我对地球物理勘察技术的认识

我对地球物理勘察技术的认识

1 地球物理勘探的实质

地球物理勘探是通过观察和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘查方法。它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础用不同的物探方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化;通过分析、研究所获得地球物理资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。

2 地球物理勘探工作内容

利用相适应的仪器测量、接收工作区域的各种物理信息,应用有效的处理从中提取出需要的信息,并根据岩(矿)体或构造和围岩的物性差异,结合地质条件进行分析,做出地质解释,推断探测对象在地下赋存的位置、大小范围和产状,以及反映相应物性特征的物理量等,作出相应的解释推断的图件。地球物理勘探是地质调查和地学研究不可缺少的一种手段和方法。

3 地球物理勘探的方法

随着现代科学技术的蓬勃发展,根据其所研究地球物理场的不同,物探方法通常可分为以下几大类:(1)以介质弹性差异为基础,研究波场变化规律的地震勘探和声波探测;(2)以介质电性差异为基础,研究天然或人工电场(或电磁场)的变化规律的电法勘探;(3)以介质密度差异为基础,研究重力场变化规律的重力勘探;(4)以介质磁性差异为基础,研究地磁场变化规律的磁法勘探;(5)以介质中放射性元素种类及含量差异为基础,研究幅射场变化特征的核地球物理勘探;(6)以地下热能分布和介质导热性为基础,研究地温场变化的地热勘探等。

地震勘探是近代发展最快的物探方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内的传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震

波在向地下传播时,遇到不同弹性地层就会产生反射波或折射波返回地面,用专门得仪器可以记录这些波,分析所得记录的特点,如波的传播时间、振动形状等,通过专门的计算或一起处理,能较准确的确定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造,甚至是直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田,盐岩矿床,个别的层状金属矿床以及解决水文地质、工程地质等问题。

电法勘探是根据岩石和矿石电学性质(如电性、电化学活动性、电磁感应特性和电性差异)来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过观测人工的、天然的电场或交变的电磁场,分析、解释这些场的特点规律达到找矿勘探的目的。电法勘探分为两大类,直流电法,包括电阻率法、充电法、自然电场法、直流激发极化法等;交流电法,包括交流激发极化法、电磁法、大地电磁场法、无线电波透视法和微波法。

重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表重力加速度值得变化而进行地球物理勘探的一种方法。以牛顿万有引力为基础。只要勘探地质体与周围岩体有一定的密度差异,就可以用精密的重力测量仪器找出重力异常,然后结合当地的地质和其他物探资料,对重力异常进行定性解释和定量解释,便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层的埋藏情况,进而找出隐状矿体存在的位置和地质构造情况。

磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一,自然界的岩石和矿石具有不同的磁性,可以

产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探,她包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁法勘探等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产;进行地质填图;研究与尤其油漆有关的地质构造及大地都造等。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探。效果显著。

核物探是内容较丰富的方法,工程及环境地质工作中常用其中的放射性测量方法。在地质勘查中,γ测量、α卡法、α杯法、氡气测量等是地质填图、查找断裂构造的常用方法;用于对γ量子和热中子的吸收或散射,反映了物质的质量和含水量、含氢量,因此是工程质量检测的好方法之一,在混凝土质量无损检测、填土碾压质量检测、沥青路面质量检测等方面得到广泛应用。

4 物探方法与地质方法的不同

物探方法与地质方法在工作原理上是截然不同的。地质方法是以岩石学、构造地质学、工程地质学、水文地质学等理论为基础,对岩土露头或岩芯等直接进行观察;物探方法则是以各种地球物理场的理论为基础,凭借仪器对地质构造或岩土介质引起的地球物理异常进行观测,而不是直接观测地质构造或岩土介质本身,因此它是一种间接的方段。物探方法的主要特点是可以透过覆盖地层寻找隐伏地质构造或了解岩土介质的分布。因此它比钻探等其它直接的地质勘查手段具有快速、经济的优点,已被各系统各部门广泛采用,并成为一种不可缺少的重要手段。

5 物探的局限性

物探是一种成效显著的现代化探测手段,在地质工作中占有重要地位。但是,物探的应用总要受到一定的地质及地球物理条件的限制,这主要是指:(1)探测对象与周围岩石间必须具有明显的,可以探测到的物理性质上的差异,或物质分布的不均匀;(2)探测对象要有一定的规模,且埋藏不太深,足以产生仪器可以发现和圈定的地球物理异常;(3)各种干扰因素产生的干扰场相对于异常应足够微弱,或具有不同的特征,以便能够予以分辨或消除。若不具备上述条件,则很难通过观测发现探测对象的存在。

综上所述,由于各种自然的或人为的因素所限,物探取得的成果实质上都是一定条件下的某种推论,推论和实际总是不可避免地存在着某些差异。为了对复杂的地质现象作出合的解释;物探和地质的紧密合作是十分重要的。事实上,当前传统地质学与地球物理学的概念正在变得“模糊”起来,地球物理方法和大量地球物理资

料已经引入地质学研究中,这预示着地学理论必将在一个新的高度上得到进一步的发展和完善。

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