摘要:下文主要對綜合物探的基本原理進行了分析,并提出了幾種地質(zhì)勘查中常用的綜合物探技術(shù)。 

關(guān)鍵詞:物探; 技術(shù); 工程地質(zhì); 勘查; 

  中圖分類號:F407.1 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號: 

  前言 

   目前,隨著國家經(jīng)濟體制改革的不斷深入以及加入WTO,我國物探技術(shù)的進步與發(fā)展更多地受到勘探市場的制約,勘探市場的需求將決定和促進技術(shù)的發(fā)展,離開了市場談物探技術(shù)進步與發(fā)展,其結(jié)果可能具有偏見性,并且會使人浮想聯(lián)翩。 

  然而伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,物探技術(shù)已被引用到地質(zhì)資源勘查工作中。物探技術(shù)是以客觀的地質(zhì)體作為分析研究的對象,其特點是探索性比較強調(diào)查研究過程極為復(fù)雜所以在進行工程地質(zhì)勘查工作時要注重采用科學(xué)的勘查方法。物探技術(shù)是地質(zhì)科學(xué)中新型的、相對活躍的、具有重要價值的勘查方法,大大的提升了地質(zhì)勘查的速度質(zhì)量,也提高了生產(chǎn)力,是地質(zhì)勘查現(xiàn)代化水平的標(biāo)志。 

  一、地質(zhì)物探現(xiàn)用的勘查方法 

  目前在進行勘察工作時應(yīng)用在地球物理探查的方法有六種:他們分別是重力、電法,磁法、地震、地溫、放射性。發(fā)展至今,物探技術(shù)已經(jīng)在眾多生產(chǎn)行業(yè)運用,例如:礦產(chǎn)資源地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、工程地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害、考古等方面的勘查。物探技術(shù)不僅在這些方面發(fā)揮了重要的作用,應(yīng)用于勘查、尋找能源礦產(chǎn)、黑色金屬和有色金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)及地下水等方面都同樣有著重要的作用。 

  1.1大地電磁測深。它是我國20世紀60年代研究,1980年前后在礦產(chǎn)勘查方面開始應(yīng)用的。它是以天然交變電磁場作為場源,被動場源電磁測深法。可探測至上地慢,探測的深度較大并不受高阻層的屏蔽,對于良導(dǎo)介質(zhì)的分辨能力更強,工作成本相對較低,野外裝備較為輕便、對地震預(yù)報、勘探油氣、地?zé)崽锏恼{(diào)查以及對地球的巖石圈深部結(jié)構(gòu)研究等都有重要的作用。由于它對地下低阻層異常的敏感,所以能夠在金屬礦物勘探中發(fā)揮巨大的作用; 

  1.2航空及地面甚低頻電磁法。這種物探勘查方法是20世紀80年代從國外引進,應(yīng)用于良導(dǎo)層的斷裂破碎及腐蝕帶圈定方面,找尋具備較低電阻率的巖脈和礦脈,對含礦構(gòu)造進行追蹤,圈定礦化范圍等方面都具有明顯的效果、這種物探方法使用的儀器設(shè)備十分輕便,在野外進行觀測時方法簡單,對資料的處理速度相對較快,但是必須注意對地形、電纜等人文干擾或是異常情況進行識別和改正。由于是將巧kHz、30kH,頻率的電磁波作為場源,進而測量陸、空、地下的電磁場空間分布狀況,掌握淺層電性局部異常,所以探測深度一般在左右,深度較淺,對于深層地質(zhì)異常體所發(fā)出的有效信息應(yīng)用此種勘探方法接受到的反映相對較弱,因此,多用于淺覆蓋區(qū)或者是外圍剖面、掃面工作; 

  1.3地震層析成像;這種技術(shù)是在20世紀80年代后才應(yīng)用于金屬礦的勘查工作中,利用X射線理論,將地下結(jié)構(gòu)的物理屬性采用地震波數(shù)據(jù)進行反演,依舊數(shù)據(jù)信息進行剖析并繪制圖像的技術(shù); 

  1.4瞬變電磁法。它是以電磁感應(yīng)理論作為勘測的基礎(chǔ),通過對目標(biāo)物感生出的渦流場形成的二次電磁場變化響應(yīng)特征進行研究分析,將空間形態(tài)準確的預(yù)測出來,達成探測目的。所以,應(yīng)用于高導(dǎo)電性的較大礦體尋找方面,效能十分突出; 

  1.5可控源音頻大地電磁法。它是20世紀80年代興起的以主動場源頻率域為電磁勘測依據(jù)的技術(shù)。它的勘探深度可達Zkm以上,通過變頻調(diào)整到各種探測深度,具備測量深度和進行剖面研究雙重功能,劉深層地質(zhì)構(gòu)造及隱伏礦的探尋均有顯著效果;在測量的時候,可以只通過移動接收機即可進行面積性的測深工作,工作效率大大的提高了,成本也較低; 

  1.6連續(xù)電導(dǎo)率剖面測量系統(tǒng)。此系統(tǒng)是利用人工信號對天然信號進行不足頻段的補充,獲得分辨率相對較高的電阻,然后成像; 

  1.7淺層地震技術(shù)。人工激發(fā)彈性彼在巖石中進行傳播,依據(jù)傳播情況進行地下資質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖性信息的研究分析。 

  二、敘述綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘查中的運用 

  基本原理:激發(fā)地層表面產(chǎn)生振動信號:通過地層進行傳播,過程中會產(chǎn)生一些面波、體波相關(guān)信號。Rayleigh波和Love波屬于面波信號;橫波和縱波屬于體波信號。通過非均勻介質(zhì)進行傳播,面波信號就會發(fā)生頻散現(xiàn)象。面波信號頻散特性規(guī)律如下:l)(vR才)曲線變化規(guī)律與層速關(guān)系:頻率產(chǎn)生變化時,vR(面波速度)將會依據(jù)勘探深度變化的情況逐漸向該深度層層速度趨近;2)(vR一f)與層厚度之間的關(guān)系:厚度產(chǎn)生變化的時候,頻散曲線相應(yīng)的拐點位置會依據(jù)厚度變化情況向低頻方向移動,即證明:拐點的位置、層厚度之間存在密切關(guān)系。處于特定的地層條件下,體波信號會發(fā)生明顯的反射或是折射的現(xiàn)象產(chǎn)生。地震信號進行傳播是通過分層的地層,如果上覆層的波速相較下伏層波速較小,地震信號在進行傳播時將會發(fā)生明顯的折射現(xiàn)象;如果上覆層的彼阻抗比不上下伏層的波阻抗大時,地震信號傳播時將發(fā)生反射波現(xiàn)象。折射波有兩種:初至折射波、對比折射波。因為初至折射波只負責(zé)追蹤初至區(qū)某個界面的折射波,相對容易辨認,識別率較高;對比折射波不僅對初至區(qū)進行追蹤,對續(xù)至區(qū)折射波也要進行追蹤。折射波相對于薄層的探測能力十分差,同樣也不適用地質(zhì)速度逆轉(zhuǎn)層。 

  結(jié)語 

  總而言之,現(xiàn)在物探作為高新技術(shù)與立體地球科學(xué)前緣研究體系的先導(dǎo)和必不可少的手段,應(yīng)對其理論與方法技術(shù)提出更高的要求。各種物探技術(shù)的應(yīng)用都依據(jù)了一定的物理前提,地質(zhì)、地球的物理條件及邊界特征都會對勘查的結(jié)果有較大的影響、物探技術(shù)人員在進行地質(zhì)勘查工作的時候,應(yīng)該先對已有的勘查資料進行詳細的分析,進行實地的勘測可以選擇多種物探的方法,發(fā)揮物探技術(shù)的先進作用,使各種方法成果互相補充,取長補短,才能提高物探技術(shù)的精度和可靠性,達到最佳的勘查效果。 

  參考文獻 

  [1]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):186. 

  [2]何展翔,王永濤,劉云祥,等.綜合物探技術(shù)技術(shù)新進展與應(yīng)用[J].石油地球物理勘探, 2005, 40(1).