地球物理勘探及其应用程实

地球物理勘探及其应用程实

程实

化学工业岩土工程有限公司江苏省南京市210000

摘要：地球物理勘探方法技术的发展趋势为：一方面方法理论不断完善，方法技术适应性越来越强，应用领域越来越广，资料处理精细化、解释自动化、软件集成化、标准化的程度越来越高；另一方面，仪器系统则朝着智能化、多功能、集成化、网络化方向快速发展。基于此，本文就针对地球物理勘探及其应用进行具体分析。

关键词：地球；物理勘探；应用

引言

由于地球物理勘探方法仍在不断，进步和发展中，因此针对比较复杂的水文地质条件，如果单选一种方法，往往不够全面会存在较大的局限性。这就需要我们能够具体问题具体分析，一定要按照实际的工作需要和具体的地质情况，将多种勘探方法有效的结合起来运用，从而大幅度提高成果的解译程度，最终可以有效确保地球物理勘探工作的精确、高效完成。

1地球物理勘探的概述

普通物探亦称地球物理勘探，简称“物探”，是通过观测由地下探测对象与周围介质物理性质的差异所引起的物理场变化，来研究探测对象的形态和性质的一门地质学与物理学的边缘学科。目前，已利用的物理性质包括密度、磁性、电性、弹性、热性和放射性等，与其相应的物探方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地热勘探、放射性勘探。依据工作空间位置的不同，又可划分为地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。按照勘探对象的不同，可划分为金属与非金属、石油与天然气、煤、水文、工程与环境物探等。从物探技术所包括的三部分内容，即数据采集、处理和解释来看，它属于信息科学的范畴。它的整个发展过程，一方面体现在：仪器设备的性能和观测技术的不断改进完善，使数据采集的精度越来越高；数据处理方法的不断改进，使各种影响因素得以消除；针对不同研究对象不断地优化地球物理方法组合，以得到正确的地质解释。另一方面是研究利用新的物理参数，以扩大信息来源。因此可以看出，地球物理勘探技术的发展，是和相关科学技术的发展息息相关的。

2地球物理勘探技术的发展现状

2.1传统物探技术方法

第一，电法勘探法：常用的物探技术，一般是研究地层电磁场、电学性质变化状态，并根据不同的状态，来探测地质的实际情况。

第二，磁法勘探法：磁力仪发挥着重要的作用，我们主要是利用它监测不同地质体的不同磁性，根据不同找出它们之间规律，各类地质问题就会轻而易举的解决。

第三，重力勘探法：一般我们都需要测量出地质密度差异，来了解重力差异，往往在这个时候重力测量仪发挥巨大的作用，因为可以借助它清楚的知道地下地层的岩性和起伏的状态。

第四，地震勘探法：这种方法主要借助人工仪器来探测地震波，目前它是２１世纪最有限的方法之一。依据它传播的规律，判断出地质的性质。面对一些突发情况，可以有效预防。特别是在预测地震这一方面，实现减少灾害以及勘探出地球内部构造的目标。

2.2物探技术的新理论和新方法

第一，小波理论：它主要用于信号处理，可分为以下步骤分别是小波算法、数据压缩、方程解读法数和分辨率的数据处理方法，它的优势在于可以清晰的知道一个函数整体性质。

第二，分形几何：它在自然界中分形几何体现以下特点：表现为常见的、不稳定的及不规则的。其中分数维是指分形的维数，它表现对复杂程度的描述。这主要是说明了在不同尺度中物体与现象有着相似性，表现出自然界的神奇之处。这样我们这可以利用这个信息找出两者的共性，准确掌握预测的信息与空间的信息。

第三，混沌理论：混沌理论发挥着重要的作用，它与分形理论有紧密的关系，尤其是在非线性系统中表现最为明显。在分形几何我们提到了相似性，因此这一点值得我们注意，同时发挥它的作用，了解差异性与非均匀性等假设。

第四，神经网络计算：它主要是根据人的大脑思维，模拟它来进行科学计算。与人脑思维功能一样，学习样本资料，做出自己的理解，进而对没有处理的资料进行判断。然后依据样本的资料，来获得相关数据。

第五，地理信息系统：它主要是根据空间数据，利用计算机技术来完成各式各样的工作，如采集、存储、管理、查询、输出等方面。然后进行总结，在利用地球物理勘探技术，进行分析、查询和输出信息，得出最佳结论，为未来发展指明了方向。

3物探技术的应用

我国现行的物探方法多种多样，对不同的地区不同的地质，采用不同的物探方法能够得到相应的结果。我国现在一般通过探测金矿的规模或者其地区的分布规律体而进行选择相应的探测方法，有时也可以采取探测金矿地质的物理的方法，从而间接地采取对该地的情况作出评价。这样的方法虽然存在一定的误差，但是也有一定的效果。下面我们就从下面几个方面进行具体的分析。

3.1能源物探技术

由于我国能源结构以化石类为主，包括煤炭、石油、天然气等，这类能源对物探均有较大依赖。在石油、天然气、煤矿勘探的前期中，一些高科技技术发挥重要作用，比如大地电磁测深技术。这能便捷地知道各地油气区的构造情况，进行相关评价，找到油气，同时也可以发现并解决疑难石油问题。

3.2金属矿物探技术

金属矿物探是物探技术的应用之一。我们一般用磁法和电法，来勘探金属矿。它是以岩、土体导电性的差异作为基础，这种方式是电法的模式，便于勘察金属矿，利于工作。

3.3工程物探

工程物探是物探技术的应用之一，经济的发展，伴随着现代建设中工程建设日益增长的需求，这就要求工程物探要满足这些需求。它主要在公路、铁路、管道、建筑、水利等工程建设与检测发挥巨大的作用，得到信息更加精确。

3.4创新的地球物理勘探技术应用

在地质工程中应用地球物理勘探技术的需求越来越大，多见于地质灾害、铁路工程、管道工程、水利工程等建筑工程的检测中浅层地震探测法、雷达探测法、电法为其主要探测方法。具体的水利工程勘探效果如图1。

图1水利工程勘探效果图

4地球物理勘探技术的发展趋势

第一，在运用功能较强的计算机辅助测试集成化技术和应用型软件时，要促进测量仪器和测试技术实现高层次的发展。用户的需要都能够通过这一测量系统实现，这对硬件和软件同步发展的趋势也进行了反映。

第二，技术在发展过程中，逐渐演化为模块式、插卡式的物理仪器关键技术，运用这些技术可以推动多功能、多参数的自动测量工作的实现，使得物理探测仪器系统具有更加紧密的组成结构，并对新的物理探测技术的发展起到促进作用。

第三，物理探测技术随着计算机的发展也实现了快速的发展，其发展方向为数字化、自动化、轻便化、多功能化，例如目前的采集数据的技术和变换数模的技术。目前，能源枯竭是许多发达国家需要面对的局面，这些国家在勘探过程中已经几乎采集完了所有的浅层资源，因此许多地质勘探人员的勘探目标已经变为了沙漠、沼泽和海洋。对于水、核、矿山电站等重大工程建设，需要对其中关键的地质构造，洞穴分布，规模较小、具有较大危害的裂隙等进行查明。将新的技术、方法和仪器进行应用，从而完成任务，使得沼泽、沙漠地区勘探工作能够顺利进行。

结束语

总之，物探技术在我国的工程、资源以及环境保护等领域上都发挥了其重要的作用。随着经济的飞速发展，城市化建设进程不断加快，它在城市建设过程中的影响力也越来越大，物探技术将在城市规划、建设和管理等其他更多的领域为社会主义经济发展做出更大的贡献。

参考文献：

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[3]黄族丰.地球物理勘探技术的发展及应用[J].世界有色金属，2016，15：154+156.