地球物理勘查技術在復雜地質勘查中的應用探究

李保凱

（河北省地礦局第四水文工程地質大隊，河北 滄州 061000）

現階段，國內能源事業更為關注地質勘探方面的科學技術，促使國內地質勘探的技術類型與各項策略均得以創新。那么，只有積極引入地球物理勘查科學技術，如此才可確保復雜性地質勘查任務順利完成，促使能源整體開發和利用率能夠得到有效提升。因而，綜合分析復雜性地質勘查當中地球物理勘查的技術應用，有著一定的現實意義和價值。

1 簡述地質勘查

地質勘查，其主要是與國防建設、經濟建設、科學技術進步與現實需要相結合，借助測繪、地球化學的探礦、地球物理的勘探、地質遙感、坑探、鉆探、采樣測試相應地質勘查實施方法，調查研究地區范圍地層構造、巖石、礦產、地貌相關地質情況的一種綜合性工作[1]。

2 地球物理勘查幾種技術類型

（1）在感應電法勘探技術層面。地球物理勘查科學技術當中，感應電法勘探技術還可劃分成連續性電導率的剖面方法、CSAMT方法等。連續性電導率的剖面方法，其主要是協助作業員對現場環境實施各層面調查，實現高分辨率形式電勘探，勘探區域最深在1000m左右；CSAMT方法，其深度單元相對較大，多應用至油氣儲層、地熱勘探當中[2]。

（2）在彈性波技術層面。地球物理勘查科學技術當中的彈性波技術，其多應用至復雜性的煤層構造勘查當中，分辨率及探測深度層面優勢較為突出，可實現對能夠覆巖實際厚度數據的快速分析，對礦產開發高效實施較為有利。

（3）在密集空間的探測技術層面。因復雜性的地質勘查當中，所有建筑物、交通線路的分布較為密集，地質勘查整個空間有限，且可用工作空間是隨機分布一些街道及小尺度部分開放空間，以至于增加勘查難度。針對該復雜性地質勘查環境當中，便可積極引入密集空間的探測技術，實現對密集空間的連續探測。

（4）在磁法勘探技術層面。地球物理勘查科學技術當中的磁法勘探技術，其主要是以磁力儀器為基礎對自然界當中礦石、巖石內所存在性質不同磁性實施勘查研究，針對磁場變化程度實施檢測分析，從屬資源勘查和地質工程相關問題研究的重要技術手段。地球物理勘查科學技術當中的磁法勘探技術，其實操過程相對簡單，有著低成本、較小設備體積、高效作業、便于攜帶等各項優勢，可實現復雜的地質環境相關勘查數據高精準化、高效率化獲取，特別是針對有色金屬實地勘查當中應用的相對廣泛，應用效果相對突出。復雜性地質勘查實際工作當中，通過磁法勘探技術有效運行，可深入勘查航空當中磁力情況，短時間內便可將磁力掃描操作有序完成，對復雜環境地質勘查總體實施效率可起到有效提升作用。

（5）在地震勘探技術層面。地震勘探，其也從屬地球物理勘查科學技術當中一種技術手段，即不同地層相互間針對密度及彈性波組實施密切觀察、全面檢查，借助相關設施設備探查將其所存在信號還有電波，借助人工方式激發地震，實施復雜性的地質環境研究，且可高效勘查復雜地質環境當中的煤炭資源和石油資源等。

（6）在重力勘探技術層面。地球物理勘查科學技術當中的重力勘探技術，其主要是借助精密儀器相關測量設備來實施復雜地質環境當中地層和礦石體實際密度、重力變化等勘查作業，深入研究所顯示出地質情況，高效落實礦產勘查作業，現階段多運用至劃分斷裂、巖漿巖體、沉盆基地、花崗巖石相關復雜性較為突出的地質勘查項目工程當中。

3 技術應用優勢

（1）較高勘查精度。地球物理勘查科學技術當中，其能夠借助超前數據采集及剖析技術等，獲取復雜性地質勘探相應的參數信息，縱觀地球物理勘查科學技術整個發展進程便可了解到，現代化探查裝置下測量復雜地質，能夠更好地滿足于采集地質參數各項信息需求及標準，這屬于復雜性地質勘查現場作業精度有效提升的關鍵點。由于地質結構復雜性突出，傳統勘查作業技術往往只是依賴于簡單的一些勘探手段及技術員憑借以往經驗，勘查技術實際精度難以得到保證[3]。傳統類型勘查技術，其在獲取實測數據層面上，所用方式潛在著滯后性，參數信息精度難以保障，因復雜性地質勘查現場作業所需采集相應參數信息有著龐大基數，增加剖析難度系數，會影響到復雜性地質勘查現場作業實際精度。而地球物理勘查作業技術下，能夠借助現代化測量裝置獲取勘查參數各項信息，且所用勘查方式或者手段也更具高效性、全面性，可實現復雜性地質環境的高精度化勘查作業。

（2）較高勘查效率。復雜性地質勘查期間，往往需細致剖析復雜地質構造、不均勻巖性、化學和物理特性等，保證復雜性地質勘查現場作業效果。勘查現有傳統技術下采集及分析數據通常需依賴于勘查經驗，以至于勘查效率難以得到提升。地球物理勘查作業技術下，采集數據所用方法主要是借助現代化勘查儀器，配合計算機及人工智能科學技術，以勘查儀器為基礎實現大量數據有效獲取，濾波處理該部分數據信息，借助人工智能科學技術當中成像系統功能，促使數據實現圖像的合理轉換，借助地球物理勘查科學技術，能夠可視化復雜性地質勘查最終結果，把所采集數據經計算分析快速轉化成更具清晰獨有地質結構的空間，確保復雜性地質勘查整個工作效率得以有效提升。

（3）較高安全系數。在一定程度上，復雜性地質勘查往往有著極具復雜性的地質結構，勘查作業期間若出現缺乏準確性及合理性勘查活動，則極易引發勘查事故問題。地球物理勘查科學技術，其能夠與地質勘查落實前期，借助高密度性電阻率方法來掃描及探測地質結構，便于對勘查對象總體地質結構能夠有初步了解及掌握，對地質勘查各項作業活動比較可能會引發地質災害問題實施預測分析，經合理布局及安排過后，將復雜性地質勘查實施方案確定下來再實施地質勘查，如此一來復雜性地質勘查整個過程安全系數將得以提升。

4 具體應用情況

（1）在探礦工程層面。地形劇烈切割及復雜的地質環境位置，探礦工程實踐中最具有效性方法便是坑探和鉆探。在一定程度上，鉆探側重于對深層地質和礦體厚度、實踐構造情況、礦石結構及其品質等實施探測[4]；鉆探有著極快探測速度及較短作業時間特點。伴隨鉆探作業技術持續的進步發展，巖芯鉆探作業逐步引入繩索取芯形式金剛石的鉆探作業，并不斷結合各種其余鉆探技術，如復雜性巖石層、坑道、反循環、定向、沖擊回轉相關鉆探技術實際運用成效均十分顯著，可有效應用至極地、深海、水域濱海、建筑基礎、地質、固體、能源相關勘查領域當中；坑探，其能夠直接揭露至礦產的主體部分，并將礦體形態及其變化情況予以詳細、直觀地顯示出來，但有著較長作業時間及較大勘查成本缺陷，且復雜性地質環境之下需更為重視安全保障。

（2）在地球的化學測量層面。處于復雜性地形地貌及區域范圍缺少地質參數各項信息情況之下，借助地球化學的測量手段，經水、植被、河流相應沉淀物、土壤、巖石相關介質有效采集，對化學的靶元素和探途元素實施深入剖析，將靶元素和探途元素潛在分布異常現象查找出來，并把原生暈、次生暈均圈定出來，對探測出礦床賦存異常區域及找礦部位縮減可起到積極作用，屬于礦產勘探領域有效性較為突出的勘查手段。

（3）在航空的物探測量層面。復雜性地質地貌環境之下，物體勘測現場作業通常會受限，但空中物體這種勘查方式往往在這種復雜性地質地貌環境當中優勢較為突出，這主要是航空設備上面安裝測量設施，測量距離所在地面有著特定高度，便不會受周邊地形地貌因素所影響，借助特定的技術手段，對更多環境對物體勘查操作場所影響過濾掉，成為復雜性地形地貌的勘查環境之下現代化勘查技術手段。

（4）在地質遙感測量層面。地質遙感測量，其主要是通過現代化遙感科學技術全面運用，對地質運動實際規律實施深入探究，是資源探測和地質調查的技術手段。宏觀角度層面，地質遙感測量可放眼于空中，實現地質信息的有效獲取，以各類不同地質體和部分地質現象針對電磁波所產生輻射反應為根本參考，并與地質參數其余信息全面結合，對某特定區域范圍地質結構還有礦產情況實施剖析判斷。在一定程度上，地質遙感測量優勢特點集中表現于較快速度、較大調查面積、不受地面情況限制、較少資金投入各個層面。現階段多應用至地質測量、礦產地質具體結構情況勘查分析領域當中，能夠更好地將勘查重點工作區域有效確定下來，結合地形標定的作業線路，對地球化學的側線部位予以合理布設，為后期勘探設計各項工作提供更具精準性數據參考。

（5）在巖溶勘查工程層面。在巖溶工程項目復雜性的地質勘查當中，經地球物理的勘查技術有效運用，所獲取到地質勘查信息數據更具準確性，可更為全面了解巖溶工程整個施工現場區域的地質情況。地球物理的勘探技術實踐運用過程，其主要是以地球物理為基礎原理，以巖石性質及其密度相關物理因素為重要依據，借助精密儀器，深入勘查巖溶工程區域地質及其水文情況。確保勘探工作更具準確性，確保巖溶工程項目復雜性的地質勘查高效完成。

5 地質勘查合理化建議

（1）應遵守勘查原則。一是，規律性。復雜性地質勘查期間，需要著重考慮到勘查區域內部地質與人文環境等情況，確保能夠有序、穩定地實施勘查工作。同時，應當與國內的經濟發展實際需求、社會需求等相結合，做好地質勘查具體工作內容的統籌規劃，以能夠為地質勘查各項工作實施的合理性、科學性提供保障。對此，地球物理勘查科學技術實際應用期間，務必要遵守勘查規律性原則予以有效落實；二是，拓展性。地質勘查實踐中，極易受各方面因素所影響，促使勘查工作無法正常實施。而為確保地質勘查實踐工作質量水準能夠有效提升，便需對于地質勘查的領域予以有效拓展，促使勘查工作廣度與深度均能夠有所增加，特別處于社會經濟持續發展環境之下，針對地質勘查各項工作有著更高的要求，因而，將勘查范圍拓展，針對服務領域拓展來說有著一定積極作用，要求廣大技術員在開展地球物理勘查科學技術操作期間，務必要遵守拓展性這一原則；三是，創新性。地質勘查實踐中，工作質量與效率十分重要，屬于重點內容，因而，積極采取全新科學技術手段，將勘查工作整體質量與效率提升，針對地質勘查實踐工作發展有著顯著意義。現階段，國內科技得以快速進步發展，各種信息資源已成為了人們工作與生活當中重要的構成部分[5]。故而，地質勘查實踐中直接融入各種科學技術的創新成果，針對完善地質勘查綜合體系與成果來說，意義顯著。同時，信息化發展，往往也會對地質勘查廣大技術員綜合素質及能力有效提升有著直接作用，為地球物理勘查科學技術應用提供基礎保障。對此，要求在實際應用地球物理勘查科學技術期間，技術員務必遵守創新性這一項基本原則。

（2）合理化建議。一是，合理選定地球物理的勘查技術類型。勘查技術員們應結合類型不同的礦產，注重地球物理的勘查技術方法合理選用，便于實現地球物理的勘查技術優勢更好地發揮，確保勘查技術操作更具有效性及可靠性。只有合理選定地球物理的勘查技術類型，才可確保復雜性地質勘查各項工作能夠更為穩妥且高效地落實下去，避免因技術選用不合理或者不科學所致安全問題發生；二是，前期準備務必落實到位。技術員借助地球物理勘查科學技術實施復雜性地質環境勘查作業前期，務必要將準備工作妥善落實好，全面細致了解所需勘查地質環境周邊總體情況現有資料數據，將勘查所需設施設備及儀器全部準確齊全，并實施外觀及性能測試，確保勘查過程不會有問題產生，以免影響到地球物理勘查科學技術優勢有效發揮，確保勘查工作得以順利實施；三是，注重勘探流程的規范化。地質勘查相關職能部門務必注重此方面法律法規及各項標準的逐步完善化，更好地約束各項勘探工作，規范化其實操流程，確保高效完成球物理勘查科學技術輔助下復雜性地質環境勘查作業；四是，復雜性地質勘查自身就屬于一種全面性、系統化的實踐活動，專業性十分突出。故而，務必要嚴格遵照地質勘查和礦產資源的勘探規律、原則，確保預期勘查目標與任務能夠高效完成。但是，在具體實施期間還應當尤為注意的是，地質勘查實踐是否會受所在區域內部地質與生態環境所影響。對于勘查技術的原則，不僅要著重考慮到技術自身優劣勢，還需深入的研究勘查區域實際狀況，包括水文特征、人口情況、生態環境、地質環境等復雜性具體情況，才可確保地質勘查實踐工作達到技術與生態協調化發展效果；五是，需要與地質勘查科學技術各項要求相結合，實施風險等級綜合評估，以地質勘查的規劃工作為基礎，將勘查實踐的參與人員范圍拓展，促使企業、社會與相關專業性組織之間合作交流得以加深，實行風險共擔，確保效率共進這一目標能夠達成。整體實施期間，單純實施地質勘探、能源勘查，均有著安全隱患存在，務必要在勘探實踐中，有效明確所有環節勘探職責，確保地質勘查實踐工作的質量水準能夠得到有效提升；六是，務必要持續創新與豐富地質勘探科學技術，因地質勘查自身有著十分明顯的技術性特征，故而要以保證勘查準確性為基礎，在運用地球物理勘查科學技術的同時，還應當積極融合更多先進設備及科研技術，對地質勘查的技術類型予以豐富及創新，促使地質勘查的技術能夠形成完善化技術發展綜合體系，提出針對性的技術改進及優化措施；七是，注重勘探報告的規范化。工程項目勘探報告形成的重要基礎，即勘查作業整個活動過程，故注重復雜地質環境現場勘探報告的有效規范化較為重要。復雜地質環境現場勘探報告應當內含周邊環境變化細致描述，還有注重周邊土質信息及現場情況描述等，便于更好地發揮地球物理勘查科學技術優勢，也便于后期地質工程設計建設實踐中更為合理地選用材料，確保勘查數據更具全面性及精準性，可為后期工程建設高標準完成奠定基礎；八是，重視溝通交流。因復雜地質項目工程勘探所涉及內容相對較多，對勘查技術實操有著更高的標準及要求，故地球物理勘查科學技術之下實施復雜地質項目工程勘探，更應當重視溝通交流相關工作的有效實施，各個部門人員均須知曉溝通交流的重要性，注重數據資料的傳遞共享，實打實的實現密切溝通。復雜地質項目工程勘探單位，其應當定期開展交流會，確保全體參與者均能更為細致了解復雜地質項目工程勘探內容及技術實操要點，勘探技術員遞交地質信息給設計者時，需對詳細解釋重點內容，方便復雜地質項目工程勘探有序完成；此外，勘查前期，技術交底需先提交，確保全程監管復雜地質項目工程勘探工作，確保地球物理勘查的技術優勢得以更好地發揮，保證復雜地質項目工程勘探實施效果得以提升。

6 結語

綜上所述，地球物理勘查在技術類型上以感應電法勘探技術、彈性波技術、密集空間的探測技術、磁法勘探技術、地震勘探技術、重力勘探技術等為主，且各種技術類型均有著不同特點及其適用范圍。地球物理勘查技術自身優勢特點集中表現于較高勘查精度、較高勘查效率、較高安全系數等層面，可見在復雜性地質勘查當中，地球物理勘查的技術優勢較為突出。那么，結合不同需求情況，地球物理勘查技術可被應用至探礦工程、地球的化學測量、航空的物探測量、地質遙感測量、巖溶勘查工程等各類復雜性地質勘查工作當中。對此，為更好地運用此項技術高效完成復雜性地質勘查各項任務，需廣大技術員能夠重視技術實操經驗持續累積，結合具體的勘查情況及其要求等，堅持現場勘查各項原則，持續優化及完善地球物理勘查的技術實操策略，遵守規律性、拓展性、創新性各項勘查原則，合理地球物理的勘查技術類型，確保前期準備落實到位，嚴格遵照地質勘查和礦產資源的勘探規律，注重與地質勘查科學技術各項要求相結合，實施風險等級綜合評估，注重勘查報告的規范化，強化重視溝通交流等，如此才可確保復雜性地質勘查有序完成。