原文濤

(山西省煤炭地質(zhì)148勘查院，山西太原 030053)

地球物理方法在地質(zhì)災害勘查中的應用

原文濤

(山西省煤炭地質(zhì)148勘查院，山西太原 030053)

闡述了地球物理方法的概念與歷史發(fā)展，對地球物理方法在地質(zhì)災害勘查中的應用類型進行了系統(tǒng)分析，并探討了地球物理方法在地質(zhì)災害勘查中的應用方向，為地質(zhì)災害的有效勘查及預防提供了保障。

地球物理方法，地質(zhì)災害，勘查，應用

0 引言

近年來，隨著地球物理方法的不斷豐富與完善，地球物理勘查技術也得到突飛猛進的發(fā)展。在地質(zhì)災害勘查監(jiān)測以及防治工作中，地球物理方法的作用日益突顯，其通過積極開展實施取得了良好的效果。地球物理方法在進行地質(zhì)災害勘查時，重在監(jiān)測出地域地下組成物質(zhì)的密度、彈性、放射性以及介電常數(shù)等物理性質(zhì)的呈現(xiàn)差異，通過結(jié)合相關地質(zhì)災害科研知識對存在差異進行合理比對，科學分析地質(zhì)運行狀況及自然災害的發(fā)生幾率，為人類避免地質(zhì)災害侵害并對健康安全生存提供科學保障。

1 地球物理方法的概念

地球物理方法即是指在地球內(nèi)外部結(jié)構(gòu)以及資源的尋找勘查中，為了實現(xiàn)全面了解認識地球的目的，而采取的多種科學合理的技術手段，如重力、磁法以及地震勘查等。由于其涉及領域眾多且廣闊，因此，致使針對不同領域產(chǎn)生各異的地球物理方法，推動著人們對地球內(nèi)外的認識，并指導人們合理利用發(fā)現(xiàn)的地球相關知識，為地球的穩(wěn)定及常態(tài)打下堅實的基礎。

2 地球物理方法的歷史發(fā)展

地球物理地震以及磁力勘查等方法涉及領域歷史悠久，在我國地球物理方法發(fā)展過程中，自公元前20世紀起便開始了極光現(xiàn)象的發(fā)掘研究，于公元10世紀前后分別對地震儀的發(fā)明創(chuàng)造以及指南針的航海實踐等地球物理方法進行了研究，并取得了相應的科學成果，在整個世界上居于引領地位。在國外的地球物理方法發(fā)展過程中，早有牛頓由于研究地球與月球運行關系而探索出萬有引力，進而認識到重力并將之作為地球物理方法運用于地球探索實踐。隨著科學技術的發(fā)展，現(xiàn)代的地球物理方法已經(jīng)日趨完善成熟，在分析研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面出現(xiàn)了地震、磁力、電能以及熱能勘探等地球物理方法，使地球物理方法研究獲得了巨大的進步，轉(zhuǎn)變了諸多落后的傳統(tǒng)觀念，加強了人類對地球相關物理問題的認識研究。

3 地球物理方法在地質(zhì)災害勘查中的應用類型

3.1 電能勘探方法

電能勘探是結(jié)合地質(zhì)組成物質(zhì)的導電、介電以及電磁感應等電學性質(zhì)差異，進行地質(zhì)結(jié)構(gòu)探索分析的一種地球物理方法。它利用精密的探測儀器對區(qū)域電場及其磁場進行勘查分析，發(fā)現(xiàn)電磁場變化規(guī)律與特點，積極結(jié)合相關科研知識進行規(guī)律特點的分析總結(jié)，為地域地質(zhì)災害的發(fā)現(xiàn)及預防提供了科學的依據(jù)，積極推動著人類地質(zhì)災害的勘查進程。圖1中出示了電法勘探在地質(zhì)勘查中的應用原理。

圖1 電法勘探原理示意圖

3.2 磁力勘探方法

磁力勘探屬于地球物理勘探方法之一，由于地球表面及內(nèi)部組成物質(zhì)的磁性差異，致使地球磁場于局部地域產(chǎn)生變化，因而借助相關儀器對這些異常磁場進行發(fā)掘研究，尋找并確定相應區(qū)域的地質(zhì)組成物質(zhì)，通過結(jié)合組成物質(zhì)的構(gòu)成元素進行科學分析比對，研究總結(jié)出該地區(qū)的地質(zhì)組成物質(zhì)運行狀況及發(fā)展規(guī)律，科學分析是否存在地質(zhì)災害發(fā)生隱患，從而為災害的發(fā)生及其災害損失的預防提供了有效的保證。表1中給出了各種磁力勘探方法在地質(zhì)勘查中的應用。

表1 各種磁力勘探方法在地質(zhì)勘查中的應用

3.3 地震勘探方法

地震勘探作為近現(xiàn)代高新技術的地球物理方法，它通過人工設計的地震波于彈性各異的地層內(nèi)部進行傳播，結(jié)合反饋的傳播數(shù)據(jù)及特點進行科學的規(guī)律總結(jié)，從而探索把握地域地質(zhì)的構(gòu)造及變化趨勢，進而針對地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展趨勢進行合理分析評估，探索出該地域存在的地質(zhì)災害發(fā)生隱患，為地質(zhì)災害的合理應對提供科學的研究依據(jù)。

如圖2所示為地震勘探示意圖。

圖2 地震勘探示意圖

3.4 重力勘探方法

重力勘探系地球物理方法，其通過分析地殼組成物質(zhì)的密度差異而引發(fā)地表的重力加速度的相應變化形成的地質(zhì)災害勘查方法。它充分依托萬有引力定律，借助重力測量儀器較精準地探測出重力變化，通過結(jié)合地域地質(zhì)狀況及其相關物探資料，分析判斷出該地域的地表及地殼內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及運動情況，從而有效的發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災害發(fā)生情況，有利于預防地質(zhì)災害帶來的嚴重后果。

4 地球物理方法在地質(zhì)災害勘查中的應用方向

4.1 致力災害科研

地質(zhì)災害勘查作為當代世界重要的科研熱點話題，引發(fā)世界各國的科研重視。因而在地質(zhì)災害勘查過程中，地球物理方法需要突顯科研工作方向，充分發(fā)揮多種地球物理方法的優(yōu)勢，積極進行地質(zhì)災害方面研究，尋找出避免及防治地質(zhì)災害的有效方法。如地震反饋數(shù)據(jù)合理處理的熱點問題分析研究;重大工程面對災害的安全應對措施研究;復雜地質(zhì)影響下滑坡形成及防治研究等。

4.2 預測自然災害

在地球物理方法的有效實施過程中，充分發(fā)揮數(shù)字地質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)及臺站反饋數(shù)據(jù)的基礎作用，積極實施磁力、重力以及電能等地球物理監(jiān)測方法，為地質(zhì)災害引發(fā)原因、預測及其防治提供科學依據(jù)，從而推進區(qū)域規(guī)劃中關于開展工程設施的防震減災技術研究，促進自然地質(zhì)災害預警機制完善，激發(fā)地質(zhì)災害的緊急救援技術的研究熱情，利導地域減災科學技術的高速健全發(fā)展，有效的實現(xiàn)對地質(zhì)自然災害的預測。

4.3 保障工程建設

在地域工程規(guī)劃及實施過程中，需要充分結(jié)合地域的地質(zhì)情況進行設計，必須科學合理的運用地球物理方法，積極有效的收集勘探反饋的相關數(shù)據(jù)，全面準確的分析把握地質(zhì)現(xiàn)狀及變化趨勢，正確結(jié)合分析結(jié)果進行工程方案設計，制定相應的工程地質(zhì)災害應急預案，避免地質(zhì)自然災害的影響?？梢姡ㄟ^地球物理方法的全面使用，能夠有力保障各類工程的安全建設運行，完成工程與地質(zhì)環(huán)境的相互協(xié)調(diào)、合理結(jié)合，實現(xiàn)建設工程的穩(wěn)健運行以及地質(zhì)環(huán)境的有效保護。

4.4 提高科技精度

當今世界，各國積極開展地質(zhì)災害勘查行動，往往根據(jù)各國地域特定地質(zhì)情況，采取科學適宜的地球物理方法，合理進行地球物理方法的開展實施，有效完成地質(zhì)災害的勘查任務。在地球物理方法實施過程中，重視實施方案的合理有效規(guī)劃設計，注重先進技術設備的選擇運用，加強高科技操作人員的引進及培養(yǎng)，積極提升地球物理方法的科技含量，全面實現(xiàn)地質(zhì)勘探的精度提高，合理強化儀器反饋信息的整合力度，完成地質(zhì)災害的有效預測。

5 結(jié)語

地球物理方法作為地質(zhì)災害勘查的基石，在地質(zhì)災害的監(jiān)測與防治過程中發(fā)揮著重要的作用，其有助于保障人類安全進行生存活動，促進對環(huán)保問題的關注與重視，從而推動國家經(jīng)濟的穩(wěn)健發(fā)展。同時，由于地球物理方法的成本低、效率高以及輕裝備等特點，其已經(jīng)廣泛應用到地質(zhì)災害勘查工作中，并取得了較大的成效，因此，需要充分把握地球物理方法在地質(zhì)災害勘查中的應用方向，積極抓住應用中的機遇，不斷豐富完善地球物理方法，以便更精準地進行地質(zhì)災害勘查，營造人類安全的生存空間。

［1］ 趙亞臣.淺析地球物理方法在勘察煤礦地質(zhì)災害中的應用［J］.科技創(chuàng)新與應用，2012(6):120-122.

［2］ 李金璽.綜合地球物理在礦山地質(zhì)災害研究及應用［J］.礦業(yè)研究與開發(fā)，2010(2):69-70.

The application of geophysicalmethods in geological disasters exploration

Yuan Wentao

(Shanxi Coal Geological 148 Prospecting Institute，Taiyuan 030053，China)

This paper elaborated the conceptand historical developmentof geophysicalmethods，system analyzed the application type of geophysicalmethods in geological disasters exploration，and discussed the application direction of geophysicalmethods in disasters exploration，provided guarantee for effective exploration and prevention of geological disaster.

geophysicalmethod，geological disaster，exploration，application

P631

A

1009-6825(2015)29-0087-02

2015-08-03

原文濤(1973-)，男，工程師