電法勘探法在礦山水文地質勘查中的應用

張嵐峰 楊朋祥 段小剛

摘要：電法勘探法主要分為三個階段，其分別是激發極化階段、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據來分析礦石的準確位置，該方法能夠探測出礦石的位置，且同時可以避免受到礦石附近其他的礦體影響。可控源電磁波通過改變工作頻率，不需要改變其他工作條件，可以獲得被勘探對象的具體幾何尺寸。本文主要分析了在控礦構造與非控礦構造的水文地質環境中的地質勘查與評價。

關鍵詞：電法勘探法;礦山;水文地質勘查;應用

1引言

在水文地質中開采礦產資源時，地球物理探測方法是必不可少的。特別是在復雜和惡劣的礦山環境中，可以準確的獲取圍巖和礦體的空間位置。水文地質勘探中礦物的孔隙含水性會影響視電阻率的大小，本文正是基于礦物產生的電性差異，綜合空間電場的理論，繪制出礦區水文地質實際剖面圖像，實現查明礦區地下所含多種礦物構造的目的。

2礦山水文地質勘查工作概述

水文地質勘查是一項綜合性很強的工作。勘察內容主要包括：（1）自然地理條件。在進行水文地質勘查中，自然地理條件是最重要內容，需要勘察的主要有地形地貌和地質水文特征。地形地貌主要指工程所實施區域內及其周邊區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域范圍和周邊區域內內的氣候，濕度和降水等情況。（2）地質條件。巖土水文地質條件對于工程基礎設計與建設工作的質量產生最直接的影響，對工程總體結構的安全性，穩定性以及耐久性同樣有較大影響。對于地質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，則會相應出現一系列地基下沉、變形等問題，所以也要注意地下水位地勘查工作。對地下水位進行勘查時，需要對3-5年內出現的最高水位，最低水位和全年水位變化等情況進行勘測。

（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。在進行所有數據地勘察后，結合上述數據對地層滲透系數，水文地質和工程基礎材料的腐蝕程度進行分析。

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，研究分析和其電性差異有關的電場和電磁場的分布特點和變化規律，以此來勘查地層構造和尋找有用金屬、油等礦產的一類地球物理勘探方法。在地質工作中，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不同礦體對儀器發射的電磁波不同的反應情況，用來對所勘探地進行反饋資料分析，從而找出被人們所需要的礦產資源。現今，我國在金屬勘探方面的勘探技術正在高速發展，勘探技術專業領域的科研人員進行專項研究，研究出根據不同地域，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、低風險、高效率、設施方便拆卸重復利用等眾多優勢，使用物探電法獲得的勘測結果詳細分明、探測得到的結論更精準，所以物探電法在金屬勘查中有不可代替的地位，有廣闊的應用前景。

4電法勘探法在礦山水文地質勘查中的應用

隨著當前經濟的飛速發展，礦產資源開發能力與礦產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，結合地球物探方法對礦山水文地質進行優化設計。在總結了當前礦山地質設計過程中常見的電磁測量、放射性測量術、礦地震勘探等技術等常用的勘探結束和方法在地質信息采集和設計中的應用現狀以及優缺點后，較為全面地闡述上述方法的使用價值，根據實際情況了解和掌握礦山水文地質設計工作中的重點和難點，提出結合地球物探方法找到礦山水文地質設計方法。通過對以上方法的調查和分析發現在礦山水文地質勘查設計中整體性相對較好的技術仍處于地球物理方法技術。通過大量的調查和對比分析發現，電法勘探法有較強的時效性，準確性，在當前的礦產勘查中具有十分廣闊的應用前景。

4.1控礦構造的水文地質環境地質勘查應用

控礦構造的水文地質環境是指基本條件可控，地形地貌并不復雜，其地質環境有利于進行勘查。很多控礦構造的水文地質一般都會受到與鄰近巖石有電性差異，使其受到熱液作用，產生新的物理化學條件，使原來的礦石結構，構造和成分相對應的發生一些改變構成新的礦石組合。所以，在控礦構造的水文地質中，使用本文提到的電法勘探法進行水文地質勘探作業。例如我國的山東萊州市玲瓏地區水文地質，其部分地質主體受到經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極化階段將礦石范圍縮小，最終找出其具體的地質水文結構。

4.2非控礦構造水文地質環境地質勘查應用

非控礦構造的水文地質環境中，大多受硫化物的影響，其可控源電磁波產生較大的阻抗，其次在各種形態的巖石礦床中，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比較低而極化率則相對比較高，能夠與相鄰的礦石之間產生一定量的復電性差，通過復電性差進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，從而使用物探電法中的激發極化階段就可以將所勘探的目標準確的標記出來，并通過電場所反饋的信息進行準確的數據分析。將電信號轉換為數字信號，利用成像技術將數字信號呈現在顯示器中，通過計算機系統對信號進行研判，從而獲得硫化物伴生的礦山信息。

4.3實例應用分析

以礦區水文地質具體勘探工作為例，采用電法勘探技術在復雜的水文地質中進行勘探，準確的測量出礦物中所含物質的屬性，選擇的礦山長度為26km，礦體寬度為8km，測量的礦體面積大約為180km2，所研究的礦區可開采礦產資源面積比較大。不同類型的地下礦床勘測方法是不一樣的，在特殊的地區進行勘測時，利用電法勘探測量出的結果對巖（礦）石電場進行計算，分辨出礦層中所含物質的屬性，準確找出礦體資源的種類。在尋找礦區地下資源時要對地區的礦體結構和特征進行深度的了解。在運用圖像上的電磁場變化曲線尋找礦產資源。科學的采用合理的方法進行勘測。因為礦區水文地質勘探中的工作環境惡劣，地質條件和水下礦層的構造比較復雜。不同地區的水下礦區構造是不一樣的，由于勘探條件有限，電法勘探可以根據不同地區的地質情況在規定的范圍內測量出礦區物質的種類。具體表現在以下幾個方面;地質條件不一樣礦物構造的等級不同，根據電法勘探出的剖面圖像測量出礦體的位置，可以準確的測量出礦物中所含物質的屬性。在水文地質勘探工作開展時，要測量出準確的數據。在礦體較多的地方布設主要的構造線，進行實時的監控，使用頻率發射器，根據探測曲線的數據，對所在礦區礦物的種類進行解析。電法勘探可以深度的了解礦區情況，即使在復雜的地區環境中都可以使用電法勘探對礦區進行了解，結合其他的探測方法，找出礦區資源的所在地。

5結束語

在比較復雜的環境中，可以利用電法勘探進行勘探。這種勘測方式可以充分的反應出地下礦區的礦物分層屬性。在對礦層勘探的時候，電法勘探所反應出的礦體頻率準確度極高，可以準確的找出地下礦區的礦體資源，對解析磁場強度有一定的作用。電磁勘探方法是礦區水文地質勘探中必不可少的技術手段。

參考文獻

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（作者單位：遼寧省冶金地質四〇二隊有限責任公司）