地球物理方法在地质灾害勘查中的应用

原文涛

(山西省煤炭地质148勘查院，山西太原 030053)

地球物理方法在地质灾害勘查中的应用

原文涛

(山西省煤炭地质148勘查院，山西太原 030053)

阐述了地球物理方法的概念与历史发展，对地球物理方法在地质灾害勘查中的应用类型进行了系统分析，并探讨了地球物理方法在地质灾害勘查中的应用方向，为地质灾害的有效勘查及预防提供了保障。

地球物理方法，地质灾害，勘查，应用

0 引言

近年来，随着地球物理方法的不断丰富与完善，地球物理勘查技术也得到突飞猛进的发展。在地质灾害勘查监测以及防治工作中，地球物理方法的作用日益突显，其通过积极开展实施取得了良好的效果。地球物理方法在进行地质灾害勘查时，重在监测出地域地下组成物质的密度、弹性、放射性以及介电常数等物理性质的呈现差异，通过结合相关地质灾害科研知识对存在差异进行合理比对，科学分析地质运行状况及自然灾害的发生几率，为人类避免地质灾害侵害并对健康安全生存提供科学保障。

1 地球物理方法的概念

地球物理方法即是指在地球内外部结构以及资源的寻找勘查中，为了实现全面了解认识地球的目的，而采取的多种科学合理的技术手段，如重力、磁法以及地震勘查等。由于其涉及领域众多且广阔，因此，致使针对不同领域产生各异的地球物理方法，推动着人们对地球内外的认识，并指导人们合理利用发现的地球相关知识，为地球的稳定及常态打下坚实的基础。

2 地球物理方法的历史发展

地球物理地震以及磁力勘查等方法涉及领域历史悠久，在我国地球物理方法发展过程中，自公元前20世纪起便开始了极光现象的发掘研究，于公元10世纪前后分别对地震仪的发明创造以及指南针的航海实践等地球物理方法进行了研究，并取得了相应的科学成果，在整个世界上居于引领地位。在国外的地球物理方法发展过程中，早有牛顿由于研究地球与月球运行关系而探索出万有引力，进而认识到重力并将之作为地球物理方法运用于地球探索实践。随着科学技术的发展，现代的地球物理方法已经日趋完善成熟，在分析研究地球内部结构方面出现了地震、磁力、电能以及热能勘探等地球物理方法，使地球物理方法研究获得了巨大的进步，转变了诸多落后的传统观念，加强了人类对地球相关物理问题的认识研究。

3 地球物理方法在地质灾害勘查中的应用类型

3.1 电能勘探方法

电能勘探是结合地质组成物质的导电、介电以及电磁感应等电学性质差异，进行地质结构探索分析的一种地球物理方法。它利用精密的探测仪器对区域电场及其磁场进行勘查分析，发现电磁场变化规律与特点，积极结合相关科研知识进行规律特点的分析总结，为地域地质灾害的发现及预防提供了科学的依据，积极推动着人类地质灾害的勘查进程。图1中出示了电法勘探在地质勘查中的应用原理。

图1 电法勘探原理示意图

3.2 磁力勘探方法

磁力勘探属于地球物理勘探方法之一，由于地球表面及内部组成物质的磁性差异，致使地球磁场于局部地域产生变化，因而借助相关仪器对这些异常磁场进行发掘研究，寻找并确定相应区域的地质组成物质，通过结合组成物质的构成元素进行科学分析比对，研究总结出该地区的地质组成物质运行状况及发展规律，科学分析是否存在地质灾害发生隐患，从而为灾害的发生及其灾害损失的预防提供了有效的保证。表1中给出了各种磁力勘探方法在地质勘查中的应用。

表1 各种磁力勘探方法在地质勘查中的应用

3.3 地震勘探方法

地震勘探作为近现代高新技术的地球物理方法，它通过人工设计的地震波于弹性各异的地层内部进行传播，结合反馈的传播数据及特点进行科学的规律总结，从而探索把握地域地质的构造及变化趋势，进而针对地质构造发展趋势进行合理分析评估，探索出该地域存在的地质灾害发生隐患，为地质灾害的合理应对提供科学的研究依据。

如图2所示为地震勘探示意图。

图2 地震勘探示意图

3.4 重力勘探方法

重力勘探系地球物理方法，其通过分析地壳组成物质的密度差异而引发地表的重力加速度的相应变化形成的地质灾害勘查方法。它充分依托万有引力定律，借助重力测量仪器较精准地探测出重力变化，通过结合地域地质状况及其相关物探资料，分析判断出该地域的地表及地壳内部的物质结构及运动情况，从而有效的发现地质灾害发生情况，有利于预防地质灾害带来的严重后果。

4 地球物理方法在地质灾害勘查中的应用方向

4.1 致力灾害科研

地质灾害勘查作为当代世界重要的科研热点话题，引发世界各国的科研重视。因而在地质灾害勘查过程中，地球物理方法需要突显科研工作方向，充分发挥多种地球物理方法的优势，积极进行地质灾害方面研究，寻找出避免及防治地质灾害的有效方法。如地震反馈数据合理处理的热点问题分析研究;重大工程面对灾害的安全应对措施研究;复杂地质影响下滑坡形成及防治研究等。

4.2 预测自然灾害

在地球物理方法的有效实施过程中，充分发挥数字地质监测网及台站反馈数据的基础作用，积极实施磁力、重力以及电能等地球物理监测方法，为地质灾害引发原因、预测及其防治提供科学依据，从而推进区域规划中关于开展工程设施的防震减灾技术研究，促进自然地质灾害预警机制完善，激发地质灾害的紧急救援技术的研究热情，利导地域减灾科学技术的高速健全发展，有效的实现对地质自然灾害的预测。

4.3 保障工程建设

在地域工程规划及实施过程中，需要充分结合地域的地质情况进行设计，必须科学合理的运用地球物理方法，积极有效的收集勘探反馈的相关数据，全面准确的分析把握地质现状及变化趋势，正确结合分析结果进行工程方案设计，制定相应的工程地质灾害应急预案，避免地质自然灾害的影响。可见，通过地球物理方法的全面使用，能够有力保障各类工程的安全建设运行，完成工程与地质环境的相互协调、合理结合，实现建设工程的稳健运行以及地质环境的有效保护。

4.4 提高科技精度

当今世界，各国积极开展地质灾害勘查行动，往往根据各国地域特定地质情况，采取科学适宜的地球物理方法，合理进行地球物理方法的开展实施，有效完成地质灾害的勘查任务。在地球物理方法实施过程中，重视实施方案的合理有效规划设计，注重先进技术设备的选择运用，加强高科技操作人员的引进及培养，积极提升地球物理方法的科技含量，全面实现地质勘探的精度提高，合理强化仪器反馈信息的整合力度，完成地质灾害的有效预测。

5 结语

地球物理方法作为地质灾害勘查的基石，在地质灾害的监测与防治过程中发挥着重要的作用，其有助于保障人类安全进行生存活动，促进对环保问题的关注与重视，从而推动国家经济的稳健发展。同时，由于地球物理方法的成本低、效率高以及轻装备等特点，其已经广泛应用到地质灾害勘查工作中，并取得了较大的成效，因此，需要充分把握地球物理方法在地质灾害勘查中的应用方向，积极抓住应用中的机遇，不断丰富完善地球物理方法，以便更精准地进行地质灾害勘查，营造人类安全的生存空间。

［1］ 赵亚臣.浅析地球物理方法在勘察煤矿地质灾害中的应用［J］.科技创新与应用，2012(6):120-122.

［2］ 李金玺.综合地球物理在矿山地质灾害研究及应用［J］.矿业研究与开发，2010(2):69-70.

The application of geophysicalmethods in geological disasters exploration

Yuan Wentao

(Shanxi Coal Geological 148 Prospecting Institute，Taiyuan 030053，China)

This paper elaborated the conceptand historical developmentof geophysicalmethods，system analyzed the application type of geophysicalmethods in geological disasters exploration，and discussed the application direction of geophysicalmethods in disasters exploration，provided guarantee for effective exploration and prevention of geological disaster.

geophysicalmethod，geological disaster，exploration，application

P631

A

1009-6825(2015)29-0087-02

2015-08-03

原文涛(1973-)，男，工程师