論地質普查中的物探勘察方法

耿祥峰 葛琳

摘 要：地殼中蘊含豐富的礦產資源，同時礦產資源的地質屬性也不盡相同，僅僅依靠人力不能有效的將礦產資源進行探測、分析、采集、積累。物探勘查方法是在地質勘探過程中應用物理學的相關原理對地殼中蘊含的巖石，礦藏進行研究的的理論和方法。物探方法作為地質勘探方法中的一種，且因其經濟性、廣泛性為行業(yè)所接受，并在資源開采、環(huán)境保護、工程建設等方面應用十分廣泛。文章通過簡要闡述物探勘探技術的概念、特點，分析地質勘察中常用的物探技術方法及其基本原理，最后對物探方法發(fā)展進行展望。

關鍵詞：物探方法；地質勘察；應用

地質種類不同，使用物探勘探方法得到的電磁波、聲感應、電感應的反應也不盡相同，從不同的電磁波、聲感應、電感應中，物質勘探者得到的地質信息、屬性就不同，通過對地質信息的分析、研究從而了解地質結構，解決物質勘探的難題，這是物探方法在地質勘探中作用的重要體現。物探方法在地質勘探中使用十分廣泛，它不僅是一項重要的地質勘探方法，也為我國地質勘探作出了突出貢獻。

物探方法的全稱是地理物理勘探方法，是指在地質勘探過程中應用物理學的相關原理對地殼中蘊含的巖石，礦藏進行研究的的理論和方法。物探方法在橋梁建設，道路維護等工程建筑方面的應用廣泛。地殼中蘊含豐富的巖石、礦藏，種類不同，巖石、礦藏等的地質屬性也不同。在地質勘探過程中，應用特殊的地質勘探儀器（如地質儀器等）對所勘探地域中的地質構造進行勘探，通過專業(yè)儀器的探測獲得所探區(qū)域的地質信息，從而了解所探區(qū)域中的巖石種類，地質結構等重要信息，以此為工程建設或地質開采獲得必要的地質結構簡圖。

1 物探方法在地質勘查中的特點

首先，物探方法在地質勘查中具有包容性。物探方法在環(huán)境保護、工程建設、礦產資源的開采方面應用較廣泛，并取得顯著的成果。地殼中的物質多種多樣，蘊含的地質信息不盡相同，傳統(tǒng)的勘探方法主要包括標準貫入實驗、雙橋靜力觸探，鉆探取土等，單一的使用一種勘探技術不能應對復雜的地質結構，為了使傳統(tǒng)的勘探技術發(fā)揮最大作用，同時將物探方法更好的應用到地質勘探中，將物探技術與傳統(tǒng)的輔助手段相結合，使地質勘查工作順利的進行。因此物探方法與其他勘探方法并非相互排斥，物探方法具有包容性。

其次，物探方法在地質勘查中具有經濟性。物探方法在水域依然可以使用，受地理因素制約較小，可以在不同的地質結構中使用，極大的降低了勘探成本，勘探方法的經濟性是其在地質勘探、資源開采，環(huán)境保護，工程建設等廣泛應用的重要原因。

最后，物探方法在地質勘查中具有廣泛性。地質結構的復雜性為地質勘查帶來較大困難，同時地質結構的變化使電磁波、聲感應、電感應也隨之發(fā)生變化，造成地質勘查結果的不準確。物探方法受地理因素限制較小，物探方法中的地球物理探測方法，不僅能探測上百米的深度，還可以保持探測的精準度。此外，物探方法所需的場地較小，為工程建設、資源開采節(jié)約場地?；谏鲜鰩c原因，物探方法在地質勘探中被廣泛應用。

2 地質勘察中常用的物探技術方法及基本原理

2.1 電測深法

電測深法，簡稱電測深，是電法勘探中的一種方法。電測深法的原理是通過對所探測區(qū)域的巖石電的差異性及所處深度以此分析巖層的地質結構。電測深法的優(yōu)勢在于若巖層有傾斜，通過此種方法，利用電阻率的變化，依然可以得到巖層分布的相對準確的結果，這是其他方法所不具有的優(yōu)勢。此種方法對于巖層較深厚區(qū)域的勘探效果最好。近幾年，通過分析巖層電的差異性方法在較多的工程建設、資源開采中應用。因為電測深法的使用較靈活，對所探測區(qū)域的地質層進行準確的探測。地質勘探實踐中，電測深法的應用獲得顯著成績，如對西北地區(qū)勘測過程中，應用該技術而探測到豐富的水資源以及資源開采、環(huán)境保護、工程建設中所缺少的稀有材料。

2.2 電剖面法

電法勘探主要包括電剖面法和電測深法，二者的區(qū)別在于電剖面法是保持極距固定，沿剖面逐點來觀測視電阻率的橫向變化，而電測深法是在地表某點令測量電極不動，按規(guī)定來不斷加大供電極距，從而研究地表某點下方的電性的垂向變化。電剖面法在研究巖層斷裂帶時的作用較為明顯。電剖面法在地質勘探過程中，通過勘探的深度，了解電性變化，該項技術大量的應用在追蹤破碎地帶，地下暗河等填圖問題上。雖然二者在探測方法上有一定區(qū)別，但探測的本質相同，都是通過探測巖石的電性差異來區(qū)別巖石屬性。影響巖石的電阻率的主要因素是巖層含水量，巖石中水溶液的礦化度。若巖層中的含水量較少且分布不均勻，則電的差異性較小，相反電的差異性較大。水溶液的礦化度也是影響巖石中電的差異性的因素之一。

2.3 地震勘探

地震勘探是指根據對反射波或折射波時間場沿測線方向的時空分布規(guī)律的觀測，以此確定地下反射面或折射面深度及構造形態(tài)及性質的物探方法。該技術主要包括反射波法及折射波法兩種。地震勘探的優(yōu)勢之處在于探測的精準度較高，即使地震勘探結果較精確，但由于地質結構的復雜性，巖層分布的不規(guī)律，巖石地質屬性的差異性等都會導致探測結果與真實性有誤差，沒有絕對精確的探測結果，技術的不斷進步與完善只是不斷的向真實性接近。即使相同的地質結構，但由于所受力的不同，地震勘探結果也不盡相同。其中淺層折射法大量的應用于考古中，在隱藏的地質結構中效果顯著，不足是需要極大的勘探空間。彈性波CT技術已經成為工程建設所必不可少的物探技術且得出的地質研究結果單一，不足之處是該技術的成本較大。

2.4 鉆孔彩色電視全孔壁成像技術

鉆孔彩色電視全孔壁成像技術是集圖像處理軟件研究與開發(fā)，干涉性光斑的移除，360°孔壁成像機制，密封結構的設計與規(guī)劃等于一體的技術系統(tǒng)。該項技術是指通過觀察鉆孔壁360°范圍內圖像，使人們的視野能到達所探測巖層的地質結構、分布規(guī)律的新技術，該項技術的研發(fā)為地質勘探中明確探測巖層的分布規(guī)律成為可能。

3 物探方法發(fā)展展望

3.1 技術方法發(fā)展

工程建設攸關人的生命安全，建設工程的開發(fā)應當通過專業(yè)的地質檢測，使施工單位了解該建筑的地理結構，是否具有一定承重能力以及是否處于地震頻發(fā)地帶等。因此關于地質勘探的物探方法與技術應當不斷發(fā)展與完善。將物理波場的頻譜理論、多波理論應用的勘探實踐中。大地電磁電導率剖面法、陸地聲納法、高密度電阻率法、地震映像法等新型的探測方法今后將活躍于地質勘探的舞臺上。

3.2 物探儀器設備的發(fā)展

地質結構的復雜性決定地質勘探任務的艱巨性，在具有先進勘探技術的前提下，勘探的硬件設施應當不斷完善。探測儀器應當具有防水，防震等功能，此外，在巖層內部作業(yè)時，由于專業(yè)的探測人員無法到達，要求探測儀器多功能與智能化。

4 結束語

物探技術是地質勘探中較為靈活的勘探方法，受地理因素制約較小，可以在不同的地質結構中使用，極大的降低了勘探成本。同時，物探技術的探測結果相對準確，為地質研究提供了較為精確的數據信息，該方法在環(huán)境保護、工程建設、礦產資源的開采方面廣泛應用，取得顯著成果。

參考文獻

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作者簡介：耿祥峰（1986-），男，山東濰坊人，山東省地礦工程勘察助理工程師。