地球物理勘探技術的應用現狀及展望分析

■陶毅

（廣西壯族自治區地質調查院廣西南寧530023）

地球物理勘探技術的應用現狀及展望分析

■陶毅

（廣西壯族自治區地質調查院廣西南寧530023）

地球物理勘探是當前最為基礎的工作之一，在礦產資源查找、地質水文勘查等方面發揮著巨大作用。本文介紹了地球物理勘探技術的概念及應用現狀，又對其發展方向進行了展望，對地學的研究具有一定的參考價值。

地球物理勘探技術現狀展望分析

0　引言

隨著國民經濟的發展，我國在礦產資源、地質勘探、水利建設等方面都有著巨大的市場需求。隨著“西部大開發”戰略的實施，加強新疆、內蒙、甘肅、青海等地區的基礎設施建設已成為拉動國內經濟增長的重要引擎之一，而地球物理勘探是一項最基本的工作，它為各種基礎設施建設提供必要的地質資料，已經廣泛涵蓋了石油、煤炭、水電、建筑、災害預測等各個方面，其作用也在越發引人關注。

1　地球物理勘探技術介紹

地球物理勘探（通常簡稱為“物探”）技術的本質是通過檢測構成地殼巖石的物理性質來推斷出該地區地質構造情況的科學。它綜合了物理學、化學、電子學、材料科學、計算機等多種學科知識，是近幾年迅速發展的技術之一，并取得了豐碩的成果。

地球物理勘探一般的探測途徑包括密度、磁導率、電導率、放射性、彈性等，與其對應的勘探方法為重力勘探、電磁勘探、地震勘探等。目前地球物理勘探的主要方法技術如下表1所示［1］。

2　地球物理勘探技術的應用現狀

2.1“物探”技術在石油勘探中的應用

作為“物探”技術之一的地震勘探技術已成為當前石油勘探工作的重要方法，其根本原理是利用人工激發地震波，之后根據地震波在地層內的傳播規律來判斷地質情況。目前有很多記錄、分析波形的儀器，其精度和準確率都達到了使用要求。地震勘探具有精度高、探測深度大、工序簡單、成本較小等優點，因而在當前油氣勘探中發揮著重要作用。

2.2“物探”技術在固體礦產勘探中的應用

目前固體礦產主要包括銅、鐵、鋅等金屬礦產，該類金屬礦床具有較低的電阻率或磁性，這些物理差異是目前勘探金屬礦產的主要途徑，因此勘探方法主要為電磁勘探，具體又可分為激發極化法、瞬變電磁法、CSAMT法［2］。它們的原理分別如下：

①激發極化法：該方法根據礦石的激發極化效應來尋找金屬，分為直流和交流兩種。常用的電極排列順序有中間梯度排列、聯合剖面排列、對稱四極測深排列等。特別針對一些大型低品位硫化礦體效果顯著。從當前發展來看，加大電極距和電源功率是改進該方法的重要途徑。

②瞬變電磁法：該方法是向地面發送一次場，在此期間測量地質體產生感應磁場的變化情況，之后根據二次場的衰減特征來判斷地質體的特征和規模［3］。

③CSAMT法：該方法具有較強的抗干擾能力，而且可以通過改變頻率的方法來探測不同深度的電測，工作效率很高，適應性很強，探測范圍較大，是激發極化法的有效補充。在實際工作中，往往結合結合幾種方法的結果綜合分析，這樣可有效提高勘測準確度。

2.3“物探”技術在工程地質勘探中的應用

工程地質勘探是當前應用“物探”最廣泛的市場，包括交通、管道、高層建筑、水利工程等，而主要是淺層或超淺層范圍，應用的手段主要是地質雷達、淺層地震等。其中地質雷達的原理是利用寬帶高頻時域電磁脈沖波的反射探測目的體。“物探”技術對淺層范圍內的斷層、含水層等地質構造探查的非常精確，可為工程規劃和設計提供很好的地質資料參考［4］。

3　地球物理勘探技術的發展方向分析

得益于電子計算機技術的發展，“物探”技術的應用范圍也在不斷擴大，性能也在逐步提高，其發展趨勢主要有以下幾個：

（1）總體向著數字化、自動化、智能化和多功能化的方向發展，面對淺部資源的開采殆盡，將來必然會向著更深部進軍，這就對“物探”的探測深度能力提出更高要求。此外，由于環保壓力的增大，越來越多大型發電設施（核電站、水電站、風電站等）被投資建造，而這些建筑對地基要求較高，這也對“物探”的精度提出了更高要求；

（2）隨著材料技術發展，“物探”設備必然會向著小型化、便攜化方向發展，其數據處理能力也會大幅度提高。當前處理器制造工藝已降低至14nm工藝水平，功耗降低的同時計算能力成倍增加，這為“物探”的發展提供了很好的物質基礎［5］；

（3）相應的軟件系統會更加完善。系統軟件作為處理數據最為重要的載體，直接決定了最終結果的準確度。目前國外相關軟件價格很高，而且與國內系統匹配會出現“水土不服”現象，而國內的相關系統在準確度、專業性方面有所欠缺。相信再經過幾年技術積累后必然會有所改觀；

4　結束語

地球物理勘探技術是新時代的產物，其擁有傳統勘探手段所不具備的優勢，順應了歷史發展的潮流。我國“物探”技術起步晚、發展快，針對淺層和中深層地質其勘察水平較高，而深層的地質勘探技術幾乎被歐美等發達國家壟斷，因此提高自身技術已成為發展“物探”的必由之路。本文介紹了“物探”的應用情況和發展趨勢，可為本學科的發展提供必要的經驗。

［1］徐觀來.地球物理勘探技術發展現狀與實際應用研究 ［J］.科技創新與應用，2014，（03）：18-22.

［2］程建遠，石顯新.中國煤炭物探技術的現狀與發展 ［J］.地球物理學進展，2013，（08）：25-28.

［3］佟志奎.油氣勘探開發中地球物理勘探技術的應用分析 ［J］.化工管理，2015，（08）：21-24.

［4］唐建偉，丁建榮，郝天瑤.徐聞地區綜合地球物理勘探方法應用研究 ［J］.地球物理學進展，2008，（03）：53-56.

［5］楊岐焱，彭遠黔，尼瑪，等.日喀則城市活斷層地球物理勘探方法和成果 ［J］.地球物理學報，2015，（06）：18-22.

P539.4［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-380-1

陶毅（1987～），男，畢業于中國地質大學（武漢）地球物理學專業，本科，助理工程師，研究方向為地球物理勘察。