重力勘探是利用地下各種巖礦體的密度差異引起的重力變化,而進行地質勘探的一種方法。
它以牛頓萬有引力定律為基礎,通過用精密重力儀器測量與周圍巖石有密度差異的地質體在其周圍引起的重力異常,以確定這些地質體存在的空間位置、大小和形狀,從而對其地質構造和礦產分布情況作出判斷。
觀測重力值,除了會反映地下密度分布,還與地球形狀、測點高度和地形不規則有關。因此,必須對其進行相應修正,才能真正反映地下密度分布引起的重力異常。

這是一張鄂爾多斯盆地西南緣六盤山局部地區的重力探測立體圖,3個紅黃色的“高地”就是六盤山,這表明其山體密度很大,可能是由很古老的地質體構成的(供圖/ 楊戰軍)

這是一張海南島某地區的磁力探測成果圖,圖上紅色表示火山巖的分布,說明這個地區曾經有過火山噴發(供圖/ 楊戰軍)
磁力勘探是應用最早的地球物理方法,它通過觀測和分析由巖石、礦石等探測對象磁性差異所引起的磁異常,進而研究地質構造和探測對象分布規律。
根據測定,火成巖、變質巖磁性較大,沉積巖幾乎沒有磁性。因此,通過測量磁力值的變化,就可以大致確定火成巖或變質巖在地下的分布情況。
磁力勘探使用的磁力儀靈敏度極高,只要有相當于普通吸鐵石千分之一到萬分之一的磁性,就能被測量出來。而飛機攜帶的航空磁力儀,可在不同飛行高度測量地面磁力值的變化,大大提高了工作效率。

這是通過電法勘探得到的三維電阻率立體圖,從中可以看到此地區從淺到深的電阻率分布(紅黃色為高阻,藍色為低阻)(供圖/ 汪洋)
地下是由不同的巖石、礦體和各種地質構造所組成,它們具有不同的導電性、導磁性、介電性和電化學性質。電法勘探是根據地殼中各類巖石或礦體的電磁學性質差異,通過對人工或天然電場、電磁場以及電化學場的空間分布規律和時間特性的觀測和研究,推斷礦體或地質構造的賦存狀態(形狀、大小、位置、產狀和埋藏深度)和物性參數等,從而達到勘探的目的。
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。
“地震”是地動的意思,天然地震是地球內部發生運動而引起地殼的震動。地震勘探則是用人工方法引起地殼振動,激發地震波,通過研究地震波在地下巖層中傳播的情況,查明地下的地質構造,為尋找油氣田等勘探目的服務。
地震勘探是地球物理勘探中最重要、精度最高、解決油氣勘探問題最有效的方法之一。而且,在煤田和工程地質勘查、區域地質研究和地殼研究等方面,也得到廣泛應用。

這是一張地震勘探野外施工的示意圖,人工可控震源激發的地震波傳播到地下并反射回來被儀器車接收。對接收的數據利用波動方程等數學方法進行處理、反演,就可以得到我們需要的地下信息(繪圖 / 陳禾)

這是一張用地震勘探法生成的復合圖,左上角是油氣層的平面圖,其他位置是包含這個油氣層的三維立體可視化的成果圖(圖中D、DK、DN、E等字母,代表不同地區、不同類型鉆井的代號)。從中可以清晰地看到這個油氣層的空間位置和分布信息,為油氣勘探提供精準定位(供圖/ 于常青)
(責任編輯 / 陳琛 美術編輯 / 周游)