基于地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用探討

王彥光

【摘 要】由于社會的快速發(fā)展，科學(xué)研究也不斷地進(jìn)行改革和創(chuàng)新，為我國的現(xiàn)代化建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。近些年來，地球物理勘探在我們國家的環(huán)境、資源等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。

【關(guān)鍵詞】地球物理勘探；技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

引言

地球物理勘探的基礎(chǔ)是巖石與巖石及其圍巖的物理性質(zhì)差異。以特種設(shè)備的研究和觀測形式改變或人為的自然存在的物理場，從而達(dá)到尋找礦產(chǎn)資源的目的，解決地質(zhì)構(gòu)造水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境監(jiān)測等問題，以勘探的目的，稱為地球物理勘探。相應(yīng)的勘探方法稱為物探方法。影響礦山開采的最重要地質(zhì)因素是結(jié)構(gòu)因素。該結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致煤層頂板和地板的完整性；煤層底板含水層破壞形式通過突水通道和構(gòu)造裂隙帶是分不開的；因此，高效的現(xiàn)代礦山建設(shè)的主要工作就是找出煤炭和巖層的結(jié)構(gòu)，特別是大規(guī)模的建筑結(jié)構(gòu)。

一、地球物理勘查技術(shù)的重點解析

（一）地球物理測井

地球物理測井是在研究井中地球物理場變化的基礎(chǔ)上，研究鉆井周圍介質(zhì)分布的特點，進(jìn)而處理各種地質(zhì)、項目及相關(guān)科學(xué)問題，又稱鉆探物探或測井。地球物理測井是定量地提供高分辨率地層垂向連續(xù)變化特征的唯一方法。巖層是人們研究地質(zhì)過程的基本歷史遺跡。地質(zhì)學(xué)家早已根據(jù)這些記號來定義地質(zhì)現(xiàn)象。隨著現(xiàn)代數(shù)學(xué)和計算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，它為定量描述地質(zhì)現(xiàn)象和過程提供了一種手段。

（二）遙感技術(shù)

遙感是地球物理學(xué)的一個較年輕的分支。這是一種研究物體從空中拍攝地面圖像時的電磁輻射和反射的方法。電磁波譜的范圍包括可見光、近紅外、紅外和微波波段，范圍從0.4μm～25cm。利用微波雷達(dá)成像系統(tǒng)提供了一種通過覆蓋層云獲取地面圖像的方法。合成孔徑雷達(dá)（SAR）利用活動平臺的多個信號來設(shè)置地面回波的雷達(dá)全息圖。

（三）地震勘查技術(shù)

在資源勘探中，地震學(xué)方法是研究不同地層中人工激發(fā)彈性波的傳播規(guī)律，如波速、波衰減和波狀，以及界面反射和折射，從而研究地層深度、構(gòu)造形態(tài)和巖性。地震勘探已廣泛應(yīng)用于油氣勘探中，發(fā)揮了重要作用。其次，在煤田、鹽礦、水資源、金屬和非金屬礦產(chǎn)勘探等方面都有不同程度的應(yīng)用。人工地震波的來源主要有兩類：一種是爆炸源，如機(jī)械地震的來源、瓦斯爆炸的來源、電能的來源等；另一個是機(jī)械來源。

（四）磁力勘查技術(shù)

磁勘探是一種基于巖石與礦石的磁差的地球物理方法。通過對地磁場特征的觀測和分析，確定了目標(biāo)物的地質(zhì)特征和性質(zhì)。磁法勘探是資源探測的主要手段，主要用于地質(zhì)填圖、成礦遠(yuǎn)風(fēng)景點的預(yù)測和磁體的直接搜索。電磁勘探中的瞬變電磁法是一種非接觸時域電磁方法，具有獨特的對含水地質(zhì)體的響應(yīng)優(yōu)勢。

二、地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用

地球物理勘探技術(shù)在中國的工程、資源和環(huán)境中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地球物理勘探的影響越來越大。特別是近年來，隨著地球物理勘探技術(shù)、設(shè)備、儀器等方面的快速發(fā)展，地球物理勘探技術(shù)已開始與其他行業(yè)相結(jié)合，并被其他領(lǐng)域所利用，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

（一）能源開發(fā)和應(yīng)用。

地球物理勘探對能源的應(yīng)用主要是在石油、天然氣等領(lǐng)域進(jìn)行綜合能源勘探。在油氣勘探、綜合勘探、地震勘探等方面，難以替代油氣勘探和盆地的早期測量區(qū)域，采用高精度的磁力和高精度的重力測量，建立油氣層評價，尋找油氣儲層，解決石油和天然氣的難題。

（二）金屬礦產(chǎn)勘查

金屬礦產(chǎn)的勘探主要應(yīng)用于電找礦和磁法勘探。利用電法勘探金屬礦產(chǎn)，根據(jù)巖石和土地的導(dǎo)電性進(jìn)行研究開發(fā)。主要研究內(nèi)容是在穩(wěn)定電流和磁場的條件下，電流的變化規(guī)律。

（三）環(huán)保應(yīng)用

地球物理勘探可以監(jiān)測電、熱、光等物理因素的變化，了解環(huán)境變化的過程，為環(huán)境保護(hù)提供相應(yīng)的參考資料，也可用于防災(zāi)減災(zāi)。突發(fā)性自然災(zāi)害嚴(yán)重危及人民的生命安全。物探技術(shù)的應(yīng)用對預(yù)防和控制自然災(zāi)害具有重要意義。

三、地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展形勢

（一）“軟件與硬件”共同發(fā)展

信息時代的快速發(fā)展，使地球物理勘探技術(shù)朝著數(shù)字自動化、光智能和多功能的方向發(fā)展。隨著綜合計算機(jī)輔助測試技術(shù)的應(yīng)用和強(qiáng)大的應(yīng)用軟件的開發(fā)，測量儀器的發(fā)展和物探技術(shù)的發(fā)展日新月異。用戶可以很容易地實現(xiàn)測量系統(tǒng)的使用，這也是軟件和硬件開發(fā)的趨勢。電子設(shè)計和自動化技術(shù)大大縮短了地球物理儀器的發(fā)展周期。更新速度的加快將不可避免地促進(jìn)地球物理勘探儀器設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。

（二）總線技術(shù)的發(fā)展

總線技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展成為模塊化、積木式和插件式地球物理儀器的關(guān)鍵支撐技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用，可以更好地實現(xiàn)自動化測量的多功能、多參數(shù)要求，提高物探系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)的緊湊性。這也是地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展方向之一。

（三）非常規(guī)油氣的加強(qiáng)與特殊地形勘探

傳統(tǒng)化石燃料的日益減少使地球物理勘探工作在非常規(guī)油氣和特殊地形地區(qū)。因此，必須提高常規(guī)油氣勘探的精度，加強(qiáng)非常規(guī)油氣和特殊地形的勘探。在地球物理勘探技術(shù)和設(shè)備，有必要形成一條適應(yīng)中國的國情，有效地吸收先進(jìn)的技術(shù)，真正提高我國地球物理技術(shù)。

四、結(jié)束語

總而言之，伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展也十分迅速，并應(yīng)用于許多領(lǐng)域以促進(jìn)其發(fā)展。同時，地球物理技術(shù)的應(yīng)用過程也促進(jìn)了地球物理技術(shù)自身的轉(zhuǎn)型與發(fā)展。因此該技術(shù)將不可避免地隨著社會的發(fā)展而發(fā)展，并將其發(fā)揮越來越重要的作用。我國應(yīng)重視地球物理勘探技術(shù)，努力與國際技術(shù)相結(jié)合，為全球競爭奠定基礎(chǔ)。

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