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物探勘查方案
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-10-18 19:29:44
固體礦產勘查
1.1地球物理勘探
地球物理勘探的在固體礦產勘查中的應用取決于各種方法所依賴的物性差異條件,且有物性差異能夠引起可以識辨的異常時,物探方法才能有效。物探找礦有直接找礦與間接找礦之分,直接找礦是指礦體本身能夠引起物探異常從而通過物探直接發現礦體;間接找礦是指礦體本身不能引起異常,而是通過發現各種控礦地質條件從而達到找礦的目的。
1.1地球物理勘探
地球物理勘探的在固體礦產勘查中的應用取決于各種方法所依賴的物性差異條件,且有物性差異能夠引起可以識辨的異常時,物探方法才能有效。物探找礦有直接找礦與間接找礦之分,直接找礦是指礦體本身能夠引起物探異常從而通過物探直接發現礦體;間接找礦是指礦體本身不能引起異常,而是通過發現各種控礦地質條件從而達到找礦的目的。
工程物探
一、常用工程物探方法
①電法勘探:包括電測深法、電剖面法、高密度電法、自然電場法、充電法、激發極化法、可控源音頻大地電磁測深法、瞬變電磁法等;
②探地雷達:可選擇剖面法、寬角法、環形法、透射法、單孔法、多剖面法等;
③地震勘探:包括淺層折射波法、淺層反射波法和瑞雷波法;
④彈性波測試:包括聲波法和地震波法。聲波法可選用單孔聲波、穿透聲波、表面聲波、聲波反射、脈沖回波等;地震波法可選用地震測井、穿透地震波速測試、連續地震波速測試等;
⑤層析成像:包括聲波層析成像、地震波層析成像、電磁波吸收系數層析成像或電磁波速度層析成像等;
二、各種工程物探方法應用范圍
1、電法勘探
1.1電測深法或K剖面法
可用于探測覆蓋層厚度和下伏基巖面起伏形態,進行地層分層和風化分帶,探測地下水位埋深等,也可用于探測構造破碎帶、巖性分界面、喀斯特、洞穴、堤壩隱患等:還可用于測試巖土體電阻率。
1.2電剖面法
可用于解決非水平板狀或球狀電性異常體探測問題,也可用于探測構造破碎帶、巖性分界面、喀斯特和洞穴等。
1.3高密度電法
可用于探測構造破碎帶、巖性分界面;喀斯特、洞穴、堤
防和防滲墻隱患等;也可用于探測覆蓋層厚度,進行地層分層和風化分帶、巖性分層等。
1.4自然電場法
可用于探測地下水流向,進行堤防和防滲墻探測,也可用于探查地下金屬管道、橋梁、輸電線路鐵塔的腐蝕情況等。
1.5充電法
可用于測試地下水流速流向,也可用于探測黏土或水充填的喀斯特洞穴、含水斷層破碎帶等低阻地質體的分布情況。
1.6激發極化法
可用于地下水探測,圈定含水的古河道、古洪積扇、喀斯特、構造破碎帶等,確定含水層的埋深,評價含水層的富水程度。
1.7可控源音頻大地電磁測深法
可用于探測隱伏斷層破碎帶、覆蓋層厚度、
地下古河道、喀斯特、洞穴等,也可用于堤防和防滲墻隱患探測,地下水和地熱資源探測等。
1.8瞬變電磁法
可用于探測覆蓋層、構造破碎帶、喀斯特、洞穴等;也可進行地層分層、風化分帶,地下水和地熱水資源調查,圈定和監測地下水污染情況,探測堤防和防滲墻隱患等。
2、 地震勘探
2.1淺層折射波法可探測地層厚度及其分層、基巖面起伏形態及風化帶厚度、隱伏構造破碎帶、松散層中的地下水位以及滑坡體厚度等,對探測巖體卸荷和洞室圍巖松弛范圍亦很有價值,也可測試巖土體縱波速度。
2.2淺層反射波法
可探測高速層下部地層,劃分沉積地層層次和探測有明顯斷距的斷層,可探測地層厚度及其分層、基巖面起伏形態及風化層厚度、隱伏斷層構造等,探測松散層中的地下水位以及滑坡體厚度,也可測試巖土體縱波速度。水上可采取地震映像成像,在淺部松散含水地層探測時,可使用具有較強分層能力的橫波反射法。
2.3瑞雷波法
是一種頗具發展潛力的地震勘探方法,可進行淺部覆蓋層分層,飽和砂土液化判定,地基加固效果評價,在測定巖土體密度,地基承載力等地基力學參數測試方面也作了許多有意義的工作。
2.4垂直反射法
利用彈性波的反射原理,采用極小等偏移距的觀測方式對目的體進行探測,根據反射信息的相位、振幅、頻率等變化特征進行分析和解釋的一種彈性波勘探方法。在工程質量檢測中應用較廣。
3.1雷達剖面法
可用于淺層覆蓋層分層,探測喀斯特、構造破碎帶、滑坡和塌陷等地質災害、堤壩隱患和地下管線等,進行隧道施工掌子面超前預報。也可用于檢測公路施工質量、地下洞室圍巖與混凝土襯砌結合部狀況、混凝土內部缺陷等。
3.2雷達透射法
可用于孔間探測及其他二度體空間探測。
3.3雷達寬角法
可用于估算介質的電磁波傳播速度或確定反射界面的深度。
3.4孔中雷達
可探測鉆孔周邊一定范圍內的地質異?;蜻M行地層分層,孔間雷達也可較精確地探測孔間的地質異常體。
4.1單孔聲波
可用于測試巖體或混凝土縱波、橫波速度和相關力學參數,探測不良地質結構、巖體風化帶和卸荷帶,測試洞室圍巖松弛圈厚度,檢測建基巖體質量及灌漿效果等。
4.2穿透聲波
可用于測試孔間或其他二度體空間的巖土體或混凝土波速,探測不良地質體、巖體風化和卸荷帶,測試洞室圍巖松弛圈厚度,評價混凝土強度,檢測建基巖體質量及灌漿效果等。
適用于不良地質體探測,灌漿效果檢測,建基巖體質量檢測,混凝土粱柱及壩體質量檢測等??蛇M行巖體質量分級,圈定構造破碎帶、裂隙密集帶、喀斯特及洞穴等速度異常地質體。
地熱物探
一、地熱預查
根據區域和深部的綜合地球物理資料,對大區域的地熱資源遠景進行評價,對地熱資源開發的長期規劃提供依據。預查階段采用衛星遙感圖像、區域航磁和重力資料、大地電磁頻率測深和地震測深大剖面、天然地震記錄和區域地熱流資料,進行綜合研究分析。板塊邊界地帶具有形成地熱資源最有利的地質條件。這種構造在衛星遙感圖像、區域航磁和重力圖上都有明顯反映。高熱流值、地殼內的低電阻率和低波速是這種構造的重要特征。如冰島、日本、新西蘭等國和中國的臺灣、西藏等地區都屬于這種類型。中國東南沿海福建和廣東等省的衛星遙感圖像上,出現巨大的環形影像和長達數百公里的線形影像,反映了深部熱源體和較深的斷裂的存在。重力和地震測深大剖面資料表明地殼厚度向東南方向逐漸變薄。這些資料都反映了東南沿海良好的地熱遠景。油氣盆地的區域地溫梯度和重力、地震資料能提供盆地的地熱遠景。
在區域評價的基礎上,按不同地熱地質特征,采用恰當的方法進行調查,為進一步勘探地熱田提供靶區。溫泉是地熱田的露頭標志。通常是在溫泉的周圍用直流電法、自然電場法、不同深度的地溫測量和地球化學的元素分析法進行普查。民用井水水溫調查和各種鉆井井溫資料的收集是普查隱伏地熱異常的有效而成本低的方法。
在山區,溫泉和隱伏的熱水排泄點往往出現在兩組以上斷裂的交匯處。因此,在普查山區隱伏地熱田,可首先選擇經濟上需要,地質上有遠景的地區,采用1:10000至 1:50000比例尺的航空像片進行局部斷裂構造分析。在解釋的斷裂構造交匯區的溝谷中,采用電法、地球化學方法和30米淺井地溫控制剖面測量,在此基礎上提出是否需要進行鉆探,以及關于具體井位的建議。在覆蓋層較厚,面積較大的平原盆地,要開展成圖比例尺為1:50000至 1:100000的局部重力測量,選擇重力高異常區、重力梯度帶或梯度帶的交匯區,以此提供試驗性普查鉆井井位。油氣田或煤田的地熱梯度異常區也可以作為中低溫地熱田勘探目標。
采用綜合物探方法詳細勘查熱田構造和儲熱層構造,為開發地熱田提供依據。在勘探階段所采用的物探方法,必須充分依據地熱田的地形、地質和地球物理條件加以恰當選擇。各地區有各自的特點。在中國西藏羊八井地區,采用電測深面積測量,在電測深視電阻率極小值平面圖上,以30歐·米等值線圈定地熱田邊界(如圖)。京、津地區則采用重力詳查,提供隆起區和與地熱異常相吻合的重力梯度帶,圈定隱伏熱田范圍。在福建省福州市,熱水沿花崗巖中偉晶巖脈的裂隙上升,福州市因此采用大比例尺地面磁測,查明低磁性偉晶巖分布方向和位置,劃定熱水斷裂帶,以此提供了總體開發依據。為查明勘探階段地熱田的資源背景,還可采用大地電流和大地電磁頻率測深和人工地震及微地震觀測,以了解詳細的熱田構造。對全部鉆井作穩態井溫和井溫梯度測量,編制熱田溫度場資料,都是地熱田開發設計時所必須的。