地球物理方法在地質礦產調查中的應用

劉晨

摘要：隨著我國工業不斷發展，對于能源的需求量越來越大，目前來說我國利用的主要能源為礦物資源，所以我國必須提高礦物資源的開采力度以及效率。先進技術的利用是我國提高地質礦產調查效率最直接的方式，目前地球物理方法是我國地質礦產調查過程中最常用的方式之一。本文就地球物理技術的相關概況以及這一技術的應用情況進行深入的介紹，希望能對我國地質礦產調查工作提供一定的幫助，促進我國地質礦產事業走上一個新的高度，最終提高我國的國際競爭力。

關鍵詞：地球物理方法；地質礦產調查；應用與研究

一、地球物理方法在地質礦產調查中的重要性

如今我國經濟發展速度非常快，目前來說仍處于持續發展的狀態中，但是在經濟發展的同時，我國的資源消耗巨大，環境破壞情況也非常嚴重。如果把經濟發展建立在資源環境的消耗與破壞的基礎上必然不能實現經濟環境的可持續發展，甚至我們還會為此付出慘痛的代價，我國必須對這一現狀引起重視。在經濟發展的過程中，我國人民的環保意識逐漸變高，相關部門也逐漸意識到資源環境對經濟發展的意義重大，因此我國正在從多個角度進行資源環境的保護工作，其中地質礦產調查工作是我們最重視的工作之一，因為礦產資源是我國工業發展過程中應用的主要能源，所以將地質礦產調查工作作為我國能源環境開發及保護工作的入手點是由我國經濟發展的結構和程度共同決定的。地球物理是地質礦產調查的重要方法，該方法主要利用物理學的相關原理，通過專業儀器探測地殼中巖石以及礦石的物理性質，記錄并研究探測到的數據，根據數據的特征對地下礦物的相關情況進行判斷，實現地質礦產調查工作的開展。地球物理技術對我國地質礦產調查工作開展的意義非常重要，所以我國相關機構一定要明確認識這一現狀，并且增大這方面的科學投入，提高我國地球物理技術的整體水平，為我國地質礦產的開采保護做貢獻，提高我國礦產資源的總量，以及礦產資源的使用效率，提高我國的基礎建設水平，促進我國社會經濟的發展，同時實現我國經濟的可持續發展，切實提高我國人民的生活水平及生活質量。

二、地球物理方法在地質礦產調查的主要應用類型

1. 利用地球物理方法進行淺層地震勘探的技術。在進行淺層地震勘探的過程中，利用到的地球物理技術總類很多，如反射波法、折射波法以及瑞雷面波等。反射波法的利用在地質環境觀測處理過程中利用率比較高，這是由于反射波的分辨率比較高，同時使用范圍比較廣泛，在研究低層界面的起伏變化、地面塌陷的調查以及建筑前期地基情況調查的過程中都涉及該技術。反之，折射波法在地質災害研究方面的應用就相對比較少，在地質礦產調查工作的實際開展過程中的成功案例也非常少。瑞雷面波法的分辨率也比較高，在研究和評價淺部地層結構的過程中利用都比較廣泛。選擇哪種方法進行研究是根據不同的研究需要以及研究對象決定的，在實際的地質礦產調查工作中要進行合理選擇，提高工作的效率和質量。

2. 電阻率法的利用。礦山地質環境評價是地質礦產調查工作中非常重要的一項，在進行這項工作的時候通常會利用電阻率剖面法、電測深法以及高密度電法。電阻率剖面法有時也被稱為電剖面法，通過這一方法可以清晰地展現出地下地質礦產的相關情況。電阻率法的原理主要為：不同的地下結構其電阻率具有一定的區別，通過電阻率的測算就可以判斷出地質礦產結構的相關情況。

3. 瞬變電磁法。該技術利用的物理原理為地殼中巖石的導電性具有差異，通過專門的儀器測算地殼中巖石的導電性。把不接地回線或者是接地線源通上一定的脈沖電流，同時以激勵探測目的感應二次電流，觀察電流隨著時間變化而變化的情況，通過這些數據了解地下礦產的結構、規模等相關情況。由于瞬變電磁法的操作簡單，精確度比較高，所以在實際操作過程中該技術的應用頻率比較高，通過這一技術的利用也取得了非常多的顯著成果，在今后的地質礦產調查過程中如果情況相符可以首選這種方法。

4. 探地雷達技術。探地雷達技術的成功應用大大減小了我國地質礦產調查工作的成本以及效率，對于我國的地質礦產工作人員而言，這項技術能夠大大減小他們的工作量，通過探地雷達獲得的信息也更多，更精確，能夠有效地提高我國地質礦產調查工作的水平。利用的物理原理為：地質周圍的介質存在導電性、介電性等方面的差異，通過發射高頻率的脈沖電磁波，接收到反射波就可以探測到目標物體。探地雷達利用高頻率的采樣技術獲得了高精度的地質礦產信息，為后期礦產的開采工作奠定了扎實的基礎，這一技術的發展開創了人們對地下礦物信息了解的新程度，是地質礦產調查過程中一項突破性的技術。探地雷達技術的水平不會止步于此，在今后的發展過程中這項技術還會有進一步的發展，引進國外更加先進的探地雷達技術，在實際的運用過程中也會更加便捷，為地質礦產調查工作帶來更多意想不到的收獲。

三、地球物理方法在地質礦產調查的應用分析

1. 研究礦區地質概況的應用

區內低層的結構相對來說比較簡單，在工區中覆蓋層與巖石之間存在著比較明顯的電阻率差異，另外在工區的地表條件下也比較容易接受波動情況，通過對這些數據的測量、記錄以及研究就能夠判斷出地質礦產的相關情況，圖1即為利用地球物理技術進行地質礦產調查的工作布置平面圖，通過該圖我們可以清晰地了解到該次地質礦產調查工作的主要分配情況，該圖也可以使得相關工作人員的工作更加清晰有效，是地質礦產調查工作開展過程中一種常用的圖形。

2. 根據視電阻率測量值判斷地質礦產情況的應用。由視電阻率測算值匯總而成的等值線圖如下（圖2），出現這樣的現象是由于局部電性不均勻造成的，根本原因是地殼中出現了層面溶蝕、裂隙發育以及溶蝕溝槽等地理現象。圖中凹陷的部分是電阻率較低的地方，凸出的部分則是電阻率較高的地方，由此我們可以推斷出，凹陷處為溶蝕、裂隙發育并且含有一定的水分。從圖二中我們還可以判斷出其它信息，比如說通過該圖與測線鉆孔進行對比以后我們可以得知700Ω·m等值線和鉆孔的溶蝕底界面位置是相互對應的；另外，從圖五中我們還能夠判斷出等值線在這個測算過程中出現的五個伴生的局部凹凸部分位于950m、1015m、1110m、1220m和1300m測點下，并且凹陷的平均寬度也都不相同，700Ω·m的等值線深度也存在一定程度的區別。視電阻率測量值的匯總等值線圖能夠清晰地反映出地殼中電阻率的相關情況，對于地質礦產工作人員來說這是一種非常便捷直觀的圖形，是實際操作過程中一種常見的匯總形式。

通過以上分析我們可以得出，地球物理方法在地質礦產調查的應用主要體現在以下兩個方面：（1）利用地球物理方法進行地質礦產調查能夠通過物理學的角度推斷出地下水經流帶的具體位置；（2）地球物理方法中包括多種技術，比如說四極電測深以及淺層地震反射波法等，不同的地球物理方法各有特點，要根據實際的情況進行合理選用，在通常情況下，為了提高測量的精度和準確程度會通過多種方式結合的方法，這樣能夠提高地質礦產調查的效率以及整體工作的質量，還能夠避免某項技術使用過程中的失誤帶來的不必要損失，地球物理技術的使用有效地改善了地質礦產資料不充足的現狀，為地質礦產事業的發展提供了良好的基礎。因此，建議在今后地質礦產調查工作的開展過程中要綜合利用地球物理方法，加強地質礦產調查工作的嚴謹性，為保護地質礦產做貢獻。

四、結論

綜上所述，本文從不同的角度討論了地球物理方法的具體作用以及該方法在如今地質礦產調查工作開展過程中的重要性，通過分析過去的相關調查實例，我們可以認識到地球物理方法的有效性。因此，只有不斷創新才能夠滿足地質礦產調查過程中的新型需求，真正為地質礦產事業的發展帶來幫助，提高我國地質礦產資源的開發及保護工作的水平，提高我國人民的生活質量，促進我國的經濟發展，提高我國的綜合國力。