關(guān)于各種電法勘探方法特點與應(yīng)用的探討

楊志強

摘要：電法勘探技術(shù)作為地球物理方法，是按照地殼中巖體電磁的電化學(xué)特性研究地質(zhì)構(gòu)造，對礦產(chǎn)進行物探。隨著電法勘探技術(shù)的廣泛應(yīng)用，配合相關(guān)軟件開發(fā)和儀器設(shè)計，使得該方法的技術(shù)水平有所提升。本論文針對各種電法勘探方法特點與應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：電法勘探方法；特點；應(yīng)用

電法勘探作為一種找礦的物探方法，其是根據(jù)巖體的電磁性和電化學(xué)特性所發(fā)揮的導(dǎo)向性作用而進行的。根據(jù)電磁場的時間特性，可以將電法勘探方法劃分為電阻率法和瞬變電磁法。不同的電法勘探方法以其觀測方法不同，對于地質(zhì)環(huán)境的適應(yīng)性也會有所不同。因此，在開展地質(zhì)勘探工作中，要提高工作效率，就要選擇不同的勘探方法，也可以綜合運用多種方法，以提高勘探工作質(zhì)量。

一、電法勘探方法的特點

（一）電阻率法的特點

電法勘探的理論方法研究上，電阻率法的理論資料簡單，應(yīng)用技術(shù)相對成熟。在開展地質(zhì)勘探中，電阻率法主要用于淺層的地質(zhì)異常體分辨，隨著勘探位置不斷加深，其體積勘探的能力就會相應(yīng)地弱化。但是，電阻率法同樣不適宜用于地表勘探，特別是干燥氣候區(qū)域的地質(zhì)勘探，在進行勘探中會嚴(yán)重受到淺部高阻屏蔽的影響。由此可見，采用電阻率法進行勘探，會受到地形、地貌和勘探深度的影響。比較適合于低阻地質(zhì)異常體的勘探，可以獲得良好的勘探效果。

（二）瞬變電磁法的特點

瞬變電磁法（簡稱為“TEM”）分析地下資源的分布情況，是將回線中的電流采用的是間歇式發(fā)送方式發(fā)送到地下，利用電磁場的間歇接收電流，根據(jù)地下的地質(zhì)體感應(yīng)做出時空分布，并探測區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和各種地下資源，同時還可以對探測區(qū)域的地質(zhì)問題有所深入了解。瞬變電磁勘探又被稱為“純異常法”，采用這種方法進行地下資源探測時，可以對地下的導(dǎo)電介質(zhì)具有強烈的反映性，可用于斷層、隔水層以及裂縫的地質(zhì)環(huán)境進行探測[1]。（下圖為瞬變電磁勘探儀器）

瞬變電磁勘探儀器

瞬變電磁勘探是在電磁感應(yīng)的作用下完成的，當(dāng)電流被傳送到地下，如果采用電阻率法會產(chǎn)生電極接觸條件發(fā)生改變而影響到探測效果。采用瞬變電磁勘探，則其具有一定的靈活性而對這種現(xiàn)象具有規(guī)避作用。瞬變電磁勘探的優(yōu)勢還在于，物探儀器可以根據(jù)勘探區(qū)域的實際情況改變參數(shù)，并根據(jù)施工情況相應(yīng)地調(diào)整參數(shù)，以使勘探效率有所提高，并不會降低勘探質(zhì)量。此外，瞬變電磁勘探可以穿透高阻覆蓋，這種高強的穿透力時期在勘探的過程中，并幾乎不會受到地質(zhì)環(huán)境 影響，也不會因地形的變化而影響到勘探效果。瞬變電磁勘探方法以其體積小、高靈敏度的特點，一旦遇到低阻體就會及時做出反映。

二、電法勘探方法的應(yīng)用

電法勘探方法在地質(zhì)勘探中被廣為應(yīng)用，包括煤炭資源的勘察、水資源的勘察等等，都可以對于資源定位。首先是對于勘察資源所在區(qū)域進行圈定，并提供該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、地層情況，資源所在地層厚度以及埋藏深度等等。對于煤資源的勘察，還可以對隱伏煤層露頭位置進行追蹤，甚至可以將正在燃燒或者燃后煤層進行圈定。也就是說，采用電法勘探已經(jīng)不再局限于尋找煤資源，而是為煤炭的高效、安全生產(chǎn)服務(wù)。對于水資源的勘察亦是如此，首先是對水文地質(zhì)狀況進行分析，包括勘察區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造的斷層情況和褶皺情況，對于該種構(gòu)造的分布狀況進行分析，追蹤地質(zhì)構(gòu)造的布展方向，對于水文地質(zhì)資料進行收集。其次，是將水資源地質(zhì)區(qū)域的含水層探測出來，探明隔水層的層厚，所在地下深度，導(dǎo)水通道的布局以及延伸等等。當(dāng)勘察區(qū)域的裂隙發(fā)育、巖層控水構(gòu)造確定之后，就可以評價富水性。為了提高電法勘探的工作效率，在進行水文電法勘探的時候，可以對勘探的地質(zhì)構(gòu)造以精確定位，探測含水性的敏感度，以提高水資源勘探的可靠性[2]。

以對黃土高原的水資源勘探為例。黃土高原屬于是風(fēng)沙灘地，所勘探之地為裂隙發(fā)育粗粒砂巖，地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，水層厚且埋藏淺，雖然黃土高原為缺水地帶，但是部分地段依然具有富水性。對該地區(qū)進行水資源勘探作業(yè)，出于該地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且水資源稀缺，采用敏感度較高的瞬變電磁法配合直流電測深法。為了能夠?qū)Ω凰畢^(qū)情況以控制，在測線方向上，將其確定為平行于勘探線，選用使用25×25米重疊的回線裝置。多次采用疊加技術(shù)可以提高對地磁的抗干擾能力， 對于TEM（瞬變電磁閥）的網(wǎng)度選擇，根據(jù)地質(zhì)勘測情況選擇200×200 米，頻率25 赫茲。通過采用瞬變電磁法對含水巖層電性進行測試，都表現(xiàn)出較高的低阻反應(yīng)，由此而可以斷定，含水層所在位置的土層賦存厚度相對較大，滲透系數(shù)較小。

結(jié)論：

綜上所述，電法勘探被用于地質(zhì)勘探中，主要被用于煤炭、水資源等等的勘察。近些年來，這種電法勘探中的電阻率法和瞬變電磁法已經(jīng)被逐漸地擴展到更多的領(lǐng)域中。特別是瞬變電磁法，以其高敏感度和對應(yīng)用環(huán)境的靈活性而被有限選用，使勘探工作效率有所提高。

參考文獻：

[1]甘之翔，張藝.電法勘探方法發(fā)展與展望探析[J].地球，2013（01）：128-129.

[2]白登海，Maxwell A Meju，盧健，等.時間域瞬變電磁法中心方式全程視電阻率的數(shù)值計算[J].地球物理學(xué)報，2003（05）：77-79.