地球物理勘查技術(shù)與應(yīng)用試析

葉天陽

（河北省地球物理勘查院，河北 廊坊 065000）

地球物理勘查技術(shù)通常憑借巖層等資源的物理性質(zhì)對物理場所所產(chǎn)生的異常來達(dá)到尋找資源的目的。通過地球物理勘查技術(shù)，可以對地質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等進(jìn)行相應(yīng)的分析。不僅如此，地球物理測量技術(shù)在一定程度上對探索自然資源，保護(hù)環(huán)境上都有一定作用，它可以通過自身技術(shù)的特點(diǎn)對環(huán)境問題進(jìn)行相應(yīng)分析，預(yù)估自然災(zāi)害問題的出現(xiàn)，解決環(huán)境問題，極大地減緩了自然災(zāi)害給人們帶來的損失，同時也達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的。因此，從我國的發(fā)展前景來看，物理勘探技術(shù)的發(fā)展是目前的研究課題之一，近年來逐漸成熟，完善了我國對地質(zhì)資源的勘探技術(shù)，并且逐漸開始與世界合作，我國在引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)的前提下對我國地球物理勘探技術(shù)進(jìn)行整合，使其符合我國發(fā)展要求。

1 地球物理勘探的實(shí)際含義

地球物理勘探主要是借助物理原理來對巖層運(yùn)動等方面進(jìn)行分析，進(jìn)而對地球進(jìn)行探索，探索其空間的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、進(jìn)化形成，如果以此為前提，探測地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和環(huán)境不僅可以發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部隱藏資源，同時還可以提供災(zāi)難警報(bào)數(shù)據(jù)。地球物理探索利用的是巖石的密度，導(dǎo)電率，彈性率和導(dǎo)電磁率等物理性質(zhì)。近年來，我國在科學(xué)研究方面有了質(zhì)的提升，我國相關(guān)的科研人員對于地球物理勘查技術(shù)也不斷進(jìn)行研究，使得技術(shù)不斷進(jìn)步，現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)基本上能滿足我國對資源勘查等方面的需求。但由于我國對這方面的研究和使用較晚，使之落后于許多科技較為發(fā)達(dá)的國家，地球物理探測技術(shù)與其他國家有一定的差距，尤其是在海洋方面，地形復(fù)雜的地區(qū)。在石油勘探方面，我國對于應(yīng)用軟件的初期研究還不成熟，雖然已經(jīng)大致具備自主研究開發(fā)vsp數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，但是在一些相對高級，具有模型等的功能方面仍舊有部分欠缺?？v觀我國地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展趨勢，我們可以發(fā)現(xiàn)地球物理勘察技術(shù)將向數(shù)字化，信息化方向發(fā)展，進(jìn)一步改進(jìn)探測裝備，相關(guān)技術(shù)和軟件，提高數(shù)據(jù)管理工作質(zhì)量?，F(xiàn)階段，我國處于大數(shù)據(jù)的時代背景下，地球物理勘查技術(shù)的研究也與數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，使得勘查技術(shù)朝著精準(zhǔn)化，智能化方向發(fā)展。不僅如此，在數(shù)據(jù)技術(shù)的幫助下，我國科研人員對于地球物理勘查技術(shù)的研發(fā)時間也大大縮短了，可以有效地測定系統(tǒng)的自動化技術(shù)開發(fā)探測設(shè)備的開發(fā)周期，方便用戶的使用。由于化石燃料不足，地球物理測量技術(shù)將更加廣泛地應(yīng)用于非常規(guī)石油，天然氣和特殊地形的測量。因此，在提高一般石油、天然氣探測精確度的同時，也應(yīng)當(dāng)重視非常規(guī)石油、天然氣及特殊地形的測量工作，通過引進(jìn)海外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，加速完善符合中國特點(diǎn)的物理測量技術(shù)。

2 在地球物理勘查技術(shù)中較為常見的幾種勘察技術(shù)以及相應(yīng)的應(yīng)用

眾所周知，地球物理勘查技術(shù)給我國經(jīng)濟(jì)帶來的發(fā)展，以下通過分析在地球物理勘查技術(shù)中較為常見的幾種勘察技術(shù)分析地球物理勘查技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

2.1 重力勘查技術(shù)的含義以及實(shí)際應(yīng)用方向

在地球物理測量技術(shù)中常見的是重力勘查，它主要通過精密設(shè)施，分析地層或礦體發(fā)生密度差所引起的重力變化，既可以對地質(zhì)研究，也可以對礦物研究。它廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)地質(zhì)當(dāng)中。

2.2 磁法勘查技術(shù)的含義以及實(shí)際應(yīng)用方向

磁法勘查技術(shù)在礦產(chǎn)資源測量中比較常用，因?yàn)樗哂匈M(fèi)用低，攜帶方便，工作效率高，密度高等特點(diǎn)。此外，還可以將磁器搭載在機(jī)場上，可進(jìn)行航空磁測定，在短時間內(nèi)廣泛進(jìn)行磁性注射，保障飛機(jī)的正常飛行。

2.3 地震勘探技術(shù)的含義以及實(shí)際應(yīng)用方向

地震勘探可以人工引起地震，對石油，煤炭等資源進(jìn)行勘探與檢驗(yàn)，也可以利用其技術(shù)對地質(zhì)問題進(jìn)行相應(yīng)的研究。地震探測技術(shù)在地球物理測量方面取得了很好的效果，利用高清晰度影像技術(shù)建立了三維地震模型。因此，地震探測技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。三維應(yīng)用和圖像處理在地震測量中發(fā)揮了重要作用，相關(guān)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)開展了設(shè)備的記錄和資料處理。

2.4 電法勘探技術(shù)的含義以及相關(guān)原理的具體介紹

電勘探電測有多種形態(tài)，主要通過巖石和礦石電氣差別性、分析地質(zhì)，對礦物進(jìn)行勘探以尋找相應(yīng)的資源。同時，電法勘探技術(shù)還可以對基地研究、水文勘探的地質(zhì)學(xué)問題進(jìn)行深度分析。以下將對下列重點(diǎn)電測技術(shù)作簡要介紹：直流電阻率法，直流激發(fā)極化法，瞬變電磁法。

（1）對直流電阻率法的簡要介紹。直流電阻率規(guī)律計(jì)算地下直流供應(yīng)，觀測電阻率并對其進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。這種方法具有高精度的特點(diǎn)，一般來說，水文測量應(yīng)用比較廣泛，但由于直流電阻率法對測量領(lǐng)域的地形比較嚴(yán)格，因此，測量人員在進(jìn)行實(shí)際測量的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對地形進(jìn)行提前的勘測，后續(xù)再開展工作。

（2）對直流激發(fā)極化法的簡要介紹。在實(shí)際工作當(dāng)中，直流激發(fā)極化法在尋找硫化礦物的方面，特別是對斑巖銅礦，黃鐵礦有較強(qiáng)的勘察能力，對水源和金礦也有較好的效果。但直流分隔法的缺點(diǎn)是探測范圍小，攜帶困難，這種缺點(diǎn)使得直流激發(fā)極化法通常在狹窄范圍內(nèi)應(yīng)用，例如尋找水資源等。

（3）對瞬變電磁法的簡要介紹。瞬變電磁法它與其他兩種較為常見的方法不同，它并不經(jīng)過線路，不斷地向地下傳輸，并產(chǎn)生脈沖式的電磁場，然后再通過測量儀器對電磁場進(jìn)行觀測，計(jì)算分析其電阻率。它本身所具有的特點(diǎn)使得它可以對資源和地質(zhì)展開有效調(diào)查，不僅如此，它的調(diào)查范圍在500 米以上，可以良好地對地質(zhì)等進(jìn)行勘測，它還具有便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。

3 關(guān)于地球物理探測技術(shù)應(yīng)用的研究

隨著近年來科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，地球物理測量技術(shù)有了提高。目前，地球物理測量技術(shù)在地質(zhì)，環(huán)境，資源等方面得到了廣泛應(yīng)用，對中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和我國在國際上的地位的確立產(chǎn)生了重要影響。只要我國能夠科學(xué)合理地應(yīng)用地球物理測量技術(shù)，與其他先進(jìn)地技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，就可以為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出必要的貢獻(xiàn)。

3.1 對能源進(jìn)行勘測

我國對能源勘察的主要方式通常是借助普遍尋查與地震勘察兩種相結(jié)合的方式來廣泛，大面積地對能源進(jìn)行勘察。在傳統(tǒng)的能源勘測過程當(dāng)中，往往存在著對地質(zhì)不平坦等地區(qū)無法進(jìn)行勘察的問題。但是這兩種技術(shù)的結(jié)合極大地避免了這種問題的出現(xiàn)，二者的結(jié)合使得即使在地勢不平坦地區(qū)也能夠?qū)ζ溥M(jìn)行勘查。不僅如此，我國還在實(shí)際勘查的過程當(dāng)中，適當(dāng)引進(jìn)重力測量和磁力測量技術(shù)，對特定地區(qū)的精密的能源結(jié)構(gòu)測量和天然煤氣的探測具有良好的效果。

3.2 對金屬礦物進(jìn)行勘測

地球物理測量技術(shù)在探測金屬方面起著重要作用，目前主要通過磁量與電量的結(jié)合，并在電流磁場穩(wěn)定的前提下，根據(jù)巖石內(nèi)部變化規(guī)律，對電量法的內(nèi)部差異性進(jìn)行規(guī)律性檢查。此外，地球物理測量技術(shù)的有效應(yīng)用，還可以找到必要的金屬資源，促進(jìn)中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.3 對環(huán)境進(jìn)行保護(hù)

地球物理測量技術(shù)通過相應(yīng)的技術(shù)可以讓人們對自然環(huán)境的保護(hù)問題有一個清晰的認(rèn)知，人們在意識到保護(hù)環(huán)境的重要性時可以從根源愛護(hù)環(huán)境，保護(hù)環(huán)境。另外，相關(guān)的人員在進(jìn)行實(shí)際測量的過程當(dāng)中也不應(yīng)過分依賴地球物理測量技術(shù)，提高自身的綜合素質(zhì)，有必要更好地應(yīng)對突發(fā)問題。

4 促進(jìn)地球物理勘查技術(shù)進(jìn)步的幾種策略

現(xiàn)階段，我國的地球物理勘查技術(shù)事實(shí)上已經(jīng)基本可以滿足勘查要求，但在有些方面還有一些落后方面，非常不利于我國勘查技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，因此，我國應(yīng)當(dāng)對于這方面采取一定的措施來促進(jìn)勘查技術(shù)的進(jìn)步。

4.1 借助科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)朝精密性發(fā)展

對于地球物理勘查技術(shù)而言，它所涵蓋的內(nèi)容較多，具有資源發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)分析等，所以在技術(shù)當(dāng)中最為重要的是增強(qiáng)對空間結(jié)構(gòu)的辨別。只有這樣，地球物理勘查技術(shù)才能有質(zhì)的提高，也不再會因?yàn)榈刭|(zhì)復(fù)雜等地區(qū)的特殊性而無法對其進(jìn)行勘查。在傳統(tǒng)的地球物理勘查過程當(dāng)中，由于技術(shù)不夠成熟，在地質(zhì)復(fù)雜的地區(qū)，我國現(xiàn)有的勘查技術(shù)并不能夠良好地對該地區(qū)進(jìn)行勘查。因此，我國相關(guān)研究人員應(yīng)當(dāng)借助科學(xué)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)我國的勘查技術(shù)朝更加精準(zhǔn)的方向發(fā)展，促進(jìn)勘查技術(shù)的進(jìn)步。

4.2 緊跟時代發(fā)展，不斷強(qiáng)化勘查技術(shù)

在大數(shù)據(jù)時代下，我國對于勘查技術(shù)的研究在借助數(shù)據(jù)技術(shù)下已經(jīng)有了一定的發(fā)展，相對于過去的勘查技術(shù)功能更加全面，勘察效率也有了明顯提高。但要想促進(jìn)勘查技術(shù)的整體發(fā)展，就應(yīng)當(dāng)從各方面對勘察技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化，不斷對其進(jìn)行更新?lián)Q代，加快勘查技術(shù)的研究速度，提高工作質(zhì)量，使其符合時代發(fā)展的要求。

4.3 推動總線技術(shù)的進(jìn)步

對于總線技術(shù)而言，它的主要作用是推動模塊化儀器的發(fā)展?？偩€技術(shù)的提高有利于勘查技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動化進(jìn)程，并且還能使得勘查技術(shù)中各個部分變得更加緊密。

5 結(jié)語

地球物理勘查技術(shù)在高新技術(shù)推動下，地球物理測量技術(shù)可以將礦產(chǎn)勘查推向新高地。由于人類能源需求的擴(kuò)大，礦物探測備受關(guān)注，地球物理探測技術(shù)的發(fā)展也成為重要研究課題?？偠灾厍蛭锢頊y繪技術(shù)隨著社會的發(fā)展逐步完善，我國也應(yīng)當(dāng)增加地球物理測繪技術(shù)方面的研究資金，擴(kuò)大其市場競爭力。