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新泰市鲁新岩土工程勘察有限公司

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地质勘查方法与技术
发布时间:2016-10-14        浏览次数:404        返回列表
 地质勘查的方法很多,在地质勘查的每个阶段中都要使用一些方法来进行。目前,一般讲,地质勘查的方法可分为地质方法、地球化学测量方法、地球物理测量方法和探矿工程方法等。

一、地质方法

 ( 一 ) 地质填图法 是地质工作的一种基本工作方法。是对工作区进行系统的地质观察,制一定比例尺的地质图,明工作区的地质构造特征和矿产形成、赋存的地质条件,进一步工作提供资料依据。在地质勘查的各个阶段,要进行地质填图工作,是根据工作阶段的不 同,比例尺精度不同而已。

 ( 二 ) 砾石找矿法 露头风化后所产生的矿砾或与矿化有关的岩石砾石在重力、水流、冰川的搬运下,散布的范围大于矿床的分布范围,据这种原理,山坡、水系或冰川活动地带研究和追索,而寻找矿床的方法,砾石找矿法。 按矿砾 ( 岩砾 ) 的形成和搬运方式,石找矿法可分为河流碎屑法和冰川漂砾法。

 ( 三 ) 重砂找矿法 重砂找矿法又称重砂测量。它是沿水系、山坡或海滨等,松散沉积物 ( 包括冲积、洪积、坡积、残积、滨海沉积等 ) 中系统地采集样品,过重砂分析和综合整理,合工作区的地质、地貌条件和其他找矿标志,现并圈定有用矿物或与矿产密切相关的重砂异常 ( 即矿产机械分散晕 ),再依其追索原生矿床或砂矿床的方法。 重砂找矿法对寻找某些有色金属 (钨、锡、铋、铅锌等 ) 、稀有及放射性元素 ( 铌、钽、铍、锆、钇、钍等 ) 、贵金属 ( 金、银、锇、钇等 ) 以及铭、铁、金刚石等矿床较为有效。

 ( 四 ) 遥感地质法 遥感技术是一种新兴的综合性探测技术。它通过遥感平台上装置的传感器, 远距离( 不与目标接触 ) 接受目标反射或发射的各种不同波段的电磁波信息, 经过对这些信息的处理和解译 , 达到对远距离目标的探测和识别的目的。 遥感地质法是综合应用现代的遥感技术来研究地质规律,进行地质调查和资源勘查的一种方法。它是从宏观的角度,着眼于由空中取得的地质信息,即以各种地质体和某些地质现象对电磁波辐射的反应作为基本依据,综合其他地质资料,以分析判断一定地区内的地质构造和矿产情况。它具有调查面积大、速度快、成本低、不受地面条件限制等优点。目前主要用于地质填图、发现及研究与矿产有关的地质构造现象。例如利用以飞机为主的飞行器在空中所进行的地质和矿产的综合性探测及调查就是目前常用的一类地质资源遥感方法,称为航空地质方法或航空地质。它主要包括航空摄影地质、航空地球物理探测、航空地球化学探测及空中地质观测等。

( 五 ) 数学地质法 数学地质法是地质学与数学及电子计算机相结合的产物,目的是从量的方面研究和解决地质科学问题。数学地质方法的应用范围是极其广泛的,几乎渗透到地质学的各个领域。目前,数学地质的基本内容或方法有:

①地质数据的统计分析;②地质过程的计算机模拟;③地质数据储存、索取、自动处理和显示等。

二、地球化学测量方法

        地球化学测量方法简称化探。它是以地球化学理论为基础,以现代分析技术和电算技术为主要手段,从各种天然物质中系统地采集样品,分析测试某些地球化学特征数值,对获得的数据进行处理,以便发现地球化学异常,通过对地球化学异常的解释评价而进行找矿的方法。

( 一 ) 岩石地球化学测量 简称岩石测量。这种方法是系统地采集岩石样品,分析其中的微迹元素或其他地球化学特征,以发现与矿化有关的各类原生异常 ( 地球化学省、区域原生异常、矿床原生晕等),并进而寻找矿床。

 ( 二 ) 土壤地球化学测量 简称土壤测量。这种方法是系统地测量土壤 ( 包括各种风化产物 ) 中的微迹元素含量或其他地球化学特征,测量的目的是发现与矿化有关的各类次生异常 ,并进而寻找矿床。

( 三 ) 水系沉积物地球化学测量 简称水系测量。即系统地采集一种或数种水系沉积物质的样品,测定元素含量或其他地球化学特征,以发现与矿化有关的异常,并进而寻找矿床的方法。

 ( 四 ) 植物地球化学测量 简称植物测量。这种方法是系统地测量植物 ( 主要是深根植物如乔木与灌木等 ) 中的微迹元素含量或其他地球化学特征 , 以发现其中的地球化学异常 ( 称为植物异常 ) 并进而寻找矿床。

 ( 五 ) 气体地球化学测量 简称气体测量或气测。是系统地测量天然物质 ( 如土壤、岩石、大气等 ) 中气体组分的化学成分或其他地球化学特征,以发现与矿化有关的气体异常,并进而寻找矿床的方法。此外,还有微生物地球化学法、同位素地球化学法和气液包裹体地球化学法等。

三、地球物理测量方法

        地球物理测量方法简称物探,它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性和放射性等物理性质的差异为研究基础,用不同的物理方法和物探仪器 , 探测天然的或人工的地球物理场的变化,发现物探异常,通过解释评价物探异常而进行找矿的方法。

 ( 一 ) 重力勘探 是利用组成地壳的各种岩体、矿体的密度差异所引起的重力变化而进行地质勘探的一种方法。

(二)磁法勘探 自然界的岩石和矿石具有不同磁性,可以产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。

(三)电法勘探 是根据岩石和矿石电学性质(如导电性、电化学活动性、导磁性和介电性,即所谓“电性差异”)来找矿和研究地质构造的一种方法。

(四)地震勘探 它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘测地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向下传播时,遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面,用专门的计算或仪器处理,能够准确地测定界面的深度和形态,判断地层的岩性,勘探含油敢构造甚至直接找油,勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。

(五)测井 是在钻孔中使用的地球物理勘探方法的通称。根据所利用的岩石物理性质不同,可分为电测井、放射性测井、磁测井、声波测井、热测井和重力测井等。根据地质和地球物理条件,合理地选用综合测井方法可以详细研究钻孔地质剖面、探测有用矿产、详细提供计算储量所必需的数据。

(六)放射性物探 又称“放射性测量”,是放射性地球物理勘探的简称。它是根据放射性射线的物理性质,利用专门的仪器,如辐射仪、射气仪等,通过测量放射性元素的射线强度或射线浓度来寻找放射性元素矿床的一种物探方法。同时,也是寻找与放射性元素共生的稀有元素、稀土元素以及金属元素矿床的辅助手段。它的方法有:地面γ测量、航空γ测量、辐射取样、γ测井、射气测量、径迹测量和物理分析等。

(七)红外探测 是通过波动式的红外仪器,接受地表辐射的红外能,探测地球资源的方法。各种物质由于其成分、结构以及所处的地质条件不同,其自身的温度与辐射特性也不同,反映出不同的红外图像。对红外图像进行分析,可以判别物体的成分结构、性质以及所处的状态,从而区别物体。在飞机或宇宙飞行器上应用红外照相与红外扫描成象的方法分别在白天和夜间接受地表的红外能,进行地球资源探测。特别是在大面积水文地质普查中,可用于水文地质填图,还用于调查大地构造变动,寻找与热作用有关的矿床以及用于监视火山活动、森林着火,监视水和空气的污染、植物生态变化情况等,并广泛用于军事侦察。

四、 “三S”技术

        “三S”技术及其集成是地球空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心,而地球空间信息科学又是数字地球的核心。所以也可以说,“三S”技术是数字地球的核心的核心。

 ( 一 ) 数字地球 数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。简要地讲,是对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。通俗地讲,就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中 , 实现在网络上的流通,并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。 数字地球的核心是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题,最大限度地利用资源,并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息。其特点是嵌入海量地理数据,实现多分辨率、三维对地球的描述 , 即 " 虚拟 地球 " 。 要在电子计算机上实现数字地球需要诸多学科 , 特别是信息科学技术的支撑。这其中主要包括:信息高速公路和计算机宽带高速网络技术、高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量数据处理与存贮技术、科学计算以及可视化和虚拟现实技术。

 ( 二 )" 三 S" 技术 ‘三 S" 技术是全球定位系统 (G 自 ), 地理信息系统 (GIS) 和航空航天遥感技术 (RS) 的统称。没有 " 三 S" 技术的发展,现实变化中的地球是不可能以数字的方式进入计算机网络系统的。

1. 空间定位 (G 自 ) 技术 GPS 作为一种全新的现代定位方法,己逐渐在越来越多的领域取代了常规光学和电子仪器。20 世纪 80 年代以来,尤其是 90 年代以来,G自卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合,在空间定位技术方面引起了革命性的变化。用 GPS 同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间,从静态扩展到动态,从单点定位扩展到局部与广域差分,从事后处理扩展到实时 ( 准实时 ) 定位与导航 , 绝对和相对精 度扩展到米级、厘米级乃至亚毫米级 , 大大拓宽了它的应用范围和在各行各业中的作用。

2. 航空航天遥感 (RS) 技术 当代遥感的发展主要表现在它的多传感器、高分辨率和多时相特征。遥感信息的应用分析己从单一遥感资料向多时相、多数据源的融合与分析,从静态分析向动态监测过渡,从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡,从对各种现象的表面 描述向软件分析和计量探索过渡。近年来,由于航空遥感具有的快速机动性和高分辨率的显着特点使之成为遥感发展的重要方面。

3. 地理信息系统 (GIS) 技术 随着 " 数字地球 " 这一概念的提出和人们对它的认识的不断加深,从二维向多维动态以及网络方向发展是地理信息系统发展的主要方向,也是地理信息系统理论发展和诸多领域的迫切需要,如资源、环境、城市等。在技术发展方面 , 一个发展是基于 Client/Server结构 , 即用户可在其终端上调用在服务器上的数据和程序。另一个发展是通过互联网络发展 Intemet GIS 或 Web -GIS, 可以实现远程寻找所需要的各种地理空间数据,包括图形和图像,而且可以进行各种地理空间分析,这种发展是通过现代通讯技术使 GIS 进一步与信息高速公路相接轨。另一个发展方向,则是数据挖掘 (Data Mining), 从空间数据库中自动发现知识, 用来支持遥感解译自动化和GIS 空间分析的智能化。

4." 三 S" 集成技术 “三 S”集成是指将上述三种对地观测新技术及其他相关技术有机地集成在一起。这里所说的集成 , 是英文Intergration 的中译文,是指一种有机的结合 , 在线的连接、实时的处理和系统的整体性。 GPS, RS,GIS 集成的方式可以在不同技术水平上实现。" 三 S" 集成包括空基 " 三 S" 集成与地基 " 三 S" 集成。 空基 " 三 S" 集成:用空一地定位模式实现直接对地观测,主要目的是在无地面控制点 ( 或有少量地面控制点 ) 的情况下 , 实现航空航天遥感信息的直接对地定位、侦察、制导、测 量等。 地基 " 三 S" 集成:车载、舰载定位导航和对地面目标的定位、跟踪、测量等实时作业。

 

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