摘 要：物探方法主要是以客觀的地質(zhì)體為研究分析的對(duì)象，具有較強(qiáng)的探索性，并且擁有一定復(fù)雜度的研究過(guò)程。在對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行勘察工作時(shí)，一定要采用科學(xué)的勘察方法。該文首先介紹了地球物理探測(cè)技術(shù)的含義及其一般存在的工作原理，并主要分析物探技術(shù)的勘察方法。

關(guān)鍵詞：地球物理探測(cè)技術(shù) 工程地質(zhì) 勘察方法

中圖分類(lèi)號(hào)：P62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）05（a）-0115-01

對(duì)工程進(jìn)行地質(zhì)勘查是現(xiàn)代工程建設(shè)的前提。目前主要的勘探方法有鉆探、槽探、探井和物探等，近幾年來(lái)，由于物探技術(shù)在很大程度上得到了改進(jìn)，使得它工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用越來(lái)越普及。物探技術(shù)不僅經(jīng)濟(jì)、快速，而且擁有良好的效果。在探測(cè)對(duì)象時(shí)，并沒(méi)有損害對(duì)象，因此物探技術(shù)具有強(qiáng)大的生命力。而且不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及不斷創(chuàng)新的各種反演方法，使得物探技術(shù)具有更高的探測(cè)精度、更廣的探測(cè)范圍、更清晰的解釋方向，對(duì)未來(lái)表現(xiàn)出良好的前景。在工程、環(huán)境、災(zāi)害地質(zhì)勘查中常常運(yùn)用物探技術(shù)，該技術(shù)受到更多人們的重視。

1 地球物理探測(cè)技術(shù)

1.1 概念

在地球的內(nèi)部及其周?chē)?，存在著一定物理作用的物質(zhì)空間，該空間形成了一定的地球物理場(chǎng)。地球物理探測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)物探技術(shù)，主要是采用專(zhuān)門(mén)的儀器及設(shè)備，對(duì)地球物理場(chǎng)的分布及其變化特征進(jìn)行觀察。能夠在很大程度上解決環(huán)境地質(zhì)及工程地質(zhì)中的問(wèn)題。

1.2 地球物理探測(cè)技術(shù)的工作原理

人-地系統(tǒng)的公共空間主要是以各向異性的物質(zhì)空間存在的。在地球物理探測(cè)技術(shù)中，其工作所依據(jù)的原理是：通過(guò)專(zhuān)門(mén)的設(shè)備對(duì)探測(cè)目標(biāo)題發(fā)射相應(yīng)的信號(hào)，并使用專(zhuān)門(mén)的接受裝置接收在介質(zhì)體中被異常面返回的信號(hào)。利用信號(hào)在介質(zhì)體中呈現(xiàn)的傳播特征，對(duì)其分析、辨別。并利用存在的資料對(duì)介質(zhì)體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定程度上的判斷。比如探地雷達(dá)技術(shù)。

所謂的探地雷達(dá)技術(shù)，是采用一定的方法對(duì)地下介質(zhì)的分布情況進(jìn)行相應(yīng)分析確定的廣譜電磁技術(shù)。主要是以地球物理探測(cè)對(duì)象為前提，通過(guò)據(jù)實(shí)際探測(cè)目的布置測(cè)線L，探地雷達(dá)利用發(fā)射裝置發(fā)射高頻寬帶電磁波，用接收裝置接收來(lái)自地下介質(zhì)界面的反射波電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)，其路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度與波形將隨所通過(guò)介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化。通過(guò)接收波的傳播時(shí)間、幅度、波形和存在的已知資料，可以對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行很大程度上的勘察，在防災(zāi)、減災(zāi)等方案的制定上提供了很有效的資料。

2 地質(zhì)物探現(xiàn)用勘察方法及其應(yīng)用

目前主要是使用六種方法對(duì)地球物理進(jìn)行探查，這些方法為勘察工作提供了很多的幫助。分別是重力、電法、磁法、地震、地溫、放射性六種方法。近幾年來(lái)，物探技術(shù)廣泛運(yùn)用在眾多生產(chǎn)行業(yè)中，比如礦產(chǎn)資源地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、工程地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害、考古等方面的勘查。而且在勘查、尋找能源礦產(chǎn)、黑色金屬和有色金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)及地下水等方面也發(fā)揮了重大的作用。

2.1 大地電磁測(cè)探

該方法主要是利用天然交變電磁場(chǎng)作為場(chǎng)源，稱(chēng)作被動(dòng)場(chǎng)源電磁測(cè)探法。在探測(cè)過(guò)程中，可以具有較大的探測(cè)深度，沒(méi)有受到高阻層的屏蔽，并且具有較強(qiáng)的良導(dǎo)介質(zhì)分辨能力。在運(yùn)作成本中，也是具有較低的數(shù)值，而且擁有輕便的野外裝備。在地震預(yù)報(bào)、勘探油氣、調(diào)查地?zé)崽镏?，具有著至關(guān)重要的作用，能夠在很大程度上促進(jìn)金屬礦物勘探的成功進(jìn)行。

2.2 航空及地面甚低頻電磁法。

在20世紀(jì)80年代初，從國(guó)外引進(jìn)了航空及地面甚低頻電磁法的物探勘測(cè)方法。該方法主要是運(yùn)用在良導(dǎo)層的斷裂破碎及腐蝕帶圈定方面，對(duì)較低電阻率的巖脈及礦脈進(jìn)行一定的尋找，并追蹤含礦構(gòu)造，很好的圈定礦化范圍。在使用該種物探技術(shù)中，所采用的設(shè)備也較為輕便，能夠在野外擁有較為簡(jiǎn)單的觀測(cè)方法，并快速處理資料。當(dāng)然在地形、電纜等人文干擾及異常情況的發(fā)生中，要格外注意該方法的使用，要進(jìn)行相應(yīng)的識(shí)別和糾正。因?yàn)樵谠摷夹g(shù)中，是使用巧kHz、30kHz的頻率電磁波作為場(chǎng)源，對(duì)陸空地下的電磁場(chǎng)空間進(jìn)行了很大程度上的測(cè)量，并對(duì)淺層的電性局部異常情況進(jìn)行了解。具有較淺的探測(cè)深度，并對(duì)異常信息具有較弱的反應(yīng)效果。因此該方法主要是使用在淺覆蓋區(qū)或者是用于外圍剖面及掃面工作中。

2.3 地震層析成像

在20世紀(jì)80年代，在金屬礦的勘察工作中，發(fā)展了地震層析成像技術(shù)。該技術(shù)主要是采用X射線理論，利用地震波數(shù)據(jù)對(duì)地下結(jié)構(gòu)的物理屬性進(jìn)行一定程度上的反演，能夠很好的剖析數(shù)據(jù)，并繪制相應(yīng)的圖像。

2.4 瞬變電磁場(chǎng)

瞬變電磁場(chǎng)主要是以電磁場(chǎng)感應(yīng)理論為勘測(cè)基礎(chǔ)，研究分析目標(biāo)感應(yīng)出的渦流場(chǎng)而形成的二次電磁場(chǎng)變化。并預(yù)測(cè)相應(yīng)的空間形態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)一定的探測(cè)目的。使用該方法對(duì)尋找高導(dǎo)電性的礦體有很重要的作用。

2.5 可控源音頻大地電磁法。

在20世紀(jì)80年代廣泛應(yīng)用了以主動(dòng)場(chǎng)源頻率域?yàn)殡姶趴睖y(cè)依據(jù)的技術(shù)，該技術(shù)具有2km以上的勘測(cè)深度，能夠在探尋深層地質(zhì)構(gòu)造及隱伏礦的過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。在測(cè)量時(shí)，只要使用移動(dòng)接收機(jī)就可以測(cè)探相應(yīng)的面積，在很大程度上提高了工作效率，降低了工作成本。

2.6 連續(xù)電導(dǎo)率剖面測(cè)量系統(tǒng)。

因?yàn)樘烊恍盘?hào)存在不足的頻段，需要人工頻段進(jìn)行補(bǔ)充，在這個(gè)過(guò)程中，利用連續(xù)電導(dǎo)率剖面測(cè)量系統(tǒng)對(duì)其天然信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)充。而且可以擁有較高分辨率的電阻，從而成像。

3 物探技術(shù)的重要意義

從多項(xiàng)成功的工程實(shí)例中發(fā)現(xiàn)，地球物理探測(cè)技術(shù)在地質(zhì)工程勘察中具有重大的實(shí)踐意義。它在很大程度上能夠?qū)Φ湫偷牡刭|(zhì)災(zāi)害進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、防災(zāi)、減災(zāi)，提供了較為關(guān)鍵的指導(dǎo)作用，保證了自然災(zāi)害后的能夠進(jìn)行一定的重建工作、土木工程能夠順利實(shí)施，并對(duì)災(zāi)害防護(hù)工程的出現(xiàn)及資源開(kāi)采過(guò)程中的工程災(zāi)害提供重大的工程意義。而且物探技術(shù)可以提高決策者在地學(xué)工程實(shí)施科學(xué)防護(hù)措施中擁有一定的信心，能夠及時(shí)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，在最大限度內(nèi)保證超前預(yù)警系統(tǒng)的質(zhì)量，建立公共安全保障體系，維護(hù)公共生存空間的安全。只有正確使用物探技術(shù)，才能夠保證工程的順利進(jìn)行，并保證提供一定程度上的安全系數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

各種物探技術(shù)的使用都要有一定的物理前提，其地質(zhì)、地球的物理?xiàng)l件及邊界條件會(huì)在很大程度上影響勘察結(jié)果。物探技術(shù)人員執(zhí)行地質(zhì)勘查時(shí)，要首先做好資料分析的工作，通過(guò)對(duì)多種物探技術(shù)的合理選擇，在最大程度上發(fā)揮物探技術(shù)的先進(jìn)作用，并保證各種方法進(jìn)行相互的補(bǔ)充，提高其技術(shù)的精度及可靠性。盡一切可能實(shí)現(xiàn)勘察的最佳效果。通過(guò)相應(yīng)的實(shí)踐表明，在工程地質(zhì)勘查中，單純利用一種勘探手段，往往不能取得良好的勘查效果，而將多種勘探手段有機(jī)地綜合利用，卻往往可取得事半功倍的收獲。

參考文獻(xiàn)

[1]王正常，孟利，王學(xué)文.淺談物探技術(shù)在地質(zhì)勘查中應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（16）.

[2]曲為責(zé)，趙振華，孔祥棟.物探技術(shù)綜述及綜合物探探討[J].大科技·科技天地，2011（3）.

[3]葉陽(yáng)胤.淺析地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].應(yīng)用科學(xué)，2008（2）：78-79.