物理法在勘探铁矿资源时所具有的一定优越性。为了能使地球物理方法深部铁矿勘查中取得更加显著的成就,我们还需不断地努力,发展技术供勘查所用。
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作者简介
刘安龙,男,汉族,1988.3.10,本科,勘查技术与工程,东北石油大学,地球物理勘查工程师。