地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用研究

陶柳

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì) 江西新干 331300）

地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用研究

陶柳

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊(duì) 江西新干 331300）

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，逐漸顯露出礦產(chǎn)資源保障能力、需求之間的矛盾問(wèn)題，造成目前地質(zhì)工作的開(kāi)展難度逐漸加大，于是推動(dòng)了地球物理勘查技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)合理的應(yīng)用地球物理勘查技術(shù)將為地質(zhì)工作帶來(lái)極大的效益。因此本文主要研究地球物理勘查技術(shù)中的航空電磁測(cè)量技術(shù)、航空重力測(cè)量技術(shù)、航空磁測(cè)技術(shù)及其具體的應(yīng)用。

應(yīng)用；地球物理勘查技術(shù)

前言

對(duì)地球物理勘查技術(shù)進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，有利于推動(dòng)開(kāi)發(fā)利用礦產(chǎn)資源的發(fā)展進(jìn)程，能夠?yàn)閲?guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展所需的能源供應(yīng)提供保障，而且在面臨日益緊張的能源狀態(tài)下，對(duì)發(fā)展、能源之間矛盾的有效的緩解也可以利用地球物理勘查技術(shù)，促進(jìn)探測(cè)效率的提高。目前地球物理勘查技術(shù)具有豐富的種類，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)牡厍蛭锢砜辈榧夹g(shù)，使其作用、功能充分的發(fā)揮出來(lái)。

1 地球物理勘查技術(shù)中的航空重力測(cè)量技術(shù)

1.1 概述

依照地球重力場(chǎng)對(duì)地球構(gòu)造進(jìn)行研究、對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行尋找的地球物理方法就是航空重力測(cè)量技術(shù)，其中牛頓萬(wàn)有引力定律是航空重力測(cè)量的重要基礎(chǔ)。而空間上的重力場(chǎng)分布是航空重力測(cè)量技術(shù)對(duì)地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行有效解決時(shí)的基本參照要素，尤其是對(duì)因質(zhì)量分布不均勻等造成的礦產(chǎn)資源、地質(zhì)構(gòu)造等重力變化問(wèn)題可以實(shí)現(xiàn)高效的測(cè)量。該技術(shù)主要分為兩大類，即重力加速度梯度測(cè)量、重力加速度測(cè)量[1]。

1.2 具體應(yīng)用

該技術(shù)的應(yīng)用范圍主要是鉀鹽的尋找、天然氣和石油的勘探、地下水和地?zé)岬膶ふ?、?duì)大構(gòu)造單元的劃分等方面。如在勘探天然氣和石油中的應(yīng)用，航空重力測(cè)量技術(shù)使用的小比例尺的異常圖，對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的研究，主要對(duì)采用對(duì)構(gòu)造單元進(jìn)行劃分、對(duì)沉積盆地的范圍進(jìn)行圈定、對(duì)天然氣和石油的遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法；使用中比例尺的異常圖，主要是對(duì)沉積盆地內(nèi)的次一級(jí)構(gòu)造進(jìn)行劃分、對(duì)易于深藏天然氣和石油的地段進(jìn)行圈定的方法，然后實(shí)現(xiàn)對(duì)斷層封閉、鹽丘、地層構(gòu)造等進(jìn)行尋找的目的。可有效的找到天然氣、石油資源[2]。

2 地球物理勘查技術(shù)中的航空電磁測(cè)量技術(shù)

2.1 概述

借助運(yùn)載工具（如飛機(jī)等航空器）進(jìn)行地球物理勘測(cè)的技術(shù)就是航空電磁測(cè)量技術(shù)。航空電磁法的基礎(chǔ)為電磁感應(yīng)、探測(cè)目標(biāo)的磁性差異和電性差異，具有高效、快速的優(yōu)勢(shì)。目前飛艇、無(wú)人機(jī)、直升機(jī)、固定翼飛機(jī)等是主要的運(yùn)載工具。航空電磁法的類型主要有兩種，即頻率域航空電磁法、時(shí)間域航空電磁法。其應(yīng)用的領(lǐng)域主要是在環(huán)境監(jiān)測(cè)、工程地質(zhì)勘查、水文地質(zhì)勘查、礦產(chǎn)勘查等方面。航空電磁法技術(shù)的特點(diǎn)表現(xiàn)在較強(qiáng)的適應(yīng)性、較高的效率、較低的成本等方面，其物探測(cè)量工作可以開(kāi)展在地面難以進(jìn)入的沼澤、沙漠等區(qū)域，大面積的普查這個(gè)尤其適合使用該技術(shù)，該技術(shù)在國(guó)土資源大調(diào)查中更是必不可少的。

2.2 具體應(yīng)用

例如山東地礦部門(mén)在對(duì)某測(cè)區(qū)進(jìn)行勘查時(shí)使用頻率域航空電磁法，其地面查證工作開(kāi)展在了19處異常區(qū)域內(nèi)，查證的結(jié)果顯示為金礦有3處、金礦化有1處，具有21%的見(jiàn)礦率，在進(jìn)一步的勘查之后了解到中型金礦有1處；該技術(shù)被武警黃金地質(zhì)研究所實(shí)踐應(yīng)用中對(duì)32處異常進(jìn)行勘查，得到的勘查結(jié)果為：金礦化有3處、金礦有12處，具有46.9%見(jiàn)礦率。進(jìn)一步勘查之后確定小型金礦有1處、中型金礦有3處。另外在地面查證工作中由于工作人員的疏忽等原因，造成工作產(chǎn)生了滯后的問(wèn)題，而其他部門(mén)利用航空物探技術(shù)進(jìn)行積極的普查活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了7處多小型金礦、中型金礦、大型金礦，為該研究所良好的控制監(jiān)測(cè)區(qū)的異常情況做出了極大的貢獻(xiàn)。另外利用航空電法對(duì)于工農(nóng)牧業(yè)用水問(wèn)題的良好解決能夠提供可靠的資料，其應(yīng)用前景廣闊[3]。

3 地球物理勘查技術(shù)中的航空磁測(cè)技術(shù)

3.1 概述

航空磁測(cè)技術(shù)主要有高分辨率航空磁測(cè)和中高山區(qū)高精度航空磁測(cè)兩種方法。其中高分辨率航空磁測(cè)方法的發(fā)展主要是在特殊的地質(zhì)找礦需求下，基于高精度航磁得到的，在數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集等方面高分辨率航空磁測(cè)方法表現(xiàn)出較為嚴(yán)格的技術(shù)要求、質(zhì)量控制。其優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格低廉、具有精細(xì)的解釋方法、較高的測(cè)量數(shù)據(jù)精度、較快的速度等，廣泛應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域中。如在勘查礦產(chǎn)資源領(lǐng)域中，高分辨率航磁測(cè)量可對(duì)礦產(chǎn)勘查遠(yuǎn)景區(qū)做出快速有效的評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)對(duì)勘查區(qū)的更好更快的選擇。而且在探測(cè)重要軍事目標(biāo)物、探測(cè)地下煤火等方面的應(yīng)用效果良好，其發(fā)展前景一片大好。該航磁測(cè)方法的技術(shù)特點(diǎn)是其采用大比例尺的技術(shù)，對(duì)高精度的實(shí)測(cè)資料可以高效的獲取；該技術(shù)使用的差分GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到優(yōu)于1m的定位精度等[4]。

在中高山區(qū)利用專門(mén)的磁測(cè)系統(tǒng)對(duì)高精度的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，在地質(zhì)成果進(jìn)行獲取的時(shí)候使用專用的解釋方法、數(shù)據(jù)處理方法的技術(shù)就是中高山區(qū)高精度航空磁測(cè)方法。其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)在：具有較低的勘測(cè)成本、較低的飛行高度、靈活、輕便等；從其解釋方法、數(shù)據(jù)處理方法方面來(lái)看，在成礦預(yù)測(cè)、地質(zhì)解釋方面使用GIS技術(shù)，可對(duì)航磁資料的綜合快速解釋需求提供滿足[5]。

3.2 具體應(yīng)用

高分辨率航空磁測(cè)的使用范圍主要是物探較為困難的地區(qū)、地形復(fù)雜、重點(diǎn)找礦靶區(qū)等地區(qū)。在國(guó)外對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用主要是對(duì)地面磁測(cè)進(jìn)行代替的新技術(shù)，在水下目標(biāo)物的探測(cè)、油氣勘查等方面得到了廣泛的應(yīng)用。而在我國(guó)的應(yīng)用較晚，在多年的應(yīng)用研究之后，在水下目標(biāo)物、多金屬礦、金剛石礦等方面的勘探中取得來(lái)良好的應(yīng)用效果。其中在大冶鐵礦深部利用高分辨率航空磁測(cè)技術(shù)勘查出了新的鐵礦體，勘查的具體數(shù)據(jù)如表1所示[6]。

表1 高分辨率航空磁測(cè)技術(shù)勘查大冶鐵礦深部得到的數(shù)據(jù)

在定量解釋大冶鐵礦中的異常變化之后，重新認(rèn)識(shí)了其深部存在的磁鐵礦體，而且對(duì)新的富礦體也有了發(fā)現(xiàn)，使其增加了2033.28萬(wàn)t333+334鐵礦資源、近8萬(wàn)t銅金屬等，對(duì)礦上服務(wù)的延長(zhǎng)也發(fā)揮了極大的效用。在找礦領(lǐng)域中具有良好的推廣價(jià)值[7]。

中高山區(qū)高精度航空磁測(cè)方法的應(yīng)用范圍是中高山區(qū)、其他非中高山區(qū)。其應(yīng)用成果主要有：1996～1997年，甘肅西秦嶺和云南大力等地區(qū)利用Y12飛機(jī)進(jìn)行的航磁測(cè)量達(dá)到的精度具有1：20的高精度；1998年，青藏高原地區(qū)利用呼喚Ⅱ型飛機(jī)進(jìn)行的航磁測(cè)量精度達(dá)到了1：100萬(wàn)的高精度等。為中高山高精度航磁的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在應(yīng)用的過(guò)程中也取得了良好的航測(cè)效果，后來(lái)中高山區(qū)高精度航空磁測(cè)方法測(cè)量了近60萬(wàn)km2的面積。其測(cè)量精度有1：20萬(wàn)，為找礦、地質(zhì)勘查發(fā)揮了極大的效用[8]。

4 總結(jié)

綜上所述，通過(guò)對(duì)地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用的深入探究，從中可以了解到航空電磁測(cè)量技術(shù)、航空重力測(cè)量技術(shù)、航空磁測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)、具體應(yīng)用等，在對(duì)這些地球物理勘查技術(shù)的有效利用之后，為我國(guó)找礦和地質(zhì)勘查等工作效率的提升發(fā)揮了極大的作用，促進(jìn)了我國(guó)地質(zhì)工作和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

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