賈高陽(yáng)

（南京市測(cè)繪勘察研究院有限公司 江蘇南京 210000）

地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用探究

賈高陽(yáng)

（南京市測(cè)繪勘察研究院有限公司 江蘇南京 210000）

在當(dāng)代地質(zhì)工作中，金屬礦勘查是地質(zhì)工作中的主要內(nèi)容，地球物理勘察技術(shù)在金屬礦產(chǎn)的勘探中具有明顯優(yōu)勢(shì)，但其應(yīng)用仍面臨很多困難，基于此，本文主要針對(duì)幾種常見(jiàn)的勘查方法和技術(shù)展開了分析，希望本文的分析可以為同行的研究帶來(lái)一些幫助。

地球物理勘查；技術(shù)；應(yīng)用

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的逐年增長(zhǎng)，礦產(chǎn)資源的需求也在逐年增加。多種礦石的產(chǎn)量已經(jīng)滿足不了中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，特別是鐵、銅、錫等金屬礦石需要大量進(jìn)口。金屬礦勘查開始成為地質(zhì)領(lǐng)域工作的主要任務(wù)。從地球物理勘查技術(shù)方面來(lái)看，隨著找礦深度的不斷增加，找礦難度也隨之加大，這就為地球物理勘查技術(shù)提供了發(fā)展空間。物探專業(yè)是專門為礦產(chǎn)資源開發(fā)及利用開設(shè)的，為了緩解能源與發(fā)展存在的矛盾，專業(yè)建設(shè)中開始有效應(yīng)用地球物理勘探技術(shù)，以適應(yīng)新一輪找礦的深部礦產(chǎn)勘查。下面具體針對(duì)幾種常見(jiàn)勘查技術(shù)進(jìn)行分析。

1 航空磁測(cè)技術(shù)

1.1 中高山區(qū)高精度航空磁測(cè)方法

這種方法是指利用專用磁測(cè)系統(tǒng)獲取中高山區(qū)的高精度磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，然后利用數(shù)據(jù)處理及解釋方法得到地質(zhì)成果。目前中高山區(qū)航磁測(cè)量系統(tǒng)中應(yīng)用的技術(shù)非常多，安裝在Y12和呼喚Ⅱ型飛機(jī)上的測(cè)量系統(tǒng)最為常見(jiàn)，其中安裝在Y12飛機(jī)上的系統(tǒng)非常靈活、輕便，同時(shí)具有飛行高度低、勘探成本低等一系列特點(diǎn)，主要在飛行測(cè)量海拔高度為5000m以下的地區(qū)比較適用。對(duì)于安裝在Ⅱ型飛機(jī)上的測(cè)量系統(tǒng)，主要在飛行測(cè)量海拔高度超過(guò)6000m的地區(qū)適用。從數(shù)據(jù)和解釋方法方面來(lái)看，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造解釋研究的實(shí)際需要，利用磁異常高度可以對(duì)其進(jìn)行改正，這樣可以有效減少相鄰測(cè)線及局部區(qū)域中由于測(cè)量高度而出現(xiàn)的磁場(chǎng)差異。中高山區(qū)航磁測(cè)量方法是基于地區(qū)航磁測(cè)量技術(shù)的一種專業(yè)技術(shù)方法，既可以用于中高山區(qū)，也可以用于非中高山區(qū)。

1.2 高分辨率航空磁測(cè)技術(shù)

隨著對(duì)金屬及能源礦產(chǎn)勘查的需求越來(lái)越大，航空物探方法得以發(fā)展，同時(shí)解釋方法及測(cè)量精度均得到了提高，獲得的信息更加豐富，解決地質(zhì)找礦問(wèn)題的能力得到了提升。高分辨率航空磁測(cè)方法是為了滿足地質(zhì)找礦的特殊需求得到發(fā)展的，主要在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)解釋等方面存在嚴(yán)格的質(zhì)量控制需求。高分辨率航空磁測(cè)方法在實(shí)際應(yīng)用中具有測(cè)量數(shù)據(jù)精度高等諸多優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外得到了非常廣泛的應(yīng)用。

2 航空放射性測(cè)量技術(shù)

航空放射性測(cè)量技術(shù)的主要功能在于勘查放射性礦產(chǎn)資源，對(duì)巖石中主要金屬的含量比進(jìn)行測(cè)定，鈾礦勘查利用固定翼航空放射性測(cè)量，通過(guò)直升機(jī)詳細(xì)勘查鈾礦的情況放射性測(cè)量過(guò)程中會(huì)將放射性線轉(zhuǎn)換成線性關(guān)系的光電子流，為后續(xù)電路提供方便，航空放射性測(cè)量主要由航空多道伽馬能譜儀、飛機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，充分利用光電效應(yīng)，可以將不可見(jiàn)的射線轉(zhuǎn)換成光電子流被探測(cè)出來(lái)，這種光電子流與放射性射線能量成正比。從光電子流的強(qiáng)度非常上來(lái)看，可以利用能譜分析儀得到放射射線能力，同時(shí)獲得單位時(shí)間內(nèi)射線出現(xiàn)的次數(shù)，這樣就可以在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)能量射線進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)越大則說(shuō)明其能量射線強(qiáng)度越大，通過(guò)分析不同的能量射線可以得到有關(guān)地質(zhì)信息的放射污染程度。

這項(xiàng)技術(shù)主要在航空多道伽馬能譜儀或者高精度航空磁力儀可以得到應(yīng)用，進(jìn)而對(duì)石油和天然氣進(jìn)行勘查，是一種效果非常明顯的手段和方法。

3 航空重力測(cè)量

航空重力測(cè)量是基于海洋重力得以發(fā)展的，隨著動(dòng)態(tài)差分GPRS技術(shù)的快速發(fā)展，航空重力測(cè)量得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，但是由于航空重力測(cè)量在低空飛行，這種情況下就要求我們要選擇一些輕便、轉(zhuǎn)彎半徑較小、爬升率高的飛機(jī)。航空重力測(cè)量技術(shù)配備自動(dòng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)航空重力測(cè)量的飛機(jī)定位精度可以得到有效提升，還能利用相關(guān)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用差分GPS可以對(duì)飛機(jī)加速度及準(zhǔn)確位置進(jìn)行解算，一般情況下對(duì)精度的要求都非常高，同時(shí)航空重力測(cè)量還有很大的噪聲，這種情況下需要對(duì)數(shù)據(jù)展開濾波處理，并適當(dāng)利用加速度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更改。

航空重力測(cè)量可以將一些航空重力資源應(yīng)用于地殼結(jié)構(gòu)研究中，在地球深部構(gòu)造方面起到了非常重要的作用，由于航空重力測(cè)量技術(shù)可以測(cè)量出不同地質(zhì)體之間存在的密度差異，通常可以將其應(yīng)用于地殼及地球深部構(gòu)造中。同時(shí)在天然氣、石油、鉀鹽的勘查過(guò)程中也會(huì)用到航空重力測(cè)量技術(shù)。

4 大深度、高分辨率電磁法測(cè)量技術(shù)

近年來(lái)電磁法在數(shù)據(jù)處理及解釋領(lǐng)域獲得了較快的發(fā)展，與傳統(tǒng)電法、磁法相比，電磁法在原來(lái)技術(shù)基礎(chǔ)上衍生出了很多新的分支技術(shù)，電磁探測(cè)技術(shù)得到了全所未有的發(fā)展。大深度、高分辨率電磁法測(cè)量技術(shù)充分利用電場(chǎng)、電磁場(chǎng)在空間、時(shí)間上的分布規(guī)律，對(duì)其地下構(gòu)造及礦產(chǎn)的研究方面進(jìn)行了研究，反映了地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的電阻率等相關(guān)參數(shù)。這項(xiàng)技術(shù)充分利用大功率人工發(fā)射源，選擇遠(yuǎn)離觀測(cè)區(qū)域的地方發(fā)射電性源裝置，采用分布式多子機(jī)同步接收的方式，對(duì)地下電性結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)，其探測(cè)深度可以達(dá)到1500m左右。

大深度、高分辨率電磁法測(cè)量技術(shù)主要由電磁傳感器等部分組成，由物化探研究所研制。這項(xiàng)技術(shù)具有多信息等顯著特點(diǎn)，尤其是利用高精度分布式同步觀測(cè)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，其適應(yīng)能力強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣，在低山丘陵等不同地形條件下的資源勘查工作中均適用。但是在倒石堆發(fā)育區(qū)等人文電磁感染較強(qiáng)的地區(qū)，該技術(shù)的應(yīng)用始終會(huì)受到一些限制。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于我國(guó)資源開發(fā)起到了非常積極的促進(jìn)作用，其中包含很多不同測(cè)量方法，由于篇幅限制，本文只對(duì)其中一些常見(jiàn)技術(shù)展開了分析。物探技術(shù)主要對(duì)隱伏地質(zhì)資源看開勘測(cè)，這就要求技術(shù)人員在工作中不斷提升自己的專業(yè)技能，掌握常見(jiàn)的物探常識(shí)及物探手法，這樣才能為我國(guó)能源開發(fā)做出貢獻(xiàn)。

[1]劉財(cái)，杜曉娟，陸繼龍.勘查技術(shù)與工程專業(yè)（應(yīng)用地球物理方向）卓越工程師培養(yǎng)的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2013（2）：54～57.

[2]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[J].石油地球物理勘探，2011（5）：819～834+836+667.

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2016-4-10