物探技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

李保凱

（河北省地礦局第四水文工程地質(zhì)大隊(duì)，河北 滄州 061000）

當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展十分迅速，物測(cè)方式也愈發(fā)先進(jìn)，提升物測(cè)技術(shù)能夠?yàn)闇y(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度提供良好保障，從而為工程建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。為了提升物測(cè)技術(shù)水平和應(yīng)用效果，在今后發(fā)展過(guò)程中，還要確保該技術(shù)的不斷發(fā)展，使其能夠被廣泛的應(yīng)用于地?zé)豳Y源勘查工作中，提升測(cè)量精準(zhǔn)性和科學(xué)性，促進(jìn)我國(guó)地質(zhì)勘查事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

1 物探方法的分類

地球物探的方式多種多樣，截止到目前為止，一般可分為地面物測(cè)、鉆井物測(cè)、航空物測(cè)等等。在鉆井物探中，主要是通過(guò)地球物理的方式，對(duì)鉆孔地質(zhì)剖面進(jìn)行分析，有效解決相關(guān)地質(zhì)技術(shù)問(wèn)題，具體包括密度、側(cè)向、視電阻率、產(chǎn)狀、中子、自然電位、井溫、聲波、水文流量、干硬、壓力等等[1]。常見(jiàn)的物探方法包括以下幾種：地震法，主要是借助地震波的傳播規(guī)律對(duì)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)，判斷地下是否存在有價(jià)值的礦藏。地震法具體包括透射波法、反射波法和折射波法等。電法在應(yīng)用的過(guò)程中，主要是將巖石的電性作為依據(jù)，對(duì)地下水、地下礦藏等進(jìn)行發(fā)掘，同時(shí)還能對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行解釋，常見(jiàn)方式包括自然電場(chǎng)法、電測(cè)探法、電測(cè)剖面發(fā)以及感應(yīng)法等。除上述提到的物探方式外，還包括磁法物探、高精度重力物探方法、高分辨率物探方法等等，這些測(cè)量資料一般會(huì)應(yīng)用于斷裂構(gòu)造空間展布、區(qū)域構(gòu)造單元?jiǎng)澐?、盆地基底起伏等研究工作中，通過(guò)磁法的實(shí)踐應(yīng)用，還能夠?qū)﹄[狀巖漿巖體分布、與斷裂帶的關(guān)系和厚度等進(jìn)行確定[2]。

借助遙感技術(shù)，還能夠獲取航空?qǐng)D像和衛(wèi)星圖像，通過(guò)對(duì)不同比例尺和不同種類的航空遙感圖像進(jìn)行地質(zhì)解釋，能夠?qū)Φ刭|(zhì)構(gòu)造、地層以及地貌等進(jìn)行判斷，從而尋找最佳的水文地質(zhì)條件，對(duì)地?zé)嵋绯鰩?、地面全點(diǎn)等進(jìn)行判斷。

2 地?zé)嵛锾皆u(píng)價(jià)方法的應(yīng)用

在地?zé)峥碧竭^(guò)程中，由于熱天地質(zhì)條件、地?zé)嵋后w化學(xué)成分和成因類型各不相同，因此，在選擇物探方式時(shí)一定要結(jié)合個(gè)地區(qū)的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行，選擇科學(xué)合理的物探方式。

3 地?zé)峥碧街袑?duì)物探方法組合的應(yīng)用

（1）研究區(qū)的地球物理參數(shù)模型。通過(guò)對(duì)某研究區(qū)的工作資料和成果進(jìn)行借鑒，能夠?qū)醿?chǔ)層的綜合物性參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而進(jìn)一步研究其地球物理特征，獲取相關(guān)的模型參數(shù)，從中可知該熱儲(chǔ)層的波速平均值為每秒2021m，上覆第四系波速值每秒在1300m以下，兩者之間差異懸殊。但兩者的電阻率值差異較小，密度值差異明顯。

（2）物探方法組合的意義。地球物探勘查技術(shù)屬于一種現(xiàn)代化先進(jìn)的技術(shù)類型，其通常在地?zé)豳Y源可行性勘查階段和預(yù)可行性勘查階段進(jìn)行應(yīng)用，通過(guò)地?zé)徙@井和結(jié)構(gòu)單元對(duì)勘查范圍進(jìn)行確定。地球物理勘查技術(shù)的實(shí)施，通常都是采用不同的方式對(duì)某一地區(qū)進(jìn)行測(cè)量，具有包括垂向測(cè)量和平面測(cè)量?jī)蓚€(gè)方面，之后再對(duì)結(jié)合測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，對(duì)地質(zhì)體垂向和平面特征進(jìn)行了解。

在平面測(cè)量過(guò)程中，基本上都是對(duì)天然物理場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，常見(jiàn)方法如電法、磁法、重力法等等，對(duì)穩(wěn)定場(chǎng)值進(jìn)行接收，即由一個(gè)測(cè)點(diǎn)提供一個(gè)數(shù)值，實(shí)踐中，一個(gè)測(cè)量區(qū)域需設(shè)立多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，如此才能更加客觀精準(zhǔn)的反映出被測(cè)區(qū)域的實(shí)際情況。同一平面上的觀測(cè)值能夠形成一個(gè)剖面曲線，聚少成多，最后可形成一組平面數(shù)據(jù)。測(cè)探方式如面波測(cè)深法。電法、人工地震法等等，實(shí)踐過(guò)程中，通常要建立一個(gè)天然場(chǎng)，將接受系統(tǒng)布設(shè)在原地布上，以此對(duì)不同深度地下的實(shí)際情況進(jìn)行了解，最終獲取垂直剖面。

地?zé)嵛锾皆趯?shí)施過(guò)程中，通常都是由于多種方式共同構(gòu)成，相關(guān)工作人員可結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)情況對(duì)測(cè)量方式進(jìn)行選擇，若實(shí)際情況復(fù)雜，還可對(duì)多種測(cè)量方式進(jìn)行組合應(yīng)用。此外，在測(cè)量中還要對(duì)層的物理前提進(jìn)行重點(diǎn)考慮，具體如不同層之間的物理差異，若該差異較大，則通常會(huì)在物理場(chǎng)中進(jìn)行反映，被觀測(cè)設(shè)備所記錄。

在凹陷區(qū)域，蓋層的沉積通常較大，物探異常形態(tài)主要包括波速低、電阻率低和重力低的平緩曲線變化。相比于古近系，新近系為高阻層，古近系相反。對(duì)于厚度較大的古近系、新近系高阻層，電阻率的曲線通常會(huì)成呈現(xiàn)為低緩的低阻段。以石家莊凹陷地?zé)峥辈楣こ虨槔诒敬慰辈橹幸还沧R(shí)別出3條一級(jí)斷裂和4條二級(jí)斷裂，結(jié)合相關(guān)地質(zhì)解釋結(jié)果以及電磁測(cè)電阻率圖可知，該區(qū)域現(xiàn)階段的大斷裂屬于陡傾斜斷層，從剖面上來(lái)看，石家莊凹陷是由2個(gè)洼夾共同構(gòu)成，在剖面的西段，突起的重力落差是由重力梯度所造成，通過(guò)普通的正斷層一般無(wú)法擬合。通過(guò)密度界面反演結(jié)果可知，在該區(qū)域中，新生界面的埋藏深度具有中央部分深度深、西南部分深度淺的特點(diǎn)，中央?yún)^(qū)域的凹陷是由北部正定凹陷和南部的石家莊凹陷共同構(gòu)成。

在隆起區(qū)域，物探異常形態(tài)具有波速高、電阻率高和重力高的特點(diǎn)，磁力場(chǎng)一般以為低緩的正磁場(chǎng)為主，由于異常區(qū)域經(jīng)常與火山活動(dòng)、構(gòu)造以及巖漿巖侵入具有直接關(guān)聯(lián)，因此，這一類巖石的磁性往往較強(qiáng)。為此，通常可選用磁法勘探的方式對(duì)火成巖體、斷裂構(gòu)造等與熱流體通道相關(guān)的因素進(jìn)行了解。隆起區(qū)的電測(cè)探側(cè)電阻率曲線與凹陷區(qū)域完全不同，這主要是因?yàn)槁∑饏^(qū)域的新近系低阻層較薄，電阻率曲線呈現(xiàn)為狹窄的低阻段，之后迅速上升，這是裂隙層熱儲(chǔ)層最為普遍的特征。

地質(zhì)勘查的主要工作任務(wù)在于：第一，對(duì)熱儲(chǔ)的空間分布特征和地?zé)岙惓７秶M(jìn)行圈定；第二，隱藏?cái)嗔押突仄鸱目臻g展布進(jìn)行；第三，對(duì)勘查區(qū)域的底層結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定，同時(shí)也包括熱儲(chǔ)層的實(shí)際深度。通過(guò)對(duì)上述的地質(zhì)勘查任務(wù)進(jìn)行明確，同時(shí)結(jié)合相關(guān)研究資料和成果，可對(duì)各種勘查方式在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中所能取得的實(shí)際效果進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)地?zé)崽锏膶?shí)際物理特征，最終能夠確定適合于該區(qū)域的勘查方式。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)物探方法的分類以及地?zé)嵛锾皆u(píng)價(jià)方法在現(xiàn)實(shí)中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了分析，同時(shí)提出在地?zé)峥辈橹?，物探方式的組合應(yīng)用方式，具體包括研究區(qū)域地球物理參數(shù)模型、物探方法組合應(yīng)用的重要意義等?？傊?，隨著現(xiàn)代化科技的不斷發(fā)展，也推動(dòng)了物測(cè)技術(shù)的不斷創(chuàng)新?，F(xiàn)階段，綜合物測(cè)方式逐漸開(kāi)始在工程實(shí)踐中進(jìn)行廣泛應(yīng)用，且有著的單一化物測(cè)方式所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，因此，人們?cè)趯?duì)地球物理參數(shù)模型進(jìn)行研究的過(guò)程中，也不應(yīng)忽視物測(cè)方法組合的重要意義。與此同時(shí)，還要不斷推動(dòng)物測(cè)技術(shù)發(fā)展，使其在后續(xù)的地?zé)豳Y源勘查工作中獲得更加廣泛的應(yīng)用，以此促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展。