關于物探技術應用與方法探討

呂志斌

摘要：進入現代社會，隨著經濟水平的不斷進步和科學技術的快速發展，我國的地質勘探工作也取得了良好的成果。在地質勘探工作中，物探技術憑借其自身的優勢，得到越來越廣泛的應用和推廣。地質勘探工作做為國家建設項目的重要內容，能夠極大地促進經濟的繁榮發展。基于此，本文作者結合多年工作經驗，首先介紹了物探技術的基本原理，然后分析了物探技術的應用對地質勘查的作用，接著詳細介紹了幾種物探技術方法，最后進行了具體的案例說明，希望能對大家有所幫助。

關鍵詞：物探技術；新方法；原理及應用

一、物探技術的定義

探測方法技術物探即是地球物理勘探，它是利用物理學的方法以及原理，對地球的很多種物理場分布給予了研究，并且對其變化也進行了相應的觀測，對地球本體還有近地空間的演化和形成以及物質組成和介質結構進行了探索，對存在的變化規律和一些自然現象進行了研究。這樣給探測地球內部的構造以及結構、對于能源的搜索、并且對環境以及資源的監測提供了科學的理論和方法，這對災害預報有著積極的影響。

二、物探技術的方法

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性質，地震波會出現反射或者折射的情況，在地表或井中接收這種地震波應當采用檢波器。在對地震波記錄進行解釋以及處理的過程中，就對地下巖層存在的性質以及形態進行了分析與判斷。通過研究表明在很深或者很淺的界面對特殊的高速地層進行勘查的過程時，折射法相對于反射法的效果更更加明顯。不過對折射法采用的條件是下層波速要比上層波速大，這限制了其應用范圍。因為反射法僅僅對巖層波阻抗的變化有要求，所以其在地震勘探中的應用最為廣泛。

2、對電法勘探的分析。多種巖石和礦體以及地質組成了地殼，這些組成元素有著很多特性是導電性和導磁性以及介電性。以這些性質和其空間的分布規律以及相關時間特性為基礎，最終可以分析出礦體或地質構造的相關物性參數和賦存狀態，對勘探有著重要的作用。電法勘探具有利用物性參數多，場源、裝置形式多，觀測內容或測量要素多及應用范圍廣等特點。電法勘探利用巖石、礦石的物理參數，主要有電阻率、導磁率、極化特性和介電常數。

電法勘探的方法，按場源性質可分為人工場法、天然場法；按觀測空間可分為航空電法、地面電法、地下電法；按電磁場的時間特性可分為直流電法、交流電法、過渡過程法；按產生異常電磁場的原因可分為傳導類電法、感應類電法；按觀測內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、激發極化法、自然電場法、大地電磁測深法和電磁感應法等。

3、對重力勘探的分析。它主要是對圍巖存在的密度差異的地質體在其周圍可能造成的重力異常進行測量，用來對這些地質體的相關空間位置和其形狀大小進行判斷，這種地球物理勘探方法最終分析出了工作地區相關的地質構造以及礦產分布情況。重力勘探的應用范圍很廣，其可以運用在區域地質調查以及礦產普查的整個過程中。

4、對磁法勘探的分析。研究表明磁異常的現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，同時對地質構造以及礦產資源的相關分布規律進行了研究。

三、物探技術的原理及應用

（一）、對瞬變電磁法技術原理進行以下分析

瞬變電磁法是基于地殼中巖石的有關導電性以及導磁性差異的特性，根據有關電磁感應的原理向地下發送了一次脈沖磁場，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二次渦流場進行觀測，對該場的時間以及空間的分布規律進行了研究， 從而有效對地下礦產資源進行勘查。瞬變電磁法施工簡便、低阻探測能力強、精度高、探測深度大，井下、井上均可施工。具有許多傳統直流電法不可比擬的優點，可應用于：

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

2、尋找金屬礦床；

3、煤層頂底板富水性探測、巷道迎頭超前探、圈定煤層采空（塌陷）區；

4、陡傾角、斷層、巖脈等地質構造探測。

（二）、高密度電法的內涵

高密度電法不同于普通電阻率法，其在觀測中對觀測點進行了高密度的設置，工作裝置的有效組合給予密點距陳列布設電極，這體現了陣列勘探，在現場測量的過程中僅僅把全部電極在測點上進行放置就可以，為了自動快速的對數據進行采集，采用了程控電極轉換開關以及微機工程電測儀，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較高、其對地電信息量的提供相對較大、并且具備較低的工作成本以及相對簡便的測量優勢，因此其在物探領域中發揮著越來越重要的作用。主要應用于：

1、尋找地下水、管線探測、巖土工程勘察；

2、煤礦采空區調查，煤礦井下富水性探測；

3、對水庫大壩相關的壩體穩定性給予評價、對壩基滲漏的有效勘查和對堤壩裂縫進行檢測以及建筑地基進行合理勘探；

4、給涵洞及溶洞的位置信息進行勘查和探測相關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，經儀器接收和初處理后，再經過軟件解析系統解釋，并結合地質基礎資料綜合分析確定異常界面，最終達到定性和定量解決各種地質問題的目的。礦井震波勘探主要是對各種構造問題進行探測，它可以應用到以下幾個方面：

1、對于頂底煤厚以及前方構造的相關實時剖面進行探測； 2、對于巷道圍巖松動圈的探測； 3、對于工作面內斷層以及相關隱伏構造進行探測； 4、對相關陷落柱進行探測； 5、對于巷道迎頭超前進行探測； 6、對于老空區進行探測； 7、對于底板巖層的相關完整性特征進行評價和分析； 8、對于基巖界面以及相關起伏形態進行探測；9、對錨噴大巷的安全性給予評價。

參考文獻

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