论地质普查中的物探勘察方法

耿祥峰 葛琳

摘 要：地壳中蕴含丰富的矿产资源，同时矿产资源的地质属性也不尽相同，仅仅依靠人力不能有效的将矿产资源进行探测、分析、采集、积累。物探勘查方法是在地质勘探过程中应用物理学的相关原理对地壳中蕴含的岩石，矿藏进行研究的的理论和方法。物探方法作为地质勘探方法中的一种，且因其经济性、广泛性为行业所接受，并在资源开采、环境保护、工程建设等方面应用十分广泛。文章通过简要阐述物探勘探技术的概念、特点，分析地质勘察中常用的物探技术方法及其基本原理，最后对物探方法发展进行展望。

关键词：物探方法；地质勘察；应用

地质种类不同，使用物探勘探方法得到的电磁波、声感应、电感应的反应也不尽相同，从不同的电磁波、声感应、电感应中，物质勘探者得到的地质信息、属性就不同，通过对地质信息的分析、研究从而了解地质结构，解决物质勘探的难题，这是物探方法在地质勘探中作用的重要体现。物探方法在地质勘探中使用十分广泛，它不仅是一项重要的地质勘探方法，也为我国地质勘探作出了突出贡献。

物探方法的全称是地理物理勘探方法，是指在地质勘探过程中应用物理学的相关原理对地壳中蕴含的岩石，矿藏进行研究的的理论和方法。物探方法在桥梁建设，道路维护等工程建筑方面的应用广泛。地壳中蕴含丰富的岩石、矿藏，种类不同，岩石、矿藏等的地质属性也不同。在地质勘探过程中，应用特殊的地质勘探仪器（如地质仪器等）对所勘探地域中的地质构造进行勘探，通过专业仪器的探测获得所探区域的地质信息，从而了解所探区域中的岩石种类，地质结构等重要信息，以此为工程建设或地质开采获得必要的地质结构简图。

1 物探方法在地质勘查中的特点

首先，物探方法在地质勘查中具有包容性。物探方法在环境保护、工程建设、矿产资源的开采方面应用较广泛，并取得显著的成果。地壳中的物质多种多样，蕴含的地质信息不尽相同，传统的勘探方法主要包括标准贯入实验、双桥静力触探，钻探取土等，单一的使用一种勘探技术不能应对复杂的地质结构，为了使传统的勘探技术发挥最大作用，同时将物探方法更好的应用到地质勘探中，将物探技术与传统的辅助手段相结合，使地质勘查工作顺利的进行。因此物探方法与其他勘探方法并非相互排斥，物探方法具有包容性。

其次，物探方法在地质勘查中具有经济性。物探方法在水域依然可以使用，受地理因素制约较小，可以在不同的地质结构中使用，极大的降低了勘探成本，勘探方法的经济性是其在地质勘探、资源开采，环境保护，工程建设等广泛应用的重要原因。

最后，物探方法在地质勘查中具有广泛性。地质结构的复杂性为地质勘查带来较大困难，同时地质结构的变化使电磁波、声感应、电感应也随之发生变化，造成地质勘查结果的不准确。物探方法受地理因素限制较小，物探方法中的地球物理探测方法，不仅能探测上百米的深度，还可以保持探测的精准度。此外，物探方法所需的场地较小，为工程建设、资源开采节约场地。基于上述几点原因，物探方法在地质勘探中被广泛应用。

2 地质勘察中常用的物探技术方法及基本原理

2.1 电测深法

电测深法，简称电测深，是电法勘探中的一种方法。电测深法的原理是通过对所探测区域的岩石电的差异性及所处深度以此分析岩层的地质结构。电测深法的优势在于若岩层有倾斜，通过此种方法，利用电阻率的变化，依然可以得到岩层分布的相对准确的结果，这是其他方法所不具有的优势。此种方法对于岩层较深厚区域的勘探效果最好。近几年，通过分析岩层电的差异性方法在较多的工程建设、资源开采中应用。因为电测深法的使用较灵活，对所探测区域的地质层进行准确的探测。地质勘探实践中，电测深法的应用获得显著成绩，如对西北地区勘测过程中，应用该技术而探测到丰富的水资源以及资源开采、环境保护、工程建设中所缺少的稀有材料。

2.2 电剖面法

电法勘探主要包括电剖面法和电测深法，二者的区别在于电剖面法是保持极距固定，沿剖面逐点来观测视电阻率的横向变化，而电测深法是在地表某点令测量电极不动，按规定来不断加大供电极距，从而研究地表某点下方的电性的垂向变化。电剖面法在研究岩层断裂带时的作用较为明显。电剖面法在地质勘探过程中，通过勘探的深度，了解电性变化，该项技术大量的应用在追踪破碎地带，地下暗河等填图问题上。虽然二者在探测方法上有一定区别，但探测的本质相同，都是通过探测岩石的电性差异来区别岩石属性。影响岩石的电阻率的主要因素是岩层含水量，岩石中水溶液的矿化度。若岩层中的含水量较少且分布不均匀，则电的差异性较小，相反电的差异性较大。水溶液的矿化度也是影响岩石中电的差异性的因素之一。

2.3 地震勘探

地震勘探是指根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测，以此确定地下反射面或折射面深度及构造形态及性质的物探方法。该技术主要包括反射波法及折射波法两种。地震勘探的优势之处在于探测的精准度较高，即使地震勘探结果较精确，但由于地质结构的复杂性，岩层分布的不规律，岩石地质属性的差异性等都会导致探测结果与真实性有误差，没有绝对精确的探测结果，技术的不断进步与完善只是不断的向真实性接近。即使相同的地质结构，但由于所受力的不同，地震勘探结果也不尽相同。其中浅层折射法大量的应用于考古中，在隐藏的地质结构中效果显著，不足是需要极大的勘探空间。弹性波CT技术已经成为工程建设所必不可少的物探技术且得出的地质研究结果单一，不足之处是该技术的成本较大。

2.4 钻孔彩色电视全孔壁成像技术

钻孔彩色电视全孔壁成像技术是集图像处理软件研究与开发，干涉性光斑的移除，360°孔壁成像机制，密封结构的设计与规划等于一体的技术系统。该项技术是指通过观察钻孔壁360°范围内图像，使人们的视野能到达所探测岩层的地质结构、分布规律的新技术，该项技术的研发为地质勘探中明确探测岩层的分布规律成为可能。

3 物探方法发展展望

3.1 技术方法发展

工程建设攸关人的生命安全，建设工程的开发应当通过专业的地质检测，使施工单位了解该建筑的地理结构，是否具有一定承重能力以及是否处于地震频发地带等。因此关于地质勘探的物探方法与技术应当不断发展与完善。将物理波场的频谱理论、多波理论应用的勘探实践中。大地电磁电导率剖面法、陆地声纳法、高密度电阻率法、地震映像法等新型的探测方法今后将活跃于地质勘探的舞台上。

3.2 物探仪器设备的发展

地质结构的复杂性决定地质勘探任务的艰巨性，在具有先进勘探技术的前提下，勘探的硬件设施应当不断完善。探测仪器应当具有防水，防震等功能，此外，在岩层内部作业时，由于专业的探测人员无法到达，要求探测仪器多功能与智能化。

4 结束语

物探技术是地质勘探中较为灵活的勘探方法，受地理因素制约较小，可以在不同的地质结构中使用，极大的降低了勘探成本。同时，物探技术的探测结果相对准确，为地质研究提供了较为精确的数据信息，该方法在环境保护、工程建设、矿产资源的开采方面广泛应用，取得显著成果。

参考文献

[1]刘振武，撒利明，董世泰，邓志文，徐光成.中国石油物探技术现状及发展方向[J].石油勘探与开发，2010（01）.

[2]薛永军，武秀芳.浅层地震反射波法在煤矿采空区勘查中的应用[J].华北国土资源，2007（02）.

作者简介：耿祥峰（1986-），男，山东潍坊人，山东省地矿工程勘察助理工程师。