地球物理勘探技術所面臨的挑戰

地球物理勘探技術所面臨的挑戰

　　地球物理勘探技術所面臨的挑戰

　　[摘要]隨著社會生產和科學技術的發展，人類對資源要求的數量和種類在日益擴大，而且由于資源開發和能源使用等等其他因素的影響，人類對自身所居住的環境的保護問題也越來越突出。

　　地球物理勘探技術也面臨著巨大的挑戰。

　　在當前深化教育改革的時代，有全面廣泛知識面的勘探技術學，深入研究的基礎好，適應市場需求的能力強。

　　近幾年地球物理勘探技術越來越具有挑戰性。

　　在很多的方面都需要應用到物理勘探技術，它是非常注重應用性的。

　　像在地質勘探方面、工程勘探、甚至是在軍事上都有應用。

　　如此廣泛的應用，表示無力勘探技術不僅是時代發展的表現，更是時代前進的動力和需要。

　　盡管現在在物理勘探技術方面面臨很大的挑戰，但是隨著時代的進步，我們可以一步步地戰勝這些挑戰。

　　[關鍵字]物理勘探 礦產資源勘探 環境地質工程勘探 巖土勘探 挑戰

　　1物理勘探的性質和任務

　　1.1勘探性質

　　勘探廣義上是指地質勘探，包括國土資源及區域地質調查，礦產地質勘探，環境地質勘探，巖土工程勘探等等幾大類專門性勘探。

　　雖然這幾類勘探工作均可自成專科，但是深入研究，可以發現他們具有共同的基礎、理論、勘探技術和方法。

　　勘探學是地質科學理論和資源環境的勘察實踐聯系的紐帶，又是地質科學和工程技術科學聯系的橋梁。

　　在深化和改革與科技迅速發展的今天，有必要尋求他們的內在聯系，挖掘共性，建立統一的勘探技術方法，來適應國民經濟建設對綜合素質人才的廣泛需求。

　　1.2勘探任務

　　勘探面對的都是與人類生存息息相關的最基本的問題——資源和環境的勘探問題。

　　隨著社會的快速發展和人們對資源和能源的需求大大增加，同時又因此而引起的環境污染問題也是日益嚴重。

　　因此，地球勘探的任務也在不斷地擴大。

　　勘探學的基本任務是研究國土資源，特別是土地資源、水資源和礦產資源等的形成條件、分布規律及和人類生存環境進行勘探與評價，從理論上建立和完善廣義勘探技術，并提高資源勘探的地質效果與經濟效果，更好地為社會的經濟發展以及人類生活與生產活動服務。

　　現階段各種勘探技術手段和方法在資源和環境勘探中都能不同程度地得到應用，如地質勘探、物理勘探、化學勘探、航空勘探、測試和電算等等。

　　資源和環境勘探工作是一項地質、技術、經濟的綜合活動，它必須遵循經濟規律，追求勘探經濟效益，貫徹多、快、好、省的原則。

　　1.3勘探的發展歷史和趨勢

　　勘探首先是從礦產資源和水資源的找礦和勘探實踐中發展起來的。

　　在早期階段，由于采礦和冶金等工業逐漸發展，人們對礦產的需求增加。

　　找礦的知識和方法開始積累，開始形成勘探學。

　　隨著發展，勘探作業分為兩支：一支是歸屬于地質類，形成后來的找地質學;另一支是向礦山機械類或技術類靠攏，形成現今的勘探技術。

　　近幾十年來，隨著國民經濟的發展和礦產資源的開發，地表礦越來越少，找礦深度和難度增大，因而，“理論找礦”、“理論勘探”逐漸加強，勘查系統科學逐漸形成。

　　另一方面，隨著人類對資源的廣泛需求和對環境問題的日益重視，幾大類專門性勘探工作相繼發展起來，并與國際接軌，如環境地質勘探，巖土工程勘探，國土資源調查等等。

　　礦產資源只是國土資源的一部分，而資源利用又與環境保護密切相關，因而地質普查和勘探面臨著古老技術向現代技術的綜合發展。

　　2物質勘探

　　勘探基礎：

　　2.1勘探對象與地質和地理背景的關聯性

　　(1)土地資源與地質及地理環境的關聯性

　　風化殼的類型與性質取決于兩方面的因素，巖石的原始礦物成分和化學成分，以及生物氣候條件。

　　在風化程度較弱或過程進行得不徹底時，原巖成分的因素顯著，由不同原巖形成的風化殼具有不同的礦物和化學成分;但當風化作用強烈和過程進行徹底的情況下，生物氣候條件則成為主導因素，在不同的地理環境和生物氣候條件下，可形成不同類型和性質的風化殼，它們可按不同的地理區域和氣候帶劃分為幾種不同的類型，并且與一定的土地資源和礦產資源有關。

　　(2)礦產資源與地質及地理環境的相關性

　　各類礦產均產于一定的地質環境和地理環境中，即礦產的形成和分布與一定的地質。

　　沉淀礦產的形成與古地理及古氣候尤為密切，大多沉積礦床形成于海岸帶，而膏鹽和含銅沙巖主要形成于炎熱干燥氣候下的內陸湖泊，煤多形成于沼澤地帶等等。

　　還有內生礦產，例如，以有色和貴金屬為主的環太平洋成礦產帶的分布，即受到環太平洋構造、巖漿、變質帶等的控制，又具有強烈的地理特征。

　　而對于風化殘余礦床和砂床的形成于原巖成分以及古氣候關系密切。

　　在基性和超基性巖上形成鐵、硅酸鎳及鈦的風化殘余礦床，在酸性和堿性巖上形成鋁土礦和稀土礦床等等

　　(3)水資源與地質及地理環境的關聯性

　　地下水資源與地質及地理環境的關系均很密切。

　　由于地理位置、距海遠近、氣候分帶等條件的制約，使我國地表水資源在空間分布上極不平衡，在時間分配上也很不均與。

　　不同地質和地理環境不僅決定地下水的類型、特點和資源量大小，而且對工程地質勘查也有極大影響。

　　不同的地質環境和特點造成不同地下水類型并影響著地下水資源量的大小。

　　2.2資源的共性

　　地質勘探的主要對象是礦產資源、地下水資源以及有關的地質體產生出的一定的地質環境中，而且常有共生性特點。

　　礦產資源的共生性是人們早已注意到的，它是指在多種有利的地質環境和成礦條件的配合下，不同的礦種和礦床類型在時有機的聯系在一起，形成各種礦產共生組合。

　　2.3資源的分帶性

　　物理勘探主要對象是礦產資源、水資源和土地資源等具有空間分帶性。

　　這種分帶性是指礦產的物質成分、結構構造或礦物組合等在空間有規律的交替變化，呈現為分帶規律。

　　這種變化范圍大至全球，小至礦床礦體喜馬拉雅成礦帶，分布極不均衡。

　　3勘探技術挑戰

　　3.1勘探工作的經濟基礎

　　勘探對象具有很強的經濟概念，特別是作為主要勘探對象之一的礦體，是用工業指標圈定的塊體，其規模、形狀、質量等屬性特征均受到工業指標影響，隨著工業指標變化而變化。

　　經濟合理性是勘探及評價必須遵守的準則，必須講求經濟效益。

　　而經濟評價也是勘探工作不可缺少的重要部分，也是我們所面臨和需要解決的挑戰。

　　3.2勘探工作的經濟規律

　　勘探工作具有高風險性，因為地質勘探成果極不確定性，即所投入的工作有相當部分不能直接獲得對勘探對象的肯定性結論，其風險常常高于其經濟活動，只是由工作對象的隱蔽性和人們認識的局限性所決定的。

　　其次，勘探工作還具有階段性、長周期性、超前性、難度遞增行、工作效益后續性等等。

　　所以，對于發展現在的勘探技術而言，必須了解和學習勘探的一些規律性，抓住了規律才會適應需求，從而運用適當的勘探技術來進行物理勘探。

　　3.3技術基礎

　　在資源勘查、開發和利用過程中，新技術的發展總是積極因素，正是由于新技術的發展而導致了勘探理論、方法和實際工作的重大發展。

　　人類對資源的勘探和開發利用最早是從地表開始的，隨著科學技術的發展，進而就開發埋藏較淺的資源，近年來，隨著勘探技術和開采技術的迅猛發展，又開始向地球更深部進行勘探，擴大了勘探的廣度和深度。

　　同時也增加了勘探的難度。

　　而由于遙感技術及航空測量等勘探技術的發展，對人們的綜合素質要求也越來越高了。

　　面對現實的需要，雖然已經出現了一些新的技術，但是更新技術的發展使綜合勘探及綜合評價的研究成為十分迫切的任務。

　　選礦和冶煉技術的發展已使得礦產資源的綜合勘探和評價變得更為迫切，特別是過去不能開采利用的低品位礦石以及多組分礦石，更需要在技術上加以突破，來更加有效地開采和利用。

　　加工技術及經濟市場的發展為資源的綜合勘探和開發利用也提供了廣闊的前景。

　　石材切割技術及磨光技術的發展，來開拓建材資源的應用市場;提高相關技術，讓應用前景更加廣闊。

　　不管怎樣，技術的發展和市場的需求就是我們奮斗的目標。

　　雖然現在勘探技術還不是很成熟，但是對于勘探技術的前景我們大可不必擔心，克服勘探技術上的挑戰，我們就是勝利的成功者，就會讓人們重新認識到新的資源領域。

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