【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對能源的需求越來越大，物探必然在我國資源、環(huán)境與工程領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。本文介紹了地球物理勘探技術(shù)的最新研究發(fā)展，并描述了現(xiàn)今新技術(shù)的應(yīng)用和物探技術(shù)的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】地球；勘探；技術(shù)

中圖分類號(hào)：TQ163.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-8283(2009)03-0213-01

我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展，物探在滿足我國資源、環(huán)境與工程領(lǐng)域中的需求方面作出了重要貢獻(xiàn)，其作用越來越重要。領(lǐng)先的技術(shù)必然帶來巨大的生產(chǎn)力，本文就為大家介紹物探技術(shù)的研究進(jìn)展

1 我國地球物理勘探技術(shù)概述

地下賦存的巖(礦)體或地質(zhì)構(gòu)造基于它們所具有的物理性質(zhì)﹑規(guī)模大小及所處的位置，都有相應(yīng)的物理現(xiàn)象反映到地表或地表附近，這種物理現(xiàn)象是地球整體物理現(xiàn)象的一部分。地球物理勘探的主要工作內(nèi)容是利用相適應(yīng)的儀器(見地質(zhì)儀器) 測量﹑接收工作區(qū)域的各種物理現(xiàn)象的信息，應(yīng)用有效的處理方法從中提取出需要的信息，并根據(jù)巖(礦)體或構(gòu)造和圍巖的物性差異，結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行分析，做出地質(zhì)解釋，推斷探測對象在地下賦存的位置﹑大小范圍和產(chǎn)狀，以及反映相應(yīng)物性特征的物理量等，作出相應(yīng)的解釋推斷的圖件。地理物理勘探是地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)學(xué)研究不可缺少的一種手段和方法。

地理物理勘探所給出的是根據(jù)物理現(xiàn)象對地質(zhì)體或地質(zhì)構(gòu)造做出解釋推斷的結(jié)果，因此，它是間接的勘探方法。此外，用地球物理方法研究或勘查地質(zhì)體或地質(zhì)構(gòu)造，是根據(jù)測量數(shù)據(jù)或所觀測的地球物理場求解場源體的問題，是地球物理場的 的問題，而反演的結(jié)果一般是多解的，因此，地球物理勘探存在多解性的問題。為了獲得更準(zhǔn)確更有效的解釋結(jié)果，一般盡可能通過多種物探方法配合，進(jìn)行對比研究，同時(shí)，要注重與地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)理論的研究相結(jié)合，進(jìn)行綜合分析判斷。目前主要的物探方法有：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等。它綜合運(yùn)用物理學(xué)、電子學(xué)、材料科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科的相應(yīng)理論、方法和技術(shù)來探測地球的各種物理信息，是地球物理勘探直接獲取信息的主要手段與工具。物探儀器廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、石油、冶金、煤炭、交通、鐵路、水電、建筑工程等領(lǐng)域。

近年來，物探工作圍繞資源、環(huán)境、工程三大市場，其儀器裝備、方法技術(shù)取得了長足的進(jìn)步和發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

2 新理論、新算法在地球物理勘探中的應(yīng)用

目前在其它學(xué)科中最新發(fā)展的新理論、新算法和一些新的工具，主要有以下幾個(gè)方面：

2.1 小波理論

小波分析是在傅立葉分析基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一個(gè)新的分支，它適用于信號(hào)處理中的子波算法、成像、數(shù)據(jù)壓縮、差分方程數(shù)值解以及一些提高信噪比和分辨率的數(shù)據(jù)處理方法，它克服了傅立葉分析描述局部特性的缺陷，而能很好地描述一個(gè)函數(shù)的整體性質(zhì)。

2.2 分形幾何

這是研究自然界中常見的、不穩(wěn)定的、不規(guī)則的現(xiàn)象。分形的維數(shù)稱為分?jǐn)?shù)維，是對復(fù)

雜程度的描述. 由于分形理論揭示了自然界中物體與現(xiàn)象不同尺度之間的相似性，局部與整體的相似性，因此，我們可以利用點(diǎn)上信息，預(yù)測面上信息和空間上的信息。

2.3 混沌理論

該理論主要應(yīng)用于描述非線性動(dòng)力系統(tǒng)，它與分形理論有緊密的聯(lián)系，它們都基干度律，同時(shí)也存在差異性及非均勻性等假設(shè)。

2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算

這是模擬人腦思維的計(jì)算軟件.它可以通過對樣本資料的學(xué)習(xí)、分析研究，從而作出對未經(jīng)處理資料得出判斷，仿照樣本資料進(jìn)行計(jì)算和處理并獲得其重要的參量。

2.5 地理信息系統(tǒng)(GIS)

在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、查詢、輸出等的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。把地理信息系統(tǒng)原理應(yīng)用于地球物理勘探技術(shù)，能夠快速分析、查詢和輸出，是未來

的發(fā)展趨勢。

3 地球物理勘探發(fā)展趨勢

隨著三維地震技術(shù)的廣泛應(yīng)用，物探技術(shù)在國際石油勘探開發(fā)中占據(jù)著舉足輕重的位置，勘探開發(fā)的需求一直是石油物探技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力。國際上各油公司的原油采收率只有30%～35%，而未來10年中，采收率的目標(biāo)可望達(dá)到50%～60%，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，物探技術(shù)在開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用將大幅度增加。針對油藏所需要的高尖物探技術(shù)的研究和應(yīng)用將會(huì)更加活躍。

現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，石油公司日益迫切的需要必將迎來地球物理技術(shù)的又一個(gè)新的發(fā)展階段?？梢灶A(yù)料，現(xiàn)代地球物理技術(shù)將要求物探工作者與各專業(yè)人員更緊密結(jié)合在一起，依靠數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過應(yīng)用各種資料和信息，加強(qiáng)綜合分析和研究，進(jìn)一步提高物探工作的效率和精度，為油氣勘探開發(fā)帶來新的希望和成果。

隨著電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展。物探技術(shù)也在不斷成熟?，F(xiàn)代的地球物探技術(shù)發(fā)展趨勢可以概括為如下幾個(gè)方面：

1)由于計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)采集技術(shù)、模/數(shù)變換技術(shù)的應(yīng)用，物探技術(shù)向數(shù)字化、自動(dòng)化、輕便化、智能化和多功能化的方向發(fā)展。世界一些發(fā)達(dá)國家都面臨著淺部礦產(chǎn)資源幾乎已勘探殆盡的局面，地質(zhì)工作者正在向深部和勘探難度大的沙漠、沼澤、海洋等進(jìn)軍。與此同時(shí)，在水電站、核電站、礦山和其他重大工程建設(shè)中，需要查明危害大而規(guī)模小的洞穴、巖溶、裂隙的分布以及其它關(guān)鍵性的地質(zhì)構(gòu)造。針對這些任務(wù)就需要新技術(shù)、新方法與新儀器。同

樣，數(shù)字化及遙控遙測技術(shù)的應(yīng)用，使以往難到達(dá)的沼澤、沙漠等地區(qū)的勘探得以實(shí)施。

2)總線技術(shù)的發(fā)展成為模塊化、積木式和插卡式物探儀器的關(guān)鍵支撐技術(shù)。運(yùn)用這些技術(shù)可以方便地實(shí)現(xiàn)多功能、多參數(shù)的自動(dòng)測量，方便地組成結(jié)構(gòu)緊湊的模塊式物探儀器系統(tǒng)。代表著新一代物探技術(shù)的主要發(fā)展方向。

3)集成化的計(jì)算機(jī)輔助測試技術(shù)和功能很強(qiáng)的應(yīng)用軟件，把測量儀器與測試技術(shù)的發(fā)展推向更高的層次。用戶可以方便地實(shí)現(xiàn)所需要的測量系統(tǒng)，功能很強(qiáng)，反映了軟件開發(fā)與硬件研制同時(shí)發(fā)展的趨勢。

4)高速單片數(shù)字信號(hào)處理器顯著增強(qiáng)了信號(hào)處理的能力，使高檔儀器的更新?lián)Q代及功能擴(kuò)展不再單純靠精細(xì)的制造工藝及硬件功能的增強(qiáng)，而是應(yīng)用數(shù)據(jù)處理、信號(hào)處理和誤差修復(fù)功能大大增強(qiáng)。

5)CAD、CAT以及EDA電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的采用，使物探儀器的研制周期大為縮短，加快了儀器的更新?lián)Q代速度。尤其是近幾年興起的EDA技術(shù)正在影響著整個(gè)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，必將推動(dòng)物探儀器設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。

6)新技術(shù)的應(yīng)用使物探儀器功能顯著增強(qiáng)，如采用超導(dǎo)新技術(shù)的超導(dǎo)磁力儀、超導(dǎo)重力儀等，其靈敏度、精確度和穩(wěn)定性提高到一個(gè)新水平；“3S”(GIS，GPS，RS)技術(shù)的應(yīng)用使地質(zhì)工作者擺脫了人工測量定位和數(shù)據(jù)處理的繁重勞動(dòng)；層析成像(CT)技術(shù)在地震勘探儀器中的應(yīng)用，提高了地震勘探的分辨率和解釋精度 。

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