工程地質(zhì)勘查中物探技術(shù)

1、工程地質(zhì)勘查中物探技術(shù)之我見.、八、一前言目前，隨著國家經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入以及加入WTO我國物探技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展更多地受到勘探市場的制約 , 勘探市場 的需求將決定和促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展 ,離開了市場談物探技術(shù)進(jìn)步與 發(fā)展 ,其結(jié)果可能具有偏見性 ,并且會(huì)使人浮想聯(lián)翩。然而伴隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展， 物探技術(shù)已被引用到地質(zhì) 資源勘查工作中。 物探技術(shù)是以客觀的地質(zhì)體作為分析研究的對 象，其特點(diǎn)是探索性比較強(qiáng)調(diào)查研究過程極為復(fù)雜所以在進(jìn)行工 程地質(zhì)勘查工作時(shí)要注重采用科學(xué)的勘查方法。 物探技術(shù)是地質(zhì) 科學(xué)中新型的、相對活躍的、具有重要價(jià)值的勘查方法，大大的 提升了地質(zhì)勘查的速度質(zhì)量， 也提高了生產(chǎn)

2、力， 是地質(zhì)勘查現(xiàn)代 化水平的標(biāo)志。一、地質(zhì)物探現(xiàn)用的勘查方法目前在進(jìn)行勘察工作時(shí)應(yīng)用在地球物理探查的方法有六種 : 他們分別是重力、 電法， 磁法、地震、地溫、放射性。 發(fā)展至今， 物探技術(shù)已經(jīng)在眾多生產(chǎn)行業(yè)運(yùn)用，例如 : 礦產(chǎn)資源地質(zhì)、環(huán)境 地質(zhì)、工程地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害、考古等方面的勘查。物探技術(shù)不僅 在這些方面發(fā)揮了重要的作用，應(yīng)用于勘查、尋找能源礦產(chǎn)、黑 色金屬和有色金屬礦產(chǎn)、 非金屬礦產(chǎn)及地下水等方面都同樣有著 重要的作用。1.1 大地電磁測深。 它是我國 20 世紀(jì) 60 年代研究， 1980 年 前后在礦產(chǎn)勘查方面開始應(yīng)用的。 它是以天然交變電磁場作為場 源，被動(dòng)場源電磁測深法?？商?/p>

3、測至上地慢，探測的深度較大并 不受高阻層的屏蔽， 對于良導(dǎo)介質(zhì)的分辨能力更強(qiáng)， 工作成本相 對較低，野外裝備較為輕便、對地震預(yù)報(bào)、勘探油氣、地?zé)崽锏?調(diào)查以及對地球的巖石圈深部結(jié)構(gòu)研究等都有重要的作用。 由于 它對地下低阻層異常的敏感， 所以能夠在金屬礦物勘探中發(fā)揮巨 大的作用 ;1.2 航空及地面甚低頻電磁法。這種物探勘查方法是20 世紀(jì) 80 年代從國外引進(jìn)，應(yīng)用于良導(dǎo)層的斷裂破碎及腐蝕帶圈定 方面，找尋具備較低電阻率的巖脈和礦脈， 對含礦構(gòu)造進(jìn)行追蹤， 圈定礦化范圍等方面都具有明顯的效果、 這種物探方法使用的儀 器設(shè)備十分輕便， 在野外進(jìn)行觀測時(shí)方法簡單， 對資料的處理速 度相對較快，

4、但是必須注意對地形、 電纜等人文干擾或是異常情 況進(jìn)行識(shí)別和改正。由于是將巧kHz、30kH,頻率的電磁波作為場源，進(jìn)而測量陸、空、地下的電磁場空間分布狀況，掌握淺層 電性局部異常，所以探測深度一般在左右，深度較淺，對于深層 地質(zhì)異常體所發(fā)出的有效信息應(yīng)用此種勘探方法接受到的反映 相對較弱，因此，多用于淺覆蓋區(qū)或者是外圍剖面、掃面工作 ;1.3 地震層析成像 ;這種技術(shù)是在 20 世紀(jì) 80 年代后才應(yīng)用 于金屬礦的勘查工作中，利用X射線理論，將地下結(jié)構(gòu)的物理屬 性采用地震波數(shù)據(jù)進(jìn)行反演， 依舊數(shù)據(jù)信息進(jìn)行剖析并繪制圖像的技術(shù) ;1.4 瞬變電磁法。它是以電磁感應(yīng)理論作為勘測的基礎(chǔ)，通 過對目

5、標(biāo)物感生出的渦流場形成的二次電磁場變化響應(yīng)特征進(jìn) 行研究分析， 將空間形態(tài)準(zhǔn)確的預(yù)測出來， 達(dá)成探測目的。 所以， 應(yīng)用于高導(dǎo)電性的較大礦體尋找方面，效能十分突出 ;1.5 可控源音頻大地電磁法。它是 20 世紀(jì) 80 年代興起的以 主動(dòng)場源頻率域?yàn)殡姶趴睖y依據(jù)的技術(shù)。它的勘探深度可達(dá)Zkm以上，通過變頻調(diào)整到各種探測深度， 具備測量深度和進(jìn)行剖面 研究雙重功能，劉深層地質(zhì)構(gòu)造及隱伏礦的探尋均有顯著效果 ; 在測量的時(shí)候， 可以只通過移動(dòng)接收機(jī)即可進(jìn)行面積性的測深工 作，工作效率大大的提高了，成本也較低 ;1.6 連續(xù)電導(dǎo)率剖面測量系統(tǒng)。此系統(tǒng)是利用人工信號(hào)對天 然信號(hào)進(jìn)行不足頻段的補(bǔ)充， 獲

6、得分辨率相對較高的電阻， 然后 成像;1.7 淺層地震技術(shù)。人工激發(fā)彈性彼在巖石中進(jìn)行傳播，依 據(jù)傳播情況進(jìn)行地下資質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖性信息的研究分析。二、敘述綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘查中的運(yùn)用基本原理 : 激發(fā)地層表面產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào) : 通過地層進(jìn)行傳播， 過程中會(huì)產(chǎn)生一些面波、體波相關(guān)信號(hào)。 Rayleigh 波和 Love 波 屬于面波信號(hào) ; 橫波和縱波屬于體波信號(hào)。通過非均勻介質(zhì)進(jìn)行 傳播，面波信號(hào)就會(huì)發(fā)生頻散現(xiàn)象。面波信號(hào)頻散特性規(guī)律如 下:l）（vR 才）曲線變化規(guī)律與層速關(guān)系:頻率產(chǎn)生變化時(shí)，vR（面 波速度 ）將會(huì)依據(jù)勘探深度變化的情況逐漸向該深度層層速度趨 近 ;2）（vR 一 f） 與

7、層厚度之間的關(guān)系 : 厚度產(chǎn)生變化的時(shí)候， 頻散 曲線相應(yīng)的拐點(diǎn)位置會(huì)依據(jù)厚度變化情況向低頻方向移動(dòng)， 即證 明 : 拐點(diǎn)的位置、層厚度之間存在密切關(guān)系。處于特定的地層條 件下，體波信號(hào)會(huì)發(fā)生明顯的反射或是折射的現(xiàn)象產(chǎn)生。 地震信 號(hào)進(jìn)行傳播是通過分層的地層， 如果上覆層的波速相較下伏層波 速較小，地震信號(hào)在進(jìn)行傳播時(shí)將會(huì)發(fā)生明顯的折射現(xiàn)象 ; 如果 上覆層的彼阻抗比不上下伏層的波阻抗大時(shí)， 地震信號(hào)傳播時(shí)將 發(fā)生反射波現(xiàn)象。折射波有兩種 : 初至折射波、對比折射波。因 為初至折射波只負(fù)責(zé)追蹤初至區(qū)某個(gè)界面的折射波， 相對容易辨 認(rèn)，識(shí)別率較高 ; 對比折射波不僅對初至區(qū)進(jìn)行追蹤，對續(xù)至區(qū) 折射波也要進(jìn)行追蹤。 折射波相對于薄層的探測能力十分差， 同 樣也不適用地質(zhì)速度逆轉(zhuǎn)層。結(jié)語 總而言之，現(xiàn)在物探作為高新技術(shù)與立體地球科學(xué)前緣研究 體系的先導(dǎo)和必不可少的手段 , 應(yīng)對其理論與方法技術(shù)提出更高 的要求。各種物探技術(shù)的應(yīng)用都依據(jù)了一定的物理前提，地質(zhì)、 地球的物理?xiàng)l件及邊界特征都會(huì)對勘查的結(jié)果有較大的影響、