試析聯(lián)合剖面電法勘探在礦田地質(zhì)中的應(yīng)用

李 爽

（內(nèi)蒙古自治區(qū)第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

電法勘探通常是指根據(jù)巖石和礦體的電磁學(xué)性質(zhì)和電化學(xué)的性質(zhì)的差異，通過(guò)對(duì)人工電場(chǎng)或天然電場(chǎng)的空間分布規(guī)律和時(shí)間特性的研究，來(lái)尋找礦藏和研究地質(zhì)構(gòu)造的一種地球最常見(jiàn)的物理勘探方法，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員通過(guò)儀器對(duì)地址進(jìn)行觀測(cè)。目前我國(guó)電法勘探已經(jīng)成為尋找礦產(chǎn)、礦田、油氣藏和地下水的主要方法，近年來(lái)其應(yīng)用領(lǐng)城又逐漸擴(kuò)展到地質(zhì)工程、工程勘查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)密不可分。隨著國(guó)家和社會(huì)對(duì)煤炭資源要求量的增加，傳統(tǒng)的礦炭勘測(cè)技術(shù)已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足當(dāng)今社會(huì)的需求。傳統(tǒng)的勘測(cè)方法，不能保證礦炭資源產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，因此在摸索中總結(jié)了聯(lián)合剖面電法勘探礦田的新手段，電法勘探作為一種新的技術(shù)，在礦田應(yīng)用中日益廣泛。

1 電法勘探的實(shí)例

勘測(cè)到某礦田區(qū)，長(zhǎng)度約超過(guò)25km，寬度可達(dá)7km，整個(gè)區(qū)域超過(guò)200km2。測(cè)得區(qū)域內(nèi)涵蓋各式各樣的地層。區(qū)域范圍內(nèi)使用聯(lián)合剖面電法。根據(jù)聯(lián)合剖面電法勘探的定量得知構(gòu)造線(xiàn)露頭位置，以及現(xiàn)階段埋藏深度，可以準(zhǔn)確的獲得勘探面情況，以及地層帶的薄厚程度。根據(jù)聯(lián)合剖面電法勘探提供的數(shù)據(jù)參數(shù)，選擇特定的剖面路徑，綜合得出檢測(cè)區(qū)內(nèi)的狀況，這類(lèi)聯(lián)合剖面電法勘探，能夠有效的辨別礦田的深埋度，明晰直流電搭配找到的測(cè)探點(diǎn),可以整合各路勘測(cè)路線(xiàn)[1]。

根據(jù)不同的對(duì)象，比如場(chǎng)源性質(zhì)、電磁場(chǎng)時(shí)間特性、異常電磁場(chǎng)產(chǎn)生原因等，可以使用的電法勘探方法除聯(lián)合剖面電法外，還包括電阻率法、激發(fā)極化法、自然電場(chǎng)法等。

2 聯(lián)合剖面電法勘探基本原理

這種方法運(yùn)用的原理實(shí)際上就是導(dǎo)電差值，所謂導(dǎo)電差值就是地殼中不同的巖石、礦產(chǎn)所具備的不同的電化學(xué)性質(zhì)和電磁學(xué)特性，這是電法勘探的必要物理屬性。正是通過(guò)對(duì)這些電化學(xué)性質(zhì)、電磁學(xué)特性的分布規(guī)律、時(shí)間特性等進(jìn)行研究測(cè)量，才能確定礦產(chǎn)的位置，查明地質(zhì)構(gòu)造。

聯(lián)合剖面電法通過(guò)電阻力對(duì)巖石帶進(jìn)行探索，對(duì)兩個(gè)三極裝置進(jìn)行組合，能夠有效的化解各類(lèi)疑難問(wèn)題，從而選取出最優(yōu)的勘測(cè)路線(xiàn)，在最短時(shí)間內(nèi)節(jié)約工作效率，用聯(lián)合剖面電法勘探，能夠配合地質(zhì)填圖，從而確保主體框架下的構(gòu)造線(xiàn)，查出地質(zhì)層下的異常，通過(guò)對(duì)聯(lián)合剖面進(jìn)行整合，可以更加準(zhǔn)確的進(jìn)行管控，并且根據(jù)電阻率的曲線(xiàn)，能夠快速辨識(shí)地質(zhì)界限以及分層狀況，獲得區(qū)段配有的集聚，從而獲得相應(yīng)的觀測(cè)方位。運(yùn)用頻率電池進(jìn)行勘測(cè)，可以應(yīng)對(duì)交變電場(chǎng)，有效的測(cè)量出最優(yōu)路徑。這種探測(cè)方法能夠快速穿透高阻率，防控現(xiàn)有的屏蔽作用。在一些深度不是很大的區(qū)段內(nèi)，可以通過(guò)高密度框架下的電法探測(cè)，對(duì)存有偏多屏蔽區(qū)段的地方，可統(tǒng)一勘測(cè)必備的深度，選用電磁法最為合適。復(fù)雜度較高的礦田選用此種方法也能增加測(cè)試的精準(zhǔn)度[2]。

在聯(lián)合剖面電法勘探的協(xié)作下，可以快速填圖。這種新型的方法能夠有效的掌握各類(lèi)別的地質(zhì)界限，并且涵蓋了地層配有的分界線(xiàn)，明確了框架下的構(gòu)造線(xiàn)，以及地下推覆構(gòu)造和礦氣地層。相應(yīng)的技術(shù)人員對(duì)聯(lián)合剖面電法勘測(cè)進(jìn)行了技術(shù)加工，避免了勘測(cè)中的人工誤差，增強(qiáng)了勘測(cè)的質(zhì)量以及精準(zhǔn)度，若遇到野外狀態(tài)下的施工流程，各類(lèi)別的定點(diǎn)定線(xiàn)，都應(yīng)按設(shè)定的規(guī)程來(lái)，要做好事先打眼工作，對(duì)電極進(jìn)行構(gòu)建，打眼時(shí)要注意注入相應(yīng)規(guī)格的硫酸銅，這樣做有利于縮減地下的電阻，來(lái)增加測(cè)量信號(hào)。要對(duì)正確的查驗(yàn)方向進(jìn)行維護(hù)，防止突變點(diǎn)和扭曲點(diǎn)的干擾。同時(shí)要重設(shè)觀測(cè)流程，進(jìn)行反復(fù)多次的觀察，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。選擇聯(lián)合剖面路徑，要針對(duì)各類(lèi)別的地層，給予實(shí)效凸顯的監(jiān)控，以便于精準(zhǔn)測(cè)量礦田帶的埋藏深度。要對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行到位的分析，將全部資料進(jìn)行整合，對(duì)礦田進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，畫(huà)好實(shí)測(cè)曲線(xiàn)，還能對(duì)礦田的儲(chǔ)存量進(jìn)行測(cè)算。對(duì)后續(xù)開(kāi)發(fā)路線(xiàn)選擇至關(guān)重要。

3 聯(lián)合剖面電法勘探的適用性

聯(lián)合剖面電法在礦田探測(cè)方面的適用性主要表現(xiàn)在首先聯(lián)合剖面電法使用的物理參數(shù)和分支方法較多，這就使得獲取的數(shù)據(jù)更加多樣立體，能夠建立起較為系統(tǒng)地?cái)?shù)據(jù)支撐[3]。

其次聯(lián)合剖面電法中的電阻率法是礦田探測(cè)應(yīng)用較多的方法，很好地解決了礦田埋藏較深，地下結(jié)構(gòu)復(fù)雜帶來(lái)的干擾較多，勘測(cè)結(jié)果偏差大燈問(wèn)題，這是由于該方法是基于客觀存在的電場(chǎng)反饋的電性差異而對(duì)礦田進(jìn)行勘探，具有客觀性、真實(shí)性和準(zhǔn)確性的特點(diǎn)[4]。

最后，通過(guò)聯(lián)合剖面電法勘探礦田獲取的數(shù)據(jù)可以為后期進(jìn)行礦田構(gòu)造、地緣、開(kāi)發(fā)等研究工作提供信息支撐，為建立數(shù)據(jù)庫(kù)提供資料，便于我國(guó)基于礦田的各項(xiàng)研究開(kāi)展。

現(xiàn)階段，作為聯(lián)合剖面電法勘探的升級(jí)方法，高密度電法的應(yīng)用在礦田勘測(cè)的使用頻率不斷提高，使用程度不斷加深。高密度電法是剖面電法和電測(cè)深法的組合，原理上與電阻率法相同，只是在觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置密度上高密度電法更密，陣列級(jí)數(shù)更高。

使用高密度電法時(shí)，可以使用高級(jí)程控轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和計(jì)算機(jī)工程電測(cè)儀實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集，這些數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)分析后可以進(jìn)一步得出地電斷面分布的物理解釋?zhuān)摍C(jī)狀態(tài)下，還可以進(jìn)行成果圖件的打印和自動(dòng)繪制，也正是高密度電法的出現(xiàn)和推廣，使得電法勘探向著科技化、智能化、自動(dòng)化方向更加邁進(jìn)了一步。

與傳統(tǒng)的聯(lián)合剖面電法相比，高密度電法的效率更高，收獲的信息類(lèi)型更加豐富，給出的物理解釋更加清晰，使用的成本更加低，能夠適用于許多相對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造。

4 總結(jié)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越重視電法勘探在煤田勘探中的作用，本文就結(jié)合了聯(lián)合剖面電法勘探的實(shí)際應(yīng)用，分析了其工作原理和路線(xiàn)的選擇，希望能夠?yàn)轭?lèi)似的礦田勘探提供借鑒和參考。由于礦炭地形的復(fù)雜多樣，我國(guó)常規(guī)的地質(zhì)傳統(tǒng)電法勘探手段已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足于當(dāng)代社會(huì)需求，利用聯(lián)合剖面電法勘探，可以有效的解讀掩蓋區(qū)和半掩蓋區(qū)的地層結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)也證明運(yùn)用聯(lián)合剖面電法勘探，能夠更加準(zhǔn)確的甄別地型狀況，選取最合適的電法路徑。通過(guò)電法勘探進(jìn)行填圖更具有可行性，要對(duì)這類(lèi)方法進(jìn)行不斷的優(yōu)化，進(jìn)一步獲得相應(yīng)的勘探效果[5,6]。