復雜地質地貌條件下的地質勘查技術應用

董濤

（昆明工程勘察公司，云南 昆明 650000）

摘要：我國地域幅員遼闊，礦產資源相對豐富，但是大多數礦產分布區地形地貌條件都比較復雜，大大增加了地質勘查工作的難度，也對地質勘查技術提出了更高的要求。文中在簡單介紹了幾種常見地質勘查技術之后，并就復雜地質地貌條件下地質勘查技術的應用進行了深入探討，旨在為地質勘查工作效率和質量的提升提供參考。

關鍵詞：地質勘查技術；復雜地質地貌；應用

由于我國地域分布范圍極其廣泛、地理跨越幅度也比較大，造就了復雜的地質地貌條件。因此，為了確保地質勘查工作的效率和質量，必須立足于當地地質地貌實際，綜合權衡各種勘查技術的適用性和缺陷，針對具體的地質地貌條件確定正確合理的地質勘查技術，并對其進行充分應用。

1 常見的地質勘查技術方法

1.1 地球物理測量

一是磁法測量法。自然界中的巖石和礦石具有一定磁性，這種磁性能夠讓地球磁場發生一定變化。而磁法測量法就是通過利用測量儀器找出這些地磁異常，在分析和研究后找出磁性礦體，掌握其地質構造情況。

二是放射性測量法。這種方法主要是利用放射性射線的物理性質，并通過利用包括輻射儀和射氣儀等儀器在內的多種設施對放射性元素的射線強度和濃度進行測量，從而找到放射性元素礦產。

三是重力測量法。重力測量法主要是根據不同巖體和礦體的密度不同而使重力發生相應變化，并將其作為地質勘探的依據。

1.2 地球化學測量

地球化學測量方法主要包括：一是水系沉積物地球化學測量。通過測定從地表水系統中所采集的沉積物質樣品所含的化學元素含量或者特征，找出礦化有關特征，以礦床位置。二是土壤地球化學測量。該方法的測量對象是土壤和風化產物，通過測定出其中所含的礦物元素含量以及相關地球化學特征，找出與礦化關系密切的各種次生異常，從而發現礦床。三是巖石地球化學測量。 通過系統采集相關巖石樣品，進而測定巖石樣品中所含的礦物元素含量，從而找出各種礦化相關的原生異常，進而獲取礦床所處位置信息。如果所要勘查的地域地形地貌條件比較復雜，但又缺乏可用的地質材料，這時就可以考慮地球化學測量方法。在采用該方法的過程中，需要采集土壤、植被、河流沉積物以及巖石等多種物質，通過對這些物質所含探途元素以及化學靶元素的深入分析，探明這兩種元素的異常分布，并通過原生暈和次生暈的圈定進而鎖定礦產賦存區域，不失為一種有效的礦產勘查方法。

1.3 遙感測量技術

這種勘查方法主要是通過現代遙感技術的綜合應用，找到并研究地質規律，這是一種既能應用于地質調查，又可進行資源勘查的方法。該方法是從宏觀角度，從空中獲取需要的地質信息，主要利用的是不同的地質體和地質現象對于電磁波輻射的不同反應，并結合對其他地質資料的分析和判斷，從而探明該區域內的礦產及其地質構造信息。這種方法最大的優越性在于勘查范圍廣泛、勘查速度快、受地面條件約束小、成本低廉，正因為如此，當前遙感地質測量方法在地質測量的過程中得到了廣泛應用，特別是復雜地質地貌條件，往往存在人力不能到達區域，這時利用遙感測量技術往往能夠取得意想不到的效果，遙感測量技術最主要的作用就是合理確定勘查工作區、參照地形完成工作路線的標定工作，對地球化學測線位置進行科學部署，從而為勘查設計工作指導提供必要的數據和資料。

1.4 探礦工程

目前，探礦工程技術主要可以分為槽探、鉆探以及坑探三種工作手段，下面進行詳細論述：槽探是向地表以下3米深入范圍內進行掘進的槽形工程，分析和研究基巖地層、地質構造以及礦化體等的特征和延伸，并對礦體和圍巖以及地質構造的關系進行了解。而鉆探技術主要適用于深部礦藏的勘查，利用鉆探機械向地表以下進行鉆孔，獲取巖芯和礦芯，并對其進行處理和分析，從而掌握深部地質構造和礦體等相關情況。坑探工程則是從地表開始掘進直達礦體內部，探索礦體深層賦存狀態，掌握礦石組分及品味等信息，并了解礦體與構造及圍巖的接觸關系。

在地質勘查過程中，如果地形切割強烈，同時地質地貌條件比較復雜時，最為有效的探礦工程方法就是坑探和鉆探技術。坑探技術能夠直接揭露礦體，詳細直觀地了解礦體內在情況，但是該方法施工工期比較長、資金耗費較大，在復雜地質地貌條件下進行勘查作業，對安全保障措施要求還比較高。鉆探技術最主要的作用在于探明深部地質，并獲取所勘測礦體的質量、厚度以及構造等信息，這種方法不僅作業效率高，而且施工周期也比較短。

1.5 航空物探測量

普通的物探測量技術在遇到較復雜的地質地貌條件時，其應用往往就會受到比較大的限制，這時使用航空物探測量技術往往能夠發揮有效作用。因為使用航空物探測量時技術時，測量設備都是安裝在航空設施上，與地表存在一定距離，而不會受到地形地貌因素的不利干擾，同時，這種方法能夠利用有效地技術手段，將一些環境物探場的不利影響進行過濾，從而比較清楚地確定和掌握異常體的情況，這是一種比較理想的能夠適用于復雜地形地貌條件的勘查方法。

2 復雜地質地貌條件下勘查技術的實際應用

2.1 工程概況

某公路工程是云南省重要公路干線，在全國高速公路網建設具有重要意義，地層巖性較多，經檢測發現，該地區地層容易出現突泥、煤層瓦斯、巖爆以及巖溶突水等地質問題。地質條件存在較大復雜性，必須采用地質勘查技術加以有效處理。在工程建設之前，該地區已經經過多次公路隧道施工，在施工和運行過程中出現了多起安全事故。其中有一次隧道重大瓦斯爆炸，導致多人傷亡。通過對隧道施工資料的分析和研究，發現隧道溶洞內含有多種有毒有害氣體，在施工過程中還多次出現突水現象。

2.2 隧址區構造發育狀況

工作人員應當提前對隧址區構造發育狀況進行調查，隧址區位于褶皺地帶，并且仍處于發育狀態，此地巖層巖性較多，巖溶管道大涌水及砂巖裂隙水比較豐富。同時，隧址區內，褶皺構造呈緊密、細長狀，軸部巖層多呈直立或倒轉狀態。在隧址區前段主體部位兩側有發育復式裂線，并受地臺基底輪廓控制。在地區中心部位軸線呈放射狀排列，很多斷裂區域都正處于發育狀態，不少部位存在斷裂現象，斷裂走向與構造線發展趨勢趨同。

2.3 運用的地質勘查技術

在進行隧道掘進施工之前，通過采取有效地地質勘察技術能夠讓施工單位對地質條件了解的更多，進而確定恰當的公路隧道勘測技術。在特長隧道修建過程中，往往容易受到地質條件的影響，若所處環境地質條件比較復雜，還需對勘查周期進行考察，以防受到限制。如果遇到復雜地質條件，應當結合施工計劃，確定合理的勘查工作量，從而對隧道圍巖級別作出評價，并分析隧道掘進途中是否存在涌水隱患，采用地質勘查技術加以分析能夠有效防止瓦斯爆炸，從而避免地質災害現象的發生。

2.3.1 工程地質調繪技術

主要目的是為了對隧址區地層、水文、地質構造等地質現象進行補充合適，通過在巖石出露地段進行地質斷面實測，推斷出隧道掘進過程中，途徑斷層和褶皺中心位置時容易出現的地質災害加以有效預測。另外，還應在斷層與褶皺交匯處進行適量挖探工程，從而掌握斷層破碎帶寬度及兩側巖石的風化程度信息，從而對隧道通過段圍巖完整度作出準確推斷。

2.3.2 物探技術

通過采用瑞雷面波、視電阻率以及高密度電法等有效手段，弄清隧道洞身巖性風化程度、進出口段覆蓋層厚度和密實度等相關數據資料，確定斷層通過位置等，并對工程地質異常區作出準確評價。該工程主要利用的是可控源音頻大地電磁法，并配以瞬變電磁法以及激發極化法等手段，并結合物探材料和地面工程地質勘察結果等資料對斷層破碎帶和地質異常區進行分析和評價，從而讓工程勘察及施工能夠順利進行下去。

2.3.3 鉆探技術

為了對地質異常區和原位測試數據進行進一步驗證，應在多種構造復合部位布置鉆孔，選擇這些部位的原因主要是因為此處地質構造比較薄弱，地下水資源也比較富足，通過鉆探技術，能夠獲知巖體的完整度信息，通過采取巖石樣本進行相關試驗，從而合理預測隧道涌水量，同時還要在深孔內部做地應力測試，從而對硬質巖石巖爆潛能及軟質巖石的形變量作出準確評價。

結束語：綜上所述，復雜地質地形條件下進行地質勘查作業，盡管可以采用的地質勘查技術有很多，但每種技術都只有在其適合的環境中才能發揮最大作用，因此，要想在地質地貌都比較復雜的條件下合理有效地開展地質勘查工作，必須對每一種勘查技術十分熟悉，掌握其適用性等信息，并結合實際地質環境進行合理選用，從而發揮其最大效用。

參考文獻

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