基于地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用探討

馮志國(guó)

摘 要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，科學(xué)研究也經(jīng)歷著不斷的改革與創(chuàng)新，為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)做出巨大的貢獻(xiàn)。近年來(lái)，地球物理勘探在我國(guó)的環(huán)境、資源等領(lǐng)域發(fā)揮著愈來(lái)愈重要的作用，成為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要力量之一。本文結(jié)合地球物理勘探的相關(guān)理論知識(shí)，分析探討物探的相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用，并且在相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用基礎(chǔ)下，總結(jié)了物探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠?yàn)槲覈?guó)地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：地球物理勘探；技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.233

1 地球物理勘探簡(jiǎn)介

（1）地球物理勘探的含義。地球物理勘探是地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，在地球物理學(xué)中運(yùn)用物理學(xué)的相關(guān)原理與方法，觀測(cè)各種地球物理場(chǎng)的分布及其變化，對(duì)地球的本體和近地空間的物質(zhì)組成、物質(zhì)構(gòu)造、形成演化進(jìn)行探索，研究各種相關(guān)的現(xiàn)象和變化規(guī)律。在這基礎(chǔ)之上，探測(cè)地球的內(nèi)部構(gòu)造、尋找資源、監(jiān)測(cè)環(huán)境，并為之提供理論依據(jù)、技術(shù)方法，同時(shí)也可以為災(zāi)害的預(yù)報(bào)提供依據(jù)。

（2）地球物理勘探的主要勘探方法。地球物理勘探常常利用巖石的物理性質(zhì)，如密度、彈性、電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率等，因此相對(duì)應(yīng)的勘探方法主要有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探等。重力勘探是利用地殼巖體、各種礦體之間的密度差異引起的地表重力加速度的變化，從而進(jìn)行地質(zhì)勘探的方法。磁法勘探是利用地磁場(chǎng)在局部地區(qū)變化而產(chǎn)生的地磁異常，通過(guò)研究地磁異常，進(jìn)而尋找磁性礦體和研究地質(zhì)構(gòu)造。磁法勘探是常用的物探方法之一。電法勘探是利用巖石和礦石的電學(xué)性質(zhì)，如導(dǎo)電性、電磁感應(yīng)、電化學(xué)活動(dòng)性等性質(zhì)，來(lái)尋找礦源和研究地質(zhì)構(gòu)造的。地震勘探是發(fā)展最快的地球物理方法之一。它的原理是通過(guò)人工形成的地震波在不同彈性的地層中的傳播規(guī)律，來(lái)探究地質(zhì)情況。

2 地球物理勘探技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著高新科技的飛速發(fā)展，地球物理勘探技術(shù)也得到了比較充分地發(fā)展。但對(duì)于我國(guó)地球物理勘探技術(shù)來(lái)說(shuō)，由于發(fā)展的時(shí)間比較短，因此物探技術(shù)在許多方面與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在著不小的差距。綜合來(lái)說(shuō)，我國(guó)陸地勘探技術(shù)相對(duì)已經(jīng)達(dá)到成熟，但是在一些像海洋這樣的復(fù)雜地形上，勘探技術(shù)基本處于初期，距離成熟還需要不斷地發(fā)展。

以石油勘探為例，在軟件的應(yīng)用方面，我國(guó)基本實(shí)現(xiàn)了海陸采集和分析的一體化，能夠收集一些常規(guī)的高密度數(shù)據(jù)，對(duì)于VSP數(shù)據(jù)處理、疊前深度偏移等方面基本上已經(jīng)能夠進(jìn)行自主研究開(kāi)發(fā)，但是對(duì)于三維速度建模、全波形反演技術(shù)等模塊功能還是處于研發(fā)初期，很多方面的不成熟需要我們進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)。

3 地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用

地球物理勘探技術(shù)在我國(guó)工程、資源以及環(huán)境等領(lǐng)域中發(fā)揮著日益重要的作用，并且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，物探的影響力也越來(lái)越大。尤其近幾年來(lái)，隨著地球物理勘探在技術(shù)方法、設(shè)備儀器等諸方面取得了飛速的發(fā)展，地球物理勘探技術(shù)也開(kāi)始與其他行業(yè)結(jié)合，被其他的領(lǐng)域所利用，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

（1）能源勘探應(yīng)用。地球物理勘探在能源方面的應(yīng)用主要是對(duì)石油、天然氣等地區(qū)進(jìn)行綜合性的能源勘探。在石油天然氣的勘探中，前期普查、替補(bǔ)地震勘探困難地區(qū)的油氣勘探和盆地的綜合勘探，使用高精度磁力和高精度重力對(duì)各油氣區(qū)進(jìn)行構(gòu)造詳查、區(qū)塊評(píng)價(jià)，從而找到油氣藏，解決困難石油天然氣問(wèn)題。

（2）金屬礦物勘探。金屬礦物的勘探主要用到電法勘探和磁法勘探。使用電法勘探對(duì)金屬礦物進(jìn)行勘探時(shí)，依據(jù)巖石和土地的導(dǎo)電性不同進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，主要的研究?jī)?nèi)容是在穩(wěn)定電流磁場(chǎng)的環(huán)境下，電流在傳導(dǎo)的過(guò)程中的變化規(guī)律。

（3）工程勘探應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工程建設(shè)的興盛，地球物理勘探在工程領(lǐng)域的應(yīng)用，其發(fā)展日益加快。工程物探主要是通過(guò)雷達(dá)、電法或淺層地震等方法對(duì)公路、鐵路、建筑、管道、水利等工程進(jìn)行建設(shè)和檢測(cè)。例如使用探地雷達(dá)對(duì)某公路進(jìn)行檢測(cè)，可以獲得DS多通道雷達(dá)系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)到的雷達(dá)圖，通過(guò)雷達(dá)圖我們可以得出該段公路的基層損壞情況、是否有含水區(qū)、起伏是否劇烈等信息。

（4）環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用。地球物理勘探可以監(jiān)測(cè)電、熱、光等物理因素的變化，認(rèn)識(shí)了解環(huán)境變化的過(guò)程，為環(huán)境保護(hù)提供相關(guān)的參考資料，同時(shí)也可以應(yīng)用于災(zāi)害的防治。突發(fā)性自然災(zāi)害嚴(yán)重危害著人們的生活與生命安全，地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于自然災(zāi)害的防治具有重要的意義。

4 地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

在未來(lái)的發(fā)展中，地球物理勘探技術(shù)會(huì)向信息化和數(shù)字化方向發(fā)展，這也是物探技術(shù)的一個(gè)基本方向。提升數(shù)據(jù)管理工作，完善強(qiáng)化物探設(shè)備、相關(guān)軟件和技術(shù)，實(shí)施技術(shù)領(lǐng)先戰(zhàn)略，促進(jìn)一體化的發(fā)展，這些也是地球物理勘探技術(shù)總的發(fā)展趨勢(shì)。

（1）“軟件與硬件”的同時(shí)發(fā)展。信息化時(shí)代的飛速發(fā)展，使得地球物理勘探技術(shù)向數(shù)字自動(dòng)化、輕便智能化和多功能化方向發(fā)展。隨著集成化計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用和功能強(qiáng)大的應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)，使得測(cè)量的儀器設(shè)備和物探技術(shù)的發(fā)展日新月異。用戶可以方便的實(shí)現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)的使用，這也是軟件與硬件同時(shí)發(fā)展的趨勢(shì)。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的技術(shù)也大大縮短了物探儀器的研發(fā)周期，更新速度的加快必然推動(dòng)地球物理勘探儀器設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。

（2）總線技術(shù)的發(fā)展。總線技術(shù)會(huì)進(jìn)一步的發(fā)展，成為模塊化、積木式和插卡式物探儀器的關(guān)鍵支撐技術(shù)。這些技術(shù)的運(yùn)用可以更好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量的多功能和多參數(shù)的要求，促使物探儀器系統(tǒng)模塊式組成結(jié)構(gòu)更加的緊湊，這也是地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展方向之一。

（3）非常規(guī)油氣以及特殊地形勘探工作的加強(qiáng)。傳統(tǒng)化石燃料的日益減少，使得地球物理勘探工作在非常規(guī)油氣和特殊地形區(qū)域不斷開(kāi)展。因此，我們要提高常規(guī)油氣的勘探精度，同時(shí)加強(qiáng)非常規(guī)油氣和特殊地形的勘探工作。在物探的技術(shù)和設(shè)備上，要形成適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的方式，同時(shí)有效的吸收先進(jìn)技術(shù)，真正的提高我國(guó)的物探技術(shù)。

5 結(jié)語(yǔ)

科技的不斷進(jìn)步，促使地球物理勘探技術(shù)飛速的前進(jìn)，并且應(yīng)用到諸多的領(lǐng)域，促進(jìn)其發(fā)展；同時(shí)物探技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程也促進(jìn)了物探技術(shù)本身的變革與發(fā)展。總而言之，地球物理勘探技術(shù)必然會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展，并將具有越來(lái)越重要的作用。我國(guó)應(yīng)該重視地球物理勘探技術(shù)，爭(zhēng)取與國(guó)際技術(shù)接軌，為全球化競(jìng)爭(zhēng)奠定基礎(chǔ)。

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