常用地球物理方法勘探深度研究

曾國龍

摘 要：地球物理勘探技術是科學家通過對地殼中巖石的分析和對比，找出其中的物理差異，從而確定不同的地質，最終探測出各類礦藏的技術。在通過地球物理勘探技術進行探測時，主要依靠物探儀，這是科學家高效工作的有力保障，該儀器通過利用物理技術和計算機技術進行工作，在不斷的工作中獲取地球巖石中相應的物理信息。

關鍵詞：地球物理；勘探技術；應用；發展

1 基本原理與技術特點

基于放射化學、地質學及核物理學等學科基礎理論的應用，航空放射性測量是將放射性測量儀器安裝于特定飛機上實施勘查任務，其是通過對地球人工與天然伽瑪輻射場規律的研究來實現地質找礦與其他問題的解決。

飛機系統與航空多道伽瑪能譜儀組成了航空放射性測量系統，晶體探測器利用光電效應將射線（不可見）轉換為與放射射線能量呈正比關系的光電子流（可被探測），通過對其強度的分析，放射射線能量與其出現頻率（單位時間出現次數）便可通過能譜分析儀獲取。對不同能量射線強弱分布特點通過分析，可對放射污染程度或地質信息實現有效獲取。帶有自動穩譜裝置的航空多道伽瑪能譜儀為現代航空放射性測量常用設備，其組成包括能譜分析儀與晶體探測器。分辨率高、測量快速、體積較大的NaI（Tl）晶體為該探測器的基本表現，同時配以低噪音光電倍增管與大探測窗口，其所組成的傳感器用于放射性測量，在將放射射線轉換成與之成線性關系的光電子流后提供給后續電路實施分析。控制電路、放大器、數據顯示、數據輸出、數據存貯、自動穩譜電路與脈沖幅度分析器為能譜分析儀的主要組成，其工作程序為將光電子流轉換成脈沖后經放大器放大與整形并送至脈沖幅度分析器實施幅度分析，進而在將相應射線能量獲取的同時增加計數一次于對應能量道上。各能量出現的累加次數在一個采樣周期內由該能量道分別獲取，進而形成以每秒鐘內各道計數值表示縱坐標、能量道數表示橫坐標的伽瑪能譜圖。

當所測到的伽瑪能譜發生漂移時，利用天然放射性譜線中的特征峰，采用軟、硬件相結合的數據化穩譜技術進行自動穩譜，確保每條晶體的能量譜都處于正確的峰位，總譜的釷峰漂移<±1道。計算機負責整個系統的各項控制、數據存貯、數據輸出、數據顯示和自動穩譜。

2 地球物理勘探技術

2.1 重力勘探技術

重力勘探技術主要是利用不同地殼巖體、礦體之間存在的密度差所帶來的重力加速度值變化情況，對地質情況進行勘探。這一工作主要是以牛頓萬有引力加速度之變化技術進行應用，勘探地質周邊巖體密度存在差異，使用重力測量儀器進行檢測，就能夠檢測出異常狀況。此后，以當地地質相關數據為例，使用定性解釋以及定量解釋方式，對重力異常情況進行分析，借助這一方式，推斷出覆蓋層下面礦體以及巖層的密度差異，同時判斷出埋藏信息，此后將隱藏位置的地質構造情況找出來。

2.2 磁法勘探技術

磁法勘探技術主要是使用儀器發現研究狀況，然后查找磁性礦，對地質構造進行研究。這項技術所勘探的內容有地面、航空、海洋磁法勘探、中井磁測。磁法勘探主要是對礦產資源進行勘查，對礦體進行預測，然后對大地構造單元進行劃分，從而圈定巖體以及斷裂情況。此后進一步研究和油氣相關的地質構造和大地構造實際情況。我國建國后，大部分鐵礦、多金屬礦區和油氣田等均實施了磁法勘探工作。

2.3 電法勘探技術

以巖體以及礦石電學性質作為依據，進行礦產資源的查找，并且研究地質構造，其屬于一種物理勘查方式。電法勘探技術，主要是借助儀器對人工以及自然電場等進行觀測，也是借助交變電磁場對磁場存在的特點以及客觀規律進行觀測，最終實現找礦和勘探目的。人們將電法勘探分成兩種類型，第一種是對直流場進行研究，人們將其稱作直流電法，具體內容有電阻率、充電法、自然電場法和直流激發極化法等。另外一種是，對交變電磁場進行研究，人們將其稱作交流電法，其內容有交流激發計劃法、電磁法、電磁場法以及無線電波透視法等。將不同工作現場為依據，電法勘探又可以被分為地面電法、隧道和井中電法、海洋電法等。

2.4 地震勘探技術

地震勘探技術主要是借助人工方式，激發地震波，在彈性不同的地層內進行傳播，從而對地下地質情況進行勘探。地震波傳播到地下的這一過程中，因為不同彈性地層界面，會引發不同程度的反射或者折射波，然后返回到地面上。這種情況下，人們使用相應的儀器對這些波進行記錄，然后仔細分析并且記錄相關特點。例如傳播的時間、震動的形狀等，借助特殊的計算方式，或者采用專門的儀器對這些波進行處理，從而比較準確的找到界面的深度或者形態，最終判斷地層的巖性，甚至直接從地下找到石油等資源的物理勘探方式。

3 物探技術發展趨勢

從目前情況來看，地球物理技術的物探工作者和相關專業人員之間的工作不能有效結合，兩者本應相互監督，共同進步，但是在實際的工作中卻沒有實現。此外，工作人員并沒有很好的發揮計算機網絡力量，在進行信息查詢、資料分析時較為被動，新時代的工作人員應學會有效利用計算機網絡技術來提高自身的工作效率，使得勘探過程中的各項工作能夠準確、全面、安全的展開。

第一，計算機技術與數據采集技術的應用發展。隨著技術的進步，地球物探技術開始走向國際，并且實現了數字化、靈活性、智能化和功能化優勢。經濟越發展，所需消耗的資源就越多。現如今發達國家基本上都出現了淺部礦產資源殆盡的狀態，并且逐漸擴展到沙漠、沼澤、海洋等地區，彌補資源缺乏。

第二，總線技術的發展應用。它主要應用在物探儀器上，并且成為了不可或缺的技術，其中物探技術包括模塊化、積木式和插卡式技術。這些便于自動測量，找到相關參數，符合現在多功能、多參數的基本要點，在模塊式系統中有利于結構緊湊，避免結構問題。

第三，計算機輔助測試技術的應用，具有集成化的性質。簡而言之就是將測量儀器與物探技術相互結合起來，開發它的新功能。這樣便于實現更精確的測量，反映了軟件與硬件同時發展的趨勢，此外，地球物探技術的應用在高速單片數字信號處理器幫助中使數據處理、信號處理和誤差修復功能增強了許多，物探技術更有了保障。

第四，在這些年間，隨著人們對礦物能源的需求越來越迫切，人們將越來越多的精力投入到對物探技術的開發研究中，截止到現在來看，物探技術的功能不但得到了增加，其適用的范圍也得到了有效的延伸，就像超導新技術的超導磁力儀、超導重力儀等技術就有了明顯的改良，在精確度、穩定性等方面有了更佳的工作性能。從而為我國的礦物能源開采貢獻更大的力量。

4 結束語

總之，造成了其復雜多變的地質環境，且地表植被覆蓋較密，傳統的野外物理勘探方法不能快速、精確的檢測分析地下組成構造，因此綜述采用先進的地球物理勘探技術是在該地區順利開展地下地質調查工作之前不可或缺的基礎研究工作。針對該地區采取何種地球物理勘探方法，或者多種方法相結合等仍需進一步深入研究，以更加精確地判斷地下地質組成構造或地質現象。

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