吳海成

跨學(xué)科的實(shí)用技術(shù)

“地下望遠(yuǎn)鏡，快來看??！”一個(gè)青年農(nóng)民喊著，一會(huì)兒工夫就圍上了一群老鄉(xiāng)。“地底下有甜水嗎？”不久之后，在這里打出一口深400多米的自流井，父老鄉(xiāng)親終于告別了喝咸水的苦日子——這是30多年前發(fā)生在河北省滄州地區(qū)的真實(shí)情景。

當(dāng)時(shí)，地球物理工作者在華北黑龍港一帶勘察探測(cè)地下水，農(nóng)民說的“地下望遠(yuǎn)鏡”指的是物探儀器。在山區(qū)找水時(shí)，村民說物探人員有“隔山照”。在海島找水，漁民問：“啥是物探技術(shù)?。磕軓柠}堿地里找到好水，真夠神了！”物探人員甚至被當(dāng)?shù)厝俗u(yù)為“水神”、“海龍王”。這神奇的技術(shù)就是運(yùn)用地球物理的方法找水的物探技術(shù)。

提起地球物理以及地球物理方法，應(yīng)該先從“科學(xué)樹”說起。地球養(yǎng)育了人類，而人類培植出巨大的“科學(xué)樹”。這株“科學(xué)樹”有三大枝，一枝是自然科學(xué)，一枝是技術(shù)科學(xué)，一枝是社會(huì)科學(xué)。

這三部分有各自的分枝，科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)是融合，各分枝細(xì)枝交叉融合是必然的規(guī)律，進(jìn)而帶動(dòng)了科學(xué)不斷的拓寬和深入，其中物理學(xué)與地質(zhì)學(xué)的結(jié)合，便產(chǎn)生了一門新的交叉學(xué)科或邊緣學(xué)科——地球物理學(xué)。而以地球物理學(xué)的方法去探測(cè)地下水源、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)構(gòu)造等便歸屬于工程技術(shù)科學(xué)的范疇了，稱為“應(yīng)用地球物理”或“勘探地球物理”。

揭開物探技術(shù)

的神秘面紗

作為橫跨于物理學(xué)和地質(zhì)學(xué)之間的物探技術(shù)，從研究實(shí)驗(yàn)走向野外實(shí)用，大約已有百年。每一個(gè)人都不同程度地享用和承受了物探技術(shù)的成果、物探技術(shù)的奉獻(xiàn)、物探技術(shù)給社會(huì)的效益。例如，半個(gè)世紀(jì)以來我國物探發(fā)現(xiàn)了數(shù)以百計(jì)的石油天然氣田，找到了數(shù)以千計(jì)的金屬和非金屬礦床、完成了數(shù)以萬計(jì)的水源地探測(cè)與工程環(huán)境勘察項(xiàng)目。

物探的“穿透”本領(lǐng)是基于世界萬物都有其獨(dú)特的、各不相同的物理性質(zhì)及特征，如磁特性、電性、放射性、熱輻射、彈性波、電磁波、引力作用等，來測(cè)其強(qiáng)弱、分布、分析變化特點(diǎn)，即不用直接接觸就可以探知這些特殊物體的存在。物探技術(shù)具有高效、低耗、無損的特點(diǎn)，在水源與礦產(chǎn)資源的探測(cè)方面發(fā)揮了極大的作用。

物探技術(shù)的主要方法有七大類，分別是磁測(cè)技術(shù)（磁法）、電測(cè)技術(shù)（電法）、地震探測(cè)技術(shù)（地震法）、重力測(cè)量技術(shù)（重力法）、核物探技術(shù)（放射性法）、地溫測(cè)量技術(shù)（地溫法）和遙感法。這七大類方法是基于物質(zhì)的七大物理性質(zhì)而采用的，每一大類下面還包括許多種具體的方法，目前已經(jīng)有80多種。每種方法都有自己的特點(diǎn)，我們可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件，綜合采用多種方法，以達(dá)到更好的效果。

用物探技術(shù)發(fā)現(xiàn)水源地

綜合采用物探技術(shù)，可以在不同的地質(zhì)地貌條件下發(fā)現(xiàn)水源。比如我們通常認(rèn)為最缺水的沙漠地區(qū)，其實(shí)地下也隱藏著水源，這就需要物探技術(shù)大顯身手了。

羅布泊是一片無人煙、無淡水、無植被的無人區(qū)，被人們視為生命的禁區(qū)。曾經(jīng)有一些探險(xiǎn)家在這里探險(xiǎn)的時(shí)候，因?yàn)槿彼恍矣鲭y。但是為了開采大型鉀鹽礦，需要在羅布泊找水。1997年，新疆地質(zhì)勘查局第二水文大隊(duì)物測(cè)公司在此區(qū)開展工作，通過160千米的電測(cè)深剖面，點(diǎn)距500～1000米，發(fā)現(xiàn)三處異常地段，建議做綜合物探。新疆地址勘查局物化探勘察院投入淺層地震工作，配合國土資源部水文地址方法研究所，應(yīng)用“EH-4電阻率成像系統(tǒng)”進(jìn)行工作。在上述物探工作基礎(chǔ)上鉆探和測(cè)井。鉆孔深465.5米，在65～292米地層中發(fā)現(xiàn)承壓自流淡水，礦化度為1.67克/升。自此羅布泊有了水源地。

除了沙漠地帶，在黃土高原、山區(qū)丘陵、隱伏巖溶區(qū)等自然條件比較惡劣的地區(qū)，如果用傳統(tǒng)方法找水打井，效果是非常差的，而運(yùn)用先進(jìn)的物探技術(shù)就能取得較好的效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有更多新的物探方法投入了實(shí)踐，必將會(huì)在找水勘測(cè)中發(fā)揮出越來越大的作用。

（責(zé)任編輯/劉陽）