綜合物探法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用探究

黃繼軍，孫念仁，許志河

（吉林省勘查地球物理研究院，吉林 長(zhǎng)春 130012）

地質(zhì)災(zāi)害主要是指人類在經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)活動(dòng)中，對(duì)自然環(huán)境造成破壞而導(dǎo)致地質(zhì)條件惡化所誘發(fā)的災(zāi)害，地質(zhì)災(zāi)害會(huì)對(duì)人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)巨大影響，甚至導(dǎo)致人員傷亡等惡性事件發(fā)生。在防治地質(zhì)災(zāi)害中，勘查工作是其關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在以往的勘查作業(yè)中，主要采用物探法，但是采用的單一的技術(shù)方法難以起到良好的勘查效果，存在較大的局限性，無(wú)法為災(zāi)害防治提供指導(dǎo)和參考。引入和應(yīng)用綜合物探法，可以提升勘查效果和質(zhì)量，對(duì)維護(hù)地區(qū)生態(tài)健康、社會(huì)團(tuán)結(jié)穩(wěn)定具有積極意義和重要價(jià)值[1-3]。

1 物探技術(shù)概述

物探技術(shù)主要是指利用物理原理，通過(guò)物理手段和物理設(shè)備，對(duì)工程地質(zhì)條件的物理場(chǎng)景進(jìn)行勘查和測(cè)量。物探技術(shù)與以往的鉆探技術(shù)相比較，其具有顯著的優(yōu)勢(shì)，例如成本低、操作簡(jiǎn)單、不對(duì)環(huán)境造成破壞等，但是在進(jìn)行勘查作業(yè)中，如果使用單一的方法，不能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，因此，技術(shù)人員要結(jié)合工程實(shí)際情況和特點(diǎn)，綜合使用不同的物探技術(shù)，確保信息互數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性。

2 綜合物探法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用

（1）地震勘查法。地震勘查法主要分為反射波法和折射波法兩種技術(shù)方法，其原理為根據(jù)折射波和反射波的布局規(guī)律，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)和深度進(jìn)行分析，可以顯著提升勘察效果，對(duì)防治地質(zhì)災(zāi)害具有重要作用。該技術(shù)方法主要通過(guò)介質(zhì)的彈性和密度，對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分布情況和差異性進(jìn)行分析，與其他技術(shù)方法相比較，其應(yīng)用效果更為顯著，勘探精度和深度也獲得明顯提升，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，該技術(shù)的勘查深度已經(jīng)達(dá)到地下數(shù)千米，并且適用于各種復(fù)雜地形。但是該技術(shù)存在一定的缺陷，例如勘查成本較高。在社會(huì)發(fā)展新形勢(shì)下，地震勘查法也在不斷的優(yōu)化和改進(jìn)中。

（2）瞬變電磁法。瞬變電磁法以電磁感應(yīng)為應(yīng)用原理，利用導(dǎo)電介質(zhì)在電磁場(chǎng)下的渦流場(chǎng)效應(yīng)，完成對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘查。在應(yīng)用瞬變電磁法中，勘查目標(biāo)的產(chǎn)狀、電性以及規(guī)模等參數(shù)，會(huì)對(duì)瞬變場(chǎng)的延遲時(shí)間和強(qiáng)度造成直接影響，技術(shù)人員結(jié)合這一特征，對(duì)圍巖性質(zhì)進(jìn)行判斷，通過(guò)細(xì)致而認(rèn)真的測(cè)量，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和分析判斷不良地質(zhì)體的規(guī)模和位置。該技術(shù)方法具有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性和可靠性，可以為地質(zhì)災(zāi)害防治提供重要參考，有助于防治工作的有效開(kāi)展[4,5]。

（3）磁法勘探法。通常情況下，礦石和巖土具備一定磁性，在特定區(qū)域內(nèi)會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的磁場(chǎng)，導(dǎo)致磁性出現(xiàn)異常情況。磁法勘探法主要是指利用設(shè)備儀器，對(duì)磁性異常情況進(jìn)行收集和分析，并且對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)記錄，通過(guò)數(shù)據(jù)分析研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的地質(zhì)災(zāi)害。該技術(shù)方法當(dāng)前已經(jīng)在我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害勘查中獲得廣泛應(yīng)用，具有顯著的應(yīng)用效果，其可以降低勘查成本、提升作業(yè)效率。在具體應(yīng)用中，需要對(duì)待勘查地區(qū)進(jìn)行分區(qū)處理，對(duì)磁場(chǎng)存在異常的地區(qū)進(jìn)行具體研究和勘察，制作和完善地質(zhì)填圖，為防治工作的有序開(kāi)展提供參考。

（4）淺層分辨勘探法。該技術(shù)方法的原理為利用不同介質(zhì)波對(duì)待勘察區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行分析，由于不同阻抗體吸收介質(zhì)波的程度存在差異，通過(guò)對(duì)反射波振幅進(jìn)行分析，能夠幫助技術(shù)人員掌握不同地質(zhì)層的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，進(jìn)而判斷勘查巖土的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。但是該技術(shù)方法在具體應(yīng)用中，對(duì)儀器設(shè)備的精度程度和先進(jìn)性，對(duì)操作人員的操作能力和技術(shù)水平具有較高要求，并且勘查成本較高。

（5）高密度電阻率法。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，在勘查和防治地質(zhì)災(zāi)害中，各種新型的技術(shù)方法大量涌現(xiàn)，高密度電阻技術(shù)作為一種新型的勘查技術(shù)，其是以電法技術(shù)作為支撐，根據(jù)地質(zhì)巖土性質(zhì)的差異完成災(zāi)害勘查。在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中，技術(shù)人員應(yīng)用勘查儀器設(shè)備，在勘查區(qū)域施加電場(chǎng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)獲取的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)電流的變化和分布情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而判斷巖土性質(zhì)和地質(zhì)差異性。在應(yīng)用該技術(shù)中，技術(shù)人員需要保證測(cè)量裝置的排列情況、大小以及位置，排除人工失誤對(duì)勘查結(jié)果的影響，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性以及穩(wěn)定性。

（6）雷達(dá)物探法。當(dāng)前，在勘查地質(zhì)災(zāi)害中，雷達(dá)物探法已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，其包括兩種應(yīng)用模式，即：寬腳探測(cè)法和剖面探測(cè)法。首先，寬腳探測(cè)法，在進(jìn)行勘察作業(yè)中，技術(shù)人員需要將一根天線固定在特定位置，然后另一根天線不斷移動(dòng)，在勘查中會(huì)產(chǎn)生反射波，技術(shù)人員通過(guò)對(duì)反射波進(jìn)行分析，可以掌握地質(zhì)參數(shù)，進(jìn)入判斷災(zāi)害類型；其次，剖面物探法，在勘查作業(yè)中，接受天線和發(fā)射天線分別沿線移動(dòng)，技術(shù)人員對(duì)整個(gè)移動(dòng)過(guò)程進(jìn)行記錄，進(jìn)而獲取相應(yīng)圖像，通過(guò)對(duì)圖像進(jìn)行分析可以獲取地質(zhì)變化信息。雷達(dá)物探法具有抗干擾能力強(qiáng)、操作便捷以及成本較低等優(yōu)勢(shì)，但是分辨率和探測(cè)深度會(huì)受到電磁波的影響，難以保證勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

3 綜合物探法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在勘查地質(zhì)災(zāi)害中應(yīng)用綜合物探法，其具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：第一，綜合物探法具有較強(qiáng)的可行性，可以適用于不同的地質(zhì)環(huán)境下，提升勘查工作的效率和質(zhì)量，不會(huì)對(duì)勘查環(huán)境造成破壞，具有保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。其次，綜合物探法可以獲取全面的地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息，并且應(yīng)用電磁技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)，可以提供三維空間信息，為災(zāi)害防治提供參考依據(jù)。最后，綜合物探法與以往的鉆探技術(shù)相比較，其操作更加簡(jiǎn)單便捷，并且應(yīng)用成本較低，可以節(jié)約企業(yè)的人力和物力資源，并且減少技術(shù)人員和操作人員的工作量，具有廣闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在我國(guó)社會(huì)發(fā)展新形勢(shì)下，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)和人類生存活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的巨大的危害和影響，各種地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，不僅對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜?lái)極大困擾，甚至還容易誘發(fā)經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡等事件，為社會(huì)團(tuán)結(jié)穩(wěn)定埋下隱患。因此，在防治和勘查地質(zhì)災(zāi)害中，需要靈活應(yīng)用綜合物探技術(shù)，提升勘查的針對(duì)性、有效性以及科學(xué)性，為災(zāi)害防治提供數(shù)據(jù)決策和支撐，推動(dòng)我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。