地球物理勘查技術與應用研究

陶柳

（江西省核工業(yè)地質局二六三大隊 江西新干 331300）

地球物理勘查技術與應用研究

陶柳

（江西省核工業(yè)地質局二六三大隊 江西新干 331300）

在我國國民經濟不斷發(fā)展的背景下，逐漸顯露出礦產資源保障能力、需求之間的矛盾問題，造成目前地質工作的開展難度逐漸加大，于是推動了地球物理勘查技術的發(fā)展，科學合理的應用地球物理勘查技術將為地質工作帶來極大的效益。因此本文主要研究地球物理勘查技術中的航空電磁測量技術、航空重力測量技術、航空磁測技術及其具體的應用。

應用；地球物理勘查技術

前言

對地球物理勘查技術進行廣泛的應用，有利于推動開發(fā)利用礦產資源的發(fā)展進程，能夠為國民經濟的發(fā)展所需的能源供應提供保障，而且在面臨日益緊張的能源狀態(tài)下，對發(fā)展、能源之間矛盾的有效的緩解也可以利用地球物理勘查技術，促進探測效率的提高。目前地球物理勘查技術具有豐富的種類，在實際應用時應當結合實際情況選擇恰當?shù)牡厍蛭锢砜辈榧夹g，使其作用、功能充分的發(fā)揮出來。

1 地球物理勘查技術中的航空重力測量技術

1.1 概述

依照地球重力場對地球構造進行研究、對礦產資源進行尋找的地球物理方法就是航空重力測量技術，其中牛頓萬有引力定律是航空重力測量的重要基礎。而空間上的重力場分布是航空重力測量技術對地質問題進行有效解決時的基本參照要素，尤其是對因質量分布不均勻等造成的礦產資源、地質構造等重力變化問題可以實現(xiàn)高效的測量。該技術主要分為兩大類，即重力加速度梯度測量、重力加速度測量[1]。

1.2 具體應用

該技術的應用范圍主要是鉀鹽的尋找、天然氣和石油的勘探、地下水和地熱的尋找、對大構造單元的劃分等方面。如在勘探天然氣和石油中的應用，航空重力測量技術使用的小比例尺的異常圖，對地質構造的研究，主要對采用對構造單元進行劃分、對沉積盆地的范圍進行圈定、對天然氣和石油的遠景區(qū)進行預測的方法；使用中比例尺的異常圖，主要是對沉積盆地內的次一級構造進行劃分、對易于深藏天然氣和石油的地段進行圈定的方法，然后實現(xiàn)對斷層封閉、鹽丘、地層構造等進行尋找的目的?？捎行У恼业教烊粴?、石油資源[2]。

2 地球物理勘查技術中的航空電磁測量技術

2.1 概述

借助運載工具（如飛機等航空器）進行地球物理勘測的技術就是航空電磁測量技術。航空電磁法的基礎為電磁感應、探測目標的磁性差異和電性差異，具有高效、快速的優(yōu)勢。目前飛艇、無人機、直升機、固定翼飛機等是主要的運載工具。航空電磁法的類型主要有兩種，即頻率域航空電磁法、時間域航空電磁法。其應用的領域主要是在環(huán)境監(jiān)測、工程地質勘查、水文地質勘查、礦產勘查等方面。航空電磁法技術的特點表現(xiàn)在較強的適應性、較高的效率、較低的成本等方面，其物探測量工作可以開展在地面難以進入的沼澤、沙漠等區(qū)域，大面積的普查這個尤其適合使用該技術，該技術在國土資源大調查中更是必不可少的。

2.2 具體應用

例如山東地礦部門在對某測區(qū)進行勘查時使用頻率域航空電磁法，其地面查證工作開展在了19處異常區(qū)域內，查證的結果顯示為金礦有3處、金礦化有1處，具有21%的見礦率，在進一步的勘查之后了解到中型金礦有1處；該技術被武警黃金地質研究所實踐應用中對32處異常進行勘查，得到的勘查結果為：金礦化有3處、金礦有12處，具有46.9%見礦率。進一步勘查之后確定小型金礦有1處、中型金礦有3處。另外在地面查證工作中由于工作人員的疏忽等原因，造成工作產生了滯后的問題，而其他部門利用航空物探技術進行積極的普查活動，發(fā)現(xiàn)了7處多小型金礦、中型金礦、大型金礦，為該研究所良好的控制監(jiān)測區(qū)的異常情況做出了極大的貢獻。另外利用航空電法對于工農牧業(yè)用水問題的良好解決能夠提供可靠的資料，其應用前景廣闊[3]。

3 地球物理勘查技術中的航空磁測技術

3.1 概述

航空磁測技術主要有高分辨率航空磁測和中高山區(qū)高精度航空磁測兩種方法。其中高分辨率航空磁測方法的發(fā)展主要是在特殊的地質找礦需求下，基于高精度航磁得到的，在數(shù)據處理、數(shù)據采集等方面高分辨率航空磁測方法表現(xiàn)出較為嚴格的技術要求、質量控制。其優(yōu)勢在于價格低廉、具有精細的解釋方法、較高的測量數(shù)據精度、較快的速度等，廣泛應用在國內外各個領域中。如在勘查礦產資源領域中，高分辨率航磁測量可對礦產勘查遠景區(qū)做出快速有效的評價，實現(xiàn)對勘查區(qū)的更好更快的選擇。而且在探測重要軍事目標物、探測地下煤火等方面的應用效果良好，其發(fā)展前景一片大好。該航磁測方法的技術特點是其采用大比例尺的技術，對高精度的實測資料可以高效的獲取；該技術使用的差分GPS技術可以實現(xiàn)精確的定位，可以達到優(yōu)于1m的定位精度等[4]。

在中高山區(qū)利用專門的磁測系統(tǒng)對高精度的磁場數(shù)據進行獲取，在地質成果進行獲取的時候使用專用的解釋方法、數(shù)據處理方法的技術就是中高山區(qū)高精度航空磁測方法。其技術特點表現(xiàn)在：具有較低的勘測成本、較低的飛行高度、靈活、輕便等；從其解釋方法、數(shù)據處理方法方面來看，在成礦預測、地質解釋方面使用GIS技術，可對航磁資料的綜合快速解釋需求提供滿足[5]。

3.2 具體應用

高分辨率航空磁測的使用范圍主要是物探較為困難的地區(qū)、地形復雜、重點找礦靶區(qū)等地區(qū)。在國外對該技術的應用主要是對地面磁測進行代替的新技術，在水下目標物的探測、油氣勘查等方面得到了廣泛的應用。而在我國的應用較晚，在多年的應用研究之后，在水下目標物、多金屬礦、金剛石礦等方面的勘探中取得來良好的應用效果。其中在大冶鐵礦深部利用高分辨率航空磁測技術勘查出了新的鐵礦體，勘查的具體數(shù)據如表1所示[6]。

表1 高分辨率航空磁測技術勘查大冶鐵礦深部得到的數(shù)據

在定量解釋大冶鐵礦中的異常變化之后，重新認識了其深部存在的磁鐵礦體，而且對新的富礦體也有了發(fā)現(xiàn)，使其增加了2033.28萬t333+334鐵礦資源、近8萬t銅金屬等，對礦上服務的延長也發(fā)揮了極大的效用。在找礦領域中具有良好的推廣價值[7]。

中高山區(qū)高精度航空磁測方法的應用范圍是中高山區(qū)、其他非中高山區(qū)。其應用成果主要有：1996～1997年，甘肅西秦嶺和云南大力等地區(qū)利用Y12飛機進行的航磁測量達到的精度具有1：20的高精度；1998年，青藏高原地區(qū)利用呼喚Ⅱ型飛機進行的航磁測量精度達到了1：100萬的高精度等。為中高山高精度航磁的發(fā)展奠定了堅實的基礎，在應用的過程中也取得了良好的航測效果，后來中高山區(qū)高精度航空磁測方法測量了近60萬km2的面積。其測量精度有1：20萬，為找礦、地質勘查發(fā)揮了極大的效用[8]。

4 總結

綜上所述，通過對地球物理勘查技術與應用的深入探究，從中可以了解到航空電磁測量技術、航空重力測量技術、航空磁測技術的特點、優(yōu)勢、具體應用等，在對這些地球物理勘查技術的有效利用之后，為我國找礦和地質勘查等工作效率的提升發(fā)揮了極大的作用，促進了我國地質工作和科學技術的發(fā)展。

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[4]曾昭發(fā)，李桐林，張良懷.地熱地球物理勘探新進展[J].地球物理學進展，2012，27（01）：168～178.

[5]張淑婷.地球物理勘查技術在探測煤礦采空區(qū)中的應用[J].物探與化探，2012，36（S1）：83～87.

[6]曾力力.關于地球物理勘查技術重要應用分析[J].黑龍江科技信息，2016，05：117.

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