地球物理勘查技術與應用分析

◎張吉凱 楊明浩

在勘察工作開展過程，地球物理勘查技術被廣泛應用到勘查領域，通過運用地球物理勘查技術，能夠提高對于地質構造的研究能力，利于為相關人員提供有效的數據信息，從而幫助工作人員更加全面的進行勘察研究。在進行分析過程，作為技術人員要有效的掌握其應用技術，科學的進行實踐研究，從而才能不斷提高地球物理勘查技術水平。

一、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。

二、地球物理勘查技術與應用分析

1.地球物理測井。

地球物理測井是通過觀測鉆孔內地球物理場的變化，來研究井孔周圍介質分布特征，從而解決各種地質、工程和有關科學問題，也稱為鉆井地球物理，或簡稱測井。地球物理測井是目前能以極高的分辨率定量提供巖層縱向連續變化特征的唯一手段，而巖層又是人們賴以研究地質過程的基本歷史殘留痕跡。長期以來，地質學家就是依據這些痕跡定性描述各種地質現象與過程的。隨著現代數學和計算機技術的蓬勃發展，為定量描述地質現象與過程提供了手段，而地球物理測井不僅為這些研究提供了必要的基礎數據，而且成為重要的研究方法。

2.遙感技術。

遙感是地球物理學的一個較年輕的分支，是研究從空中攝取地面圖像時，與物體的電磁能量輻射與反射有關的各種方法。涉及的電磁波譜范圍包括可見、近紅外、紅外和微波，波長從0.4μm～25cm。利用微波的雷達成像系統提供了穿過覆蓋云層獲得地面圖像的方法。合成孔徑雷達采用從活動平臺得到的多信號來構組地面反向散射的雷達全息圖。

3.地震勘查技術。

資源勘查中的地震學方法是研究人工激發的彈性波在不同地層中傳播的規律，如波的速度、波的衰減和波的形狀，以及在界面的反射、折射來研究地層埋深、構造形態，以及巖性等。地震勘查在油氣勘查中得到了最廣泛的應用并發揮了巨大的作用。其次在煤田、鹽礦、水資源，以及金屬與非金屬礦產勘查中都得到不同程度的應用。產生人工地震波的震源有兩大類：一類是炸藥震源，如機械震源、氣爆震源、電能震源等；一類是機械震源。陸地表面進行地震勘查時，主要使用炸藥震源和機械震源。

4.磁力勘查技術。

磁力勘查是以巖、礦石間的磁性差異為基礎，通過觀測和分析地磁場的變化特征，查明研究對象地質特征和性質的一種地球物理方法。以資源探測為目的的磁法勘查，主要用于地質填圖、預測成礦遠景區和直接尋找具有磁性的礦體。磁力勘查中瞬變電磁法你作為一種非接觸式的時間域電磁法對含水地質體具有獨特的響應優勢。通過有效的應用磁力勘查技術，加強了對于礦產的分析能力，能夠不斷為勘察人員提供有的技術保證。

5.電法勘探。

電法勘探也是地球物理勘查技術中的重要應用方法之一，其主要是通過地面電法、航空電法及直流電法等方式實現對地質地質情況的勘查。在其中，直流電法的勘查探測的結果尤為精準，在水文地質勘查中的應用效果比較理想。在這一技術方法的應用過程中，其對勘查的地形環境具有一定的要求。由此必須要應用之前，對所處地區的地形情況進行探測，從而保證其能發揮出理想的應用效果。而其中的直流激發極化法，在一般情況下用于勘查斑巖鋼礦或黃鐵礦等礦產。并且在勘探水源的過程中也具有十分重要的作用。除此之外，電法勘探還有一種技術方法為瞬變電磁法，這種方法是利用不接回線，實現對地下的電磁輸送，從而形成脈沖電磁場，再應用相應的儀器設備進行勘查、探測，具有勘查范圍廣、攜帶方便等優勢。

三、結束語

總之，地球物理勘查技術在很多領域得到了有效運用，隨著科學技術的不斷更新，地球物理勘查技術得到了有效發展。在進行技術應用與創新研究過程，要結合具體工作內容，科學的進行實踐分析，從而才利于全面提高勘查技術水平。同時作為技術人員，更應該不斷學習與總結更加先進的技術手段，以此才能有效的掌握更全面的技術方法，以進一步為我國勘查事業發展奠定良好基礎。