地球物理勘探技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討

祁京晨

摘 要：近年來，地球物理勘查技術(shù)在方法的創(chuàng)新、硬件設(shè)備的進(jìn)步和計算機(jī)軟件方面獲得了長足的進(jìn)步，得益于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切需要，與我國工業(yè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展具有密不可分的聯(lián)系。

關(guān)鍵詞：地球物理勘查技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；研究

地球物理勘查技術(shù)在信息革命的推動下，獲得了空前的發(fā)展，進(jìn)一步提高了技術(shù)的準(zhǔn)確性、時空超越性和創(chuàng)新性，地球物理勘查技術(shù)的發(fā)展也同樣將面臨一個創(chuàng)新化的趨勢。

1.地球物理勘查技術(shù)的現(xiàn)狀分析

1.1航空地球物理勘查

1.1.1航空地球物理勘查方法的運(yùn)用現(xiàn)狀

目前運(yùn)用非常廣泛的航空地球物理勘查技術(shù)包括電磁法、磁法和能譜，本文從實(shí)際的最新的技術(shù)出發(fā)，作出探討。人工場航空電磁法主要包括航空頻域電磁法及航空瞬變電磁法兩種最為基本的類型。隨著后者的不斷興起和成熟化發(fā)展。實(shí)現(xiàn)方式為固定翼式及直升機(jī)吊艙式兩種最為普遍的類型，發(fā)射的射程具有較大的磁矩，勘查深度可以達(dá)到500M左右，對低阻領(lǐng)域內(nèi)的地質(zhì)體反映非常敏銳，具有非常發(fā)達(dá)的使用效果。

隨著天然場源航空電磁法的悄然發(fā)展，垂向傾子電磁法以幾千公里之外的信號作為激勵場，研究這種方法產(chǎn)生的信號可以準(zhǔn)確地推斷地質(zhì)體的賦存狀態(tài)，這種垂向傾子電磁法的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在具有非常深的勘探深度，適合大面積小比例尺的地質(zhì)情況的勘察。

1.1.2航空地球物理勘查的效果分析

航空磁近年來最大的突破在于大比例尺高精準(zhǔn)度的測量及軟補(bǔ)償技術(shù)的成熟利用。總精度不斷有效提升，克服飛行器磁干擾的有效補(bǔ)償措施可以采用高效的軟件補(bǔ)償技術(shù)，測定飛機(jī)的姿態(tài)信息從而對干擾磁場進(jìn)行有效排除。目前世界發(fā)達(dá)的勘查技術(shù)主要集中在美國，美國的LRS公司和加拿大的微重力公司，所生產(chǎn)的設(shè)備具有極高的精準(zhǔn)度，用于海洋大陸架測量，大面積的地質(zhì)模型測量，較大巖體的的精準(zhǔn)探測。

1.2地面地球物理勘查技術(shù)的主要進(jìn)展

1.2.1地面地球物理勘查方法的現(xiàn)狀分析

近年來地面重力、磁法的運(yùn)用已經(jīng)逐漸普及并且更加成熟，地面電法發(fā)展主要有兩點(diǎn)非常顯著的成就，一是突破了簡單的標(biāo)量的測量，向矢量和張量兩個重要的維度進(jìn)行有序發(fā)展，不僅運(yùn)用了MT、AMT的方法，并且推廣了CSAMT的方法，測量的效率有了非常明顯的提升。單點(diǎn)測量向陣列式測量方向的演進(jìn)，尤其是測量設(shè)備的更新?lián)Q代，涉及的方法也表現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。

1.2.2地面地球物理勘查設(shè)備的進(jìn)步

（1）硬件設(shè)備

與上世紀(jì)的發(fā)展設(shè)備相比較，我國地球物理運(yùn)用設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)能力有了非常明顯的提升，主要體現(xiàn)在下面幾個重要的標(biāo)準(zhǔn)：比如分辨率和靈敏度顯著提升；穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)，在降低噪聲的層次上采用更為先進(jìn)的噪聲處理技術(shù)，增大發(fā)射功率，精細(xì)補(bǔ)償，多次疊加等多樣性的方式；采樣的頻率更高，數(shù)據(jù)量更大；設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性明顯更好，比如抗寒、抗?jié)裥阅芊浅ｏ@著。

（2）軟件設(shè)施方面

世界各國電子計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，帶動了社會各個領(lǐng)域的科技革命，在地球物理勘查技術(shù)體現(xiàn)在出現(xiàn)了一批國際知名度非常高的地球物理軟件公司；數(shù)據(jù)的處理能力顯著上升，處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了空間域、時間域的突破，數(shù)據(jù)的吞吐量明顯提高。數(shù)據(jù)圖示的表現(xiàn)力度更為直觀，實(shí)現(xiàn)了三維數(shù)據(jù)的完整展示，模擬技術(shù)更為成熟。

1.3地球物理勘查技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域-一礦產(chǎn)資源為視角

在勘探礦產(chǎn)資源的歷程中，采用地球物理勘查技術(shù)可以對有力的礦環(huán)境進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)成礦區(qū)帶的事先預(yù)測，圈定一個穩(wěn)定范圍，從而對礦體獲得的綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高礦物開采的效率，實(shí)現(xiàn)重要礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用。對深大斷裂、地體銜接和板塊縫合地帶進(jìn)行劃分，對隱伏構(gòu)造也可以有一個較好的預(yù)測。

二維疊前偏移技術(shù)解決了傳統(tǒng)勘探的問題，有效地提升了能源區(qū)開采的生產(chǎn)期限和壽命。促進(jìn)了礦場資源開發(fā)的創(chuàng)新和發(fā)展。

2.地球物理勘查技術(shù)的發(fā)展趨勢

地球物理勘查技術(shù)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在由地面勘探向航空勘探的進(jìn)步；由傳統(tǒng)的單一性的發(fā)展模式向多樣性的發(fā)展模式的演進(jìn)；空間數(shù)據(jù)的實(shí)際面將顯著擴(kuò)大；多元化的信息將更為明顯。

2.1由地面的物探向航空的發(fā)展

與地面的簡單物探相比較，航空物探具有下面幾個明顯的優(yōu)越性，高速快捷，成本較低，環(huán)境適應(yīng)性非常好，受各種各樣的地形的因素影響較小。衛(wèi)星磁測可以實(shí)現(xiàn)很高的精度，衛(wèi)星磁測為實(shí)現(xiàn)全球高覆蓋率、高精度的地磁測量開辟了新的路徑，為地球物理的勘查提供了一個新的發(fā)展空間。采用衛(wèi)星磁測研究地球的大地構(gòu)造成為一種不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。用來解釋局部的地質(zhì)構(gòu)造也逐漸成熟化。

2.2由傳統(tǒng)一維向多維模式的更進(jìn)

采用針對IP的方式，各測量線互相獨(dú)立，互不干擾，有利于提高測量的精準(zhǔn)度，并提高數(shù)據(jù)分析的效率，實(shí)現(xiàn)地球物理勘查技術(shù)的與時俱進(jìn)。多維模式的演進(jìn)，本身就是數(shù)據(jù)信息發(fā)展的一個重要趨勢所在。

2.3由面空間數(shù)據(jù)向空間數(shù)據(jù)的整體推進(jìn)

目前的物探技術(shù)下的樹結(jié)構(gòu)屬于簡單的線數(shù)據(jù)或者面數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)方法非常傳統(tǒng)，不利于空間內(nèi)整體狀態(tài)的精準(zhǔn)評估，也降低了數(shù)據(jù)分析的效率。綜合利用多種空間數(shù)據(jù)，有利于提高解釋的精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)解釋效果的提升，達(dá)到事半功倍的理想效果。

2.4由單元信息向多元信息的發(fā)展

幾種物探方法的資源整合，能夠進(jìn)一步提升方法利用的效率，信息的準(zhǔn)確度將會有顯著的提升。多元信息的提供，有利于對地球物理的整體面貌進(jìn)行分析，有利于工作人員信息的獲得，實(shí)現(xiàn)信息的多方面綜合，克服了傳統(tǒng)的信息片面性的局限性。

結(jié)語：地球物理勘查技術(shù)的發(fā)展逐漸表現(xiàn)出適應(yīng)世界信息革命的進(jìn)步趨勢，呈現(xiàn)出明顯的智能化、數(shù)字化和功能化的特點(diǎn)。地球物理勘查技術(shù)在航空領(lǐng)域獲得了非常好的發(fā)展前景，并且將適應(yīng)全面發(fā)展的趨勢。

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