基于复杂地质地貌探讨地质勘察技术

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  [摘要]我国国土面积辽阔,拥有大范围的地理跨越幅度,因此地质和地貌条件具有复杂性,而这种复杂的地质和地貌结构建设带来了很多的不便,特别是在建设前期给工作的勘察探索带来了非常大的困难,所以在此,地质勘查技术的使用就显得尤为重要了。
  [关键词]地质勘查 技术构成 现状 发展方向
  [中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-231-1
  1地质勘查技术体系的构成现状
  根据地质勘察技术的研究,勘察技术的对象,工作目的,技术本质和管理范围可分为五大类。也就是物化探类(含物探、化探、遥感专业)、探工类(含钻探、坑探专业)、测绘类(含测量、制印专业)、实验测试类(含岩矿分析与鉴定二专业)、以及地质勘查电算技术类。
  1.1物探技术
  在探测方法方面现已形成七大系统与系列,即区域重力调查、第二代航空物探、井中与地下物探、海洋物探等技术系统及油气勘探、固体矿产找矿、水工环物探等技术系列。在仪器设备方面已建有十数家地勘仪器制造厂,可批量生产各类物探仪器,满足了国内勘查行业的需要。国际常规类型我们均有,且已更新3代至5代。在作用与贡献方面至今已获得数量颇为可观的重大地质找矿效果,探测出数以百计的油气构造、数以千计的矿产地、数以万计的供水井位,而宜还完成了难以计数的工程勘测项目。
  1.2化探技术
  近年来取得了突飞猛进的发展,填补了多项技术空白。首先六种方法即水系沉积物、土壤、岩石、地植物、水化学、地气等测量技术业已建立,并取得发展与提高。其次在应用方面,除用于地質找矿之外已有成效的用于环境地质、农业地质、污染监测、考古勘察、医学地质等多方面。第三,化探技术进步方面亦相当突出,主要表现在研究并推广了一套山区、干旱区、高寒区、岩溶区等特殊景观区化探技术;区域化探样品分析方法、质量监控、标准样制备和测试方法技术;用于检查异常的Au,、Cu等野外现场分析技术等。
  1.3遥感技术
  自50年代中期开始采用航摄像片进行区域地质调查工作以来,地质遥感技术飞跃进步,包括可见光、红外、微波等多波段成象的现代遥感技术已广泛用于区调、成矿远景预测、国土与农业调查、水工环地质普查等多方面,特别是城市遥感综合调查(如北京8301工程)取得显著社会效益和经济效益。近年来陆续引进德国RMK航空摄影设备、美国航空数字多光谱扫描仪、航空定量双道红外扫描仪及地面处理设备,并引进了陆地卫星多光谱仪拷贝底片资料。MT图象与S POT图象已推广应用。我国也自行研制了JHY型机载航空红外扫描仪,开发和推广了微机图象处理系统和相应的处理软件。
  1.4钻探技术
  经过数十年的努力我国钻探技术进展很快。岩芯钻探已推广了绳索取芯金刚石钻探,并朝着多种钻探工艺配合的方向发展。冲击回转钻探、定向钻探、反循环钻探、坑道钻探、复杂岩层钻进技术等都取得了成效。泥浆体系从高固相转为低固相、从单一无机为主转为高分子为主,地勘水泥和惰性堵漏材料也已得到推广。钻探技术已用于陆地区调与普查、能源与固体矿产、地热与建筑基础等勘探;水域里的滨海钻探、深海钻探和极地钻探等,以及地下坑道中仰孔、斜孔钻探等。
  1.5坑探技术
  勘探掘进即凿、装、运综合机械化程度已有相当大的提高并形成作业线。勘探坑道软弱围岩盯注、锚、喷加固支护技术和独立长巷通风技术,以及坑道内柴油机尾气净化装置等皆已具有相当高的技术水平。中型液压凿岩机的消化吸收良好并已在生产中推广使用,同时还积极推广了“新奥法”(NATM)施工掘进技术。近些年来小断面竖井机械化作业线及井深170m掘进技术、小断面斜井机械化作业线及井深450m掘进技术、吊罐天井掘进技术、光爆及新型爆破器材等先进技术,都取得较好成果。坑探技术已在探矿、采矿、水利、交通、地下工程建设等多方面应用,特别是在隧道、涵洞、地铁、地下公路、地下储物库方面做出了突出贡献。
  1.6矿物鉴定和加工技术
  由于岩矿鉴定技术的全面提高导致矿产分选和综合利用水平大幅度的提高。这方面首先是显微镜法、费氏旋转台法、油浸法及矿物分选的重液分离、磁性分离法等普及最早。后来又发展应用X光衍射粉沫法、差热分析法、透射电子显微镜等鉴定技术。并且也引进与研制了电子探针、扫描电镜、红外吸收光谱、穆斯堡尔谱、顺磁共振谱、四圆单晶X光衍射仪、同位素质谱仪等现代技术和设备。矿物分离分选技术业已应用磁流体分离、静电分离、高频与中频介电分离等多种先进技术。磁团聚重选新工艺使效率提高数十至数百倍。
  2勘查技术体系的发展方向
  2.1物探方面
  第一是研制一批新型设备(如超导磁力仪、微伽重力仪、探地雷达、岩性探测仪、大功率TEM系统等);第二是发展一批实用的方法技术(如VSP技术、AvO技术、CT技术、X光检测技术、压电与压磁技术等);第三是开发一批资料处理和解释成图软件。
  2.2化探方面
  第一是研究地气法和寻找深理矿床方法,以及扩大化探在农业和环保方面的应用研究;第二是探索特殊矿种(如铂与铂族元素等)分析方法、多元素野外现场快速分析方法与轻便设备;第三是编制各种地球化学图件(分幅、分省、分成矿区、分不同景观单元))。
  2.3遥感方面
  第一开展窄波段波谱和成象波谱应用研究、热惯量制图研究、微波窗口理论研究;第二发展航空热红外扫描、多光谱扫描、侧视雷达的应用;第三推广模拟阴影图象、人工视差立体象对、多变量比特累加图等程序,推广图象变换程序(如蒙塞尔变换、霍夫变换等)。
  2.4岩矿分析
  第一开展超痕量的稀有分散元素、贵金属元素、气液包裹体中有关化学成分测定技术与岩矿同位素分析技术研究;第二探索能源矿产中有机成分测定、离子探针、超细磨等技术与装备;第三推广岩矿全分析、多元素同时分析、离子色谱、原子荧光等分析方法。
  2.5岩矿鉴定
  第一加强探索对岩矿表面物化性能与工艺性能测定技术研究;第二开展对矿物新材料的测定技术、细菌冶金技术、煤歼石开发利用新技术等的开发工作;第三普及低品位金矿堆浸技术、磁团聚重选工艺及设备、矿物学找矿和化学物相找矿技术、非金属深加工工艺。
  3结束语
  严峻的地下资源需求形势以及工程建设与地质环境监测治理等任务,使我们特别加大地质勘查力度,对勘查技术必将提出更多更新更复杂的要求与难题,使其必须有较大的进步与提高才可适应所面临的工作。
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