工程地质勘查中物探技术

1、工程地质勘查中物探技术之我见.、八、一前言目前，随着国家经济体制改革的不断深入以及加入WTO我国物探技术的进步与发展更多地受到勘探市场的制约 , 勘探市场 的需求将决定和促进技术的发展 ,离开了市场谈物探技术进步与 发展 ,其结果可能具有偏见性 ,并且会使人浮想联翩。然而伴随着科学技术的快速发展， 物探技术已被引用到地质 资源勘查工作中。 物探技术是以客观的地质体作为分析研究的对 象，其特点是探索性比较强调查研究过程极为复杂所以在进行工 程地质勘查工作时要注重采用科学的勘查方法。 物探技术是地质 科学中新型的、相对活跃的、具有重要价值的勘查方法，大大的 提升了地质勘查的速度质量， 也提高了生产

2、力， 是地质勘查现代 化水平的标志。一、地质物探现用的勘查方法目前在进行勘察工作时应用在地球物理探查的方法有六种 : 他们分别是重力、 电法， 磁法、地震、地温、放射性。 发展至今， 物探技术已经在众多生产行业运用，例如 : 矿产资源地质、环境 地质、工程地质和地质灾害、考古等方面的勘查。物探技术不仅 在这些方面发挥了重要的作用，应用于勘查、寻找能源矿产、黑 色金属和有色金属矿产、 非金属矿产及地下水等方面都同样有着 重要的作用。1.1 大地电磁测深。 它是我国 20 世纪 60 年代研究， 1980 年 前后在矿产勘查方面开始应用的。 它是以天然交变电磁场作为场 源，被动场源电磁测深法。可探

3、测至上地慢，探测的深度较大并 不受高阻层的屏蔽， 对于良导介质的分辨能力更强， 工作成本相 对较低，野外装备较为轻便、对地震预报、勘探油气、地热田的 调查以及对地球的岩石圈深部结构研究等都有重要的作用。 由于 它对地下低阻层异常的敏感， 所以能够在金属矿物勘探中发挥巨 大的作用 ;1.2 航空及地面甚低频电磁法。这种物探勘查方法是20 世纪 80 年代从国外引进，应用于良导层的断裂破碎及腐蚀带圈定 方面，找寻具备较低电阻率的岩脉和矿脉， 对含矿构造进行追踪， 圈定矿化范围等方面都具有明显的效果、 这种物探方法使用的仪 器设备十分轻便， 在野外进行观测时方法简单， 对资料的处理速 度相对较快，

4、但是必须注意对地形、 电缆等人文干扰或是异常情 况进行识别和改正。由于是将巧kHz、30kH,频率的电磁波作为场源，进而测量陆、空、地下的电磁场空间分布状况，掌握浅层 电性局部异常，所以探测深度一般在左右，深度较浅，对于深层 地质异常体所发出的有效信息应用此种勘探方法接受到的反映 相对较弱，因此，多用于浅覆盖区或者是外围剖面、扫面工作 ;1.3 地震层析成像 ;这种技术是在 20 世纪 80 年代后才应用 于金属矿的勘查工作中，利用X射线理论，将地下结构的物理属 性采用地震波数据进行反演， 依旧数据信息进行剖析并绘制图像的技术 ;1.4 瞬变电磁法。它是以电磁感应理论作为勘测的基础，通 过对目

5、标物感生出的涡流场形成的二次电磁场变化响应特征进 行研究分析， 将空间形态准确的预测出来， 达成探测目的。 所以， 应用于高导电性的较大矿体寻找方面，效能十分突出 ;1.5 可控源音频大地电磁法。它是 20 世纪 80 年代兴起的以 主动场源频率域为电磁勘测依据的技术。它的勘探深度可达Zkm以上，通过变频调整到各种探测深度， 具备测量深度和进行剖面 研究双重功能，刘深层地质构造及隐伏矿的探寻均有显著效果 ; 在测量的时候， 可以只通过移动接收机即可进行面积性的测深工 作，工作效率大大的提高了，成本也较低 ;1.6 连续电导率剖面测量系统。此系统是利用人工信号对天 然信号进行不足频段的补充， 获

6、得分辨率相对较高的电阻， 然后 成像;1.7 浅层地震技术。人工激发弹性彼在岩石中进行传播，依 据传播情况进行地下资质结构、岩性信息的研究分析。二、叙述综合物探技术在地质勘查中的运用基本原理 : 激发地层表面产生振动信号 : 通过地层进行传播， 过程中会产生一些面波、体波相关信号。 Rayleigh 波和 Love 波 属于面波信号 ; 横波和纵波属于体波信号。通过非均匀介质进行 传播，面波信号就会发生频散现象。面波信号频散特性规律如 下:l）（vR 才）曲线变化规律与层速关系:频率产生变化时，vR（面 波速度 ）将会依据勘探深度变化的情况逐渐向该深度层层速度趋 近 ;2）（vR 一 f） 与

7、层厚度之间的关系 : 厚度产生变化的时候， 频散 曲线相应的拐点位置会依据厚度变化情况向低频方向移动， 即证 明 : 拐点的位置、层厚度之间存在密切关系。处于特定的地层条 件下，体波信号会发生明显的反射或是折射的现象产生。 地震信 号进行传播是通过分层的地层， 如果上覆层的波速相较下伏层波 速较小，地震信号在进行传播时将会发生明显的折射现象 ; 如果 上覆层的彼阻抗比不上下伏层的波阻抗大时， 地震信号传播时将 发生反射波现象。折射波有两种 : 初至折射波、对比折射波。因 为初至折射波只负责追踪初至区某个界面的折射波， 相对容易辨 认，识别率较高 ; 对比折射波不仅对初至区进行追踪，对续至区 折射波也要进行追踪。 折射波相对于薄层的探测能力十分差， 同 样也不适用地质速度逆转层。结语 总而言之，现在物探作为高新技术与立体地球科学前缘研究 体系的先导和必不可少的手段 , 应对其理论与方法技术提出更高 的要求。各种物探技术的应用都依据了一定的物理前提，地质、 地球的物理条件及边界特征都会对勘查的结果有较大的影响、