物探技术在地质勘查中的应用

李保凯

（河北省地矿局第四水文工程地质大队，河北 沧州 061000）

当今社会，科学技术发展十分迅速，物测方式也愈发先进，提升物测技术能够为测量数据的精准度提供良好保障，从而为工程建设奠定良好基础。为了提升物测技术水平和应用效果，在今后发展过程中，还要确保该技术的不断发展，使其能够被广泛的应用于地热资源勘查工作中，提升测量精准性和科学性，促进我国地质勘查事业的健康稳定发展。

1 物探方法的分类

地球物探的方式多种多样，截止到目前为止，一般可分为地面物测、钻井物测、航空物测等等。在钻井物探中，主要是通过地球物理的方式，对钻孔地质剖面进行分析，有效解决相关地质技术问题，具体包括密度、侧向、视电阻率、产状、中子、自然电位、井温、声波、水文流量、干硬、压力等等[1]。常见的物探方法包括以下几种：地震法，主要是借助地震波的传播规律对地下结构进行探测，判断地下是否存在有价值的矿藏。地震法具体包括透射波法、反射波法和折射波法等。电法在应用的过程中，主要是将岩石的电性作为依据，对地下水、地下矿藏等进行发掘，同时还能对地质构造进行解释，常见方式包括自然电场法、电测探法、电测剖面发以及感应法等。除上述提到的物探方式外，还包括磁法物探、高精度重力物探方法、高分辨率物探方法等等，这些测量资料一般会应用于断裂构造空间展布、区域构造单元划分、盆地基底起伏等研究工作中，通过磁法的实践应用，还能够对隐状岩浆岩体分布、与断裂带的关系和厚度等进行确定[2]。

借助遥感技术，还能够获取航空图像和卫星图像，通过对不同比例尺和不同种类的航空遥感图像进行地质解释，能够对地质构造、地层以及地貌等进行判断，从而寻找最佳的水文地质条件，对地热溢出带、地面全点等进行判断。

2 地热物探评价方法的应用

在地热勘探过程中，由于热天地质条件、地热液体化学成分和成因类型各不相同，因此，在选择物探方式时一定要结合个地区的实际情况来进行，选择科学合理的物探方式。

3 地热勘探中对物探方法组合的应用

（1）研究区的地球物理参数模型。通过对某研究区的工作资料和成果进行借鉴，能够对热储层的综合物性参数进行统计，从而进一步研究其地球物理特征，获取相关的模型参数，从中可知该热储层的波速平均值为每秒2021m，上覆第四系波速值每秒在1300m以下，两者之间差异悬殊。但两者的电阻率值差异较小，密度值差异明显。

（2）物探方法组合的意义。地球物探勘查技术属于一种现代化先进的技术类型，其通常在地热资源可行性勘查阶段和预可行性勘查阶段进行应用，通过地热钻井和结构单元对勘查范围进行确定。地球物理勘查技术的实施，通常都是采用不同的方式对某一地区进行测量，具有包括垂向测量和平面测量两个方面，之后再对结合测量结果进行分析和统计，对地质体垂向和平面特征进行了解。

在平面测量过程中，基本上都是对天然物理场进行测量，常见方法如电法、磁法、重力法等等，对稳定场值进行接收，即由一个测点提供一个数值，实践中，一个测量区域需设立多个观测点，如此才能更加客观精准的反映出被测区域的实际情况。同一平面上的观测值能够形成一个剖面曲线，聚少成多，最后可形成一组平面数据。测探方式如面波测深法。电法、人工地震法等等，实践过程中，通常要建立一个天然场，将接受系统布设在原地布上，以此对不同深度地下的实际情况进行了解，最终获取垂直剖面。

地热物探在实施过程中，通常都是由于多种方式共同构成，相关工作人员可结合实际的地质情况对测量方式进行选择，若实际情况复杂，还可对多种测量方式进行组合应用。此外，在测量中还要对层的物理前提进行重点考虑，具体如不同层之间的物理差异，若该差异较大，则通常会在物理场中进行反映，被观测设备所记录。

在凹陷区域，盖层的沉积通常较大，物探异常形态主要包括波速低、电阻率低和重力低的平缓曲线变化。相比于古近系，新近系为高阻层，古近系相反。对于厚度较大的古近系、新近系高阻层，电阻率的曲线通常会成呈现为低缓的低阻段。以石家庄凹陷地热勘查工程为例，在本次勘查中一共识别出3条一级断裂和4条二级断裂，结合相关地质解释结果以及电磁测电阻率图可知，该区域现阶段的大断裂属于陡倾斜断层，从剖面上来看，石家庄凹陷是由2个洼夹共同构成，在剖面的西段，突起的重力落差是由重力梯度所造成，通过普通的正断层一般无法拟合。通过密度界面反演结果可知，在该区域中，新生界面的埋藏深度具有中央部分深度深、西南部分深度浅的特点，中央区域的凹陷是由北部正定凹陷和南部的石家庄凹陷共同构成。

在隆起区域，物探异常形态具有波速高、电阻率高和重力高的特点，磁力场一般以为低缓的正磁场为主，由于异常区域经常与火山活动、构造以及岩浆岩侵入具有直接关联，因此，这一类岩石的磁性往往较强。为此，通常可选用磁法勘探的方式对火成岩体、断裂构造等与热流体通道相关的因素进行了解。隆起区的电测探侧电阻率曲线与凹陷区域完全不同，这主要是因为隆起区域的新近系低阻层较薄，电阻率曲线呈现为狭窄的低阻段，之后迅速上升，这是裂隙层热储层最为普遍的特征。

地质勘查的主要工作任务在于：第一，对热储的空间分布特征和地热异常范围进行圈定；第二，隐藏断裂和基地起伏的空间展布进行；第三，对勘查区域的底层结构进行确定，同时也包括热储层的实际深度。通过对上述的地质勘查任务进行明确，同时结合相关研究资料和成果，可对各种勘查方式在实践应用过程中所能取得的实际效果进行对比分析，根据地热田的实际物理特征，最终能够确定适合于该区域的勘查方式。

4 结语

综上所述，本文主要对物探方法的分类以及地热物探评价方法在现实中的实践应用进行了分析，同时提出在地热勘查中，物探方式的组合应用方式，具体包括研究区域地球物理参数模型、物探方法组合应用的重要意义等。总之，随着现代化科技的不断发展，也推动了物测技术的不断创新。现阶段，综合物测方式逐渐开始在工程实践中进行广泛应用，且有着的单一化物测方式所无法比拟的优势，因此，人们在对地球物理参数模型进行研究的过程中，也不应忽视物测方法组合的重要意义。与此同时，还要不断推动物测技术发展，使其在后续的地热资源勘查工作中获得更加广泛的应用，以此促进我国社会经济的长久稳定发展。