淺談物探方法在地質(zhì)勘探中的運(yùn)用探析

葛 誠，時(shí) 靜

（安徽省勘查技術(shù)院，安徽 合肥 230000）

隨著科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和社會的不斷發(fā)展，人們對自然資源的開采和利用越來越重視，為了使自然資源尤其是不可再生的礦物資源得到合理的利用，國家制定了很多措施來限制這些資源的開采。在進(jìn)行地質(zhì)勘探的時(shí)候會用到很多技術(shù)，其中物探方法技術(shù)的改進(jìn)和使用，極大地促進(jìn)了地質(zhì)勘探的進(jìn)行，以其低成本、高成熟的技術(shù)深受地質(zhì)勘探的青睞，能夠把那些復(fù)雜危險(xiǎn)的地質(zhì)勘探工作變得簡單易行。因此，物探方法在地質(zhì)勘探中的運(yùn)用十分普遍[1]。

1 用于地質(zhì)勘探的物探方法特點(diǎn)分析

我國的地質(zhì)、地貌種類不一，特點(diǎn)上也存在這很大的區(qū)別，因此就要求勘探的技術(shù)要能夠滿足多種地質(zhì)、地形的要求。隨著科技的發(fā)展，對地質(zhì)勘探的要求逐漸增高，地質(zhì)勘探所使用的方法也在逐漸改進(jìn)，方法種類不斷增加，每種方法都有它的使用優(yōu)勢，能夠?qū)μ囟ǖ匦芜M(jìn)行精準(zhǔn)的勘探。在實(shí)際的勘探中，有關(guān)工作人員在選用具體的勘探方法時(shí)要考慮到很多因素，例如：待測對象的地質(zhì)條件、待測的地形結(jié)構(gòu)、土壤硬度等，需要考慮的首要因素就是勘探方法的可行性與安全性[2]。在分析這兩個(gè)方面的因素時(shí)，必須要根據(jù)具體的情況進(jìn)行謹(jǐn)慎的考證。目前，在地質(zhì)勘探中使用較多的物探方法一般都具有以下的特點(diǎn)：

（1）探測深度有限。目前，我國的用于地質(zhì)勘探的物探方法大多只能進(jìn)行地下幾十米的勘探，最深的不會超過一百米，由于我國地質(zhì)的原因，物探方法的探測深度不需要深入幾百米的地下，只需要對地表的淺層進(jìn)行勘探就行了。

（2）探測精度逐漸提升。物探方法的探測精度逐漸提升是科技不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物，是滿足地質(zhì)勘探現(xiàn)狀的必然結(jié)果。物探方法精度的提升是一個(gè)漸進(jìn)的過程，它從來就沒有停止過，隨著科技的發(fā)展不斷改進(jìn)。一方面，科技的進(jìn)步能夠制造出更加先進(jìn)的勘探設(shè)備，這些設(shè)備能夠在更加惡劣的環(huán)境下進(jìn)行工作，對很多地形的測試結(jié)果十分精準(zhǔn)，先進(jìn)的設(shè)備間接的增加了物探方法的精密度。另一方面，測試技術(shù)的改進(jìn)也大大地提高了物探方法的精度[3]。

（3）探測半徑一般較小。在具體的工程地質(zhì)勘探過程中，要進(jìn)行一系列的勘探工作，除了最基本的地質(zhì)條件分析測試、地下資源種類辨別、資源儲量大體估計(jì)等，還要對資源儲存的方位、厚度等做精準(zhǔn)的判定。地質(zhì)勘探不但工作量很大，而且所有的工作還有在規(guī)定的時(shí)間年內(nèi)完成，規(guī)定的時(shí)間一般不會超過兩個(gè)星期。

2 物探的基本原理以及物探方法在地質(zhì)勘探的應(yīng)用意義

（1）物探方法的基本原理。物探方法在地質(zhì)勘測中起到了很大的作用，但是物探方法在實(shí)際運(yùn)用中還是沒有達(dá)到理想中的效果，因?yàn)楹芏嘞嚓P(guān)的工作人員都還不夠了解物探方法的基本原理。現(xiàn)在大多數(shù)的工作人員都比較習(xí)慣在實(shí)踐中加強(qiáng)技術(shù)，但是理論知識對于地質(zhì)勘測同樣有著很好的引導(dǎo)作用，在對地質(zhì)勘測的過程中，我們必須要根據(jù)理論知識去進(jìn)行實(shí)踐，只有這樣才可以保證物探方法在地質(zhì)勘測中的合理運(yùn)用。

（2）物探方法在地質(zhì)勘探的應(yīng)用意義。地質(zhì)勘測中最常見的一種現(xiàn)象就是滑坡現(xiàn)象，以該現(xiàn)象為例對物探方法在地質(zhì)勘探的應(yīng)用意義進(jìn)行解說。首先滑坡指的就是土質(zhì)地質(zhì)受到了暴雨的沖刷后引起的施工魏海。在對該地質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)中，滑坡自身的重量就比較大，所以在經(jīng)過暴雨滲透后就會打破了原有的支撐點(diǎn)，從而導(dǎo)致滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)。根據(jù)地質(zhì)勘查后得到的數(shù)據(jù)分析證實(shí)，滑坡除了受到一些自身因素以及自然天氣的影響之外，還存在很多人為破壞的現(xiàn)象。

3 信號數(shù)據(jù)分析在地質(zhì)勘測中的作用

信號數(shù)據(jù)分析與物探技術(shù)相結(jié)合可以很好的用在地質(zhì)勘測的工作之中，通過利用物探技術(shù)對信號數(shù)據(jù)的調(diào)查，可以有效的確保地質(zhì)勘測工作中的準(zhǔn)確程度，還可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其中存在的問題并及時(shí)的進(jìn)行解決。很多地方的地質(zhì)勘察工作沒有做好，有很大一部分原因就是沒有對信號數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，所以可見信號數(shù)據(jù)分析在地質(zhì)勘測中起著十分重要作用。

4 地質(zhì)勘探中常用的物探方法分析

目前，我國地質(zhì)勘探中常用的物探方法主要有以下幾種，分別為：電剖面法、電法、地震勘探法和探地雷達(dá)法以及高密度電阻率法，這幾種方法在實(shí)際中都得到了較好的應(yīng)用，應(yīng)用范圍稍有區(qū)別，具體使用情況如下：

（1）電剖面法在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。電剖面法在實(shí)際中的應(yīng)用較廣，可用于探測地下巖石層的分布情況。主要方法就是首先找出幾個(gè)觀測點(diǎn)，然后在每個(gè)觀測點(diǎn)把相關(guān)勘探設(shè)備放入地下，通過這些設(shè)備來探測地下巖石的分布以及資源的分布狀況。電剖面法的主要探測對象是沉積巖，因此在使用電剖面法進(jìn)行探測之前，需要對沉積巖的特性進(jìn)行深入的了解，例如：了解沉積巖電性的差異，在電阻法下沉積巖通電性的變化情況，以及沉積巖的含水率等。沉積巖含水較少就對電阻的影響較小，含水較多對電阻的影響就較大。電剖面法探測法有可以分為四極法與聯(lián)合剖面法兩種方法，與電法探測進(jìn)行結(jié)合后的探測效果更好。

（2）電法探測在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。電法探測是地質(zhì)勘探中應(yīng)用最多、最廣的物探方法。與電剖面法類似，電法探測也是借助于相關(guān)設(shè)備的幫助來完成對地質(zhì)的勘探，主要運(yùn)用的原理是不同地質(zhì)的電阻率不同。與電剖面法不同的是，它能夠深入地研究地質(zhì)層的分布和變化情況，從而能夠?qū)Φ叵碌母鱾€(gè)資源的分布有個(gè)具體的了解，并且能夠推測出地形的一些變化。高密度電阻率法是當(dāng)前發(fā)展迅猛的一個(gè)地質(zhì)物探法，它在電法探測的基礎(chǔ)上稍作改進(jìn)，能夠獲得更加精確地質(zhì)信息，對地表淺層的探測效果極佳。應(yīng)用該方法需要事先對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效劃分，在此基礎(chǔ)上才能進(jìn)行探測。該方法能夠很好的探測出傾斜角較小的巖層，或者沒有傾斜角的巖石，對于那些傾斜角過大的巖層，探測效果不是很理想。

（3）地震勘探法在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。地震勘探法利用的原理是通過觀測折射波或者反射波在地下的分布和接受時(shí)間來進(jìn)行地質(zhì)的勘探，根據(jù)使用電波的不同分為反射波法和折射波法。與前兩種方法相比，該方法不需要將有關(guān)設(shè)備送入地下，因此操作更簡便。同時(shí)電波的反射或折射使探測結(jié)果更加的精確，但是該方法的成本也較高。使用地震勘探法得到的結(jié)果需要進(jìn)過一定的校正之后才能形成物探剖面圖，此過程中需要對不同的反射波之間的差異進(jìn)行調(diào)整。地震勘探法對于勘探覆蓋層的地質(zhì)有著明顯的優(yōu)勢，在這方面的使用極廣，甚至隱伏構(gòu)造、空洞以及考古探查都用的到。隨著科技的發(fā)展，該探測方法也在不斷的進(jìn)步，例如近幾年的彈性波CT技術(shù)就展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢，能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)場地動力學(xué)研究提供有價(jià)值的參數(shù)，具有良好的應(yīng)用前景。

（4）探地雷達(dá)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。探地雷達(dá)法是在最近幾十年中發(fā)起的一種地質(zhì)勘探手段，屬于無損探測技術(shù)，該物探的方法主要是通過對天線發(fā)射高頻寬帶電磁波和天線接收反射波之間的傳達(dá)，從而加深對地質(zhì)的勘探。該技術(shù)具有比較多的優(yōu)點(diǎn)。首先探地雷達(dá)屬于是無損探測技術(shù)，對地質(zhì)不會出現(xiàn)損壞，還具有非常強(qiáng)的適應(yīng)能力以及抗外界因素的干擾能力，所以也被很多城市建設(shè)的工程中廣泛應(yīng)用。還有就是探地雷達(dá)對于深度和分辨率也都非常的好，可以很方便的為工程現(xiàn)場提供坐標(biāo)以及剖面記錄和圖像，對于圖像的清晰度也是有著很好的效果。最后就是該儀器比較的輕便，可以對工作人員減輕很多的工作量，提升工作的整體效率。

（5）高密度電阻率法在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用。高密度電阻率法就是電法探測和電剖面法的結(jié)合體，它可以通過測量過程中的無需跑級去實(shí)現(xiàn)把電機(jī)一次性的疏散到同一個(gè)視察剖面中。用這樣的方式讓地質(zhì)勘探工作人員直接用數(shù)據(jù)和改變電機(jī)去獲得更加多類型裝備的斷面圖片，這樣也最大程度的提高了圖片與數(shù)據(jù)的總體效率。在對地址進(jìn)行勘探的信息數(shù)據(jù)處理過程中，高密度電阻率法可以根據(jù)使用人員已經(jīng)得知的數(shù)據(jù)去對電阻模型進(jìn)行初步構(gòu)造，然后在對其中的數(shù)據(jù)信息認(rèn)真的測量。在該過程下，只需要兩次反饋就可以對初步模型RMS的誤差來進(jìn)行合理的運(yùn)算。還有就是，我們應(yīng)該把電流的模型和曲線擬合差互相結(jié)合，以此來解決線性反問題。在對電阻率模型的改良的時(shí)候，我們應(yīng)該根據(jù)公式去保障改模型在運(yùn)行狀態(tài)中的可靠性。為了保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和精確程度，我們應(yīng)該讓相關(guān)的工作人員對其進(jìn)行測量。通過合理的利用高密度電阻率去完善地質(zhì)勘探的工作。

5 物探方法在地質(zhì)勘探中的發(fā)展前景

從目前的地質(zhì)勘探中使用的物探方法來看，很多物探方法都已經(jīng)發(fā)展的很成熟，先進(jìn)性和準(zhǔn)確性也都得到了一定的保證。那些跟不上時(shí)代發(fā)展的落后的物探方法必將被淘汰。在未來，物探技術(shù)的水平必然會更高，探測的準(zhǔn)確度與操作的便捷性也會越來越好。從現(xiàn)階段的科技的發(fā)展和我國對地質(zhì)勘探的要求上來看，物探方法在未來的發(fā)展中必將滿足兩個(gè)趨勢：一方面，技術(shù)更加先進(jìn)，操作更加便捷。在未來，將會有更多的理論被用于來探測地質(zhì)，例如：電磁波譜理論、多波理論等，這些理論的應(yīng)用必將帶來極大的便利性。另一方面，探測設(shè)備會更加先進(jìn)。未來的探測設(shè)備會更加輕便、體積小，具備防潮、防塵、防震等功能，能夠在更加惡劣的環(huán)境下工作。

6 結(jié)論

地質(zhì)勘探在人們生活中的意義越來越重大，對地質(zhì)進(jìn)行勘探能夠幫助人們了解地址構(gòu)成，從而在此之上進(jìn)行一系列的活動。勘探的結(jié)果至關(guān)重要，因此，必須跟隨科學(xué)進(jìn)步的腳步來不斷發(fā)展和完善物探方法，以應(yīng)對更加復(fù)雜的地形地貌，獲得更加精確的結(jié)果。