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物探測量的新技術(shù)應(yīng)用論文
物探測量的新技術(shù)應(yīng)用
摘要：物探測量是工程測量的一個(gè)重要分支，是地?zé)豳Y源勘探重要技術(shù)手段，是根據(jù)地?zé)峥碧降木唧w要求，利用地球物理勘查技術(shù)收集地?zé)岬刭|(zhì)資料的一種測量作業(yè)模式。本文簡要地?cái)⑹隽宋锾綔y量技術(shù)的發(fā)展以及物探測量在地?zé)峥碧街械膽?yīng)用。
關(guān)鍵詞：物探測量、3S技術(shù)、地?zé)峥碧健?yīng)用
中圖分類號：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言：
在地?zé)豳Y源勘探過程中，物探測量是一種非常重要的技術(shù)手段。目前，幾乎所有的地球物理方法都被應(yīng)用于地?zé)峥辈椋饕ㄖ亓�、磁法、電法和地震等。其中，最常用的地震、重力和磁測方法多用于探測地質(zhì)構(gòu)造，電法多用于圈定地?zé)崽锓秶约疤綔y地?zé)崃黧w賦存位置。在實(shí)際應(yīng)用中，還結(jié)合了3S技術(shù)作為輔助，即遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geography information systems，GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS），使物探測量效率和準(zhǔn)確度得到大幅度提高。
一、物探測量技術(shù)及其在地?zé)豳Y源勘探中的應(yīng)用：
1、主要物探測量方法：
①重力勘探：
重力勘探就是通過野外觀測，獲得有關(guān)地質(zhì)體或地質(zhì)現(xiàn)象產(chǎn)生的重力異常，然后通過分析、研究、解釋這些重力異常的變化規(guī)律，以解決基巖基底起伏變化以及火成巖體分布問題，而且可追索兩側(cè)密度差異了解區(qū)域性斷裂構(gòu)造空間展布。該方法測試儀器小，操作簡便，少受外界干擾，費(fèi)用低。
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磁法勘探是利用地殼內(nèi)各種巖（礦）石間的磁性差異所引起的磁場變化（磁異常）來尋找有用礦產(chǎn)資源和查明地下地質(zhì)構(gòu)造的一種物探方法。應(yīng)用磁法勘探在研究大地構(gòu)造、了解基底起伏、圈定火成巖體和尋找含水破碎帶等方面均取得了良好的效果，廣泛地應(yīng)用于地?zé)豳Y源勘探中。
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大地電磁測深法（Magetotelluric Sounding）簡稱MT，是蘇聯(lián)學(xué)者季洪諾夫和法國學(xué)者卡尼爾在20世紀(jì)50年代初分別獨(dú)立提出來的。它是利用天然交變電磁場作為場源，在地表接收與地下介質(zhì)電性有關(guān)的正交電場、磁場分量，應(yīng)用傅立葉變換將時(shí)間序列信號轉(zhuǎn)換為頻率域信號，通過阻抗張量計(jì)算得到不同頻率的視電阻率、相位等參數(shù)，進(jìn)而研究地球電性結(jié)構(gòu)的一種地球物理勘探方法。
由于該方法不需要人工場源，具有工作方便，不受高阻層屏蔽，對低阻層分辨率高，且勘探深度較大等優(yōu)點(diǎn)，在地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查、石油、天然氣普查、尋找松散沉積層孔隙水、基巖地區(qū)的地下水以及地?zé)豳Y源探測等諸多領(lǐng)域的到了成功的應(yīng)用，尤其是近年來，一起觀測性能的提高及反演解釋方法的成熟，已成為一種能提供獨(dú)立信息的重要物探方法。
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人工地震是解決淺部地層和構(gòu)造的有效手段，是利用地下介質(zhì)彈性和密度的差異，通過觀測和分析大地對人工激發(fā)地震波的響應(yīng)，推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)的地球物理勘探方法。
地震勘探有兩種基本類型，反射法和折射法。反射法是用人工在地面或地面附近激發(fā)聲波，再記錄來自地下的聲波。折射法利用沿巖層界面滑行一段距離后，再返回地面的聲波。目前，反射法應(yīng)用較廣。
⑤大地面波測深：
地球表面的任何地方都在不停地顫動著，由于這種顫動，使地表位移很小，俗稱微動。此類微動主要是以彈性波的形式傳播，其主要成分為面波（瑞雷波和拉夫波）。大地面波測深法就是利用天然地表微動中傳播的面波，反演地下地質(zhì)構(gòu)造的一種新的物探測量方法。
2、物探方法的綜合應(yīng)用
物探測量是地?zé)岬刭|(zhì)工作的重要手段。其主要任務(wù)是初步查明：
�、俚�?zé)岙惓^(qū)范圍和地層結(jié)構(gòu)；
②基底起伏及隱伏斷裂的空間展布；
③確定熱儲的空間分布特征及勘探靶區(qū)、深度等。
通過不同的物探方法對一個(gè)地區(qū)進(jìn)行平面測量和垂向測量。平面測量一般測的是天然物理場，如重力、磁法、電法等。它一般要在地面上建立多個(gè)觀測點(diǎn)，每一個(gè)觀測點(diǎn)上只接收一個(gè)場值。一條線上的觀測值組成剖面曲線，由多條平行的剖面可以組成平面數(shù)據(jù)來刻畫地質(zhì)體平面特征。垂向測量如人工地震、電法、面波測深等，一般要建立一個(gè)變化的人工場（也有天然場）在原地布一個(gè)接收系統(tǒng)來了解地下不同深度的物理量，即得一條垂向剖面。選擇平面測量和垂向測方法的前提是要考慮目的層與其他層的物性差異，這個(gè)差異要足夠大，能夠反映到物理場中，被儀器觀測到。
由于物探測量工作是間接探測方法，信息解釋有多解性。開展工作時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)出合理的方法組合，盡量用較小的投入獲取較多的地?zé)岬刂沸畔�，以便去粗取精，去偽存真。最常見的組合方式為：先在較大范圍內(nèi)采用重力、氡氣測量，初步圈定構(gòu)造斷裂的位置和規(guī)模（斷裂帶寬度），再有針對性的布置部分人工地震探測剖面，以便較準(zhǔn)確判定斷裂展布、性狀和地層結(jié)構(gòu)（重力也可），然后選擇布井有利部位，開展少量大地電磁測深判定富水情況。不僅如此，物探測量技術(shù)還應(yīng)用于測井。
二、3S技術(shù)及其在地?zé)豳Y源勘探中的應(yīng)用
3S技術(shù)是遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geography information systems，GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS）的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。與物探測量技術(shù)相結(jié)合能大幅提高物探測量效率和準(zhǔn)確度。
1、遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）：
GIS又稱地學(xué)信息系統(tǒng)、資源與環(huán)境信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)的支持下，對整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層在內(nèi)）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述以及輔助決策的技術(shù)系統(tǒng)�，F(xiàn)已在資源調(diào)查、數(shù)據(jù)庫建設(shè)與管理、土地利用及其適宜性評價(jià)、區(qū)域規(guī)劃、生態(tài)規(guī)劃、作物估產(chǎn)、災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)報(bào)、精確農(nóng)業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用。
3、全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS）
GPS于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS測量技術(shù)能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)信息，具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軍事、民用交通（船舶、飛機(jī)、汽車等）導(dǎo)航、大地測量、攝影測量、野外考察探險(xiǎn)、土地利用調(diào)查、精確農(nóng)業(yè)以及日常生活（人員跟蹤、休閑娛樂）等不同領(lǐng)域。
4、3S技術(shù)的綜合應(yīng)用
3S技術(shù)在水文地質(zhì)和水資源研究方面的應(yīng)用主要有：水資源調(diào)查、 水文情報(bào)預(yù)報(bào)和區(qū)域水文研究。利用各種遙感資料（尤其是紅外攝影、 熱紅外掃描成像） ，可以查明區(qū)域水文地質(zhì)條件、 富水地貌部位， 識別含水層及判斷充水?dāng)鄬�。如美國在夏威夷群島用紅外遙感方法發(fā)現(xiàn) 200 多處地下水露點(diǎn)，解決了該島所需淡水的水源問題。又如在青藏高原地區(qū)， 經(jīng)對遙感圖像解譯分析， 不僅對已有湖泊的面積、形狀修正得更加準(zhǔn)確，而且還新發(fā)現(xiàn)了500 多個(gè)湖泊。
而在地?zé)豳Y源勘探中應(yīng)用更加廣泛。如利用RS給予井下物探技術(shù)支持；利用GPS放樣可以更加快速圈定物探測量的工作范圍；利用GIS可以對地質(zhì)資料進(jìn)行快速收集和分析等。，與物探測量的完美結(jié)合有效提高了工作效率。
結(jié)束語
綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，物探測量技術(shù)在地?zé)豳Y源勘探的重要性不言而喻，其應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速，與3S技術(shù)的結(jié)合也為物探測量技術(shù)與其他技術(shù)的結(jié)合提供了榜樣。在未來，物探測量技術(shù)也必將在其他勘探工作中發(fā)揮舉足輕重的作用。
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