地质勘查中物探方法的特点

刘雪峰

（黑龙江省地球物理地球化学勘查院，黑龙江 哈尔滨 150036）

现阶段主流的工程地质勘探技术包括探井、钻探以及物探等，同时由于近年来物探技术的不断进步，在实际的工程勘探过程中其表现出了更为突出的效果，被广泛运用于各种勘探工程中。相对于其他勘探技术来说，物探的勘探效率更高，所使用成本更少，但随着工程数量和难度的逐渐增加，物探技术也同时暴露出了一定的问题，如果不能及时解决会直接对工程中地质勘探结果的精准程度造成影响，甚至于对我国物探技术的进一步发展造成遏制[1]。所以为了保证相关物探技术可以在实际的工程勘探中进行有效使用，需要对物探技术的实际应用方式进行更加全面和深入的研究。

1 物探方法在工程地质勘查中的重要意义

物探技术作为地质勘探中较为常用的勘探技术来说，在实际的勘探过程中具有极其重要的地位，进行水文探测时，通过水质的导电性以及岩石的电磁进行物探勘探。此外，物探技术在使用的过程中还可以对一些自然灾害起到预测防范的作用，在一定程度上增加了工程的安全性。在实际工程建设过程中，通过物探技术可以使工程的安全性大幅度上升，保证工程的稳定进行[2]。大量的工程中表明，物探技术在勘探过程中发挥了不可替代的作用。通过全面准确的物探勘探，使相关工作人员可以较为准确的掌握工程周围的实际地质情况，对可能出现的地质灾害进行较为准确全面的预测，提高了工程的整体效率。

2 工程物探工作的特点

在实际的工程勘探过程中，由于地质条件较为复杂多变，不同情况下很可能造成电场、磁场等物理场的变化，这种情况下相关勘探人员应该使用放射性勘探、磁法勘探等，而经过多种地质条件下的勘探，物探方法是多种勘探方法中最为经济和实用的，是目前最为常见的一种勘探方式，且勘探结果也比较精准[3]。物探技术在工程物探工作中，主要体现在探测精准、探测深度低以及施工场地较小的几种特征。在工程中，往往浅层的地下地质问题最为突出，因此物探技术的探测深度较小。同时在实际工程的地质勘探工作往往要求时间较为紧迫，根据工程勘探要求的不同，使用以下几种方法进行工程的勘探工作。

2.1 电法勘探

2.1.1 传导类电法勘探

进行电法勘探的过程中，勘探的对象可以针对倾角小于20°、电阻率或埋深以及水平岩层电性层等多种数据。电剖面法一般包括中间梯度法以及联合剖面法，中间梯度法的探测可以针对于较为陡峭的高阻薄脉，而联合剖面法可以对脉状低阻体以及断裂破碎带等进行有效的勘探。使用高密度电法时，一般是涉及到坝基选址或是地基勘探工作，此方法对于煤矿采空区同样具有一定程度的效果。针对于一些金属氧化物矿床以及埋藏度较低的金属硫化物矿床自然电厂法往往具有较为明显的效果，探测无烟煤以及石墨，勘探中显示断层的位置，通过确定含水破裂带的坐标，判断地下水走向。通过充电法可以有效了解充电道题的规格、形状等，在进行金属矿床以及无烟煤的探测过程中往往具有较为显著的作用。脉状体的产装可以通过激发极化法进行探测。

2.1.2 感应类电法勘探

选择勘探方式时要根据实际工程条件进行有效选择，在勘探地下水、基岩埋深或是环境勘探的情况下，连续电导率剖面法是较为合适的选择，其探测深度可达到1000m，如果需要更深的位置进行探测，可选择CSAMT，其可探测深度可达到2000m，对油气藏、地热或固体矿产深度等方面均能发挥出较为显著的效果。剖面法中主要包括了大回线装置剖面法以及同点装置剖面法，一般来说大回线剖面法运用于矩形回线的探测，运用于宽频带的观测上较为常见，往往在音频干扰较大的勘探工作中效果并不理想。而同点装置剖面法主要被使用探测金属矿或找矿。在进行水资源和地质填图的过程中，甚低频率法效果较好。进行花岗岩风化带的互粉过程中，可以通过地质雷达法进行较为准确的判断，将花岗岩风化带进行准确分层，一般进行隧道探测时，管线探测法需要在进行开挖之前进行勘探，对地下管线的埋深以及走向做出精准勘探，通过使用电磁感应的原理对金属管线以及光缆碱性有效检测。除此之外，电磁波也可以针对其他材质的地下管线进行一定的检测。

2.2 弹性波法

在工程探测过程中，弹性波法相对来说具有更加清晰的分辨率以及结果，在探测结果中可以清晰的区分出复杂的尤其结构以煤床结构。在进行探测的过程中被广泛运用于国内各种覆盖层厚度检测、岩体完整系数测定以及地质构造等方面的监测。还有折射波法可以有效对100m被的围岩分级以及低速带进行有效勘测。瑞雷波法相对操作较为简单，但由于其探测深度较低，使用上往往受到较多的限制。反射波在实际的勘探中一般在采空区或是断层的勘探较为多见，虽然勘探深度较大，但坡度上具有一定的限制。

2.3 重力勘探

进行勘探的主要对象为深层断层、大溶洞等地质结构，对于密度体异常的探测具有明显效果，也可以对断层和断裂进行有效预测。

2.4 天然磁场法

一般来说岩石自身附带一定程度的磁场，所以岩石磁场的检测可以与地质勘探工作共同结合。而所谓的天然磁场法中的天然磁场一般指的就是岩石自身的磁场，这是一种以岩石磁场最为基础的地质勘察方式。开展天然磁场检测之前，先要对区域内的岩石磁场范围进行有效的分析，根据岩石的磁场频率以及相应的地质结构制定较为完整的地质结构分析方案。

同时在实际的勘察过程中，要防止各类外界因素对天然磁场法造成影响，天然磁场法相对于其他方法来说抗干扰能力较差，在一般地质勘察的过程中甚至电子设备都会对其产生影响，最终的勘察数据往往会产生一定的出入，影响实际的勘察精度。

2.5 放射性勘探

此类方法主要运用于地形较为陡峭危险的部分，包括基岩裂隙水或是断层带的探测等方面，要求被探测对象和周边环境的放射性不同。一般来说放射性勘探主要在断层或裂隙等位置具有较为重要的现实意义。

2.6 地温勘探

一般来说这种方法可以对状态异常的深大断裂区域进行有效探测。在进行地表至深部温度变化过程的探测可以使用此类技术。

2.7 井下物探

井下物探方法主要是借助于相关仪器对井间岩土的物理差异以及天然差异等变化做出相应的观测记录，从而可以有效分析出井附近区域的具体地质结构，分析确定测定区域的水文地质信息。合理区分出软弱夹层以及风化层的厚度，同时对地下水的污染情况进行较为具体的监测。

3 物探方法发展趋势

3.1 技术发展趋势

相对于一般工程工作来说，地质勘察涉及的行业较多，其综合性较强，且在实际勘探期间会有多种因素影响勘探结果的完成，所以为了保证勘探质量，进行勘探前要选择较为合理的勘探方法。随着近年来科学技术的不断发展和进步，我国在勘探技术上得到了较为显著的进步，但目前的技术与国外很多发达国家相比来说还是存在着一定的缺陷，需要相关从业人员不断进行优化和改进。在目前的地质勘探工作中，物探是一种较为常见且高效的勘察技术，通过物探技术可以实现对较深地质的有效勘探，同时相比于其他的勘探技术来说得出的结果也更为精准有效，在实际的运用过程中，推广程度极高。

在未来物探技术的进步方向主要在其技术的不断推广和优化，例如物理波场的频谱范围会有所增加，纯直流波的电磁波谱也会发展为雷达波。随着我国工程需求的日益增长，相应的探测需求和探测水平都会有不同程度的增长和进步，而科学技术的不断发展也会给将来物探技术的不断更新和优化带来新的动力的机遇。

3.2 仪器设备发展趋势

进行实际的地质勘探过程中，往往需要面对较为复杂的地质勘探环境，在这种条件下相应的勘探设备首先需要具有防震防潮的基本能力。同时由于近年来我国信息化程度的不断加深，相应的技术设备也要更加智能化、信息化有助于探测工作效率的提高。我国相对其他国家来说国土面积辽阔且地形更为复杂，根据这一情况来说需要对设备仪器的防震防潮能力进行进一步加强，同时也需要在设备的设计上更加方便，尽可量的减少地形对于设备使用上的限制，在设备探测方面也要根据当前先进的科学技术及时进行更新，使探测结果更加准确，保证探测的准确性，使工程相关的决策人员能够做出更为合理有效的决策工作，提高工程的建设质量和建设安全。

4 结语

随着我国经济水平的不断进步和发展，我国的工程行业也得到了不同程度的进步，而勘探作为工程建设的重要保障，对于工程的质量和工程效率具有极其重要的影响。现如今随着相应的物探技术的日趋成熟，在实际的工程地质勘探期间，技术得到了较为充分的使用，有效提高了勘探过程中的勘探质量以及勘探效率。

所以为了使物探方法在未来的地质勘探中起到越来越重要的作用，相关研究人员需要不断吸收先进的科学技术对目前的物探技术进行更新和改良，同时在实际的勘探工作中，相关工作人员要根据实际地质情况选择较为合理的勘查方式，从而保证勘查质量。