地质物探综合方法及其运用实践探微

邢中海，高召奎

（河南省地球物理空间信息研究院，河南 郑州 450009）

地球物理勘探是通过研究地下场的变化来解决地质问题的勘探方式，由于地下介质有着不同密度、弹性、放射性等差异性，所以需要用专门的探测仪来接收这些差异，并通过不同的资料分析，进而了解当前地下介质的形态和分布情况。

1 物探综合法基本原理及物探综合技术特点

1.1 物探综合法基本原理

地质结构复杂多变，地质勘探的往往会采用物探综合法，运用原理是在地面上发出振动信号，地层表面会传出面波信号和体波信号。其中面波信号，一种是Rayleigh波，另一种Love波，它决定了地层传递的频率。体波信号则一种是S波，另一种P波，它在传递过程中会形成明显的反射和折射现象。

相关研究表明，面波在均匀的介质中传播是不会轻易的频散，但是在非均匀介质过程中会存在明显的频散。体波信号也具有此类特征，在信号接收的过程中，能够对信号波接收的反射状况、折射状况和频散状况进行实时收集，并借助先进的科技和软件能够了解地质结构的实际状况，方便地质工作人员完成地下勘探工作[1]。

1.2 物探综合技术特点

首先需要对浅层地质层情况进行精准探测。一般情况下具体的探测深入计量可以为几米甚至是几百米，因为物探综合技术在实际勘探运用过程中周期长，投放成本低，所以该方式运用较为广泛，而且该方案可以有效的对地质的精度进行确认。

借助物探综合技术的运用，能够通过物探方式的灵活性，保证探测范围的准确性，了解具体的地质探测数据，有效对道间距进行选择。同时能够规避传统勘探技术中无法对界面进行合理划分的问题解决，详细了解地质形态的存在现状并进行岩石采样和测试。结合地质体形成的原因和表现特征进行分析，避免存在物探异常的问题，提高物探信息的准确性和统一性。

2 地址物探综合方法

2.1 电阻率技术

根据岩石和矿石之间的导电性的差异进行地质勘探的技术就是电阻率技术，它可以通过观测研究人工电场地下分布特征，对地质问题进行实时分析。同时借助先进的电子设备和技术，能够有效的对地质问题进行实时的探查。工作人员只需要观察电阻的效率，通过电阻率的变化，总结出每一个岩层具体分布的位置和具体分布的情况，还可以对岩层的变化进行勘探。

2.2 地面核磁共振技术

地质勘探过程中采用的物探综合技术包括地面核磁共振技术，具体的探测原理是借助不同物质原子核弛豫性质差异产生的SNMR效应进行地质情况的探测。地面核磁共振技术该项技术可以借助图像信息深入了解地表的实际状况，并利用核磁共振仪观测到每一个地质土层的物质质子的核磁共振信号变化。依据具体的地质情况和地址分布情况，能够综合相关的规律和核磁共振技术运用的数据，进行实时分析，这样为地质部门的工作人员能够提供科学的数据和相应的数据处理指导方案，帮助地质部门人员进行水文勘测。

2.3 无线电磁波技术

地质勘测过程中常用的勘测技术也包括无线电磁波技术，主要是通过向探测区域发射电磁波，并在地面上设置一些地电磁波的接收器，根据电磁波在具体的地面结构的衰退情况，来看。具体的地质结构类型。当高频电磁波穿入岩石时，会有少量的电磁波被岩石磁场所吸收，从而削弱电磁波，而地质结构的断层电阻略大于其他岩层的电阻。所以说借助无线电磁波技术，在实际运用过程中如果地质勘测状态下的电磁波遇到断层，就会发现电磁波衰退现象。探测人员可以根据具体电磁波的衰减量来判断测量区域的地质结构中是否存在断层现象，并且依据无线电磁波来回反射时的数值和时间，能够进行地质结构中断层位置的综合判定。

2.4 探地雷达技术

探地雷达技术使用过程中需要结合矿山物地质勘探的实际情况，对各个地质问题进行参考，来保证实际探测的合理性。具体展现在探地雷达技术应用过程中操作便利，能够进行实时监测。监测效果理想的话探测效率高，速度灵敏，可以针对不同地质问题进行勘测。如在矿山的地质勘探活动中就可以进行精准采样，并且使用无损检测技术提升检测效率。

2.5 瑞利波技术

瑞利波技术是近几年形成的新型的物探综合技术，与其他的物探技术相比该项技术能够针对具体的探测区域进行全方位的探测。此项技术的运用主要是通过判断瑞利波的衰减程度来对岩石系断层现象进行全面系统的探测，而这种探测模式和无线电子波技术则有所不同。

3 地质物探综合方法的实践应用

3.1 地质勘探

地质物探综合技术实际运用过程中，就是为了准确了解探测的地质结构实际状况。因此在探测过程中首先需要做好测线的布置，尽可能确保探测点和接收点一致，以促进探测数据接收的全面性和准确性。合理的选择参数是保证地质勘探测试的关键。现如今很多地质勘探的工作人员没有意识到参数选择的重要性，没有基于高度的重视就会引发一系列的问题。探测参数设计时，需要借助多种探测仪器来进行。

首先在探测参数设计环节需要采集道数，一般情况下常见的物探综合技术应用时探测工具多通道接收端口一般是12道或24道。因此，需要勘测人员结合具体的参数运用过程中选择合理的方式，将综合物探技术灵活运用到地质勘探中。在掌握各项参数科学设计和把控的同时，还要按照各个地质情况不同，选择合适的物探综合技术[2]。

其次，需要根据现场的实际情况和地质调查报告，对土层厚度进行预测，明确具体探测的深度。之后需要勘测人员根据实际的地质情况进行激发源的选择，可以借助核磁源和无线电磁波的方式进行激发源的选择。

具体激震方式的选择，要根据不同的地质和水文状况下进行勘测，综合物探技术能够结合地质环境的不同来进行勘探，实际勘探过程中需要综合的对具体参数设计进行考量，保证各项工作都能达到详细的划分，这样才能够保证参数设计的准确性和稳定性，有效防止地质勘探中存在的数据不确定性。地质勘探的深度是和具体的激震方式有所区别，如锤击震源深度在20m～30m，落重震源深度在30m～50m，炸弹震源深度在50m～150m。所以需要实际的地质勘探人员结合具体的激震方式进行公式计算，加强对地震点土壤层的综合考虑，了解土层的松软度和具体的激振点震源的激发频率来进行激震方式的选择。土层的松软性较高，就会降低震源的发散频率，如果松软性降低，就会提升震源的激发频率，所以为了保证在实际的地质勘探过程中数据精准，需要合理的进行激震方式的确认和选择。

最后为了避免在探测时发生近域效应，需要偏移距为排列长度的12.5%～50%。值得注意的是，在参数设计过程中包含了道间距设计的细节内容，这容易被设计人员所忽略，导致参数设计低影响勘探效果。因此在实际设计过程中需要设计人员充分考虑具体的设计需求。

3.2 信号数据分析

实际物探综合技术运用过程中必须进行信号数据的分析，通过信号的分析才能够保证勘测数据的准确性。同时还能够及时发现实际勘测中存在的错误现象，并采取相应的方式进行纠正。运用瑞利波技术可以精准地测量到地质结构发生断层的具体位置，地质勘测工作人员合理选择某项单一的物质技术，或是采用两种或两种以上的物探综合技术来提高地质勘探的精准度，为实际的地质勘探工作提供相应的参考建议。实际地质勘测过程中勘测人员需要对勘测物体进行观测和分析，借助物探综合技术所采用的勘测方式得出相应的数据并进行反馈。如果面波信号及时提取有效信号的话，需要根据面波的时域信号发出的面波基阶模态，并绘制频散曲线，再进行深度的转化。由此可以通过用空间相似性该原理借助相应的信息软件，呈现出可视化的探测面波波速云图资料，这样可以帮助探测人员后期及时分析土层和地质情况，并建立数据支撑。

4 结语

本人简要概括了传统勘探技术存在的问题，并从物探。综合法的基本原理基础上，分析了当前地质常见的物体综合探测方式，分析了地质勘测中物探综合技术应用的优势和具体的技术应用方案，分析了当前地质物探综合方法的实际应用，充分了解某地区水文地质状况，有效提升我国地质勘探结果的精准度，使水文地质工作朝向，更加精确和科学的方向发展。