综合地球物理方法在矿山地质环境评价中的应用研究.pdf

第 3期 2 0 1 5年 6月 矿 产 保 护 与 利 用 CONS ERVAT I ON AND UT I LI ZATI ON OF M I NERAL RES OURCES N o 3 J u n 2 0 1 5 综合地球物理方法在矿山地质环境评价中的应用研究 喻忠鸿 ， 严玲琴 ， 王金海 ， 孟军海 ( 1 青海省第三地质矿产勘查院 ， 西宁 8 1 0 0 0 0； 2 青海省地质调查局 ， 西宁 8 1 0 0 0 0) 摘要： 地球物理方法作为勘查地下地质构造情况的重要技术手段， 具有速度快、 成本低和不破坏地质环境 的优点， 可为矿山地质环境影响评价提供可靠数据 ， 有助于提高环评质量， 在环境地质调查、 评价和研究中有 广泛的应用。对常用的地球物理方法在矿山地质环境评价工作中的作用进行了简述， 在石灰岩矿山环境影 响评价工作中， 应用综合地球物理方法解决具体地质问题， 并对应用效果进行了评价， 以期研究成果能为同 类矿山环评工作提供一些借鉴。 关键词 ： 地球 物理 ； 矿 山； 地质环境评价 中图分类号 ： P 6 3 1 ； X 8 2 2 5 文献标识码 ： B文章编号 ： 1 0 0 1 0 0 7 6 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 0 2 5 0 4 D O I ： 1 0 1 3 7 7 9 j c n k i is s n l O 0 1 0 0 7 6 2 0 1 5 0 3 0 0 6 S t u d y o n C o mp r e h e n s iv e G e o p h ) s ic a l Me t h o d s in Min e Ge o l o g i c a l E n v ir o n me n t a l As s e s s me n t Y U Zh o n g h o n g ， L in g q in ，W A NG J in h a i ，ME NG J u n h a i ( 1 T h e T h i r d I n s t i t u t e o f Qi n g h a i Ge o l o g y a n d Mi n e r a l S u r v e y ， X i n i n g 8 1 0 0 0 0， Qi n g h a i， Ch i n a； 2 Qin g - h a i Ge o l o g y S u rve y ，X i n i n g 8 1 0 0 0 0， Qi n g h a i， C h i n a ) Abs t r a c t： As a n imp o r t a nt g e o l o g ic a l s u r v e y t e c h n o l o g y，g e o p h y s ic s ha s a d v a n t a g e s o f f a s t ，l o w c o s t a n d l e s s d e s t r u c t i o n t o t h e g e o l o g ic a l e n v i r o n me n t Ge o p h y s ic s p r o v id e s h ig h a c c u r a c y d a t a t o min e g e o l o g ic a l e n v ir o n me n t e v a l u a t io n，wh ic h c a n he l p t o imp r o v e t h e e n v ir o n me n t e v a l u a t io n q u a l i t y， a nd it is wi d e l y u s e d i n e n v ir o n me n t a l g e o l o g ic a l s u r v e y，e v a l u a t io n a n d r e s e a r c h I n t h is p a p e r， t he r o l e o f g e o ph y s ic s i n g e o l o g ic a l e n v i r o nme n t a l a s s e s s me n t wa s b r ie fl y in t r o d u c e d，a n d t h e e f f e c t s o f a p pl ic a t io n ba s e d o n p r a c t ic a l wo r k we r e s t u di e d Ke y wor ds： g e o p h y s i c s ；min e；g e o l o g ic a l e n v ir o n me n t a l a s s e s s me n t 在我国的现代化建设过程 中， 经济发展 与环境 保护之间的矛盾 突出， 环境质量评价 ( 包括现状评 价和影响评价) 正是使经济与环境协调发展的有效 评价方法之一 ， 对我 国的环境保护事业具有重要意 义。随着国家对环境问题和矿 山安全 的 日益重视 ， 矿山地质环境影响评价工作 已取得 了重要进展 ， 在 抗灾减灾防灾和地质灾害危险性评估中都发挥了重 要作用 ， 为政府决策和工程建设提供指导依据。 地球物理方法作为勘查地下地质构造情况的重 要技术手段 ， 能提供多种描述地质体的物理参数 ， 并 具有速度快 、 成本低和不破坏地质环境的优点 ， 为矿 山地质环境影响评价提供可靠 的数据 ， 有助于提高 环评质量 ， 可以为评估地质灾害危险性 、 论证地质环 境对矿 山建设及生产活动的适宜程度以及提出针对 矿山生产活动引起 的地质灾害的防治和治理方案等 提供科学依据。各种物探技术在环境调查工作 中得 到了进一步改进 和广泛应用” ， 在很 大程度上提 高了地球物理勘探解决 问题 的能力 ， 环境物探得 到 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 41 2 作者简介： 喻忠鸿( 1 9 8 3一) ， 男， 工程师， 硕士， 主要从事地球物理方法应用技术研究。E ma il ： p is c e s fis h 1 6 3 c o m。 通讯作者： 严玲琴( 1 9 8 3一) ， 女， 工程师， 硕士， 主要从事地球物理数据处理解释与方法技术研究。 2 6 矿产保护与利用 2 0 1 5年 了世界多数国家地 球物理学会 的正式承认 ， 对促进 环境物探 的发展具有深远的影响 。 综合地球物理 方法在本次地质环境评 价项 目 中， 为水文地质调查工作提供 了大量地下地质信息 ， 较好的弥补 了水文地质工作地 下信息量偏 少的缺 陷， 对提高本矿区的环评地质调查质量有显著作用。 1 矿山地质环境评价中常用的地球物 理方法简述 1 1 浅层地震勘探方法 用于地质环境评价和灾害调查 的浅层地震勘探 方法主要有反射波法 、 折射波法 、 瑞雷面波法及地震 层析技术。其中 ， 反射波法由于其较高 的分辨率 ， 在 地质环境问题中应用 比较广泛 ， 是研究地层界 面的 起伏变化 、 探测地下溶洞 、 地 面塌陷的调查 、 地基调 查 、 探测隐伏断层等 的有效勘查方法之一。折射波 法在地质 灾 害研究 方面应 用较 少 ， 鲜有 成功 的报 道 。 。瑞雷面波法适于浅层地质调查 ， 具有 高分 辨率的特点 ， 可广泛用于研究浅部地层结构 ， 评价地 基 的处理效果。地震层析技术在研究地下精细结构 方面已得到广泛应用 ， 可在地质灾害和环境地 质研 究 中查 明地下构造 、 裂隙等分布规律。 1 2 电阻率法 在矿山地质环境评 价 中常用 的有 电阻率 剖面 法 、 电测深法和高密度电法。 电阻率剖面法简称 电剖面法 。它主要反映地下 一 定深度内沿观测剖面水平方向地电断面特征 。电 剖面法在地质环境评价中通常用来了解地下隐伏的 岩溶裂隙发育带 、 溶洞 、 暗河 、 断层破碎带等一些 电 性不均匀体。 电测深法是以地下不同岩矿石的电阻率差异为 基础 ， 建立人工 电流场 ， 并以不同的极距观测同一测 点在不同深度岩矿石 的视 电阻率 ； 通过研究地 电断 面， 查 明地质构造或者解决 与深度有关的地质 问题 ， 主要反映地下不同电性 的岩层随深度 的分布情况 。 高密度 电法在解决 岩石或土体 中的隐伏 空穴 ( 岩溶 、 煤洞等 ) 、 采空区和暗河的存在位置 、 埋藏深 度及空问分布形态 ； 滑坡 的电性结构 ； 断层 、 地裂缝 的垂 向延伸及倾向等问题上都有明显的地质效果和 显著的社会经济效益 J 。 1 3瞬变电磁 法 瞬变电磁法是以地壳 中岩石和矿石的导电性差 异为主要物理基础 ， 将不接地 回线或接地线源通 以 脉冲电流为场源， 以激励探测 目的物感应二次电流 ， 在脉冲问隙测量二次场随时问变化 的响应 ， 从而 了 解地下介质的电性变化情况。瞬变 电磁法在环境调 查 中有较多应用 ， 在探测断裂带 、 采矿中的陷落柱及 地下岩溶等方面都有 良好 的效果 J 。 1 4探地雷达 探地雷达是利用探测 目标体与周围介质的导电 性 、 介 电性 的差异 ， 通过高频脉冲电磁波 ( 主频 为数 十 上千 MHz ) 在电性界面上的反射来探测有关 目 标体 。 探地雷达采用高频带和高速采样技术 ， 其探测 分辨率大大高于其它物探方法 ， 从而极大地提高了 人们对近地表特征的探测能力 。实践表明， 探 地雷 达在地质环境调查 中可用于浅部地层 划分 、 土壤填 图以及潜水面 、 岩溶洞穴 、 断裂破碎带 、 地下废弃物 、 埋藏物的探测等。 1 5 核磁 共振 技术 在地质环境评价中， 核磁共振技术可应用于确 定方法探查深度范围内各含水层的情况和特征 ， 含 水层岩石结构及其分布 ； 定量评价 含水层 的渗透性 参数 、 厚度 、 埋深 、 含水量及上述参 数在平 面和断面 ， 变化情况 ； 进行水均衡计算 ； 对预测的水源地进行 评价 ； 确定水井位置 ； 监测江河堤坝渗漏范围以及滑 坡监测等。 1 6 其它方法 其它方法如重磁和放射性勘查 ， 虽然在我 国的 地质环境评价工作 中应用相对较少 ， 但在某些特殊 情况下 ，