關于物探方法在地質勘探中的技術運用

劉 釗

（四川省核工業地質局二八二大隊，四川 德陽 618000）

隨著社會的發展，人類對于資源的需求量愈發提高，多種地質資源相繼得到了開發及利用，其中不斷創新的物探技術的出現，產生了不可替代的價值。物探方法在地質勘探中的應用極其普遍，其相關技術較為成熟、經濟成本也在可控范圍內，這些優勢使得原本復雜危險的地質勘探工作，更易實施且更具安全性[1]。對物探部門而言，在實際工作中合理地判斷地質情況，在此基礎之上選擇最適合的物探措施并進行綜合應用，以取得最佳的效果[2]。

1 用于地質勘探的物探方法特點分析

現代社會對于地質勘探的要求越來越高，所開發的物探方法種類比較豐富，且不同的方法具備獨一無二的優勢，能夠在特定環境下精準、圓滿地完成地質勘探任務。基于地質勘探目的地的地形和地理條件差異，必須結合具體情況選用最適宜的物探方法。因此在實際應用中，物探人員必須基于多方面因素進行綜合考慮，尤其是可行性與安全性。通常需要思考的問題包括：被測對象的地質條件、地下水文變化以及地形結構是否存在安全隱患等。在目前所常用的物探方法中，用于地質勘探工作的技術都具備以下這些特點。

（1）探測深度始終有限。用于地質勘探的物探方法有很多只能滿足地質表面淺層的勘探需求，最大的特點在于探測深度普遍較小，通常情況下大多數都停留在幾十米位置，最深也不會超過百米。

（2）探測精度逐漸提升。根據我國現階段的地質勘探狀態分析，所用到的物探方法并不是一成不變的，伴隨著科技的進步一般都會逐漸得到提升。縱觀國內市場上多種物探設備，可以明顯看出其探測精度不斷提高，這也間接影響物探方法變得越來越精密，越來越能滿足現代工程地質勘探不斷上漲的探測要求。物探方法的精度一方面體現在技術的先進性上，另一方面體現在探測標準上。根據工程地質勘探所給出的具體要求，我們在應用物探技術時必須保證實際勘探深度應與平面位置之間的誤差僅限于厘米范圍內，這樣才能有效避免因誤差過大而導致的勘探成本提升和一系列安全隱患。

（3）探測半徑一般較小。在工程地質勘探過程中，物探方法的應用承載著多種工作職責，包括但不限于最基本的地下資源辨別考察、地質條件分析測試以及其他各種工作。為了滿足工程地質勘探的要求，任何物探工作都應當在短時間內全部完成，一般時限都控制在十幾天里，與此同時還要保證整個地質勘探的精度和有效性，避免出現各種質量問題。對于一些那以避免的搶險項目，要求地質勘探工作以更短的時間、更高的精度完成，所以常用的物探方法其探測半徑必然較小，如此一來才能滿足實際工作需求。

2 地質勘探中常用的物探方法分析

在現代社會中，地質勘探工作最常用到這三種物探方法，即電法、電剖面法和地震勘探法，它們在實際應用中都能取得良好的效果，具體的應用情況分別如下。

（1）地質勘探中應用電法探測。作為最常用的物探方法之一，電法探測從觀測點入手，將相關設備直接送入地下，通過分析電阻率來掌握其變化情況，從而了解到各個巖層的具體資源分布情況。電法探測的最大優勢在于可以深入研究地質層的分布和變化情況。目前來說，發展最為迅猛的當屬高密度電阻率法，并取得了越來越廣泛的應用，高效準確地從淺層地質中獲取到所需的信息。該方法的應用前提是先對地質結構進行有效劃分，再進行探測。另外，在研究巖層分布過程中，運用該方法能夠精確地探測出水平方向或者有較小傾斜角的巖層，但不適用于傾斜角過大的巖層。綜合而言，電法探測的最佳應用場景為：目標地質測量的深度與周邊物質之間存在一定的物理性質差異，同時難以獲知不同巖層的分布規律是否出現異常。

（2）地質勘探中應用電剖面法探測。與電法探測類似，電剖面法探測也是利用設備來探測與分析物理場地下巖層的分布情況，實際應用較為廣泛。將電剖面法探測與電法探測進行合理結合，可以詳細查明巖層的變化規律以及斷裂帶的分布情況。通常將電剖面法探測分為四極法與聯合剖面法。考慮到電剖面法主要針對的是對沉積巖，因此在探測前首先需要深入研究巖層電性的差異，配合電阻率法分析了解電性差異的變化情況、巖層的含水情況以及各種狀態。其中，巖石中的含水呈分散狀態就表示電阻率對其影響過小，呈集中狀態就表示電阻率對其影響較大。綜合而言，運用電剖面法的原理是：巖層中含水量相同且礦化度以及電阻率均不同，則電阻率會不斷增大。

（3）地質勘探中應用地震勘探法探測。地震勘探法探測又可細分為反射波法和折射波法，所依據的原理是通過觀測反射波或折射波時間場沿測線方向的時空分布規律，來確定地下反射面或折射面深度及構造形態及性質。相比其它物探方法，地震勘探法精度高，但同時成本也高。通常情況下我們所看到的物探剖面都經過校正，實質上存在不同地質體的反射波或折射波波速差異。對于覆蓋層地質的探測，淺層折射法技術優勢明顯，甚至在隱伏構造、空洞以及考古探查中也常被用到。在測試波速時，常用到直達波法或透射波法，它們都極度依賴測試條件。其中，彈性波CT技術能夠為工程建設場地動力學研究提供有價值的參數，具備良好的應用前景。

3 物探方法在地質勘探中的發展前景

縱觀國內現有的物探方法，用于地質勘探的技術大部分都發展的比較成熟，具有一定的先進性，這是社會經濟發展以及科技進步所帶來的必然結果。可以預想在未來，用于地質勘探的物探技術水平勢必會更高，其探測精度與操作可行性也會越來越好。

基于現階段技術的發展趨勢以及地質勘探的需求變化來看，未來物探方法在地質勘探中的發展方向體現在兩個方面。第一，技術將不斷提升。包括多波理論、電磁波譜、地震映像法、高密度電阻法等在內的各種先進性探測理念和技術會被不斷引進，在實際應用中為工程地質勘查工作的開展提供更大的便利；第二，設備會不斷更新。物探設備的防潮、防塵、防震等性能會不斷完善，在科技進步的推動下，物探設備愈發先進，進一步會帶動工程地質勘查物探技術的可持續性發展。

4 總結

地質勘探作為一項意義重大的工程，對社會運轉、人類生存以及自然環境都有所影響。在科學技術逐步提升的當下，常用的物探方法也需要與時俱進，以應對更加復雜的地形地貌。通過分析最典型的物探方法在地質勘探中的技術運用，我們可以看出當前對于物探方法應用較為熟練和普及，未來發展前景良好。