關(guān)于物探技術(shù)應(yīng)用與方法探討

呂志斌

摘要：進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)，隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的地質(zhì)勘探工作也取得了良好的成果。在地質(zhì)勘探工作中，物探技術(shù)憑借其自身的優(yōu)勢，得到越來越廣泛的應(yīng)用和推廣。地質(zhì)勘探工作做為國家建設(shè)項(xiàng)目的重要內(nèi)容，能夠極大地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展?；诖耍疚淖髡呓Y(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，首先介紹了物探技術(shù)的基本原理，然后分析了物探技術(shù)的應(yīng)用對(duì)地質(zhì)勘查的作用，接著詳細(xì)介紹了幾種物探技術(shù)方法，最后進(jìn)行了具體的案例說明，希望能對(duì)大家有所幫助。

關(guān)鍵詞：物探技術(shù)；新方法；原理及應(yīng)用

一、物探技術(shù)的定義

探測方法技術(shù)物探即是地球物理勘探，它是利用物理學(xué)的方法以及原理，對(duì)地球的很多種物理場分布給予了研究，并且對(duì)其變化也進(jìn)行了相應(yīng)的觀測，對(duì)地球本體還有近地空間的演化和形成以及物質(zhì)組成和介質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探索，對(duì)存在的變化規(guī)律和一些自然現(xiàn)象進(jìn)行了研究。這樣給探測地球內(nèi)部的構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)、對(duì)于能源的搜索、并且對(duì)環(huán)境以及資源的監(jiān)測提供了科學(xué)的理論和方法，這對(duì)災(zāi)害預(yù)報(bào)有著積極的影響。

二、物探技術(shù)的方法

1、地震勘探。此方法是用人工在地表引起地震波，在向地下傳播的過程中，存在的巖層分界面具有不同的介質(zhì)性質(zhì)，地震波會(huì)出現(xiàn)反射或者折射的情況，在地表或井中接收這種地震波應(yīng)當(dāng)采用檢波器。在對(duì)地震波記錄進(jìn)行解釋以及處理的過程中，就對(duì)地下巖層存在的性質(zhì)以及形態(tài)進(jìn)行了分析與判斷。通過研究表明在很深或者很淺的界面對(duì)特殊的高速地層進(jìn)行勘查的過程時(shí)，折射法相對(duì)于反射法的效果更更加明顯。不過對(duì)折射法采用的條件是下層波速要比上層波速大，這限制了其應(yīng)用范圍。因?yàn)榉瓷浞▋H僅對(duì)巖層波阻抗的變化有要求，所以其在地震勘探中的應(yīng)用最為廣泛。

2、對(duì)電法勘探的分析。多種巖石和礦體以及地質(zhì)組成了地殼，這些組成元素有著很多特性是導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性以及介電性。以這些性質(zhì)和其空間的分布規(guī)律以及相關(guān)時(shí)間特性為基礎(chǔ)，最終可以分析出礦體或地質(zhì)構(gòu)造的相關(guān)物性參數(shù)和賦存狀態(tài)，對(duì)勘探有著重要的作用。電法勘探具有利用物性參數(shù)多，場源、裝置形式多，觀測內(nèi)容或測量要素多及應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。電法勘探利用巖石、礦石的物理參數(shù)，主要有電阻率、導(dǎo)磁率、極化特性和介電常數(shù)。

電法勘探的方法，按場源性質(zhì)可分為人工場法、天然場法；按觀測空間可分為航空電法、地面電法、地下電法；按電磁場的時(shí)間特性可分為直流電法、交流電法、過渡過程法；按產(chǎn)生異常電磁場的原因可分為傳導(dǎo)類電法、感應(yīng)類電法；按觀測內(nèi)容可分為純異常場法、總合場法等。中國常用的電法勘探方法有電阻率法、充電法、激發(fā)極化法、自然電場法、大地電磁測深法和電磁感應(yīng)法等。

3、對(duì)重力勘探的分析。它主要是對(duì)圍巖存在的密度差異的地質(zhì)體在其周圍可能造成的重力異常進(jìn)行測量，用來對(duì)這些地質(zhì)體的相關(guān)空間位置和其形狀大小進(jìn)行判斷，這種地球物理勘探方法最終分析出了工作地區(qū)相關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造以及礦產(chǎn)分布情況。重力勘探的應(yīng)用范圍很廣，其可以運(yùn)用在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查以及礦產(chǎn)普查的整個(gè)過程中。

4、對(duì)磁法勘探的分析。研究表明磁異常的現(xiàn)象是由巖石和礦石磁性差異造成的，這是地球物理勘探方法，同時(shí)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造以及礦產(chǎn)資源的相關(guān)分布規(guī)律進(jìn)行了研究。

三、物探技術(shù)的原理及應(yīng)用

（一）、對(duì)瞬變電磁法技術(shù)原理進(jìn)行以下分析

瞬變電磁法是基于地殼中巖石的有關(guān)導(dǎo)電性以及導(dǎo)磁性差異的特性，根據(jù)有關(guān)電磁感應(yīng)的原理向地下發(fā)送了一次脈沖磁場，這采取了不接地回線以及接地線源，其在一次脈沖磁場存在間隙的過程中，采取了線圈或接地電極來對(duì)二次渦流場進(jìn)行觀測，對(duì)該場的時(shí)間以及空間的分布規(guī)律進(jìn)行了研究， 從而有效對(duì)地下礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘查。瞬變電磁法施工簡便、低阻探測能力強(qiáng)、精度高、探測深度大，井下、井上均可施工。具有許多傳統(tǒng)直流電法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于：

1、地下水探測。瞬變電磁法可用于找水、咸淡水區(qū)分、地下電性分層、圈定地下充水溶洞；

2、尋找金屬礦床；

3、煤層頂?shù)装甯凰蕴綔y、巷道迎頭超前探、圈定煤層采空（塌陷）區(qū)；

4、陡傾角、斷層、巖脈等地質(zhì)構(gòu)造探測。

（二）、高密度電法的內(nèi)涵

高密度電法不同于普通電阻率法，其在觀測中對(duì)觀測點(diǎn)進(jìn)行了高密度的設(shè)置，工作裝置的有效組合給予密點(diǎn)距陳列布設(shè)電極，這體現(xiàn)了陣列勘探，在現(xiàn)場測量的過程中僅僅把全部電極在測點(diǎn)上進(jìn)行放置就可以，為了自動(dòng)快速的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，采用了程控電極轉(zhuǎn)換開關(guān)以及微機(jī)工程電測儀，這不僅使空間供電得到了加大，而且采樣的密度也得到了加大，從而使縱、橫向分辨能力以及其工作效率得到了提高。高密度電阻率法的工作效率相對(duì)較高、其對(duì)地電信息量的提供相對(duì)較大、并且具備較低的工作成本以及相對(duì)簡便的測量優(yōu)勢，因此其在物探領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。主要應(yīng)用于：

1、尋找地下水、管線探測、巖土工程勘察；

2、煤礦采空區(qū)調(diào)查，煤礦井下富水性探測；

3、對(duì)水庫大壩相關(guān)的壩體穩(wěn)定性給予評(píng)價(jià)、對(duì)壩基滲漏的有效勘查和對(duì)堤壩裂縫進(jìn)行檢測以及建筑地基進(jìn)行合理勘探；

4、給涵洞及溶洞的位置信息進(jìn)行勘查和探測相關(guān)的巖溶塌陷以及地裂縫。

（三）、礦井震波勘探簡介

礦井震波勘探采用彈性波勘探原理，利用震波為彈性波波源，經(jīng)儀器接收和初處理后，再經(jīng)過軟件解析系統(tǒng)解釋，并結(jié)合地質(zhì)基礎(chǔ)資料綜合分析確定異常界面，最終達(dá)到定性和定量解決各種地質(zhì)問題的目的。礦井震波勘探主要是對(duì)各種構(gòu)造問題進(jìn)行探測，它可以應(yīng)用到以下幾個(gè)方面：

1、對(duì)于頂?shù)酌汉褚约扒胺綐?gòu)造的相關(guān)實(shí)時(shí)剖面進(jìn)行探測； 2、對(duì)于巷道圍巖松動(dòng)圈的探測； 3、對(duì)于工作面內(nèi)斷層以及相關(guān)隱伏構(gòu)造進(jìn)行探測； 4、對(duì)相關(guān)陷落柱進(jìn)行探測； 5、對(duì)于巷道迎頭超前進(jìn)行探測； 6、對(duì)于老空區(qū)進(jìn)行探測； 7、對(duì)于底板巖層的相關(guān)完整性特征進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析； 8、對(duì)于基巖界面以及相關(guān)起伏形態(tài)進(jìn)行探測；9、對(duì)錨噴大巷的安全性給予評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王正常，孟利，王學(xué)文.淺談物探技術(shù)在地質(zhì)勘查中應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（16）.

[2] 曲為責(zé)，趙振華，孔祥棟.物探技術(shù)綜述及綜合物探探討[J].大科技-科技天地，2011（3）.

[3] 葉陽胤.淺析地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].應(yīng)用科學(xué)，2008（2）：78-79.endprint