地質勘查的方法范文

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地質勘查的方法

篇1

關鍵詞:新時期;地質勘查技術;原則;方法

引言

科學技術在社會生產(chǎn)力發(fā)展中所發(fā)揮的作用無疑是決定性的。現(xiàn)代社會,隨著科學技術的繁榮昌盛,社會生產(chǎn)力也發(fā)展到一個很高的水平。在各行各業(yè)中,科學技術都充分體現(xiàn)出第一生產(chǎn)力的巨大作用。在地質勘探領域,先進科學技術的應用,促進了新的地質勘探理論的形成,為我國地質勘探工作的快速發(fā)展創(chuàng)造了有利的發(fā)展空間。在礦床開發(fā)領域方面,科學技術的成熟,使得改善礦床開發(fā)能力技術日漸豐富,礦產(chǎn)開發(fā)社會效益和經(jīng)濟效益得以不斷增加。

1 新時期地質勘查的主要技術要求

1.1 建立健全科學高效的地質勘查管理體制

科學高效的管理體制是所有項目健康開展、順利實施的客觀基礎。地質勘查作為國家經(jīng)濟發(fā)展的前期基礎性工作,其工作質量和效率離不開科學完善的管理體制的支持。地質勘探是項涉及內容眾多的系統(tǒng)工程,要保證各項工作有序進行并取得實效,政府以及有關部門必須予以充分重視,并根據(jù)地質勘查工作的具體內容、種類等時機情況,設置并不斷完善地質勘查工作管理體系和運行機制,特別是隨著市場經(jīng)濟體制改革的不斷深入,通過市場手段對地質勘測市場予以資源優(yōu)化配置,政府發(fā)揮行政管理職能部門作用,構建平臺,引入民間資本,建立符合社會主義市場經(jīng)濟特點的地質勘查機制,實現(xiàn)地質勘測的市場化,從而推動地質勘測工作的健康發(fā)展。

1.2 遵照客觀規(guī)律,合理布局,保障地質勘查工作健康發(fā)展

要在充分考慮我國地質條件和資源分布的具體情況的同時,加強對我國國民經(jīng)濟發(fā)展的實際要求研究與分析,合理布置地質勘查工作區(qū)域,嚴格控制地質勘查工作中的商業(yè)行為,確保我國地質勘查工作的發(fā)展健康有序,資源獲得高效利用。

1.3 推動新技術、新設備、新方法在地質勘查領域的應用,提高地質勘查技術水平

地質勘查本身包含大量技術性工作,其中所蘊含的技術水平與地質勘查工作質量、效率、效益有著直接且密切的關系。因此,要發(fā)展地質勘查事業(yè),就必須大力推進科技創(chuàng)新。地質勘查工作科技創(chuàng)新包括兩個方面:一是勘查工作本身技術手段的創(chuàng)新,要大力推進新思路、新方法、新設備的研究與實踐工作,加強國外先進技術、設備的吸收和引入工作,同時要大力發(fā)展本國的技術力量,在借鑒先進技術的基礎上,推陳出新,加快地質勘查工作的現(xiàn)代化升級。二是充分重視地質條件在地質勘查技術創(chuàng)新工作中的重要作用,注重將地質本身的地域優(yōu)勢轉換成科技創(chuàng)新的有利條件,從而為成礦理論和地質勘查技術的的進一步發(fā)展創(chuàng)造有利環(huán)境。此外,信息化建設也是地質勘查工作當前所面臨的重要任務之一。隨著信息技術的日漸成熟,當代社會已經(jīng)進入信息時代,信息技術的廣泛應用,促進了社會經(jīng)濟、生產(chǎn)、生活等各方面的發(fā)展。地質勘查作為經(jīng)濟生產(chǎn)的前期要件,其工作內容中又涉及到大量數(shù)據(jù)、信息的采集、管理、分析與使用,開展信息化建設,無疑是地質勘查工作現(xiàn)代化建設中的重要環(huán)節(jié),同時對于地質勘查科技創(chuàng)新工作也有著十分突出的推動作用。

1.4 推動地質勘查領域向更廣闊空間邁進

地質勘查工作是為經(jīng)濟發(fā)展、生產(chǎn)建設而服務的。在地質勘查工作中,要充分重視地質勘查工作與經(jīng)濟、社會發(fā)展實際需求相結合,正確、適當使用現(xiàn)有的客觀條件,不斷拓展地質勘查工作范圍。要以豐富的地質條件、資源條件和良好的環(huán)境作為地質勘查工作的出發(fā)點,對于將要勘查的地質區(qū)域進行有針對性的勘察,堅持重點領域重點勘查的工作方針,加大對重點區(qū)域的勘查資源投入額度,促進重點區(qū)域勘查工作效率的顯著提升,提高地質勘查工作的效率,擴大地質勘查工作的應用以及服務領域。

2 新時期地質勘查的技術方法介紹

2.1 地質方法

地質方法是地質勘查領域傳統(tǒng)技術方法,也是應用最為廣泛的勘查手段,主要包括全球定位法、遙感地質法、地質填土法、重砂測量法、數(shù)學地質法等方法。

2.1.1 全球定位地質勘查法

該方法最主要的技術特點,就是對GPS定位技術的應用。通過使用GPS衛(wèi)星對目標地區(qū)進行勘測定位,并利用全球定位系統(tǒng)的技術原理,對目前區(qū)域所在位置、方位的確定,是全球定位地質勘查法的基本原理。該技術能夠適應各種天氣條件下的精準定位,整個定位過程耗時較短,對于操作人員的技術要求也比較有限。

2.1.2 遙感地質法

遙感地質法是將遙感技術應用到地質勘查領域的一項重要成果。安裝在遙感平臺上的傳感器對目標區(qū)域發(fā)射電磁波,使用專業(yè)設備對反射回來的電磁波進行采集、整理、分析從而得出目標區(qū)域的地質信息數(shù)據(jù)。是遙感地質勘查技術的基本原理。遙感地質法能夠以較快的速度和較低的成本進行大范圍地質勘測,是當前地質勘查,特別是區(qū)域地質勘查工作的重要手段之一。

2.2 數(shù)字攝影測量勘查法

該技術是信息技術高度發(fā)展后所形成的新型勘查技術。數(shù)字攝影測量勘查法統(tǒng)籌運用了計算機技術、數(shù)字影像處理、影像匹配等種學科技術,通過對測量區(qū)域的數(shù)字攝影所采集到的信息進行綜合分析,利用數(shù)字影像和攝影測量的基本原理,從而得到目標地質情況數(shù)據(jù)信息。憑借先進的技術設備,數(shù)字攝影測量可以在短時間內對大范圍區(qū)域進行高精度測量,不但數(shù)據(jù)采集量大,而且系統(tǒng)設備便于攜帶,具有良好的環(huán)境適應性,適合對復雜區(qū)域的地質勘查工作。在地質勘查工作中,利用數(shù)字影像和衛(wèi)星遙感對地質進行勘查測繪,可以使所采集的數(shù)據(jù)圖像更有豐富性、實時性、精確性。

2.3 地球化學測量方法

地球化學測量方法是利用化學手段,通過對目標區(qū)域采集的樣本進行定量、定性分析,從而判斷礦藏資源情況的一種重要方法。該技術常見于礦產(chǎn)地質勘查工作中。

3 結束語

經(jīng)濟發(fā)展離不開礦產(chǎn)資源的支持,城市建設規(guī)劃的實施必須要以精確的地質數(shù)據(jù)信息為基礎,而這些都是地質勘探工作的服務范圍。此外,搶險救災、抗震防洪等社會公共安全事業(yè)的有效開展,同樣離不開地質勘查工作的大力支持。隨著我國有中國特色的社會主義建設事業(yè)的穩(wěn)步推進,地質勘查工作在社會發(fā)展中所發(fā)揮的經(jīng)濟意義會越來越大。地質勘查單位要充分認識到本職工作的重要性,不斷完善勘查體系建設,提高勘查水平,科學選擇、正確使用適當?shù)牡刭|勘查技術方法,為我國地質勘查事業(yè)的健康發(fā)展添磚加瓦。

參考文獻

篇2

在鐵礦地質勘探中,首要的是確定地質勘查類型,一個礦區(qū)勘查類型的確定要遵循從實際出發(fā),追求最佳效益的原則。根據(jù)礦體的分布、大小、形狀、結構復雜性和礦石質量的變化等,按照控制礦體的程度可分為簡單、中等和復雜的礦石(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)三種類型。中國鐵礦石的地質勘探工作,通常通過經(jīng)驗法、類比法、勘探線剖面精度分析,數(shù)據(jù)比較法來確定勘探工程的類型和程度。近年來開始與數(shù)理統(tǒng)計分析方法確定礦床勘探程度,地質類比法是一種常見的方法。在中國的鐵礦石,Ⅰ類型南芬鐵礦石由變質作用、海洋沉積的起源彭日成堡鐵礦石;第Ⅱ類型的巖漿成因的攀枝花鐵礦,通常接觸交代型和火山巖型鐵礦床;Ⅲ型鐵礦石形式是復雜的,變化大,不穩(wěn)定,礦石質量和數(shù)量不連續(xù)分布等。

2鐵礦地質勘探程度和深度

鐵礦石勘探基于礦山建設和生產(chǎn)的深度來確定實際需求。根據(jù)我國當前的鐵礦石開采技術條件勘探深度是300米,500米。確定鐵礦石勘探深度的規(guī)范,它是根據(jù)10米深挖掘,下降的高度計算服務勘探深度。礦床的勘探深度。大型礦床勘探分階段進行,以防止早期勘探和導致浪費。

3鐵礦勘探技術要求

①基本分析。主要的鐵礦石組件需求根據(jù)礦石類型分段連續(xù)取樣,樣本一般長0.3米到2米,軸和隧道抽樣一般通過開槽方法,截面規(guī)格5厘米×2厘米到10厘米×3厘米。磁鐵礦石或其他類型與磁性鐵礦石、礦體是Tfe分析項目,mFe、赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦Tfe。有用的相關聯(lián)的礦石、復雜成分的有害雜質,如要求的變化和工業(yè)指數(shù)根據(jù)其內容、基本分析是確定或投資組合分析來完成的。②投資組合分析。找出有用的和有害成分的含量和分布,并計算相關的有用的資源/儲量組成。復合試樣群礦體,礦石類型等根據(jù)工程的結合,體重100-200克,一般從消極的基本分析樣品根據(jù)樣本長度成比例。分析項目通常根據(jù)光譜分析和化學分析的結果,分析項目主要是二氧化硅、硫、磷等。③光譜分析和化學分析。前者是了解礦石和圍巖中的元素和它的一般內容和完成項目的化學分析的基礎上,確定礦體的不同部分的樣本和不同類型的礦石樣本。定量找出主要元素在各種礦石類型和成分,確定鐵礦石的性質和特點,在全面分析和評價的基礎上。從組合分析提取的樣品或副樣品,或單獨的代表性樣本的集合。每個礦石類型通常需要1-3塊,所有的分析結合應該在99.3%到99.3%之間。④階段分析。主要物理化學相分析方法用于確定發(fā)生的鐵礦石的內容和分配率,確定礦物天然成分、礦石礦物冶煉和加工提供了依據(jù)和條件。鐵礦石相分析和磁鐵的一般分析兩種方法,主要含鐵、鐵碳酸鹽、鐵硫化物和硅酸鹽紅褐鐵礦等五類。⑤單礦物分析。找到鐵礦石礦物化學成分、賦存狀態(tài)相關的有用的組件和分布,主要用于工業(yè)使用確定礦物冶煉和過程。簡單的單礦物分離樣品的重量2-20克。鐵礦石樣品處理進行按照公式,價值通常使用0.1-0.2,在3%-5%,并檢查樣品,樣品進行分類誤差不超過3%?;瘜W測試必須進行內部和外部的質量檢驗,確定基本的隨機分析和系統(tǒng)誤差。內檢數(shù)量分別為基本分析數(shù)量的10%和組合分析樣品數(shù)量的3%-5%,外檢數(shù)量分別為基本分析數(shù)量和組合分析樣品數(shù)量的5%,樣品數(shù)量少時,內、外檢數(shù)量不得少于30件。鐵礦石的化學分析和階段分析隨機誤差不得超過允許的“規(guī)范”的規(guī)定。

4礦區(qū)水文地質勘探技術要求

鐵礦地質水文地質勘探階段需要執(zhí)行。普查階段基于區(qū)域水文地質條件的分析,結合特定的水文環(huán)境以及地址檢查礦井水文地質條件,詳細勘察相應的礦井水文地質調查和簡易水文觀測;礦業(yè)勘探階段需要詳細的部署礦井水文地質調查和水文地質調查工作。礦井水文地質工作是基于區(qū)域水文地質條件的研究,確定礦床的成因,礦床水文地質條件復雜,各種各樣的特征和開采含水層。通過特殊水文地質工程和抽水試驗,獲得可靠的水文數(shù)據(jù)。正確計算涌水量,采取正確地采礦方法和礦井水和防水措施。

5礦床技術經(jīng)濟評價的要求

篇3

【關鍵詞】水文地質;涌水量;預測

鐵礦石和大理石都作為主要的礦產(chǎn)資源,在人類的生產(chǎn)和生活中起到了重要的作用。早在幾千年以前,人類就開始使用鐵器,而且鐵礦石的冶煉標志著人類進入了文明時代。鐵礦石是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的物質基礎,給鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了基本保證。從我國建國以來,鋼鐵工業(yè)得到了快速的發(fā)展,但是我國鐵礦石的生產(chǎn)能力卻較為低下。

1、工程概況

云南省某礦區(qū)主要以鐵礦和大理石為主,同時也是有名的巖溶大水礦區(qū)。該礦區(qū)處于北緯二十五度,相關的地質勘查報告顯示,該礦區(qū)有鐵礦石量大約五百一十萬噸,有大理石礦石大約五千三百九十萬噸,分布在F18以北、F19南西、F22南東、F3北東以及F1北西的范圍內,由于形態(tài)受到了斷裂的控制與營銷,厚度不同,該礦區(qū)的總體產(chǎn)狀朝北東傾斜,傾角大約是15°到40°。該礦區(qū)處于兩條北西和南東走向的地表分水嶺之間,有常年溪流從該礦區(qū)經(jīng)過,南東側的大格溝口為該礦區(qū)的最低點,為當?shù)刈畹颓治g基準面。

2、對礦坑涌水量的預測

抽水或者是放水試驗作為礦區(qū)水文地質工程的一部分,在1982年某地質對在該礦區(qū)進行了局部的抽水和放水試驗,但是由于多方面的原因,比如觀測點不多、時間短以及降深小等,沒有將邊界條件暴露出來,也沒有將斷層破碎帶的導水性和具體產(chǎn)生影響范圍確定出來,因此也無法反映將礦坑實際的涌水量反映出來。本次在相關部門的配合下,有針對性的進行了大型的放水試驗,試驗實現(xiàn)最大的降深為89.64m,總共設立了31個觀測點,試驗經(jīng)歷了八十天的時間。由于采用爆破的方法進行放水試驗,巖溶的承壓水會在一瞬間釋放出來,最大的瞬時流量高達965.49ll/s,而由于含有大量的泥沙,容易將爆破口堵住,流量的變化較大,很難實現(xiàn)對放水位置的降深進行觀測,因此采用了用泰斯水位恢復法來對礦坑的涌水量進行預測,根據(jù)在試驗中的觀孔的恢復水位以及流量等數(shù)據(jù),將不同范圍內不同的降深的礦坑涌水量計算出來,然后采用模擬法對礦坑涌水量進行預測。泰斯水位恢復法原理是指如果是在相同含水層中,水位升降的標準高度一樣時,排除和補給的流量也是相同的,該原理的優(yōu)點是補給量和放水期間的平均流量是相等的,而且是一個常量,如果水位降深和恢復水位相等時,就可以通過公式Qg=Q放/t來將礦坑的涌水量計算出來。

2.1非穩(wěn)定流理論對礦坑涌水量的預測

在測知含水層滲透系數(shù)之后,采用非穩(wěn)定流方法對礦坑涌水量進行預測,然后利用數(shù)學公式計算出抽水能力及開采速度。在礦坑規(guī)模給定之后,進過某一深度一定時間的抽水之后,得出礦坑的最大涌水量,主要原因是水位的下降能力取決于抽水能力,不管是何種過程都要通過時間經(jīng)歷。通過方程給出了水位深度、涌水量及時間三者的關系。如果含水層系數(shù)為a,透水系數(shù)為K,含水層的厚度為h0,則有公式:

其中,Srt表示r處在時間t中的水位降深,單位m;Q表示預測涌水量,單位m3;h0表示含水層厚度,單位m;K表示透水系數(shù),單位m/d;A表示導壓系數(shù)m2/d;T表示抽水時間;ri表示主井與映射井間的距離,單位m。

2.2穩(wěn)定流理論對礦坑涌水量的預測

根據(jù)礦坑系統(tǒng)的范圍對抗坑引用半徑r0進行確定,假設該范圍為一圓面積,該圓半徑即為引用半徑,一般情況下,引用半徑的計算與礦坑系統(tǒng)的幾何形態(tài)相關,其計算公式不同。本文所述礦坑可根據(jù)以下公式對其涌水量進行計算:

然后根據(jù)公式:可以求得礦坑的涌水量。

3、礦坑涌水量預測方法評述

依據(jù)放水試驗得到的相關數(shù)據(jù)來度巖溶的凈儲量進行預測,并對礦坑的涌水量進行預測,預測的結果是已知的。經(jīng)過預測,礦坑正常涌水量為9453m3/d,最大礦坑涌水量為10597m3/d,根據(jù)放水試驗所得的數(shù)據(jù),對巖溶含水層的靜儲量也進行了預測以及地表水灌入礦坑的最大涌水量都進行了預測。等到本次水文勘測結束之后,可用原來的放水位置繼續(xù)排水五十五天,在對礦坑的涌水量進行實際測量,測量的結果和利用泰斯水位恢復法結合模擬的方法所得的結果非常接近,預測和實測的礦坑涌水量的誤差不大于百分之一,精度非常高。由此可以證明,在水文地質條件復雜的情況下,如果進行巖溶大水礦區(qū)的大降深以及大流量的水文試驗時,而且主孔和觀測孔的水位和流量都不穩(wěn)定的話,可以采用觀測孔或者是主孔的恢復水位,使用泰斯水位恢復法結合模擬的方法對礦坑的涌水量進行預測,該種預測方法在很大程度上提高了預測的精度。

4、斷裂破碎帶和巖層富水性

4.1斷裂破碎帶富水性

根據(jù)鉆孔和相關調查資料可以得知,F(xiàn)18、F16以及F3為含水斷裂破碎帶,而F19、F5以及F1等斷裂破碎帶的導水性和富水性是由兩盤巖層的富水性來決定的。在該區(qū)內,規(guī)模最大的F3為一正斷層,該破碎帶寬窄不一,最寬處可達到一百零五米,最厚處為四十二米的溶洞破碎帶。鐵礦的頂板、大理巖礦的底板、砂礫巖以及組片巖共同構成了斷層上盤,下盤則是變質砂巖。在八百米以下,斷層的傾角變小,以鐵礦斷塊、大理石和粉砂巖為主,膠結不好,上盤和下盤都和含水豐富的鐵礦層和大理巖層相接觸,和大理巖接觸會出現(xiàn)巖溶構造和溶洞破碎帶。F3破碎帶在標準高度為六百到八百米的范圍內,有較強的富水性和導水性。當鉆探至這個范圍內,有較為嚴重的漏水現(xiàn)象,會有大量的濃泥漿漏失。F16為走向七十度的斜角樞紐斷層,向南西傾斜,傾角大約為45°到50°,破碎帶的寬度大約在八到四十三米之間,以泥質的膠結巖石碎塊為主,透水性不好,但是當鉆進和大理巖接觸帶的周圍會出現(xiàn)嚴重的漏水現(xiàn)象,有大量的濃泥漿消耗掉,在該區(qū)域內有著較強的富水性和導水性。在北段的底溪周圍有嚴重的溢水現(xiàn)象出現(xiàn),這主要是對巖溶水進行排泄,原來此處有豐富的泉流,但由于近些年來對周圍礦產(chǎn)資源的開采,采取了排水措施,現(xiàn)在已經(jīng)干涸,斷層有較強的富水性和導水性能。F1是逆斷層,主要分布于F3東部,14線南側,斷層上盤主要以北溪組片巖為主,下盤主要是大理巖,破碎帶最厚的能達到四十多米,F(xiàn)5為向北東傾斜的正斷層,傾角大概在72°到87°,斷層的東盤主要分布有粉砂巖,在斷層的西盤上部是泥巖,中部的局部是大理巖,下部主要是以變質巖為主,該斷層的導水能力較差。F19為北西走向的正斷層,呈現(xiàn)大約20°到75°的角度向著北東傾斜,破碎帶呈線狀的,通常的寬度在二到十多米之間,當鉆進該范圍內沒有漏水現(xiàn)象出現(xiàn),可以說明該段的富水性和導水性不強。

4.2巖層富水性

分布在盆地中主要是可溶的大理巖,由于巖溶發(fā)育的情況各不相同,因此含水的厚度也會存在一定的差別,根據(jù)相關鉆孔資料可以得知,該層具有較統(tǒng)一的水面,聯(lián)通性能較好。在1982年某地質對該層進行了抽水試驗,而且該次又進行了放水試驗,都充分體現(xiàn)出了該處為極強的富水和礦床的主要充水水源??偠灾谠摰V區(qū)內,隨著深度的增加,斷層和破碎帶的富水性的透水性和充水情況也隨著發(fā)生變化。在垂直方向上,上部以泥質膠結為主,透水性不強,中部富水性強,深部透水性差,通常相對隔水。此礦區(qū)水文地質較為復雜。

結束語

用于礦坑涌水量的預測非常困難,我們在操作的過程中要嚴格按照規(guī)定進行,尤其是對復雜礦區(qū)的勘探要進行足夠的水文觀測,進而從根本上保證水文地質工作的質量,為了礦坑建設和開采工作健康有序的開展,在加強礦區(qū)水文地質的技術力量的同時,要在最大程度上提高使用資料和綜合分析的能力,對試驗結果盡量采用多種方法進行分析驗證,進而保證其的精度。為礦產(chǎn)資源的開采提供有力的保證,更高的實現(xiàn)為人類生產(chǎn)和生活的服務。

參考文獻

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篇4

礦產(chǎn)勘查工作經(jīng)常使用地質工作方法以及物探和化探技術,將三者綜合使用可以有效提高礦產(chǎn)勘查工作的效率。近幾年來,礦產(chǎn)勘查過程中化探技術的使用較為廣泛,頗受歡迎,并對物探技術、化探技術進行了分析概述,對礦產(chǎn)勘查工作中地質工作方法的應用進行了探討。

一、固體礦產(chǎn)地質勘查現(xiàn)狀

事實證明我國在地質勘查這一領域還是有所欠缺和不足的,東部地質勘查情況有所進展和進步,西部地區(qū)還有很廣闊的資源未被開發(fā)和合理利用。而要改善這一現(xiàn)狀必須加大力度進行地質勘查這一固體礦產(chǎn)資源探尋的基礎工作,如果勘查工作質量保證,那固體礦產(chǎn)資源開采也自然會有不一樣的成果。

1、忽視地質勘要性

由于這方面領域制定的政策和制度不甚健全,以至于大部分地區(qū)和單位忽視了地質勘查的重要性。對此,地質勘查單位改革刻不容緩。統(tǒng)計顯示,雖然地質勘查投資很大,但是回饋情況并不明顯。

2、人才匱乏

目前,由于環(huán)境差、地位低、薪酬低等多方面原因,導致早前員工從頭做起的情況越來越少,地質勘查隊伍難以階梯形發(fā)展延續(xù),這樣使得地質勘查工作更加艱難,更加劇了招生難。人才不足導致地質勘查工作難以進行,更深入影響固體礦產(chǎn)資源的開采工作,如此延續(xù)形成了惡性循環(huán)的狀態(tài)。

3、地質勘查工作的技術條件和水平較低

工作中,技術條件和水平的高地對地質勘查的影響不言而喻。當下而言,大部分地質勘查工作者忽視區(qū)域布網(wǎng)控制,側面的對愿網(wǎng)的大局性產(chǎn)生了影響,成本也自然會有所增加。多方面標明我國在地質勘查中的技術和水平都普遍落后,技術革新和技術培養(yǎng)已刻不容緩。

二、物化探測技術在礦產(chǎn)勘查中的應用

1、物探技術的應用。

物探技術指的是地球物理勘查技術,重力、電、放射性、磁效應、地震以及地熱都是物探技術的研究領域。物探技術在巖土勘查過程中的應用使得能源礦產(chǎn)的尋找及其范圍的擴大、非金屬礦藏的勘查、有色金屬礦產(chǎn)的勘查等領域都取得了顯著的成就。

①淺層地震法

淺層地震法在進行地質勘探過程中是按照地下介質的波阻抗差異,使用縱波進行勘探的人工地震探測方法,淺層地震法廣泛應用于巖土工程有關的地質、構造、巖土體的物理力學特性,還可以進行覆蓋層厚度的測定,基巖埋深的確定和起伏情況,還可以用來查找構造追索斷層等。

②瑞利面波法

瑞利面波法是依據(jù)地下介質的物性差異,使用瑞利面波進行巖土勘探的人工地震探測方法。瑞利面波法有能量大,衰減慢的優(yōu)點,可以在不同介質中傳播,在頻散曲線上出現(xiàn)異常。廣泛應用于探測地下異常體及密度變化情況。

③地質雷達

地質雷達是依據(jù)地下介質的電性差異,使用電磁波檢測地層分層和地下異常體的檢測方法,巖土勘查過程中應根據(jù)具體情況選擇合適天線。地質雷達廣泛應用于基礎處理的質量監(jiān)理,地下洞室開挖,地下異物的預報測深。

④高密度電法

高密度電法原理是通過有效利用地下介質的電性差異,屬于人工供電測量一次場分布的探測方法,高密度電法兼?zhèn)淞藴y深法和剖面法的功能,巖土勘查過程中效率快,信息量大。廣泛應用于物探找水,管線調查,采空區(qū)、滑坡、巖溶等災害的物探調查。

2、化探技術的應用。

化探技術即地球化學勘查技術,勘查金屬礦產(chǎn)過程中使用化探技術可以有效提高勘查效果。化探技術憑借明顯的勘查效果和直接性廣泛應用于貴金屬礦產(chǎn)勘查過程中。地球物質特殊存在形式和遷移運動機制已經(jīng)引起了巖土勘查界的廣泛關注,地球化學勘查方法的開發(fā)研究也得到了推動。

3、勘查手段的區(qū)域選擇

篇5

關鍵詞:聯(lián)合剖面法;視電阻率;工程地質勘查;推斷分析

中圖分類號:TU195

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2008)07-0169-02

1 擬建場址地質概況

1.1 勘查目的任務

湖南一新建大型工業(yè)廠房工程,占地約40hm2。第四紀浮土覆蓋,野生植被不發(fā)育;地形由西向東逐漸抬高,標高在200m~225m之間。本次勘查的目的任務是:初步查明場地覆蓋層厚度,洞穴分布及斷裂分布特征,為場地建筑的適宜性作出評價。

1.2 地質地球物理特征

1.2.1 場區(qū)地質特征

場區(qū)均被第四系(Q4)沖積層覆蓋,總厚約6~18m。上部主為粉質粘土(含耕植土),下為5~10m的砂層和砂卵石土層,砂卵石層中含有砂金,場地內留下了顯露和隱覆的古采金空洞,大多垮塌或半充填,分布無規(guī)律,給工程勘察和設計帶來了困難。

下覆基巖為白堊系下統(tǒng)(K1)紅色粉砂巖和礫巖。

1.2.2 地球物理特征

場區(qū)地質斷面模型為:粉質粘土――砂卵石土(采金空洞)――粉砂巖――砂礫巖,經(jīng)物性調查,該地質模型的視電阻率特征如表1:

從表1中可見:

①第四第全新統(tǒng)與下覆自堊系地層存在一個數(shù)量級的視阻率差異,二者存在較明顯的電性界面,利用視電阻率探測法,可圈出第四系厚度及基巖起伏面。

②殘留采金空洞表現(xiàn)為高電阻特性,其與砂卵石土與下覆紅色粉砂巖有明顯的電性界面、電剖面中的高阻異常為采金空洞的表征。

③充水裂隙為低電阻特征,其與完整圍巖(砂礫巖)存在顯著的電性差異。

2 勘查方法技術

根據(jù)勘查目的任務及場區(qū)地球物理特征,本次勘查采用電阻率探測法中的聯(lián)合剖面法和測深法。

2.1 聯(lián)合剖面法

主要探查采金洞和基巖中的斷層裂隙帶。根據(jù)探測目標的大小和形態(tài)及現(xiàn)場試驗,測量裝置為AO(BO)極距120m,MN=20m,點距10m,無窮遠極。C>5AO。

測線方向基本垂直預測目標的走向,即111°~291°(線距20m)。除此設計了4條21°~201°方向的測線。

數(shù)據(jù)處理和圖件繪制均在計算機上實現(xiàn),最終編制聯(lián)合剖面曲線平面圖(見圖1、圖2)。

2.2電測深法

目的主要探查第四系覆蓋層厚度及基巖起伏形態(tài)。從地球物理特征中可知,第四系各巖性土層與下覆自堊系砂礫巖電性差異較大,采用電測深可以解決覆蓋層厚度問題。

場地較平坦,且覆蓋層厚度小于20m,為此選用四極對稱電測深裝置,最大供電極距(AB)220m,測線方向為111°~291°,測點距40m。

數(shù)據(jù)處理與成圖:各測點數(shù)據(jù)提取――各測深點高程提取和格式化一同剖面測深點數(shù)據(jù)轉換成RES2DINV格式――反演――結果輸出――在 AutoCAD2000中制作視電阻率測深斷面圖和基巖等深線圖(見圖3)。

3 勘查成果

3.1 根據(jù)聯(lián)合剖面和電測深資料,場區(qū)內存在兩個砂金古采空區(qū)。

一區(qū)位于5、4、3線間,長約60m,寬約30m,走向NE22°左右,埋深3~10m。(見圖1)。

二區(qū)位于場區(qū)東南角,長大于100m,寬度大于40m(東南超出場地,未見邊界。走向NE30度,埋深3~8m)。

推斷分析依據(jù):

①聯(lián)合剖面pAs~pBs出現(xiàn)同步高阻的特點,其阻值多在150~300Ω?m間,兩側為相對的低阻區(qū)塊。見圖1。

②電測深成果反映了第四系厚度加厚區(qū),其厚度10~18m,為砂卵石層加厚區(qū),有利于砂金礦的富集,是砂金的目標區(qū)。

③地面調查兩處均有古老的人工堆積土,據(jù)訪問,上世紀三十年代有采金活動。

3.2 根據(jù)聯(lián)合剖面資料分析,場區(qū)內存在一條斷層裂隙帶。

該斷裂帶異常特征是,在2、3、4、5及9、10線上,有明顯的低阻正交點,見圖1及圖4。在圖4中,pAs與pBs出現(xiàn)低阻正交點,根據(jù)物性特征,在基巖中出現(xiàn)的線性低阻應是斷裂裂隙所致,根據(jù)pAs與pBs的不對稱性及pBs曲線斜度特征,斷層面傾向北西西,傾角45~50度的張性正斷層。斷層走向NE20度左右,斷續(xù)延長約750m左右,規(guī)模較小。

3.3 基本查明了第四系土層厚度和基巖起伏面特征

根據(jù)電測深曲線類型并經(jīng)定量解釋,構制了場區(qū)第四系等厚度圖(見圖3)。

場區(qū)內電測深曲線類型有兩種,即G型和HK型(見圖5、圖6)。

G型曲線為兩層地質斷面,曲線的前支為低阻,阻值為35~50Ω?m,其視電阻率相當?shù)谒南捣圪|粘土和砂卵石土(含水),故推斷為第四系沖積層。尾支為高阻層,曲線呈30~40度角度上升,經(jīng)定量解釋,視電阻率1000Ω?m以上,應為下覆白堊系砂礫巖(見圖5)。因此G型曲線反映了第四系與基巖接觸的地電斷面特征。

KH型曲線反映了四層地電斷面特征,曲線的前支為低阻層,應為第四系粉質粘土和砂卵石土;第二支曲線呈35度以上的角度上升,定量解釋其阻值大于2000Ω?m的高阻,且厚度小于10m,推斷為采金空洞或塌落洞,第三支曲線為下降曲線,定量解釋阻值多在80~120Ω?m間,且厚度多小于5m,推斷為第四系砂卵石土(含水);曲線末支呈35°左右的上升曲線,阻大干1000Ω?m,且厚度大,應為下覆白堊系砂礫巖(見圖6)。因此,該類型曲線的前三層為第四系沖積層,H特征點為第四系與下覆基巖的分界點。

據(jù)此對電測深曲線進行了正、反演計算,計算出各測點第四系厚度值,最終構制了場地基巖面等深線平面圖(圖3)。從圖3中可見,場區(qū)內存在兩個基巖凹陷段,其他地段,基巖面較平整。

4 結語

4.1 運用聯(lián)合剖面和對稱四極電測深法,基本查明了場地覆蓋層厚度和基巖起伏面特征,圈出了兩個砂金采空洞穴區(qū)和一條斷裂帶,為擬建工程規(guī)劃和詳勘提供了依據(jù)。

篇6

關鍵詞:物探方法;地質勘察;礦產(chǎn)資源探測;應用;研究

在現(xiàn)代化社會發(fā)展中,各項新技術得到了迅猛的發(fā)展,也逐漸應用在地質礦產(chǎn)資源的勘查工作中,物探技術是地質礦產(chǎn)資源勘查中最為常見的一種方法。通過該技術能夠有效的提高礦產(chǎn)資源勘查的效率,減小其工作強度,保證地質勘查以及后期地質資源開采工作的順利進行。

一、物探方法在地質勘查中的特點

在地質勘查過程中,由于受到地質條件變化的限制,地址中極容易引起電場、磁場等各種物理場的變化,因此我們可以采用地震法、磁法等方式進行探測,這些方法在陸地或者水域中都得到了廣泛的應用,尤其是面對不同地質問題的情況下仍然適用。正因為污染方法具有經(jīng)濟合理、靈活性大、信息安全可靠等優(yōu)點而受到業(yè)界人士的廣泛關注。我們將物探方法應用在工程地質勘查中具有以下幾點優(yōu)點:1)這種方法在實際工作中,大多都是對淺層的地質問題進行探測,例如地球物理探測方法可以探測到幾十甚至上百米的深度;2)礦山企業(yè)在開展地質勘查信息工作的過程中,要求其探測結果夠準確,對其精密度要求非常高,而物探方法可以滿足這一要求;3)在實際工作中,物探方法能夠較快的完成地質勘查工作,并且不需要較大的施工場地,同樣能夠得到更加準確的探測結果,為日后礦產(chǎn)資源的開采提供有力的條件。

二、工程地質勘查工作中常見的幾種物探方法

1、電法測探在工程地質勘查工作中的應用

所謂電測探法也就是通過相應設備直接從觀測點深入到地下,并通過電阻率來觀察其變化情況,從而了解到各個巖層分布情況的一種探測方法。正因為這一方法能夠對巖層的分布情況以及變化情況深入研究,因此受到人們的廣泛關注。近年來,高密度電阻率法得到了顯著的發(fā)展,并越來越多的應用在城市工程中,用以獲取淺層地質中的相關信息,這一方法一般是將地質結構進行有效的劃分之后而對其進行探測。對于巖層進行研究過程中,這一方法能夠對水平方向或者有較小傾斜角的巖層進行探測,而如果傾斜角過大,那么電測探法也就存在著一定的難度。由此可見,如果對該地質測量的目的深度與周邊物質之間存在著較大的物理性質差異,并且通過相關設備測出不同巖層的分布規(guī)律出現(xiàn)異常,那么我們就可以采用這種方法進行探測。

2、電剖面法

這一方法與上述的電測探法類似,都是采用設備來對物理場地下巖層的分布情況進行探測與分析,是較為常見的探測方法之一。電剖面法可以與上述電測探法相互結合,可以對巖層的變化規(guī)律以及斷裂帶的分布情況進行詳細的探測。我們還可以將該方法分為四極法與聯(lián)合剖面法。一般情況下,電剖面法一般是對沉積巖進行探測,在探測過程中,要想保證點發(fā)工作的質量,首先我們需要對巖層電性的差異進行深入研究,了解電性差異的變化情況可以采用電阻率法進行分析,了解要巖層的含水情況以及各種狀態(tài)。如果巖石中的含水情況呈現(xiàn)分散的狀態(tài),這就說明電阻率對其影響過小,如果含水情況呈現(xiàn)較為集中的狀態(tài),那么就會極大的降低巖層中的電阻率。由此可見,如果巖層中的含水量相同,而礦化度以及電阻率均不同,那么巖層在相同含水情況下電阻率就會不斷增大。

3、地震勘探

地震勘探主要有反射波法及折射波法。主要原理是根據(jù)對反射波或折射波時間場沿測線方向的時空分布規(guī)律的觀測確定地下反射面或折射面深度及構造形態(tài)及性質。地震勘探相比其它物探方法,具有精度高、解釋成果單一的優(yōu)點,但是成本相對較高。我們所看到的物探剖面是一種經(jīng)過校正后的并賦以地質內涵的反射波或折射波時間剖面(實質是不同地質體的反射波或折射波波速差異)。淺層折射法在覆蓋層探測中具有技術優(yōu)勢,在隱伏構造、空洞以及考古探查中也有成功應用,但是該方法受施工場地影響明顯。直達波法或透射波法是波速測試的主要方法,對測試條件的依賴較強。彈性波CT技術已可為工程建設場地動力學研究提供有價值的參數(shù)。

三、綜合物探技術在地質勘查中的應用

面波信號頻散特性規(guī)律如下:l)(vR一f)曲線變化規(guī)律與層速關系:頻率產(chǎn)生變化時,vR(面波速度)將會依據(jù)勘探深度變化的情況逐漸向該深度層層速度趨近;2)(vR一f)與層厚度之間的關系:厚度產(chǎn)生變化的時候,頻散曲線相應的拐點位置會依據(jù)厚度變化情況向低頻方向移動,即證明:拐點的位置、層厚度之間存在密切關系。

四、物探方法發(fā)展展望

1、技術方法發(fā)展

鑒于工程涉及的地質與檢測問題,探測技術將會進一步提高,多波理論會得到進一步應用,可利用的物理波場的頻譜范圍會越來越寬,電磁波譜可利用的范圍由純直流擴到雷達波,彈性波譜由瑞雷波向超聲波頻率擴展。陸地聲納法、地震映像法、高密度電阻率法、大地電磁電導率剖面法等探測數(shù)據(jù)快速連續(xù)自動采集技術將會日益活躍。

2、物探儀器設備的發(fā)展

復雜的地質勘測環(huán)境條件要求儀器設備具有良好的防塵、防震、防潮等性能,要求增強其智能化程度、具有捕捉較大動態(tài)范圍的長遠信號能力,儀器將會由單一化的專用儀器向多功能化發(fā)展,促進各種探測方法相互滲透和綜合應用。

五、結束語

總之,對各種物探手段原理的了解有助于我們正確使用物探成果,提高對各種地質體工程地質性質的認識。因為相似的物探曲線或接近的數(shù)值并不一定屬于同一地質體,而同一巖性也可能有不同的的物探曲線或接近的數(shù)值(如同一巖性中不同風化帶地震波波速不同)。物探成果是地質研究的理論依據(jù),對其正確使用必將能提高地質工作效率和精度,為生產(chǎn)和科研帶來可觀效益,促進生產(chǎn)力更快發(fā)展。■

參考文獻

[1]蔣慶民.物探方法在工程地質勘查中的應用[J].科海故事博覽:科技探索,2011,(6):41-41,36.

篇7

0 引言

社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,促進社會能源資源的消耗也在逐漸增長,我國當前對于能源資源的利用和開發(fā)工作重視程度越來越高,針對地質礦產(chǎn)勘查找礦工作也給予了較多的資金和政策支持,這就為我國順利進行地質礦產(chǎn)勘查找礦工作提供了重要的前提條件。我國在進行地質礦產(chǎn)勘查找礦的過程中,通常都會積極采用多種勘查技術和找礦方法,這樣能對地質找礦作業(yè)的精準化提供良好的保障。地質礦產(chǎn)勘查找礦方法,在實際的礦產(chǎn)勘查工作中發(fā)揮著至關重要的影響和作用,能夠在很大程度上決定是否找到真實可靠的礦。因而對地質礦產(chǎn)勘查找礦的方法進行探索和研究,具有一定的現(xiàn)實意義。

1 探究和推進地質礦產(chǎn)勘查找礦技術應用的必要性

當前能源資源的消耗情況越來越明顯,這對礦業(yè)行業(yè)的良好發(fā)展造成一定的影響。我國當前的很多大型生產(chǎn)企業(yè)中出現(xiàn)礦產(chǎn)資源緊缺的現(xiàn)象較為明顯,這主要是因為我國大部分的礦產(chǎn)資源都處在較為偏遠的地區(qū)當中,開采的環(huán)境和條件較為惡劣,并且使用的相應的地質礦產(chǎn)勘查找礦技術也還不夠全面、不夠合理,需要不斷提升該項技術的使用效果,這樣能夠為礦產(chǎn)資源的均衡使用創(chuàng)造良好的前提條件,促進我國社會生產(chǎn)生活的良好發(fā)展。

2 現(xiàn)階段地質礦產(chǎn)勘查找礦的應用原則

現(xiàn)階段在進行地質礦產(chǎn)勘查找礦工作的過程中,需要遵循一定應用原則進行,這樣能夠有效增強地質礦產(chǎn)勘查找礦的實際效果。具體的應用原則主要包括:

第一,對地質礦產(chǎn)勘查找礦工作進行合理地規(guī)劃,可以適度超前??茖W合理的規(guī)劃工作,能夠為后續(xù)進行地質礦產(chǎn)勘查找礦提供良好的指導,促進該項工作的順利進行。

第二,對礦產(chǎn)分布的規(guī)律進行全面分析和研究,對勘查工作進行合理分布。參照礦產(chǎn)分布的規(guī)律,對于順利進行地質礦產(chǎn)勘查找礦具有積極的促進意義。

第三,積極引入創(chuàng)新技術,對地質礦產(chǎn)勘查能力進行不斷增強。先進的技術手段能夠有效提高和增強地質礦產(chǎn)勘查找礦工作的水平和質量。

第四,堅持以人為本的原則。地質礦產(chǎn)勘查找礦技術的應用,需要從人的角度出發(fā),做好公益性和商業(yè)性地質查工作的統(tǒng)籌,對找礦工作和環(huán)境地質勘查進行有效統(tǒng)籌,在找礦之前就需要做好相應的勘查規(guī)劃和部署工作,這樣能有效提升地質礦產(chǎn)勘查找礦作業(yè)的準確性[1]。

3 地質礦產(chǎn)勘查找礦的方法

3.1 地質填圖的方法

開展地質礦產(chǎn)勘查找礦工作,需要針對一定區(qū)域進行劃分,明確可能有礦產(chǎn)資源存在的地方,相應的在積極開展具體的找礦工作。針對地質礦產(chǎn)存在的地方,進行有效地標識,這樣能夠為后續(xù)的找礦工作提供良好指引。在進行地質礦產(chǎn)勘查找礦工作的過程中,采用地質填圖的方式能發(fā)揮積極作用。地質填圖方法,主要是將實際的地質理論作為重要介質,從實際的地質情況出發(fā)進行相應的分析和研究,從而選擇合適的施工開采地點,選擇科學合理的采礦方式。地質填圖的方法,在實際進行地質礦產(chǎn)勘查找礦工作的時候,是基礎性的方法,積極利用了基礎性的理論和方法。地質填圖方式在運用的時候,需要積極發(fā)揮工作人員的作用,工作人員需要能夠做好初步判斷礦產(chǎn)資源的工作,這就對工作人員提出了較高的要求,工作人員不僅需要掌握良好的知識理論,同時還需要有良好的實踐能力[2]。

3.2 礫石找礦的方法

礫石找礦的方法,主要是依靠工作人員對礦產(chǎn)的具體方位進行明確,這是使用該項方法進行找礦的基本前提。工作人員通過對地面暴露的礦石進行判斷,從而尋找到一些礦產(chǎn)資源,這些礦石通常會經(jīng)歷較長時期的外部影響,因而具有一些較為明顯的外部特征,工作人員較為容易發(fā)現(xiàn)。但是同時需要注意的是,暴露在外面的礦石通常會超出礦產(chǎn)的實際范圍,因而在對地質礦產(chǎn)進行勘查找礦的過程中,需要對當?shù)氐牡匦蔚貏葸M行有效的考慮。在一些冰川或者水系較為豐富的地帶,使用礫石找礦的方法具有積極作用。這種方法的使用,需要相關工作人員具備十分豐富的地理知識,并且能夠將理論知識和實踐經(jīng)驗進行充分結合,同時還需要將地理知識和找礦進行有機結合[3]。

3.3 重砂找礦的方法

重砂找礦的方法,在地質礦產(chǎn)勘查找礦工作中具有重要影響,這種方法主要是指勘查工作人員依據(jù)砂礫沉淀物,對礦產(chǎn)的位置進行有效的確定,其中工作人員依據(jù)的理論知識主要是重砂機械能夠進行分散暈(流)。針對砂的不同表現(xiàn)情況,劃分礦產(chǎn)資源的可能存在位置,從而再進行更加細致的區(qū)分工作,這樣一片區(qū)域一片區(qū)域的探查,能夠起到良好效果。在使用重砂找礦方法的同時,還需要對先進的科學技術進行充分有效地應用,并且使用一些實際勘查手段,這樣能夠對礦產(chǎn)開采的工作效率進行有效提升,同時對不必要的人力和物力消耗進行控制和降低[4]。

3.4 “同位成礦”地質礦產(chǎn)勘查找礦

同位成礦,主要是指在同一個空間范圍之內,盡管有時代、類型以及礦種等各方面差異的存在,但是同樣能出現(xiàn)一些相對穩(wěn)定的大規(guī)模同為成礦現(xiàn)象。同位成礦特征通常會表現(xiàn)在一些巨型的、重要的、相對穩(wěn)定的礦床之中。在對這種情況進行勘查的過程中,首先需要對工作區(qū)域的地殼演化特點進行分析,通過對地質環(huán)境以及相關地質條件之間的關系進行有效分析,能夠對地殼中的實際成分進行有效地研究,從而判斷出實際成礦的關系,這對于地質礦產(chǎn)勘查找礦工作的順利進行奠定了良好的基礎[5]。

4 不斷改善地質礦產(chǎn)勘查找礦技術

在使用先進技術,開展地質礦產(chǎn)勘查找礦工作的過程中,需要對其進行不斷地改善和提升,具體能夠使用的方式有:第一,對區(qū)域的地質情況研究工作不斷加大力度。做好地質環(huán)境的全面分析和調查工作,能為地質礦產(chǎn)勘查找礦工作提供數(shù)據(jù)參考。針對地質環(huán)境進行調查和分析,需要使用一些先進設備,可以積極應用地形圖分地區(qū)進行探查,針對探查結果需要進行全面充分的記錄。第二,推進成礦區(qū)帶找礦作業(yè),從礦產(chǎn)分布的規(guī)律入手,能夠保證地質礦產(chǎn)勘查找礦工作有序進行。第三,對找礦信息進行全面完善,對地質礦產(chǎn)勘查作業(yè)進行科學部署,全面、真實、有效的信息,科學合理地規(guī)劃地質礦產(chǎn)勘查作業(yè)的相關步驟和流程,能夠為順利進行地質礦產(chǎn)勘查找礦工作提供重要的前提基礎[6]。

篇8

【關鍵詞】工程地質勘察設計;主要方法;問題;措施

一、工程地質勘察設計的主要方法

工程地質勘察設計的主要方法有測繪與勘探、原位測試與室內試驗工程地質測繪。

1、工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質和規(guī)律,并藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪;但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可采用調查代替工程地質測繪。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經(jīng)濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。

2、勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監(jiān)測。應根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用各種適當?shù)目碧椒椒?。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時,可采用坑探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,常與地質測繪配合使用,也可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。由于物探成果判釋常具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,所以其成果需用勘探工程來驗證。當鉆探方法難以準確查明地下情況時,可采用探井、探槽等,就是用人工或機械方式進行挖掘坑、槽、井、洞,以便直接觀察巖土層的天然狀態(tài)以及各地層的地質結構,并能取出接近實際的原狀結構土樣。勘察方法應根據(jù)勘察要求和實際情況選用。

3、原位測試與室內試驗主要是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數(shù),包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關系的參數(shù)等。原位測試一般都借助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。

二、工程地質勘察設計存在的問題

1、勘探方法問題。一些勘察部門用所謂的靜載荷試驗壓裂探坑兩側土層為準來確定承載力,其做法是一種誤導,是不科學的。由于壓裂較淺和較深的兩側土層所需的壓力大小都不一樣,究竟取用哪一壓力定值來作為地基承載力。另外,壓裂兩側土層又怎能替代或者說明該壓力值就是豎直方向土層地基持力層的承載力。

2、未能充分認識到地質勘察質量重要性的問題。地質勘察工作包含兩個方面的工作:一方面,分析場地工程地質結構,直接決定地基及基礎處理方案的選擇;另一方面,制定出相關合理的力學指標,指標參數(shù)的合理性直接影響項目的工程總造價。我們都知道,對于地下結構來說,我們既看不見也又摸不著,所以,只有借助一些合理的手段來進行勘察。例如:鉆探勘察。由于建筑場地的唯一特性,使得勘察結果根本不存在任何可比性,這樣一來,我們就必須選擇一專業(yè)技能較強的施工單位,從而使操作更規(guī)范,確??辈旖Y果的準確性,與此同時,這對施工的順利開展以及減少資金投入具有非常重要的現(xiàn)實意義。

3、工程地質勘察設計缺乏監(jiān)管的問題。(1)建設單位自主選擇勘察單位,一般建設單位缺少這方面的專業(yè)知識,對地質勘察的重要性認識不足,因此對勘察單位要求不高,有個成果就可以,鉆探費用上考慮多點,對技術的要求就輕了。(2)地質勘探是野外作業(yè)、土工試驗和資料整理,整個過程只有勘探單位獨自完成,沒有監(jiān)督?,F(xiàn)在施工圖審查也對地質勘察成果進行審查,那都是事后了,只要資料造得過得去都能通過,地質構成與實際施工嚴重不符時有發(fā)生,力學指標的精確性更是無法判別。

4、對工程地質勘察設計重要性認識不夠的問題。地質勘察主要是兩個方面,一是揭示地質構成,二是提供土體的力學指標; 地質構成決定基礎處理方案的選擇,力學指標對工程造價影響很大。眾所周知,地下是看不見摸不著的,只有靠鉆探勘察,建設場地是唯一性的,勘察成果也沒有可比性,因此建設單位選擇一家專業(yè)技術強,操作規(guī)范嚴謹,能準確提供成果的勘察單位相當重要,對建筑的安全、工程施工順利進行、節(jié)約投資都有重要的意義。

三、地質勘察設計工作問題的應對措施

1、勘察方法不科學的解決措施。充分利用先進的技術和方法。近年來,隨著科學技術的不斷發(fā)展,工程勘察結合多種理論的發(fā)展,研究出了多種新型工程勘察方法,另外,又引進了多種功能為一體的勘探設備,具有很多的優(yōu)點,例如:速度快、采集密度大、成本偏低等。這樣一來,解決了傳統(tǒng)的勘察手段存在的諸多缺點問題,除此之外,還可以解決當前很多巖土工程問題。由此看來,為快速解決巖土工程的技術問題,結合使用多種地質勘察手段,從而起到相互補償各自缺點的作用。利用先進的技術與方法是當今解決巖土工程問題最有效的手段。

2、要重視初級階段的勘察工作。必須充分考慮到影響地質勘察的諸多影響因素,應盡量顧及建筑物配置因素與相關的施工工藝要求。對于取樣工作來說,指的是采取試驗的樣本,并不是普通鑒別所用的巖土樣。在采取樣品時,均能體現(xiàn)出樣品的真實性尤其是在選取土樣時,應該要注意到土層結構特點,盡可能使平面與刨面的土層分布均勻。如果土層比較穩(wěn)定且土質均勻,可以適當放寬取樣的距離。

3、提高工程地質勘察設計質量措施。具體需要做到以下幾點:第一,事先了解場地及附近的工程地質資料、周圍構造物情況等,并且及時和工程設計人員進行溝通與交流,有效解決地質問題;第二,勘察工作啟動前,應根據(jù)現(xiàn)場實際情況,編制勘察綱要,經(jīng)技術負責審核,公司總工審定后方可進行下一步工作。第三,按綱要進行井然有序的勘察工作,若發(fā)現(xiàn)地層異常區(qū)域,應加大勘察力度,如加密鉆孔結合地調分析等綜合手段,詳細查明異常區(qū)地層結構。

4、加強技術管理。要提高勘察質量,必須加強技術管理:要求勘察設計人員持證上崗,上崗證分項目負責和技術員兩大類,項目負責應該具備注冊巖土工程師資格,或經(jīng)驗豐富、取得顯著技術成績的本專業(yè)工程師以上職稱資格;技術員應該具有一定工程經(jīng)驗且經(jīng)培訓考核合格。項目負責主持項目勘察,編寫勘察綱要、勘察報告,參加施工驗槽及工程專題會議;技術員負責執(zhí)行勘察綱要技術要求,進行現(xiàn)場編錄等每個項目合同備案時,勘察單位應提供相應的項目負責和與鉆機數(shù)量匹配的技術員資料同步備案。

結束語

工程地質勘察設計作為工程建設項目選址工程地質條件的重要勘察手段,對工程建設項目質量起到至關重要的作用。隨著測量、物探、鉆探、試驗等新技術、新方法、新手段方面不斷推陳出新,為工程地質勘察設計帶來了一場技術革命,工程地質勘察設計結果與預測結果的準確性大幅度提高。

參考文獻:

[1]張倬元.工程地質勘查[J].地質信息,2008(08)

篇9

關鍵詞:水文地質勘察;找水;遙感技術

水是人類賴以生存的基本要素之一。隨著社會的發(fā)展,用水量日益增長,很多城市、地區(qū)的水資源相當緊張。因此,地下水的合理開采利用已成為人們關注的焦點,利用水文地質勘察方法尋找地下水資源已成為緩解水資源緊缺壓力的重要方法。由于傳統(tǒng)的鉆探找水成本大、風險高,而且具有很大的盲目性,因此現(xiàn)代水文地質勘察方法在找水中的應用前景相當廣闊。文章詳細介紹了遙感技術、地球物理測井、核磁共振法的工作原理及在找水中的應用。

1 遙感技術

遙感技術是指在遠處進行探測、感知特體各事物,它具有探測范圍廣、技術先進、信息搜集量大、可實施動態(tài)監(jiān)測等諸多優(yōu)點,廣泛應用于水文地質勘察中。遙感勘察是指在勘察區(qū)域以內采用航空遙感進行勘察。遙感勘察方法主要有以下幾種:遙感模型法、熱紅外監(jiān)測法、環(huán)境遙感信息分析法、水文地質遙感信息分析法。

①遙感模型法。是通過對遙感圖像的分析研究,從而得到一些水文因素,然后再建立起一個地下水資源估測模型用以確定地下水分布狀況。遙感模型法主要是應用于對地下水資源的分布情況進行評價。

②熱紅外監(jiān)測法。該法主要是利用熱紅外波段的遙感圖像,通過測定地面的溫度來判斷地下水資源的存在情況。熱紅外監(jiān)測法在干旱、半干旱地區(qū)的地下水資源找尋別適應。熱紅外線監(jiān)測法的原理為:在毛細管、地表強蒸發(fā)以及熱傳導作用下,地下水對干旱、半干旱地區(qū)的地表溫度、濕度造成一定的影響,從而導致不同地方的冷熱變化差異的現(xiàn)象,熱紅外線遙感圖便可以將這種現(xiàn)象表現(xiàn)出來。利用紅外遙感數(shù)據(jù)及一定的航片等基礎資料便可以進行地下水資源的勘探。

③環(huán)境遙感信息分析法是指通過在遙感圖像上提取與地下水相關的一些環(huán)境因素,比如湖泊、植被情況、河流水系等,對其與地下水的依存、制約關系進行分析判斷地下水的存儲狀況。這種方法的原理為:在干旱區(qū)域,植被的生長狀態(tài)因受到氣候、巖性、地貌、水文地質條件等因素的制約,其中區(qū)域淺層地下水對植被的影響最大。地下水水水位埋深、礦化度、水化學類型控制著被群、植被覆蓋度??赏ㄟ^這些信息來判斷地下水的排泄點(區(qū))的水位埋深、礦化度和水化的學類型等相關信息。

④水文地質遙感信息分析法。該法主要是對遙感圖像進行分析研究,從而得到地層巖性、構造等水文地理信息,然后再利用水文地質理論進行分析,并根據(jù)這些信息確定有利的儲水構造,從而判斷地下水儲存狀況。

2 地面核磁共振法

由于不同物質的原子核特性不一樣,其產(chǎn)生的核磁共振效應時共振信號也不一樣,通過對地層中水質子產(chǎn)生的核磁共振信號進行觀察、研究,以此來判斷所測地區(qū)的地下水分布狀況。核磁共振法不但可以直接準確的找到水源,還可以將含水量進行量化,其勘探深度較小,比較適合我國北方地表比較干燥的地區(qū)地下水探測。核磁共振法的原理為:在地磁場的作用下地下水中的氫核質子處于一定的能級上,但是當我們采用具有拉摩爾頻率的交變磁場對其進行激發(fā)時,便產(chǎn)生核磁共振。而地層中水的氫質子的數(shù)量以及含水層的孔隙大小直接影響到核磁共振信號的強弱,核磁共振信號的幅值越大也就表明該區(qū)域內的地下水就越豐富。以此根據(jù)核改變激發(fā)脈沖矩由小到大來推斷地下水由淺到深的儲存情況,從而直接找到地下水資源。

地面核磁共振的優(yōu)點:①該法的最大的優(yōu)勢就是能夠直接找到地下水資源,尤其是淡水資源。在探測的深度范圍以內,只要有核磁共振信號就說明存在地下水,因此當采用電阻率法找水時遇到非水低阻異常時便可以利用這一點來識別。比如在一些巖溶發(fā)育的地區(qū),尤其是我國西南巖溶發(fā)育的缺水地區(qū),當溶洞被泥充填時,采用電阻率法進行探測,其結果都會顯示為低阻異常,因此很難判斷到底是水還是泥。比如某地區(qū)打井找水抗旱活動中,共鉆進26多個,而其中有9多個沒有水,找水打井出水率僅只有64%。在一些水井勘察時,采用傳統(tǒng)的電阻法測量,測量結果出現(xiàn)低阻異常但是鉆探后卻沒有水,巖心顯示為泥。如果采用核磁共振的方法則完全可以避免像這樣的影響,只要有核磁共振信號,那么就可以判斷為水,反之則為泥。由于淡水的電阻率與賦存空間介質的電阻率沒有很大的差異,因此,該情況下如果采用電阻率法找水顯然是行不通的,若采用核磁共振法則可以直接探明。②具有非常豐富的信息量,并且可以將所得的信息量化。通過核磁共振的信號信息可以判斷分析地層中的一些水文參數(shù)以及含水量的大小等。在探測深度范圍內,可以將勘察得到的結果用定量的數(shù)據(jù)來進行說明解釋,不需要打鉆就可以準確的得到含水層的深度、厚度以及含水量的大小,另外還可以得到含水層的孔隙率等信息資料。③探測成本較低、探測速度快。核磁共振探測的費用僅僅只有水文地質勘探鉆孔的百分之十。核磁共振法可以快速的確定打井位置以及劃定找水遠景區(qū)。核磁共振找水儀非常靈敏,很容易受到電磁噪聲的干擾,因此應該采取措施防止或者降低干擾,確保探測的精準、可靠,通??梢圆扇「淖兲炀€形狀和增加信號疊加次數(shù)來提高信噪比的措施。

由于核磁共振法能直接找到水源,因此其應用范圍相當?shù)膹V泛,可以運用該法來探測個各種類型的地下水。尤其是對于其他物探方法難以找到水資源時,比如:黃土孔隙、裂隙水探測;尋找碎屑巖類淺層風化裂水和層間承壓裂隙水;確定基巖裂隙帶的富水性;判斷灰?guī)r區(qū)溶洞、裂隙含水或是泥質充填。

3 地球物理測井方法

地球物理測井屬于物探中的一種,它主要用來配合地質鉆探,用以精確探測鉆孔內的水文地質情況。地球物理測井方法的基礎是物理學,主要是分析地下水的分布情況,斷定水的質量狀況,分析地層構造,探測溶洞等。其工作內容及原理如下:①正確的劃分含水層,確定其深度、厚度,并且分析研究他們之間的關系。②測量地下水的礦化度??梢愿鶕?jù)電阻率值來進行判斷,電阻率值越低,地下水的礦化度就越高。③判斷裂隙及其泥質含量。當聲波時差大、電阻率小、密度低時便可以判斷存在裂隙。如果裂隙中充填泥質物,那么自然伽馬測井值就越大。④巖溶水的勘察。裂隙層位可由聲波曲線直接反映;當溶洞中含水時,自然伽馬曲線幅值略低,以此來可判斷其富水性;在巖溶、裂隙發(fā)育處,會出現(xiàn)井徑擴大的現(xiàn)象,因此,巖溶裂隙發(fā)育程度也可用井徑曲線來判斷。⑤劃分鉆孔地層巖性。根據(jù)不同巖石的密度,電阻率,波阻抗,孔隙度等參數(shù)的差異,并綜合電阻率測井、聲波測井、密度測井、中子孔隙度測井等資料就可以劃分鉆孔的巖性剖面。

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中圖分類號:P64文獻標識碼:A

關鍵詞:水文地質勘探;地面核磁共振;遙感技術;原理及應用

根據(jù)相關的研究表明,我國現(xiàn)在人均淡水量少于2200立方米,而在三十年之后,人均淡水量會不斷下降,達到人均不足1700立方米的水平,雖然我國地大物博,疆土遼闊,但是對于淡水的需求量也隨著人口的增加不斷增多,因而我們需要不斷的更新技術科技手段,通過各種現(xiàn)代的水文地質勘探的手段來尋找水源,從而減輕各個缺水地區(qū)的供水問題,除了政策上的“南水北調”之外,我們還必須依賴科技手段來不斷的開拓新水源,下面我們將主要介紹幾種方法:地面核磁共振;遙感技術;地球物理測井等勘探方法,通過介紹其原理和應用來進一步的探討水文勘探的工作。

一、遙感技術在勘探水資源中的應用

遙感技術就是通過遠處的探測來感知事物特點的技術,這項技術的優(yōu)點就是探測的范圍和信息量都較大,而且技術較為先進,同時能夠進行動態(tài)的監(jiān)測;遙感勘測的方法主要實施的手段就是在所需要勘測的區(qū)域進行航空勘探,這種方法是結合展片和航片,并于野外的水文地質進行相互補充驗證的方法,具體可以細分為四種:熱紅外監(jiān)測法、水文地質遙感信息法、環(huán)境遙感信息分析法以及遙感模型法。

1.熱紅外的監(jiān)測方法

這種方法主要就是利用紅外線的波段來對所探測區(qū)域進行遙感取像,通過地表的溫度來判斷地下是否有水源的存在,這種方法比較適合于在干旱的地區(qū)。它的工作原理就是:由于地下水在熱傳導、過毛細、以及地表蒸發(fā)等多重作用下使得地表干旱的地區(qū)溫度和濕度發(fā)生變化的,從而使得該區(qū)域冷熱異常,因而正好可以在紅外遙感下得到不同的顯示,當然也就比較容易發(fā)現(xiàn)水源。

2.水文地質勘探遙感信息分析的方法

這種方法主要就是利用水文地質的相關理論對通過遙感所獲取的地質、水文信息進行細致的分析,從而大致確定容易蓄水的地方區(qū)域,從而判斷該區(qū)域地下的水文狀況。

3.環(huán)境的遙感信息分析方法

這種方法就是利用遙感方式得到的圖像,從圖像中發(fā)掘與地下水存在有關的植被、水系以及湖泊等環(huán)境因子,從相互之間的關聯(lián)程度來探討地下水系的貯存狀況。這種方法的工作原理就是:在相對而言干旱的地方,植被等容易受到地貌、地下水以及氣候等的影響,而這些影響因素中淺層的地下水對于植被的影響甚大,因而可以間接的利用這些信息來判斷該區(qū)域的礦化度、水化深淺等信息。

二、地球物理測井方法

地球物理測井是物探方法的一種,主要是配合地質鉆探對鉆孔內的水文地質狀況進行精確探測。地球物理測井方法是以嚴密的物理數(shù)學原理為基礎,主要用于分析地下水的分布,判斷地下水質量,探測巖溶洞,分析地層構造等。地球物理測井主要工作內容及工作原理如下:

1.正確地劃分含水層并確定層位及厚度,研究它們之間的相互關系。

2.對地下水進行地下水礦化度進行測量。地層水的礦化度越高,地層電阻率值越低。

3.判斷裂隙及其泥質含量。裂隙存在的判斷標準:聲波時差較大,電阻率較小,密度偏低。如果裂隙存在,那么裂隙中填充的泥質越多,自然伽馬測井值就越大。

4.巖溶水勘察。裂隙層位可由聲波曲線直接反映;當溶洞中含水時,自然伽馬曲線幅值略低,以此來可判斷其富水性;在巖溶、裂隙發(fā)育處,會出現(xiàn)井徑擴大的現(xiàn)象,因此,巖溶裂隙發(fā)育程度也可用井徑曲線來判斷。

5.劃分鉆孔地層巖性。根據(jù)不同巖石的密度,電阻率,波阻抗,孔隙度等參數(shù)的差異,并綜合電阻率測井、聲波測井、密度測井、中子孔隙度測井等資料就可以劃分鉆孔的巖性剖面。

三.地面核磁共振的方法的原理及應用

這種方法就是主要就是利用不同的物質內在的原子之間可以產(chǎn)生不同的富有差異性的核磁共振,通過研究和分析地層中不同水質子產(chǎn)生的共振效應,從而判斷該區(qū)域地下水的分布狀況,這種方法主要適用于北方,由于其地表相對南方而言較為干燥。這種方法的工作原理就是:水中氫核質子由于受到地磁場的作用,是處于一定的能級之上的,然后利用拉摩爾頻率的交變磁場對其進行激發(fā),從而使得原子核能級之間就會發(fā)生躍遷,這種產(chǎn)生的共振效應的強弱直接與水層中的水有很大的關聯(lián),如果共振信號越強烈說明地層中含水量越大,因而可以根據(jù)核改變從小到大來激發(fā)脈沖矩,從而推斷或者分析出水層的由淺到深的貯存情況,這樣子可以很方便的尋找水源。這種方法屬于比較直接的找水方法,這種方法只要在勘探的區(qū)域范圍之內,一旦發(fā)現(xiàn)有核磁共振的信號那么就證明該區(qū)域有水,因而探測地下水很直接也很方便,主要應用在其他的勘探方法難以進行的情況下。

隨著近年來科技的不斷發(fā)展,以及勘探技術的不斷提升,在繼承了老一輩水文勘探人員的技術和知識后,新一代的工作者更要與時俱進,不斷的研究并熟悉新的理論和技術,從而將新老結合,挖掘開拓出更加優(yōu)良的勘探方法,從而方便找水工作,使得找水的相關技術得到不斷的提升和發(fā)展。

參考文獻

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[2] 張少勇,劉偉超,田慧娟,李倩倩.現(xiàn)代水文地質勘察方法在找水中的綜合運用[J].中州煤炭.2010.(01).