地質(zhì)物探綜合方法及其運用實踐探微

崔曉杰

（平度市城鄉(xiāng)規(guī)劃中心，山東 平度 266705）

物探綜合法涵蓋多種技術(shù)，不同物探技術(shù)具備不同的優(yōu)勢，同時，在地質(zhì)勘測中，勘測結(jié)果的精準度較高，是當(dāng)下較為新穎的勘測技術(shù)。物探綜合技術(shù)通過技術(shù)手段提高勘測數(shù)據(jù)的精準度，使工作人員掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)的實際情況。物探綜合法的出現(xiàn)，改變我國地質(zhì)勘探工作的方式，提高我國地質(zhì)勘探的整體水平。為了進一步提高地質(zhì)勘探結(jié)果的可信度，確保工作良好的開展，需要加強對物探工作的關(guān)注力度。結(jié)合理論實踐研究數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在地質(zhì)勘測階段物探綜合法具備較大的優(yōu)勢，按照工作需求合理的使用多種物探方法，確保地質(zhì)勘探工作有效地進行。

1 物探綜合法的基本原理與技術(shù)特點

1.1 基本原理

地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性對勘探工作造成影響，通過物探綜合法降低多變、復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造對探測工作的影響。物探綜合法向地層表面發(fā)射信號，工作人員收集地表處傳輸?shù)捏w波信號與面波信號，分析信號并判斷地質(zhì)結(jié)構(gòu)的情況。前者擁有P波和S波，在信號傳輸中形成明顯的折射與反射的現(xiàn)象；后者包含勒夫波和瑞雷波，其對地層傳遞頻率有決定性作用[1]。

結(jié)合大量的研究數(shù)據(jù)，體波信號受介質(zhì)的影響較小，在均勻介質(zhì)中穩(wěn)定傳播。面波在介質(zhì)中傳輸，會根據(jù)介質(zhì)不同情況出現(xiàn)不同的表現(xiàn)，在非均勻介質(zhì)中容易出現(xiàn)頻散的情況，反之則穩(wěn)定的運行。除此之外，利用數(shù)據(jù)分析軟件，解讀收集到的數(shù)據(jù)，掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)的信息，為地質(zhì)工作人員提供準確數(shù)據(jù)，保證地質(zhì)物探工作順利進行。

1.2 技術(shù)特點

物探綜合法在地質(zhì)結(jié)構(gòu)測量方面能力較強，掌握地下百米的實際情況，掌握該處地質(zhì)構(gòu)造的情況。在地質(zhì)勘探環(huán)節(jié)，技術(shù)方法的應(yīng)用不存在較高的技術(shù)門檻，操作簡單，同時，有效控制投放的成本，因此，該技術(shù)成為很多工程人員進行地質(zhì)勘探的首選方法。使用物探綜合技術(shù)，便于測量人員按照實際情況調(diào)節(jié)工作方式，我國不同地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造存在較大的差異，使用統(tǒng)一的方式不能應(yīng)對多變的地質(zhì)情況，物探綜合法因其在應(yīng)用中具備較高的靈活性，可以更好的開展地質(zhì)測量工作，幫助工作人員掌握地質(zhì)情況，得到較為精準的信息。工程人員可以借用物探綜合法取得的地質(zhì)信息進行區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究工作，確定探測區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。選擇不同的參數(shù)，提高選擇值的合理性。物探綜合法與傳統(tǒng)勘探技術(shù)的不同之處，物探綜合法可以靈活的選擇巖石采樣方式，按照地質(zhì)特性選擇測量方法，提高測量手段在地質(zhì)信息獲取方面的準確度。工作人員憑借勘探技術(shù)完成界面劃分工作，在地質(zhì)特性探測方面確定樣本采集要點，規(guī)范樣本采集工作的行為，以其他測試方法進行輔助，確定地質(zhì)的特性，憑借探測方法確定地質(zhì)體形成的原因，同時，及時發(fā)現(xiàn)探測對象存在的異常狀況，為后續(xù)工作提供可靠的、有價值的數(shù)據(jù)[2]。

2 地質(zhì)物探綜合方法

物探綜合技術(shù)在現(xiàn)代技術(shù)的支持下，應(yīng)用水平不斷提高，且向多樣化方向發(fā)展，得到計算機圖像信息技術(shù)的支持，其在圖像處理方面的能力得到提升。當(dāng)下無線電磁波、地面核磁共振、瑞雷波等技術(shù)在地質(zhì)勘探中均有良好的應(yīng)用，下面具體介紹地質(zhì)勘探中常用的物探綜合技術(shù)。

2.1 地面核磁共振技術(shù)

在地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測過程中，使用地面核磁共振技術(shù)收集地表下層的結(jié)構(gòu)情況，借助原子核弛豫性形成的SNMR效應(yīng)，整理地下結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，并制成圖像數(shù)據(jù)。該技術(shù)使用核磁共振儀，綜合核磁共振技術(shù)數(shù)據(jù)與其它相關(guān)數(shù)據(jù)進行實時分析，為地質(zhì)物探人員可靠、高效推進地質(zhì)勘測工作提供支撐。

2.2 電阻率技術(shù)

電阻率技術(shù)在根據(jù)礦石與巖石在導(dǎo)電性方面存在的差異進行地質(zhì)勘測工作。借助先進的技術(shù)與設(shè)備儀器，可以全面、深入的探查地質(zhì)狀況，及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)的異常。工作人員在使用儀器時，隨時觀察電子設(shè)備的狀態(tài)，一旦電阻率出現(xiàn)較大波動，便快速圈定該區(qū)域，并且細致探查，推測巖層的分布情況與構(gòu)造信息，掌握巖層變化情況[3]。

2.3 無線電磁波技術(shù)

無線電磁波技術(shù)也是地質(zhì)勘測工作中常用的探測技術(shù)，按照地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測需求在工作區(qū)域放置電磁波接收器，接收電磁波，根據(jù)電磁波的衰退情況，判斷地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型。如果電磁波出現(xiàn)衰退的情況，表明在地質(zhì)勘測狀態(tài)下遇到斷層。探測人員結(jié)合電磁波衰減量確定區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)，掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)的實際狀況，判斷探測區(qū)域是否存在斷層，并且快速確定斷層位置[4]。

2.4 探地雷達技術(shù)

此技術(shù)參考各地質(zhì)數(shù)據(jù)，提高探測工作判斷的合理性、科學(xué)性。在探地雷達技術(shù)應(yīng)用中，需要提高操作的便捷性，實時監(jiān)測地質(zhì)結(jié)構(gòu)狀況，由此使監(jiān)測工作高效進行，并提高探測結(jié)果的精準度。探地雷達技術(shù)在地質(zhì)探測方面速度靈敏、探測效率高，可以根據(jù)不同地質(zhì)情況靈活的調(diào)整相應(yīng)參數(shù)。傳統(tǒng)地質(zhì)探測技術(shù)受到地質(zhì)地形的影響較大，無法獲得可靠的探測數(shù)據(jù)，探地雷達技術(shù)不存在此方面問題[5]。

2.5 瑞雷波技術(shù)

瑞雷波技術(shù)是地質(zhì)勘探領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)，其針對具體探測區(qū)進行全面、細致的探測工作。該方法利用瑞利波衰減程度延時性判斷斷層。工作人員使用瑞利波技術(shù)，規(guī)范操作行為，嚴格按照正確的操作方式進行操作，達到準確的判斷地層內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況的目的。

3 地質(zhì)物探綜合方法的應(yīng)用

3.1 地質(zhì)探測

在地質(zhì)探測階段首先應(yīng)該布置測線，需要保證接收點與探測點一致，從而在探測地質(zhì)結(jié)構(gòu)的環(huán)節(jié)中，可以提高接收數(shù)據(jù)的準確性與全面性。在地質(zhì)勘測階段，提高該項工作的重視程度，確保參數(shù)選擇的合理性、可靠性，這是保證地質(zhì)物探工作可以獲得準確結(jié)果的關(guān)鍵所在。當(dāng)下很多地質(zhì)物探勘探工作者在實際工作中，機械按照流程化的工作模式進行地質(zhì)勘探工作，沒有意識到參數(shù)選擇對地質(zhì)探測結(jié)果準確度形成的影響，由于缺乏工作意識，操作不規(guī)范等問題，導(dǎo)致地質(zhì)探測工作的結(jié)果失去意義。同時在探測參數(shù)選擇設(shè)計階段，為提高參數(shù)選取的合理性，應(yīng)該借助多種探測儀器以推進工作[6]。

在探測參數(shù)設(shè)計階段應(yīng)該清楚工作流程，在參數(shù)選取前采集比例尺。在正常情況下，物探綜合技術(shù)使用探測工具，比例尺選擇1：500至1：10000。物探人員結(jié)合具體參數(shù)選擇科學(xué)的方式，同時，明確地質(zhì)情況對探測技術(shù)形成的影響，合理地選擇物探綜合技術(shù)。

其次，在現(xiàn)場進行地質(zhì)勘測工作，通過地質(zhì)調(diào)查報告與現(xiàn)場收集到的實際情況輔助物探工作，預(yù)測土層厚度，確定具體探測的深度。隨后勘測人員從現(xiàn)場地質(zhì)情況出發(fā)，選擇無線電磁波與核磁源相結(jié)合的手段，確定激發(fā)源。激發(fā)源方式的選擇直接關(guān)系到地質(zhì)勘測結(jié)果，結(jié)合地形狀況與巖性特征選擇工作方式，利用綜合物探技術(shù)開展地質(zhì)勘測工作，完成地質(zhì)勘測任務(wù)。在勘探階段綜合按具體參數(shù)進行設(shè)計，細致的劃分各項工作內(nèi)容，提高參數(shù)設(shè)計的可靠性和準確性，防止工作人員接收錯誤的地質(zhì)數(shù)據(jù)，影響后續(xù)工作的開展。以地震勘探為例，其震源激發(fā)方式與地質(zhì)勘探深度存在差別，比如在地震勘探錘擊震源、落重震源、炸藥震源深度分別在20m～30m、30m～50m、50m～150m的區(qū)間中，勘探人員結(jié)合實際情況選擇激發(fā)方式。激發(fā)方式的選擇，考慮土層松軟性會對震源激發(fā)頻率形成的影響，二者為反比關(guān)系，比如在土層松軟性高的情況下，震源發(fā)散頻率低，從而使地質(zhì)勘探工作收集到的數(shù)據(jù)具備較高的可信度[7]。

最后，在地質(zhì)勘探階段，防止地質(zhì)探測期間出現(xiàn)近域效應(yīng)，測點偏移距不超過設(shè)計點位距離的12.5%～50%。在參數(shù)設(shè)計時，關(guān)注間距設(shè)計內(nèi)容，并且考慮參數(shù)設(shè)計與勘探工作成果之間的關(guān)系，以及在實際設(shè)計階段充分考慮設(shè)計需求，以此提高勘探工作的整體水平。

3.2 信號數(shù)據(jù)分析

物探綜合技術(shù)在應(yīng)用中需要完成信號數(shù)據(jù)分析的工作，物探綜合技術(shù)應(yīng)用到地質(zhì)勘探中，主要目的是掌握地質(zhì)結(jié)構(gòu)狀況，通過信號分析、數(shù)據(jù)整理以及建模等工作，建立地質(zhì)結(jié)構(gòu)的三維模型，準確的判斷地下情況。除此之外，圍繞發(fā)現(xiàn)的問題，快速找到解決方式，并進行處理，保障后續(xù)工作順利的推進。在地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測期間，可以選擇計算機進行信號數(shù)據(jù)分析，輔助瑞雷波技術(shù)、無線電子波技術(shù)等掌握地質(zhì)情況。物探技術(shù)及其信號數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用需要按照工作需求進行設(shè)計，可以選擇單一的方式，也可以選擇多種物探技術(shù)和信號數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的方式，由此快速開展地質(zhì)勘探工作，提高勘探結(jié)果的可靠性、精準性。

在地質(zhì)勘探期間，應(yīng)該結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果及實際情況進行綜合分析與判斷，地質(zhì)勘探環(huán)節(jié)勘測人員應(yīng)該掌握工程區(qū)域的實際情況，分析物探綜合技術(shù)在應(yīng)用中的使用情況，判斷技術(shù)手段能否完成地質(zhì)勘測工作。結(jié)合前期分析判斷得到的結(jié)果調(diào)整工作方式，靈活的調(diào)整技術(shù)的使用方法，可以將外界因素對地質(zhì)信息探測工作形成的影響控制在最低水平，在此基礎(chǔ)上得到準確度較高的勘探數(shù)據(jù)，反映地質(zhì)情況。例如，在地質(zhì)勘探期間，可以同步進行數(shù)據(jù)信號分析加以判斷。整理相關(guān)數(shù)據(jù)，清楚地質(zhì)結(jié)構(gòu)的實際情況。勘探人員進行地質(zhì)勘探工作，在空間相似性原理下使用軟件進行信號數(shù)據(jù)分析，掌握探測面波波速云圖，探測人員利用探測面波的波速原圖，可以快速分析地質(zhì)和土層情況，為地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析工作提供助力。

4 結(jié)語

在我國技術(shù)高速發(fā)展的過程中，地質(zhì)探測領(lǐng)域出現(xiàn)很多新型技術(shù)，解決傳統(tǒng)勘探技術(shù)的不方便、勘測結(jié)果準確度低等問題。在物探綜合法原理下，分析當(dāng)下常用的物探綜合探測方式，指出各方式的應(yīng)用原理，技術(shù)應(yīng)用范圍。地質(zhì)物探綜合法應(yīng)用到地質(zhì)勘測工作中，結(jié)合勘探工作的研究對象，選擇科學(xué)的方式反映地質(zhì)構(gòu)造情況，提高地質(zhì)勘探結(jié)果的可信度、精準度。物體綜合探測方法融入現(xiàn)代技術(shù)，讓勘測工作在科學(xué)原理與先進儀器技術(shù)的支撐下，得到更加可靠、精確的數(shù)據(jù)，為工程領(lǐng)域提供的可靠的、準確的參考數(shù)據(jù)。