郝小偉
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地球物理勘探的核心技術是基于巖石圈與地質構造之間的差異以及縱向比較內容的研究,實際應用過程中,主要集中在與地下天然礦物和金屬鉆探有關的各種技術和科學理論。地球物理勘探核心技術中較為常用的儀器為大地電磁儀、瞬變電磁儀,它們的功能是檢測地幔礦物中的數學參數值,并分析地質變化規律。主要涉及的學科包括無線通信核心技術、系統科學、基礎材料科學等。目前地球物理儀器已廣泛用于各個相關領域,如多種礦產資源勘探,特別是在高質量資源開發過程中,未來還可以進行地質災害預測、水污染檢測中發揮出關鍵的作用[1]。因此物探技術是實現地質資源勘探及地質預測的主要技術手段。隨著市場經濟的快速深入發展勘探行業對地球物理技術有了更高的要求,極大地促進了現代科學技術發展,推動了能源產業化的進一步發展。
2.1.1 磁力勘探
磁性差異存在于巖石與礦石間,磁力勘探正是基于這些特征,對地磁場的變化情況進行勘探與研究,對勘探目標,地質情況及性質進行判斷的一種先進的地球物理勘探方法。此法勘探,如果是探測資源為目的,則在地質填圖以及成礦遠景區預測,對磁性礦體進行尋找中發揮著重要作用。該項技術在我國的應用于1936年開始,20世紀50年代,該項技術獲得了很大發展,磁測工作在深部地層勘探中得到了普遍應用。隨著科學技術的不斷發展,我國也在此法勘探儀器研發方面獲得了重大突破,極大地推動了磁法勘探技術的持續發展,相繼生產出很多勘探儀器,90年代之后,該項技術獲得很大發展,尤其是HC-90航空氦光泵磁力儀投產使用,其靈敏度大大增強,而且工作跨度非常大。后來生產的HC-95地面手持式氦光泵磁力儀,靈敏度達0.05nT。特別是瞬變電磁法,是磁力勘探中的一種重要技術手段,該技術應用是非接觸式時間域電磁法,在探測含水地質體方面發揮著非常重要的作用[2]。尤其YCS128礦用瞬變電磁儀,具有非常大的探測深度,同時具有非常強的高阻層穿透力,相對干擾較少,而且噪聲低等諸多優勢,在探測遠區和近區中發揮著非常重要的作用,可以進行不同時窗探測,能夠探測到各個深度范圍內的地質信息數據。
2.1.2 探測成礦的分布范圍
在我國的礦產分布中,金礦一般都分布在地形比較復雜的區域。當使用地球物理采礦方法進行金礦探測時,面對復雜地形時,通常是對礦產分布的地區做地形檢查,了解地勢內部的隱伏結構,這時候主要運用的技術有航磁和遙感技術,使用這兩項技術進行探測,可以探測到人力無法到達的區域,大大的增加了探測的面積,使探測更加全面具體,從而提升探測數據的準確性。在進行成礦的探測時還會運用到重力探測法,應用重力探測與航磁和遙感技術相結合,得出的數據進行探測分析,就可以對探測區域的隱伏結構做到充分的了解,通過完善的航電資料以及磁法、放射性測量等技術相結合,做到對探測區域精確的地球物理勘測。經過以上一系列的技術運用,基本上可以確定探測區域內的成礦分布情況。
2.1.3 探礦預測
這個階段的工作主要是通過對地質結構中的硫化物進行分析、測驗,總結出其在地質結構中的分布規律和特點。通過分析研究出的一些數據情況,可以排除不可能存在成礦的區域。從而對可能存在成礦的區域進行更加細致的勘測,在這個過程中,就可以將賦礦空間的位置更加具體的確定,要想構成具備開采的成礦,必須含有豐富的硫化物和充裕的賦礦空間。所以在確定具體的賦礦空間后,就可以得出相應的有效范圍。
2.2.1 時移地震技術
時移地震技術就是利用三維立體的觀測方式在不同的時間段或是在某一時間段內,對某一勘探區域的石油儲量情況進行研究及分析。在此過程中,相關人員需要根據石油存儲層中石油存儲狀態的不同,將其分為靜態石油和動態石油,進而產生兩種不同性質的石油勘探數據。而時移地震技術的有效應用,能夠對兩種狀態的石油流動情況和注入流體的推進情況進行全方位以及多方面檢測,進而為油田剩余油量分布情況以及采集率計算的準確性提供保障。在時移地震技術實際應用的過程中,可以先利用振幅分析法、速度分析法、頻率分析法以及三維可視技術對石油的存儲量和分布情況進行綜合分析,并對三維地震的有效信息進行實時觀測,以確保能夠在油藏管理技術方案的修改與完善、石油儲層的監測以及油氣采收率提高的過程中,充分發揮其實質性作用,進而為后期的石油勘探和開采工作提供有效的數據支持。
2.2.2 重力勘探與磁法勘探技術
重力勘探技術在地球物理勘探中起到了關鍵性作用,它主要是利用相關技術對地下巖層深度及密度進行測定及分析,并對巖層的性質和成因進行準確判斷,進而為石油的勘探與開發提供準確的勘探資料。而磁法勘探技術在地球物理勘探中起到了輔助的作用,它既能夠根據不同巖石的不同磁性對磁性礦體進行探尋,也能夠對地質構造以及巖層信息進行全面研究及分析[3]。一般來說,不同巖層以及不同礦石所產生的磁場是不同的,所以地場也會因為磁場不斷變化而發生異常,只有通過對地磁異常情況的深入了解,才能夠準確的找到磁性礦體,進而對地質構造的實際情況進行確定。
隨著科學技術的不斷進步,地球物理勘探檢測精度也越來越高。由于物探技術在能源開發過程中會廣泛應用,它將與智能自動化技術、互聯網平臺技術、計算機技術、通信與無機技術相結合,成為一門重要的學科,可推動我國經濟快速增長。