董文阳
新疆交通规划勘察设计研究院 830002
摘要:物探技术广泛应用在地质构造研究与找矿勘探工作中,有着非常好的应用效果。近年来物探技术在地质勘查工作中的应用更加的广泛,以大地电磁测探法、高密度电法和浅层地震反射波法为代表的物探技术在地质勘查中取得了理想的效果,非常值得进一步推广应用。基于此,本文重点分析论述大地电磁测探法、高密度电法、浅层地震反射波法、雷达物探法和直流电阻率物探法在地质勘查中的应用要点。
关键词:工程物探;地质勘查;大地电磁测探法;浅层地震反射波法
物探技术可以通过地球物理的原理,使用物理设备和手段来测量所处区域的性质,是一种广泛应用在地质勘查和其他诸多场景中的技术。就工程物探技术的优势来说,其可以完成所在区域地质密度和放射性的差异分析,对地质勘查项目后续的开展有重要的作用。目前来看,广泛应用于地质勘查中的工程物探技术主要有大地电磁测探法、高密度电法、浅层地震反射波法,均有很好的应用效果,所获取到的信息有足够的全面性和真实性[1]。但在实际使用这些工程物探技术时,会有较多的注意事项,且会一定程度上受到地质勘查项目所处环境的影响。因此,必须掌握和明确工程物探在地质勘查中的应用要点。
1 大地电磁测探法在地质勘查中的应用
大地电磁测探法是一种广泛应用在地质勘查中的工程物探技术,但同时这一方法在使用时需要很多的要点,只有严格把控好这些要点,具体来说,大地电磁测探法在应用时需要借助天然电磁场的场源,观测出不同频率下的电磁场变化规律,以此对地中电性结构加以分析。在此基础上,大地电磁测探法可以精准推测出地层岩土特性。就地球内部的电磁波特点来说,其有着趋肤的效应,当电磁波在地下介质中传播时,会有很明显的特征,包括高频成分衰减快速和穿透深度较小的特点。另外,电磁波处于不同频率时也会呈现出非常丰富的电性信息,而当电磁波处于不同深度地质时,可以精准反映出所在的地质信息,工作人员通过监测数据变化可以获悉地质信息,以此来是吸纳地质勘查的目标。
2 高密度电法在地质勘查中的应用
高密度电法是一种在常规电法基础上发展而来的工程物探方法,属于地质勘查中的一种新型勘探技术。就高密度电法的本质特征来说,主要包括三点:①对于岩土介质来说,其本身便有着电性差异,这一电性差异是高密度电法有效应用的基础。②在地质勘查工程中应用高密度电法时,工作人员除严格遵循高密度电法的使用规范外,还需要在勘查位置加点差。基于此,在实际检测过程中,所检测的传导电流会发生明显的变化,工作人员可以此来确定传导电流的分布情况,同时判断出岩土的相关性质[2]。③高密度电法可以开展全面性的测量工作,比如可以精准确定装置形状的大小和所在位置,也可以确定具体的排列信息。通过获取多方面的信息,工作人员可以掌握所勘查地面电场的变化规律,待计算出地层电阻率后,可结合地层电阻率信息来确定岩土的性质。
考虑到高密度电法是一种新型的工程物探技术,实际应用时为确保地质勘查结果的准确性,需要严格按照相关的操作流程。包括:①严格按照使用仪器的说明书来执行具体的操作;②严禁出现混接直流电压A、B、M、N的情况;③在每测定一个断时,需要检查一次电池电压,确保电池电压大于9600mV;④在开展地质勘查工作前,工作人员需要先结合项目要求来合理设置工作参数,在仪器功能未完全结束时不能关机;⑤工作人员在测量前务必将主机直流输入高压连接良好;⑥仪器要严防被阳光直射,若仪器显示“过流保护”,则要及时关闭电流,并对AB是否短路开展全面的检查。
3 浅层地震反射波法在地质勘查中的应用
浅层地震反射波法是一种借助地震反射波来开展人工地震勘探的方法,目前在地质勘查和大陆架油气勘探中应用十分广泛,所获得的勘查结果可以准确反映出界面的深度和形态,判断出地层岩性。具体来说,在地质勘查过程中,若是反射波在传播过程中遇到较大的介质,则会发生较为明显的变化,工作人员在获取到这一种变化后,可以分析和计算所获得的波幅,最终确定反射波所在的层次。但往往地质勘查项目所面临的勘查条件较为恶劣,若是反射波变化频率过快时,工作人员势必无法精准收集和记录电磁波信息,后续的工作质量也会因此而受到很大的影响。因此,此时可以借助专业设备来收集电磁波信息,比如震源、接收装置和记录系统,从而防止信息遗漏问题的发生。除此之外,在不同介质下,所产生的反射波有很大的差异,工作人员在分析数据时可以借助相关的图形,这样可以确保准确判断出岩土性质[3]。
从当前对浅层地震反射波法的应用来看,可以广泛推广应用的观测方法有两种,即单道连续剖面法和多道连续剖面法。以其中的多道连续剖面法为例来说,其在区域地质调查中有着十分广泛的应用,尤其是在近海油气资源调查中有着良好的应用效果。在勘查过程中,可以借助数字地震仪来放大、采样和增益控制,并将所监测获得的数据记录在磁带上。除此之外,在多道连续剖面法应用过程中,可以在初始观测的基础上来开展三维地震观测,震源和接收点均可以位于同一个面积内,获取到共深点反射的观测信息。
4 雷达物探法在地质勘查中的应用
相比于其他几种工程物探技术,雷达物探法有着操作简单和抗干扰性强的优势,在地质勘查中有着广泛的应用,但同时雷达物探法也存在着一些十分明显的弊端,比如在探测过程中,雷达的分辨率和探测深度均会受到地下电磁波传输速度的影响。
目前地质勘查中所使用的雷达物探法主要有两种,即剖面探测法和宽脚探测法,均有着很好的应用效果。比如剖面探测法在应用时,双天线雷达的发射天线和接受天线可以贴着沿线移动,这样可以确保形成全过程的移动图像。待获取到移动图像后,工作人员可以深入去分析移动图像,知晓地质变化信息。再比如应用宽脚探测法时,工作人员需要将双天线中的其中一个天线固定起来,另一个天线则需要随着测线去移动。在天线移动的过程中可以产生不同的反射波,工作人员可以凭借反射波的走势信息来具体分析,继而计算电磁波传播效率和地质参数。
5 直流电阻率物探法在地质勘查中的应用
直流电阻率物探法的应用有一定的适用性,多应用在数据密集型的地质勘查工程中。地质勘查工程实际使用直流电阻率物探法时,在采集密集型数据时,此方法可以精准测量出地面断面二维数据。另外,可以利用常规剖面和测探法的集合功能埋设一次导线,可以此来获取到大量的勘查数据,这对掌握地质勘查工程信息有十分大的裨益。需要注意的一点是,在应用直流电阻率物探法时,工作人员务必掌握高密度电阻率分析方法的应用要点,尤其是要科学应用目标相关、边界单元和有限单元,确保可以发挥出直流电阻率物探法的最大效应。
6 结语
工程物探技术在地质勘查中的应用效果是十分显著的,可以为地质勘查项目的各项工作提供参考意见,确保地质勘查数据的真实性和准确性。目前所使用的大地电磁测探法、高密度电法、浅层地震反射波法、雷达物探法和直流电阻率物探法在地质勘查中均有很好的应用效果,但鉴于这些工程物探技术应用时有着复杂性和专业性的特点,因而实际使用时务必严格把控好相关的要点,并将多种工程物探技术结合起来使用,更好的保证和提升地质勘查质量。
参考文献
[1]刘昌亭.地质勘查中物探方法的特点比较[J].农家参谋,2020,664(16):98.
[2]张金博.物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘察中的运用[J].工程技术研究,2020,5(01):13-14.
[3]刘基强,彭耀,徐联泽.工程地质勘查中物探方法的应用[J].科技经济导刊,2020,28(32):32-33.