綜合物探方法在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用

王金亮 黃小軍

摘 要：物探方法在進(jìn)行地質(zhì)勘探過程中得到了廣泛的使用，并且占據(jù)著極其重要的位置，但是在進(jìn)行地?zé)峥碧降倪^程中很少使用物探法，因?yàn)闆]有一種方式是專門為地?zé)峥碧竭M(jìn)行研發(fā)的，在進(jìn)行地?zé)峥碧綍r(shí)應(yīng)當(dāng)將物探法進(jìn)行有效的綜合利用。文章從物探方法的分類、各種物探方法的原理及應(yīng)用，以及地?zé)峥辈橹袑?duì)物探方法組合的應(yīng)用這三個(gè)方面對(duì)綜合物探方法在地?zé)峥辈橹械膽?yīng)用進(jìn)行分析、闡述。

關(guān)鍵詞：綜合物探；地?zé)?；勘探；?yīng)用

1 前言

隨著資源的不斷使用，地?zé)豳Y源逐漸走入人們的視野。在進(jìn)行地?zé)豳Y源的勘探過程中，對(duì)于物探部門提出了更高的要求，勘探部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)地質(zhì)狀況選擇合適的物探法，避免過于使用單一的勘探方法，進(jìn)而提高勘探的精確度、深度等。利用綜合物探法可以全面的獲得地質(zhì)的狀況資料以及地?zé)岬馁x存情況等各種資料，便于后期的地?zé)豳Y源的開發(fā)和研究。

2 物探方法的分類

在進(jìn)行地球物力資源的勘探過程中，使用的方法可謂多種多樣，對(duì)此可以將其分為以下幾個(gè)種類：鉆井法勘探、航空勘探、測(cè)井勘探以及地面勘探。測(cè)井勘探是一種利用地球物理進(jìn)而研究地面的剖面圖，從而解決地下地質(zhì)條件的方法，這種勘探技術(shù)又分為十幾種具體的方法。地震法勘探技術(shù)就是利用地震波在地層中的傳播規(guī)律進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)的勘探，或者進(jìn)行礦藏的查找。這種方法具有勘探精度高、數(shù)據(jù)處理手段多樣化，同時(shí)勘探的速度也很快。地震勘探技術(shù)是近幾年才興起的勘探技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)演變成為一種系統(tǒng)化的勘探技術(shù)。電法地層研究技術(shù)就是利用不同的地層具有不同的導(dǎo)電性性質(zhì)進(jìn)行地層狀況的勘探，進(jìn)而尋找地下埋藏的礦產(chǎn)、地下水等資源。

重力勘探法以及磁法勘探法與傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探法相比，具有許多的優(yōu)點(diǎn)。重力勘探法大多用于地質(zhì)區(qū)域構(gòu)造的單位劃分，以及進(jìn)行各種地質(zhì)狀況的研究工作。而利用磁法勘探技術(shù)可以對(duì)地下埋藏的礦產(chǎn)進(jìn)行勘探，并且對(duì)于巖漿巖等的分布進(jìn)行勘探，從而確定被地下水侵蝕的地區(qū)。

遙感測(cè)控勘探技術(shù)就是利用衛(wèi)星或者航空拍攝的影像資料，并且根據(jù)不同的比例尺、不同時(shí)間拍攝的圖像進(jìn)行地質(zhì)狀況的分析，從而判定各種地層、地貌以及地質(zhì)構(gòu)造的狀況，以便更好地進(jìn)行礦藏以及地下水資源的判定。

3 各種物探方法的原理及應(yīng)用

3.1 磁法勘探

所謂的磁法勘探就是利用巖層具有不同磁化強(qiáng)度的特性，在磁場(chǎng)中對(duì)地層進(jìn)行磁性探測(cè)，并且根據(jù)探測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行磁場(chǎng)空間分布的特征以及規(guī)律等與地質(zhì)狀況間的聯(lián)系，對(duì)所測(cè)地層的狀況進(jìn)行勘探。例如是沉積巖形成的地層，磁異常經(jīng)常會(huì)發(fā)生在巖漿巖侵入的位置，而巖漿巖的存在是地?zé)嵝纬傻臈l件，可以說(shuō)是熱能的源頭。在較大的地質(zhì)構(gòu)造中一般都伴隨有巖漿的活動(dòng)，在利用磁法進(jìn)行勘探時(shí)，不僅僅可以尋找到巖漿巖，還可以尋找到較大的地質(zhì)構(gòu)造斷裂地帶。對(duì)于磁法勘探可以分為地面高精度磁測(cè)、航空磁測(cè)方法進(jìn)行測(cè)量。

3.2 重力勘探

在利用重力進(jìn)行勘探時(shí)，可以根據(jù)地下巖層以及礦物質(zhì)密度分布情況所引起的重力變化，或者巖石密度不同引起的重力變化，可以將這些重力變化成為重力異常。通過對(duì)重力異常狀況進(jìn)行分析，并且與其他地質(zhì)資料進(jìn)行相對(duì)比，可以對(duì)地下儲(chǔ)熱區(qū)進(jìn)行勘探，并且尋找出地?zé)岬牧黧w位置。在進(jìn)行重力勘探時(shí)，經(jīng)常是將在野外測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的校正之后，可以得出重力異常分布圖、剩余重力分布圖等圖紙，繼而進(jìn)行地質(zhì)狀況的推斷。

3.3 電法勘探

在進(jìn)行地?zé)豳Y源的勘探中，電法勘探技術(shù)是經(jīng)常使用的地球物理勘探法，這種勘探方法可以有效地分析和論證地?zé)嵝纬傻臈l件，并且可以用來(lái)確定地?zé)醿?chǔ)藏的分布、地質(zhì)導(dǎo)熱構(gòu)造等，進(jìn)而可以推斷出地?zé)岙惓５牡貙印?duì)于電法勘探技術(shù)可以分為電測(cè)深法、激發(fā)極化法以及可控音頻大地電磁測(cè)深法這三種方法。其中電測(cè)深法可以用來(lái)確定地?zé)醿?chǔ)存的深度以及地?zé)醿?chǔ)存頂部巖層的結(jié)構(gòu)；激發(fā)極化法可以用來(lái)進(jìn)行水熱侵蝕帶的確定以及地下水的分布情況。

3.4 地震勘探

所謂的地震勘探就是利用人工激發(fā)產(chǎn)生的地震波在不同巖層內(nèi)的傳播規(guī)律進(jìn)行地下地層狀況的勘探方法。在人工激發(fā)地震波以后，地震波在地下各個(gè)地層中不斷的進(jìn)行傳播、反彈等，進(jìn)而對(duì)于各種地震波資料的收集，從而利用地震波的傳播規(guī)律，對(duì)于地質(zhì)狀況進(jìn)行勘探。這種勘探方法與其他的勘探方法相比具有極高的精確度、探測(cè)深度大以及分辨率高的優(yōu)點(diǎn)。

4 地?zé)峥辈橹袑?duì)物探方法組合的應(yīng)用

4.1 研究區(qū)的地球物理參數(shù)模型

通過參考某個(gè)研究區(qū)的數(shù)據(jù)以及資料，對(duì)地?zé)醿?chǔ)存狀況以及上覆巖層的情況進(jìn)行綜合的分析，進(jìn)而可以得到該研究區(qū)的地球物理參數(shù)模型曲線。根據(jù)曲線中的資料，我們可以發(fā)現(xiàn)基巖碳酸鹽巖溶裂隙型地?zé)醿?chǔ)存層的地震波速平均值為2681m/s～2732m/s，是地震波傳播的高速層，并且與上覆巖層存在較大的差異。由此可知，根據(jù)利用綜合物探法測(cè)得的參數(shù)模型，我們可以準(zhǔn)確的尋找出需要的數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行地?zé)醿?chǔ)存情況的分析。

4.2 物探方法組合的意義

在進(jìn)行地球物理參數(shù)勘探時(shí)，所利用的技術(shù)就是一種組合型勘探技術(shù)。地球物理勘探技術(shù)就是利用各種不同的數(shù)據(jù)測(cè)量方法對(duì)于同一測(cè)量區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量，主要包括平面測(cè)量以及垂直測(cè)量這兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)測(cè)量，在進(jìn)行野外測(cè)試的試驗(yàn)階段應(yīng)當(dāng)根據(jù)資料進(jìn)行有效的總結(jié)、分析，進(jìn)而對(duì)地質(zhì)的垂向以及平面的特征進(jìn)行了解。

在進(jìn)行地?zé)峥碧竭^程中，應(yīng)當(dāng)采用多種物探法有效結(jié)合的方式進(jìn)行，尤其是在進(jìn)行地質(zhì)任務(wù)時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇合適的測(cè)量方法，并且將這些方法進(jìn)行有效的組合。具體的組合方法可以根據(jù)研究區(qū)域的地質(zhì)狀況進(jìn)行選擇，就是將研究區(qū)域與其他地層的特性差異進(jìn)行分析，如果這兩者之間的差異比較大，將能夠被研究區(qū)域內(nèi)的測(cè)量?jī)x器及時(shí)的觀測(cè)到。

地球物理勘查工作的任務(wù)是初步查明：①圈定地?zé)岙惓７秶蜔醿?chǔ)的空間分布特征；②確定基底起伏及隱伏斷裂的空間展布；③確定勘查區(qū)的地層結(jié)構(gòu)，熱儲(chǔ)層的埋藏深度。鑒于這些地質(zhì)任務(wù)，參考研究區(qū)的工作成果和其他資料，對(duì)比分析各種方法在不同地?zé)崽锏膽?yīng)用效果，結(jié)合地?zé)崽锏厍蛭锢硖卣?，建立本區(qū)地球物理勘探方法組合。

4.3 物探方法勘探地?zé)豳Y源所面臨的挑戰(zhàn)

4.3.1 地質(zhì)勘探單位、業(yè)主以及政府部門對(duì)于物探技術(shù)了解不充分，對(duì)于地?zé)峥碧郊夹g(shù)的重視不夠。

4.3.2 地球物理資料反演的非唯一性。產(chǎn)生地球物理反問題多解性的原因：①不同的物質(zhì)形態(tài)和性質(zhì)變化對(duì)地球物理場(chǎng)的影響具有等效現(xiàn)象；②正演問題的非線性；③觀測(cè)數(shù)據(jù)的有限性。反演的非唯一性為精確勘查地?zé)豳Y源帶來(lái)一定的困難。

4.3.3 地?zé)豳Y源勘查深度加深，技術(shù)難度加大。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，資源不斷消耗，我國(guó)本土資源的勘探開發(fā)已由淺層逐漸向深層發(fā)展，地?zé)豳Y源也是如此。深部地?zé)豳Y源的勘查，技術(shù)難度大。

5 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，物探技術(shù)具有許多的優(yōu)點(diǎn)，可以客觀的反應(yīng)一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)狀況。尤其是在進(jìn)行各種類型的熱量賦存狀況規(guī)律的研究等有著積極豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且在以往的地?zé)峥碧竭^程中展現(xiàn)了極好的優(yōu)勢(shì)。但是，各地的地質(zhì)條件是各不相同的，因此在進(jìn)行勘探的過程中應(yīng)當(dāng)將多種物探法進(jìn)行組合使用，進(jìn)而全面的對(duì)地層進(jìn)行勘探，獲得我們需要的資料數(shù)據(jù)，便于后期的分析以及研究工作的進(jìn)行，降低投資的風(fēng)險(xiǎn)性，提高綜合性效益。

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