馮志國

摘 要：改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟發(fā)展，石油、煤炭、礦石等資源需求量與日俱增，資源開發(fā)對物探技術(shù)的需求也隨之增長。地球物理勘探技術(shù)是當(dāng)前最為流行的資源開采技術(shù)，為此，主要是描述地球物理勘探技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，根據(jù)它的發(fā)展與相關(guān)理論，得到了一些結(jié)論，并且結(jié)合例子說明其應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：地球物理；勘探技術(shù)；應(yīng)用分析

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.02.095

1 引言

地球物理勘探的含義是指科學(xué)家通過地殼中巖石性質(zhì)的物理差異，找出地質(zhì)的不同，以便探測出礦產(chǎn)的新技術(shù)。主要使用的科學(xué)儀器為物探儀，其原理主要是依靠物理技術(shù)以及計算機技術(shù)來進行探測，并利用他們的屬性來收集地球的各種物理信息。物探儀有著廣泛的應(yīng)用，據(jù)資料顯示，它在地質(zhì)、石油、冶金等工程領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，特別是在能源勘探與開發(fā)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測等方面做出了卓越的貢獻。

物探技術(shù)做出重要貢獻，特別是在我國資源、環(huán)境與工程領(lǐng)域等領(lǐng)域。在“十三五”及今后一段時期的“中國制造2025”計劃的不斷推進，物探技術(shù)將得到進一步發(fā)展和應(yīng)用。

2 地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 傳統(tǒng)物探技術(shù)方法

（1）電法勘探法：常用的物探技術(shù)，一般是研究地層電磁場、電學(xué)性質(zhì)變化狀態(tài)，并根據(jù)不同的狀態(tài)，來探測地質(zhì)的實際情況。

（2）磁法勘探法：磁力儀發(fā)揮著重要的作用，我們主要是利用它監(jiān)測不同地質(zhì)體的不同磁性，根據(jù)不同找出它們之間規(guī)律，各類地質(zhì)問題就會輕而易舉的解決。

（3）重力勘探法：一般我們都需要測量出地質(zhì)密度差異，來了解重力差異，往往在這個時候重力測量儀發(fā)揮巨大的作用，因為可以借助它清楚的知道地下地層的巖性和起伏的狀態(tài)。

（4）地震勘探法：這種方法主要借助人工儀器來探測地震波，目前它是21世紀最有限的方法之一。依據(jù)它傳播的規(guī)律，判斷出地質(zhì)的性質(zhì)。面對一些突發(fā)情況，可以有效預(yù)防。特別是在預(yù)測地震這一方面，實現(xiàn)減少災(zāi)害以及勘探出地球內(nèi)部構(gòu)造的目標。

2.2 物探技術(shù)的新理論和新方法

（1）小波理論：它主要用于信號處理，可分為以下步驟分別是小波算法、數(shù)據(jù)壓縮、方程解讀法數(shù)和分辨率的數(shù)據(jù)處理方法，它的優(yōu)勢在于可以清晰的知道一個函數(shù)整體性質(zhì)。

（2）分形幾何：它在自然界中分形幾何體現(xiàn)以下特點：表現(xiàn)為常見的、不穩(wěn)定的及不規(guī)則的。其中分數(shù)維是指分形的維數(shù)，它表現(xiàn)對復(fù)雜程度的描述。這主要是說明了在不同尺度中物體與現(xiàn)象有著相似性，表現(xiàn)出自然界的神奇之處。這樣我們這可以利用這個信息找出兩者的共性，準確掌握預(yù)測的信息與空間的信息。

（3）混沌理論：混沌理論發(fā)揮著重要的作用，它與分形理論有緊密的關(guān)系，尤其是在非線性系統(tǒng)中表現(xiàn)最為明顯。在分形幾何我們提到了相似性，因此這一點值得我們注意，同時發(fā)揮它的作用，了解差異性與非均勻性等假設(shè)。

（4）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算：它主要是根據(jù)人的大腦思維，模擬它來進行科學(xué)計算。與人腦思維功能一樣，學(xué)習(xí)樣本資料，做出自己的理解，進而對沒有處理的資料進行判斷。然后依據(jù)樣本的資料，來獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。

（5）地理信息系統(tǒng)：它主要是根據(jù)空間數(shù)據(jù)，利用計算機技術(shù)來完成各式各樣的工作，如采集、存儲、管理、查詢、輸出等方面。然后進行總結(jié)，在利用地球物理勘探技術(shù)，進行分析、查詢和輸出信息，得出最佳結(jié)論，為未來發(fā)展指明了方向。

3 物探技術(shù)的應(yīng)用

第一種物探技術(shù)的應(yīng)用是能源物探。由于我國能源結(jié)構(gòu)以化石類為主，包括煤炭、石油、天然氣等，這類能源對物探均有較大依賴。在石油、天然氣、煤礦勘探的前期中，一些高科技技術(shù)發(fā)揮重要作用，比如大地電磁測深技術(shù)。這能便捷地知道各地油氣區(qū)的構(gòu)造情況，進行相關(guān)評價，找到油氣，同時也可以發(fā)現(xiàn)并解決疑難石油問題。

第二種金屬礦物探是物探技術(shù)的應(yīng)用之一。我們一般用磁法和電法，來勘探金屬礦。它是以巖、土體導(dǎo)電性的差異作為基礎(chǔ)，這種方式是電法的模式，便于勘察金屬礦，利于工作。

第三種工程物探是物探技術(shù)的應(yīng)用之一，經(jīng)濟的發(fā)展，伴隨著現(xiàn)代建設(shè)中工程建設(shè)日益增長的需求，這就要求工程物探要滿足這些需求。它主要在公路、鐵路、管道、建筑、水利等工程建設(shè)與檢測發(fā)揮巨大的作用，得到信息更加精確。

4 物探技術(shù)發(fā)展趨勢

在當(dāng)今社會，地球物理勘探技術(shù)發(fā)揮著重要作用，特別是國際石油勘探開發(fā)。它一直是石油物探技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，并且利用程度越來越加深，漸漸理不開物探技術(shù)的應(yīng)用。對于油藏高尖物探技術(shù)的使用會越來越廣泛?，F(xiàn)在，當(dāng)務(wù)之急是將使用地球物理技術(shù)的物探工作人員與相關(guān)專業(yè)人員緊密聯(lián)系，讓他們兩者相互傳授經(jīng)驗，查漏補缺，互相彌補不足之處。同時依靠計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能，得到所需的各種資料和信息，進行綜合分析和研究，提高相關(guān)工作人員的效率和精度，完善礦、油氣勘探開發(fā)的工作。

（1）計算機技術(shù)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。隨著技術(shù)的進步，地球物探技術(shù)開始走向國際，并且實現(xiàn)了數(shù)字化、靈活性、智能化和功能化優(yōu)勢。經(jīng)濟越發(fā)展，所需消耗的資源就越多?，F(xiàn)如今發(fā)達國家基本上都出現(xiàn)了淺部礦產(chǎn)資源殆盡的狀態(tài)，并且逐漸擴展到沙漠、沼澤、海洋等地區(qū)，彌補資源缺乏。同時，數(shù)字化及遙控遙測技術(shù)應(yīng)用，更加便捷的勘察礦產(chǎn)資源，克服了一系列的問題。

（2）總線技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。它主要應(yīng)用在物探儀器上，并且成為了不可或缺的技術(shù)，其中物探技術(shù)包括模塊化、積木式和插卡式技術(shù)。這些便于自動測量，找到相關(guān)參數(shù)，符合現(xiàn)在多功能、多參數(shù)的基本要點，在模塊式系統(tǒng)中有利于結(jié)構(gòu)緊湊，避免結(jié)構(gòu)問題。這是新生代物探技術(shù)的發(fā)展趨勢之一，值得我們學(xué)習(xí)掌握。

（3）計算機輔助測試技術(shù)的應(yīng)用，具有集成劃的性質(zhì)。簡而言之就是將測量儀器與物探技術(shù)相互結(jié)合起來，開發(fā)它的新功能。這樣便于實現(xiàn)更精確測量，反映了軟件與硬件同時發(fā)展的趨勢，不過多久我們就可以見證這一點，為未來做出規(guī)劃。值得一提的是，地球物探技術(shù)的應(yīng)用在高速單片數(shù)字信號處理器幫助中數(shù)據(jù)處理、信號處理和誤差修復(fù)功能增強了許多，物探技術(shù)更有了保障。

（4）近年來，地球物探技術(shù)的快速發(fā)展，不僅功能得到了擴展，而且應(yīng)用范圍也得到了擴充。其中超導(dǎo)新技術(shù)的超導(dǎo)磁力儀、超導(dǎo)重力儀等技術(shù)得到了有效的改善，它靈活性、精確度和穩(wěn)定性上升到了一個新階段；GIS、GPS與RS技術(shù)的應(yīng)用擺脫了人工測量定位和數(shù)據(jù)處理的繁重勞動，分擔(dān)了地質(zhì)工作者的工作，效率得到有限的提升；隨后層析成像技術(shù)與探地雷達的應(yīng)用，一些大型建筑工程的質(zhì)量得到保障。特別是在建設(shè)公路、機場、隧道、橋墩以及混領(lǐng)土的構(gòu)件等等，提供了更可靠的保證，真正做到了物超所值，切實的保障了人民的利益。

5 結(jié)束語

總而言之，地球物理勘探方法技術(shù)的發(fā)展趨勢為：一方面方法理論不斷完善，方法技術(shù)適應(yīng)性越來越強，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，資料處理精細化、解釋自動化、軟件集成化、標準化的程度越來越高；另一方面，儀器系統(tǒng)則朝著智能化、多功能、集成化、網(wǎng)絡(luò)化方向快速發(fā)展。

參考文獻

[1]袁桂琴，熊盛青，孟慶敏等.地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用研究[J].地質(zhì)學(xué)報，2011，（11）.

[2]王維紅.注重技術(shù)創(chuàng)新，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展，為油氣勘探開發(fā)提供強力技術(shù)支持——2014CPS/SEG國際地球物理會議概述[J].地球物理學(xué)進展，2014，（04）.

[3]邢軍輝，姜效典，李德勇.海洋天然氣水合物及相關(guān)淺層氣藏的地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用進展——以黑海地區(qū)德國研究航次為例[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016，（01）.