关于物探技术应用与方法探讨

吕志斌

摘要：进入现代社会，随着经济水平的不断进步和科学技术的快速发展，我国的地质勘探工作也取得了良好的成果。在地质勘探工作中，物探技术凭借其自身的优势，得到越来越广泛的应用和推广。地质勘探工作做为国家建设项目的重要内容，能够极大地促进经济的繁荣发展。基于此，本文作者结合多年工作经验，首先介绍了物探技术的基本原理，然后分析了物探技术的应用对地质勘查的作用，接着详细介绍了几种物探技术方法，最后进行了具体的案例说明，希望能对大家有所帮助。

关键词：物探技术；新方法；原理及应用

一、物探技术的定义

探测方法技术物探即是地球物理勘探，它是利用物理学的方法以及原理，对地球的很多种物理场分布给予了研究，并且对其变化也进行了相应的观测，对地球本体还有近地空间的演化和形成以及物质组成和介质结构进行了探索，对存在的变化规律和一些自然现象进行了研究。这样给探测地球内部的构造以及结构、对于能源的搜索、并且对环境以及资源的监测提供了科学的理论和方法，这对灾害预报有着积极的影响。

二、物探技术的方法

1、地震勘探。此方法是用人工在地表引起地震波，在向地下传播的过程中，存在的岩层分界面具有不同的介质性质，地震波会出现反射或者折射的情况，在地表或井中接收这种地震波应当采用检波器。在对地震波记录进行解释以及处理的过程中，就对地下岩层存在的性质以及形态进行了分析与判断。通过研究表明在很深或者很浅的界面对特殊的高速地层进行勘查的过程时，折射法相对于反射法的效果更更加明显。不过对折射法采用的条件是下层波速要比上层波速大，这限制了其应用范围。因为反射法仅仅对岩层波阻抗的变化有要求，所以其在地震勘探中的应用最为广泛。

2、对电法勘探的分析。多种岩石和矿体以及地质组成了地壳，这些组成元素有着很多特性是导电性和导磁性以及介电性。以这些性质和其空间的分布规律以及相关时间特性为基础，最终可以分析出矿体或地质构造的相关物性参数和赋存状态，对勘探有着重要的作用。电法勘探具有利用物性参数多，场源、装置形式多，观测内容或测量要素多及应用范围广等特点。电法勘探利用岩石、矿石的物理参数，主要有电阻率、导磁率、极化特性和介电常数。

电法勘探的方法，按场源性质可分为人工场法、天然场法；按观测空间可分为航空电法、地面电法、地下电法；按电磁场的时间特性可分为直流电法、交流电法、过渡过程法；按产生异常电磁场的原因可分为传导类电法、感应类电法；按观测内容可分为纯异常场法、总合场法等。中国常用的电法勘探方法有电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法、大地电磁测深法和电磁感应法等。

3、对重力勘探的分析。它主要是对围岩存在的密度差异的地质体在其周围可能造成的重力异常进行测量，用来对这些地质体的相关空间位置和其形状大小进行判断，这种地球物理勘探方法最终分析出了工作地区相关的地质构造以及矿产分布情况。重力勘探的应用范围很广，其可以运用在区域地质调查以及矿产普查的整个过程中。

4、对磁法勘探的分析。研究表明磁异常的现象是由岩石和矿石磁性差异造成的，这是地球物理勘探方法，同时对地质构造以及矿产资源的相关分布规律进行了研究。

三、物探技术的原理及应用

（一）、对瞬变电磁法技术原理进行以下分析

瞬变电磁法是基于地壳中岩石的有关导电性以及导磁性差异的特性，根据有关电磁感应的原理向地下发送了一次脉冲磁场，这采取了不接地回线以及接地线源，其在一次脉冲磁场存在间隙的过程中，采取了线圈或接地电极来对二次涡流场进行观测，对该场的时间以及空间的分布规律进行了研究， 从而有效对地下矿产资源进行勘查。瞬变电磁法施工简便、低阻探测能力强、精度高、探测深度大，井下、井上均可施工。具有许多传统直流电法不可比拟的优点，可应用于：

1、地下水探测。瞬变电磁法可用于找水、咸淡水区分、地下电性分层、圈定地下充水溶洞；

2、寻找金属矿床；

3、煤层顶底板富水性探测、巷道迎头超前探、圈定煤层采空（塌陷）区；

4、陡倾角、断层、岩脉等地质构造探测。

（二）、高密度电法的内涵

高密度电法不同于普通电阻率法，其在观测中对观测点进行了高密度的设置，工作装置的有效组合给予密点距陈列布设电极，这体现了阵列勘探，在现场测量的过程中仅仅把全部电极在测点上进行放置就可以，为了自动快速的对数据进行采集，采用了程控电极转换开关以及微机工程电测仪，这不仅使空间供电得到了加大，而且采样的密度也得到了加大，从而使纵、横向分辨能力以及其工作效率得到了提高。高密度电阻率法的工作效率相对较高、其对地电信息量的提供相对较大、并且具备较低的工作成本以及相对简便的测量优势，因此其在物探领域中发挥着越来越重要的作用。主要应用于：

1、寻找地下水、管线探测、岩土工程勘察；

2、煤矿采空区调查，煤矿井下富水性探测；

3、对水库大坝相关的坝体稳定性给予评价、对坝基渗漏的有效勘查和对堤坝裂缝进行检测以及建筑地基进行合理勘探；

4、给涵洞及溶洞的位置信息进行勘查和探测相关的岩溶塌陷以及地裂缝。

（三）、矿井震波勘探简介

矿井震波勘探采用弹性波勘探原理，利用震波为弹性波波源，经仪器接收和初处理后，再经过软件解析系统解释，并结合地质基础资料综合分析确定异常界面，最终达到定性和定量解决各种地质问题的目的。矿井震波勘探主要是对各种构造问题进行探测，它可以应用到以下几个方面：

1、对于顶底煤厚以及前方构造的相关实时剖面进行探测； 2、对于巷道围岩松动圈的探测； 3、对于工作面内断层以及相关隐伏构造进行探测； 4、对相关陷落柱进行探测； 5、对于巷道迎头超前进行探测； 6、对于老空区进行探测； 7、对于底板岩层的相关完整性特征进行评价和分析； 8、对于基岩界面以及相关起伏形态进行探测；9、对锚喷大巷的安全性给予评价。

参考文献

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[2] 曲为责，赵振华，孔祥栋.物探技术综述及综合物探探讨[J].大科技-科技天地，2011（3）.

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