張嵐峰 楊朋祥 段小剛

摘要：電法勘探法主要分為三個(gè)階段，其分別是激發(fā)極化階段、瞬變電磁階段及可控源電磁波階段。瞬變電磁階段通過瞬變電磁數(shù)據(jù)來分析礦石的準(zhǔn)確位置，該方法能夠探測(cè)出礦石的位置，且同時(shí)可以避免受到礦石附近其他的礦體影響?？煽卦措姶挪ㄍㄟ^改變工作頻率，不需要改變其他工作條件，可以獲得被勘探對(duì)象的具體幾何尺寸。本文主要分析了在控礦構(gòu)造與非控礦構(gòu)造的水文地質(zhì)環(huán)境中的地質(zhì)勘查與評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：電法勘探法;礦山;水文地質(zhì)勘查;應(yīng)用

1引言

在水文地質(zhì)中開采礦產(chǎn)資源時(shí)，地球物理探測(cè)方法是必不可少的。特別是在復(fù)雜和惡劣的礦山環(huán)境中，可以準(zhǔn)確的獲取圍巖和礦體的空間位置。水文地質(zhì)勘探中礦物的孔隙含水性會(huì)影響視電阻率的大小，本文正是基于礦物產(chǎn)生的電性差異，綜合空間電場(chǎng)的理論，繪制出礦區(qū)水文地質(zhì)實(shí)際剖面圖像，實(shí)現(xiàn)查明礦區(qū)地下所含多種礦物構(gòu)造的目的。

2礦山水文地質(zhì)勘查工作概述

水文地質(zhì)勘查是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的工作?？辈靸?nèi)容主要包括：（1）自然地理?xiàng)l件。在進(jìn)行水文地質(zhì)勘查中，自然地理?xiàng)l件是最重要內(nèi)容，需要勘察的主要有地形地貌和地質(zhì)水文特征。地形地貌主要指工程所實(shí)施區(qū)域內(nèi)及其周邊區(qū)域的平原和水系等具體情況，勘察此片地貌是否被侵蝕及被侵蝕程度、地形開闊程度等;而水文特征是指在工程區(qū)域范圍和周邊區(qū)域內(nèi)內(nèi)的氣候，濕度和降水等情況。（2）地質(zhì)條件。巖土水文地質(zhì)條件對(duì)于工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與建設(shè)工作的質(zhì)量產(chǎn)生最直接的影響，對(duì)工程總體結(jié)構(gòu)的安全性，穩(wěn)定性以及耐久性同樣有較大影響。對(duì)于地質(zhì)條件地勘查刻不容緩。（3）地下水位。在工程施工期間，由于地下水位不斷地變化，則會(huì)相應(yīng)出現(xiàn)一系列地基下沉、變形等問題，所以也要注意地下水位地勘查工作。對(duì)地下水位進(jìn)行勘查時(shí)，需要對(duì)3-5年內(nèi)出現(xiàn)的最高水位，最低水位和全年水位變化等情況進(jìn)行勘測(cè)。

（4）含水層和隔水層。含水層和隔水層的勘查主要涵蓋了：①地下水類型;②水位變化幅度;③地下水流向;④含水層深度;⑤含水層厚度;⑥含水層分布。在進(jìn)行所有數(shù)據(jù)地勘察后，結(jié)合上述數(shù)據(jù)對(duì)地層滲透系數(shù)，水文地質(zhì)和工程基礎(chǔ)材料的腐蝕程度進(jìn)行分析。

3電法勘探法

電法勘探是以巖石或礦石的電性差異為基礎(chǔ)，研究分析和其電性差異有關(guān)的電場(chǎng)和電磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)和變化規(guī)律，以此來勘查地層構(gòu)造和尋找有用金屬、油等礦產(chǎn)的一類地球物理勘探方法。在地質(zhì)工作中，電法勘探是金屬礦床勘查的重要手段之一。電法勘探主要是通過檢測(cè)不同礦體對(duì)儀器發(fā)射的電磁波不同的反應(yīng)情況，用來對(duì)所勘探地進(jìn)行反饋資料分析，從而找出被人們所需要的礦產(chǎn)資源。現(xiàn)今，我國在金屬勘探方面的勘探技術(shù)正在高速發(fā)展，勘探技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的科研人員進(jìn)行專項(xiàng)研究，研究出根據(jù)不同地域，不同需求的電法勘探方法，比如電阻率法、CSAMT法、激光極化法、瞬間電磁法等多種電法勘探方法。總體來說，電法勘探有著低投資、低風(fēng)險(xiǎn)、高效率、設(shè)施方便拆卸重復(fù)利用等眾多優(yōu)勢(shì)，使用物探電法獲得的勘測(cè)結(jié)果詳細(xì)分明、探測(cè)得到的結(jié)論更精準(zhǔn)，所以物探電法在金屬勘查中有不可代替的地位，有廣闊的應(yīng)用前景。

4電法勘探法在礦山水文地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，礦產(chǎn)資源開發(fā)能力與礦產(chǎn)資源需求之間的矛盾尤為突出，為了更好的保障礦山勘查工作的效果，結(jié)合地球物探方法對(duì)礦山水文地質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在總結(jié)了當(dāng)前礦山地質(zhì)設(shè)計(jì)過程中常見的電磁測(cè)量、放射性測(cè)量術(shù)、礦地震勘探等技術(shù)等常用的勘探結(jié)束和方法在地質(zhì)信息采集和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀以及優(yōu)缺點(diǎn)后，較為全面地闡述上述方法的使用價(jià)值，根據(jù)實(shí)際情況了解和掌握礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提出結(jié)合地球物探方法找到礦山水文地質(zhì)設(shè)計(jì)方法。通過對(duì)以上方法的調(diào)查和分析發(fā)現(xiàn)在礦山水文地質(zhì)勘查設(shè)計(jì)中整體性相對(duì)較好的技術(shù)仍處于地球物理方法技術(shù)。通過大量的調(diào)查和對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，電法勘探法有較強(qiáng)的時(shí)效性，準(zhǔn)確性，在當(dāng)前的礦產(chǎn)勘查中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。

4.1控礦構(gòu)造的水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)勘查應(yīng)用

控礦構(gòu)造的水文地質(zhì)環(huán)境是指基本條件可控，地形地貌并不復(fù)雜，其地質(zhì)環(huán)境有利于進(jìn)行勘查。很多控礦構(gòu)造的水文地質(zhì)一般都會(huì)受到與鄰近巖石有電性差異，使其受到熱液作用，產(chǎn)生新的物理化學(xué)條件，使原來的礦石結(jié)構(gòu)，構(gòu)造和成分相對(duì)應(yīng)的發(fā)生一些改變構(gòu)成新的礦石組合。所以，在控礦構(gòu)造的水文地質(zhì)中，使用本文提到的電法勘探法進(jìn)行水文地質(zhì)勘探作業(yè)。例如我國的山東萊州市玲瓏地區(qū)水文地質(zhì)，其部分地質(zhì)主體受到經(jīng)過蝕變以硅化為主的糜棱巖的影響，因此，在勘探的過程中，作業(yè)人員可以最先使用低電阻率法將具有蝕變的糜棱巖的范圍劃定，然后采用高電阻率法，利用電法勘探法激發(fā)極化階段將礦石范圍縮小，最終找出其具體的地質(zhì)水文結(jié)構(gòu)。

4.2非控礦構(gòu)造水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)勘查應(yīng)用

非控礦構(gòu)造的水文地質(zhì)環(huán)境中，大多受硫化物的影響，其可控源電磁波產(chǎn)生較大的阻抗，其次在各種形態(tài)的巖石礦床中，硫化礦床中未受到氧化或者輕度氧化的礦石占主導(dǎo)地位，其中以黃鐵礦為首所占比例最多，其次則是磁黃鐵礦、毒砂等礦石。這種類型的礦山石往往一般存在電阻率相對(duì)比較低而極化率則相對(duì)比較高，能夠與相鄰的礦石之間產(chǎn)生一定量的復(fù)電性差，通過復(fù)電性差進(jìn)行硫化物伴生的礦山勘查。利用各種巖石之間存在著不同的電場(chǎng)，從而使用物探電法中的激發(fā)極化階段就可以將所勘探的目標(biāo)準(zhǔn)確的標(biāo)記出來，并通過電場(chǎng)所反饋的信息進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析。將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，利用成像技術(shù)將數(shù)字信號(hào)呈現(xiàn)在顯示器中，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行研判，從而獲得硫化物伴生的礦山信息。

4.3實(shí)例應(yīng)用分析

以礦區(qū)水文地質(zhì)具體勘探工作為例，采用電法勘探技術(shù)在復(fù)雜的水文地質(zhì)中進(jìn)行勘探，準(zhǔn)確的測(cè)量出礦物中所含物質(zhì)的屬性，選擇的礦山長度為26km，礦體寬度為8km，測(cè)量的礦體面積大約為180km2，所研究的礦區(qū)可開采礦產(chǎn)資源面積比較大。不同類型的地下礦床勘測(cè)方法是不一樣的，在特殊的地區(qū)進(jìn)行勘測(cè)時(shí)，利用電法勘探測(cè)量出的結(jié)果對(duì)巖（礦）石電場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，分辨出礦層中所含物質(zhì)的屬性，準(zhǔn)確找出礦體資源的種類。在尋找礦區(qū)地下資源時(shí)要對(duì)地區(qū)的礦體結(jié)構(gòu)和特征進(jìn)行深度的了解。在運(yùn)用圖像上的電磁場(chǎng)變化曲線尋找礦產(chǎn)資源。科學(xué)的采用合理的方法進(jìn)行勘測(cè)。因?yàn)榈V區(qū)水文地質(zhì)勘探中的工作環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件和水下礦層的構(gòu)造比較復(fù)雜。不同地區(qū)的水下礦區(qū)構(gòu)造是不一樣的，由于勘探條件有限，電法勘探可以根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)情況在規(guī)定的范圍內(nèi)測(cè)量出礦區(qū)物質(zhì)的種類。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面;地質(zhì)條件不一樣礦物構(gòu)造的等級(jí)不同，根據(jù)電法勘探出的剖面圖像測(cè)量出礦體的位置，可以準(zhǔn)確的測(cè)量出礦物中所含物質(zhì)的屬性。在水文地質(zhì)勘探工作開展時(shí)，要測(cè)量出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。在礦體較多的地方布設(shè)主要的構(gòu)造線，進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，使用頻率發(fā)射器，根據(jù)探測(cè)曲線的數(shù)據(jù)，對(duì)所在礦區(qū)礦物的種類進(jìn)行解析。電法勘探可以深度的了解礦區(qū)情況，即使在復(fù)雜的地區(qū)環(huán)境中都可以使用電法勘探對(duì)礦區(qū)進(jìn)行了解，結(jié)合其他的探測(cè)方法，找出礦區(qū)資源的所在地。

5結(jié)束語

在比較復(fù)雜的環(huán)境中，可以利用電法勘探進(jìn)行勘探。這種勘測(cè)方式可以充分的反應(yīng)出地下礦區(qū)的礦物分層屬性。在對(duì)礦層勘探的時(shí)候，電法勘探所反應(yīng)出的礦體頻率準(zhǔn)確度極高，可以準(zhǔn)確的找出地下礦區(qū)的礦體資源，對(duì)解析磁場(chǎng)強(qiáng)度有一定的作用。電磁勘探方法是礦區(qū)水文地質(zhì)勘探中必不可少的技術(shù)手段。

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（作者單位：遼寧省冶金地質(zhì)四〇二隊(duì)有限責(zé)任公司）