地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用分析

【摘要】本文首先介紹了地球物理勘探中應(yīng)用的新算法、新理論，然后對(duì)地球物理勘探技術(shù)的基本應(yīng)用進(jìn)行了說(shuō)明，最后對(duì)地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)從業(yè)人員的研究起到一定的參考作用，

【關(guān)鍵詞】地球；物理勘探技術(shù)；應(yīng)用

地球物理勘探是根據(jù)地殼石存在的物理性的差異來(lái)對(duì)比地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行研究，以及對(duì)地下的礦產(chǎn)進(jìn)行探測(cè)的一門(mén)技術(shù)科學(xué)。物探儀器是地球物理勘探用到的主要測(cè)試儀器，它主要是測(cè)試地殼中巖石的物理參數(shù)，它包括了系統(tǒng)科學(xué)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的技術(shù)法及相應(yīng)理論來(lái)對(duì)地球的各種物理信息進(jìn)行探測(cè)的工具和主要手段。物理探測(cè)的儀器得到了廣泛的應(yīng)用，它可以應(yīng)用于水電、交通、煤炭、石油、地質(zhì)等眾多行業(yè)，不僅能夠發(fā)掘和探測(cè)資源和能源，對(duì)于預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害、監(jiān)測(cè)地球的環(huán)境污染等都發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。

一、地球物理勘探中應(yīng)用的新算法、新理論

（1）小波理論：該理論主要是用于適用于信號(hào)中差分方程數(shù)值解、數(shù)據(jù)壓縮、子波算法、成像的處理，從而提高數(shù)據(jù)的分辨率和信噪比，它是根據(jù)傅立葉理論分析逐漸發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新的理論分支。

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論：這種理論是模仿人類(lèi)的頭腦思維進(jìn)行的模擬計(jì)算。分析研究樣本資料，從中獲取有效的數(shù)據(jù)，對(duì)沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的資料進(jìn)行判斷的理論。

（3）幾何分形：該理論的研究對(duì)象是自然界中不規(guī)則、不穩(wěn)定和較常見(jiàn)現(xiàn)象，探尋然界中不同尺度的物體和現(xiàn)象之間存在的相似性，以及整體和局部的相似性。這樣可以運(yùn)用局部信息預(yù)測(cè)整體信息。

（4）混沌理論：這種理論主要是對(duì)非線性系統(tǒng)進(jìn)行描述，混沌理論與幾何分形理論有很密切的聯(lián)系，二者都是分層次的基干尺度，發(fā)現(xiàn)不同尺度之間存在的相似性、差異性和標(biāo)度律。

（5）地理信息系統(tǒng)：這是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使用計(jì)算機(jī)，采集、存儲(chǔ)、管理、查詢、輸出時(shí)空數(shù)據(jù)，并且通過(guò)地球物理勘探數(shù)據(jù)處理技術(shù)方法快速地分析、輸出和查詢數(shù)據(jù)。

二、地球物理勘探技術(shù)的基本應(yīng)用

（1）能源物理勘探。主要是對(duì)石油、天然氣地區(qū)進(jìn)行綜合能源勘探。前期離不開(kāi)地震勘探。在勘探過(guò)程中，高精度磁力、大地電磁和高精度重力等技術(shù)都要使用到，區(qū)塊評(píng)價(jià)和構(gòu)造研究油氣地區(qū)，探尋油氣儲(chǔ)藏結(jié)構(gòu)，對(duì)于油氣勘探中的疑難問(wèn)題進(jìn)行解決。

（2）固體礦產(chǎn)物理勘探。主要是金屬礦產(chǎn)勘探，應(yīng)用的方法是電法和磁法。電法是以礦體與圍巖的電性差異為基礎(chǔ)，對(duì)人工穩(wěn)定的電流場(chǎng)在地下傳導(dǎo)的分布規(guī)律進(jìn)行研究。磁法勘探主要是根據(jù)礦體或其賦存構(gòu)造與圍巖的磁性差異，在地表或定高空中測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的規(guī)律。

（3）工程物理勘探。近年來(lái)，我國(guó)的工程建設(shè)得到了高度發(fā)展，我國(guó)的相關(guān)國(guó)家部門(mén)也越來(lái)越重視該行業(yè)。而隨著工程建設(shè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)于工程物理勘探需求也越來(lái)越大。工程物流勘探主要是檢測(cè)建筑、公路、鐵路、管道、水利等工程，在對(duì)工程進(jìn)行物理勘探時(shí)主要用的是淺層地震、探地雷達(dá)、電法等探測(cè)方法。

（4）對(duì)環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害防治的物理勘探。地球物理勘探可以監(jiān)測(cè)電、熱、光等物理變化。通過(guò)這種檢測(cè)了解和熟悉環(huán)境變化的過(guò)程，從而更好為保護(hù)環(huán)境做貢獻(xiàn)。我們都知道，人類(lèi)的生命和財(cái)產(chǎn)經(jīng)常會(huì)受到突然的自然災(zāi)害的影響，而地球物理監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的預(yù)測(cè)和防治自然災(zāi)害，這對(duì)于保護(hù)人類(lèi)的人身和財(cái)產(chǎn)安全起到了非常重要作用。

三、地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了高速發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的同時(shí)也促進(jìn)了我國(guó)科技的發(fā)展。，物理探測(cè)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，也促進(jìn)了物理探測(cè)技術(shù)逐漸完善和進(jìn)步，今年來(lái)地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：

第一，計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速進(jìn)步，帶動(dòng)了物理的探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步。物理的探測(cè)技術(shù)越來(lái)越多功能化、自動(dòng)化、輕便化和數(shù)字化。工業(yè)革命以來(lái)，世界上很多國(guó)家可利用的資源越來(lái)越少，甚至面臨著枯竭的情況，很多地區(qū)的淺層的，存儲(chǔ)量大的資源都已經(jīng)沒(méi)有開(kāi)采價(jià)值了，一些國(guó)家的地質(zhì)勘探人員已經(jīng)開(kāi)始對(duì)向海洋，沼澤以及沙漠等地區(qū)的研究和勘探。而且，在一些像礦山，核、水電站大型工程建設(shè)上，必須要明確有嚴(yán)重危害、小規(guī)模的裂隙、洞穴分布和其他一些關(guān)鍵的地質(zhì)構(gòu)造的分布。這時(shí)傳統(tǒng)的勘探技術(shù)和方法和儀器就無(wú)法滿足需求，就要使用新的儀器、新的方法和新的技術(shù)來(lái)對(duì)沙漠和沼澤地區(qū)進(jìn)行順利勘探。

第二，總線的技術(shù)日漸成熟和進(jìn)步，逐漸形成了一些插卡式的、模塊化的物探儀器關(guān)鍵技術(shù)。為新一代的物理探測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路。

第三，一些功能比較強(qiáng)的應(yīng)用型軟件以及計(jì)算機(jī)的輔助測(cè)試集成化技術(shù)的運(yùn)用，促使測(cè)試技術(shù)以及測(cè)量?jī)x器都得以得到進(jìn)一步的發(fā)展。

第四，逐漸增強(qiáng)將誤差修復(fù)、信號(hào)處理、數(shù)據(jù)處理的功能，高速度單片數(shù)字的信號(hào)處理器大大增強(qiáng)了信號(hào)處理能力，讓一些高檔儀器功能的擴(kuò)展以及更新?lián)Q代不單依靠增強(qiáng)硬件的功能和制造工藝的精細(xì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和進(jìn)行促進(jìn)了地球的物理探勘技術(shù)的進(jìn)步和成熟。計(jì)算機(jī)技術(shù)和3S技術(shù)的融合，更是推動(dòng)了地球的物理探勘技術(shù)的進(jìn)步。在應(yīng)對(duì)多種多樣的困難，都可以采取積極有效的措施進(jìn)行預(yù)防和解決，有效提高了探測(cè)過(guò)程中的準(zhǔn)確性、高效性和安全性。另外，在其應(yīng)用的過(guò)程中，新技術(shù)，新材料，新理論，對(duì)于地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展速度也起到促進(jìn)作用，并且使地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展速度的應(yīng)用范圍更加的廣泛?？傊厍蛭锢砜碧郊夹g(shù)的發(fā)展勢(shì)必會(huì)越來(lái)越多功能化、智能化和數(shù)字化，會(huì)越來(lái)越方便人們的生活，能夠有效解決面臨的困難，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活水平做出重要貢獻(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：朱定坤，男，1989-，漢族，籍貫江西省永新縣，本科，物化遙助理工程師，主要從事地球物理勘探工作。