■王超

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測(cè)繪地理信息院 河南 鄭州450000）

淺議綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

■王超

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測(cè)繪地理信息院 河南 鄭州450000）

21世紀(jì)以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，物探技術(shù)已被人們廣泛的應(yīng)用于地質(zhì)勘查中。作為一種相對(duì)新型的技術(shù)，在物探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，可以有效地提高勘察工作效率與質(zhì)量。目前，對(duì)于綜合物探技術(shù)而言，其與多種新型技術(shù)的綜合應(yīng)用，可以取得更好的效果，能夠采取不同形式來(lái)滿足多種要求。想要提高綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用效果，需要基于實(shí)際需求，遵循專業(yè)原則，做好每個(gè)環(huán)節(jié)行為的控制，不斷提高勘察數(shù)據(jù)結(jié)果的精確度。

物探技術(shù)地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)分析

1 綜合物探技術(shù)分析

就綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用，雖然近年來(lái)不斷發(fā)展，但是從整體上來(lái)說(shuō)還具有較大的發(fā)展空間。地質(zhì)勘探工作中，想要確?？碧叫Ч麧M足要求，應(yīng)針對(duì)綜合物探技術(shù)特點(diǎn)，明確工作實(shí)施的要點(diǎn)，從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)物探技術(shù)做更進(jìn)一步的研究完善。利用先進(jìn)技術(shù)對(duì)地球各種物理場(chǎng)分布與變化特征進(jìn)行觀測(cè)，探索地球本體以及近地空間介質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成、形成與演化，以所探測(cè)到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)作為依據(jù)，分析各種自然現(xiàn)象以及變化規(guī)律?，F(xiàn)在電子計(jì)算器技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用，具有更高的抗干擾能力，且可以提高分辨能力，可以提取更多有用信息，對(duì)探測(cè)到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高效處理，對(duì)提高物探技術(shù)實(shí)施效果具有重要意義。

2 綜合物探基本原理

地層表面激發(fā)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)在地層中傳播會(huì)產(chǎn)生面波和體波信號(hào)，面波信號(hào)分為Rayleigh波和Love波，體波信號(hào)分為橫波(S波)和縱波(P波)。面波信號(hào)在分層介質(zhì)中傳播會(huì)發(fā)生頻散現(xiàn)象，而體波信號(hào)在特定的地層條件下會(huì)發(fā)生明顯的反射或折射現(xiàn)象。研究表明，面波在均勻介質(zhì)中傳播不會(huì)發(fā)生頻散，而在非均勻介質(zhì)中傳播會(huì)發(fā)生頻散。地震信號(hào)在分層地層中傳播，當(dāng)上覆層波速小于下伏層波速時(shí)，地震信號(hào)傳播會(huì)發(fā)生明顯的折射現(xiàn)象；當(dāng)上覆層的波阻抗小于下伏層的波阻抗時(shí)，地震信號(hào)傳播會(huì)有反射波產(chǎn)生。

3 綜合物探技術(shù)應(yīng)用原則

3.1 由簡(jiǎn)到繁原則

綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用，需要遵循從已知到未知的原則，即由點(diǎn)到面，由簡(jiǎn)單到繁雜，逐步遞進(jìn)獲取更多勘探數(shù)據(jù)。要對(duì)所存各項(xiàng)歷史數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析利用，并根據(jù)地質(zhì)勘探作業(yè)需求，來(lái)選擇合適的技術(shù)參數(shù)，建立地質(zhì)－地球物理模型，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)做出正確的引導(dǎo)，為數(shù)據(jù)處理、資料分析以及結(jié)果推斷提供參考依據(jù)。因此，完整收集各項(xiàng)資料，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)籌分析，可以說(shuō)是綜合物探技術(shù)應(yīng)用的基本要求。

3.2 大信息量原則

在進(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí)，要明確災(zāi)害地質(zhì)體與圍巖介質(zhì)間物性特點(diǎn)存在一定的區(qū)別。這樣就決定了在利用物探技術(shù)時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況，基于對(duì)所有相關(guān)信息分析的前提下，選擇合適的物探方式。同時(shí)對(duì)各種物探方式參數(shù)信息進(jìn)行收集，就地質(zhì)體形成原因以及表現(xiàn)特征進(jìn)行分析。通過(guò)此種方式來(lái)避免出現(xiàn)物探異常多解性問題，提高物探信息的準(zhǔn)確性與統(tǒng)一性。

4 綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘探中應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 地質(zhì)數(shù)據(jù)采集

4.1.1 設(shè)計(jì)測(cè)線

地質(zhì)勘探綜合物探技術(shù)中，信息數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)，會(huì)在很大程度對(duì)綜合物探技術(shù)應(yīng)用效果產(chǎn)生影響，因此需要提高對(duì)此方面的重視。信息數(shù)據(jù)采集第一個(gè)步驟即布置測(cè)線，需要總結(jié)以往作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合待測(cè)區(qū)域?qū)嶋H情況，以提高表層土層厚度探測(cè)精確度為目的，通過(guò)設(shè)計(jì)保證面波測(cè)點(diǎn)與折射波側(cè)點(diǎn)保持一致性，提高信號(hào)數(shù)據(jù)利用效率。對(duì)于測(cè)線布置方式可以選擇的技術(shù)比較多，但是均要控制好技術(shù)實(shí)施的每個(gè)細(xì)節(jié)，利用不同的技術(shù)來(lái)完成實(shí)際工作，為綜合物探技術(shù)的應(yīng)用做好基礎(chǔ)。

4.1.2 參數(shù)設(shè)計(jì)

①激震方式。激震方式選擇是否合理，在一定程度上會(huì)對(duì)技術(shù)應(yīng)用效果產(chǎn)生影響。對(duì)于地質(zhì)勘探綜合物探技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，針對(duì)不同的地質(zhì)環(huán)境，各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計(jì)要求不同，相應(yīng)的對(duì)激震方式的選擇，也不能按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，需要做好實(shí)際數(shù)據(jù)的分析。②采集道數(shù)。采集道數(shù)的設(shè)計(jì)必須要滿足專業(yè)規(guī)范要求，例如要求測(cè)震儀具有多通道接受端口，常見有12通道和24通道。③道間距設(shè)計(jì)。道間距為參數(shù)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)內(nèi)容，經(jīng)常會(huì)被忽略，導(dǎo)致參數(shù)設(shè)計(jì)精確度低，影響勘探結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)合我國(guó)地域遼闊特點(diǎn)，對(duì)綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用進(jìn)行分析，需要做好各細(xì)節(jié)管理，道間距設(shè)計(jì)要精確，減少存在的誤差。

4.2 數(shù)據(jù)信號(hào)分析

對(duì)探測(cè)所得所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，來(lái)提高地質(zhì)勘測(cè)作業(yè)實(shí)施的有效性，并對(duì)存在的問題隱患進(jìn)行分析并采取措施處理。對(duì)于此階段信號(hào)的分析，必須要嚴(yán)格按照專業(yè)要求來(lái)進(jìn)行，并基于以往工作經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)做好面波信號(hào)數(shù)據(jù)與折射波信號(hào)數(shù)據(jù)的分析。且做好面波信號(hào)數(shù)據(jù)的提取管理，通過(guò)設(shè)置合理的時(shí)間窗在時(shí)域信號(hào)窗口對(duì)有效面波信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。

5 工程應(yīng)用實(shí)例

某高速公路段為山區(qū)丘陵地帶,地形條件較為復(fù)雜,橋梁隧道構(gòu)筑物較多,如僅采用常規(guī)勘察手段很難滿足工期要求。將面波和折射波技術(shù)運(yùn)用于橋隧區(qū)的工程地質(zhì)勘察中,一共進(jìn)行了13座橋梁和8個(gè)隧道的工程物探工作。作為地質(zhì)鉆探工作的一種重要輔助手段,綜合物探技術(shù)大大提高了勘察工作效率,同時(shí)節(jié)省了勘察費(fèi)用。

5.1 挖斷山特大橋橋基綜合物探

挖斷山特大橋位于該高速公路的起點(diǎn)附近,橋位區(qū)表層為山坡耕地,局部地方有基巖出露。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘初步獲得測(cè)區(qū)地層分布由淺入深依次為耕植土、粉土與砂巖,從上到下存在明顯的下伏層速度大于上覆層速度,滿足綜合物探技術(shù)應(yīng)用的地球物理?xiàng)l件。由于受地形條件的限制,局部地方較為陡峭,難以進(jìn)行測(cè)線布置,一共布置了6個(gè)測(cè)點(diǎn)。

5.2 某梁隧道隧址綜合物探

該梁隧道隧址區(qū)表層為山坡旱地,局部有基巖出露。根據(jù)測(cè)區(qū)地層分布條件分析,耕植土或者殘破積層物、粘土與基巖三者之間存在明顯的(或懸殊的)波阻抗差,從上到下存在明顯的下伏層速度大于上覆層速度。測(cè)區(qū)內(nèi)共布置了15個(gè)測(cè)點(diǎn),布置測(cè)點(diǎn)時(shí),考慮了測(cè)點(diǎn)與鉆孔資料能夠進(jìn)行對(duì)比分析,同時(shí)折射波和多道瞬態(tài)面波的測(cè)點(diǎn)需重合。由于測(cè)區(qū)為山坡地形,要求排列與隧道縱斷面垂直,參照推薦值設(shè)置測(cè)試參數(shù),并按照操作步驟實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)數(shù)據(jù)采集。

[1]常新明,丁冰,倪川,張浩.基于物探技術(shù)在地質(zhì)找礦及勘探中的應(yīng)用 [J].有色金屬文摘, 2015,03:13+15援

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-252-1