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物探測(cè)量的新技術(shù)應(yīng)用論文
物探測(cè)量的新技術(shù)應(yīng)用
摘要：物探測(cè)量是工程測(cè)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(cè)量作業(yè)模式。本文簡(jiǎn)要地?cái)⑹隽宋锾綔y(cè)量技術(shù)的發(fā)展以及物探測(cè)量在地?zé)峥碧街械膽?yīng)用。
關(guān)鍵詞：物探測(cè)量、3S技術(shù)、地?zé)峥碧�、�?yīng)用
中圖分類號(hào)：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言：
在地?zé)豳Y源勘探過(guò)程中，物探測(cè)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�，主要包括重力、磁法、電法和地震等。其中，最常用的地震、重力和磁測(cè)方法多用于探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造，電法多用于圈定地?zé)崽锓秶约疤綔y(cè)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(cè)量效率和準(zhǔn)確度得到大幅度提高。
一、物探測(cè)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(cè)量方法：
①重力勘探：
重力勘探就是通過(guò)野外觀測(cè)，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(guò)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(wèn)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(cè)試儀器小，操作簡(jiǎn)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(chǎng)變化（磁異常）來(lái)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。
③大地電磁測(cè)深：
大地電磁測(cè)深法（Magetotelluric Sounding）簡(jiǎn)稱MT，是蘇聯(lián)學(xué)者季洪諾夫和法國(guó)學(xué)者卡尼爾在20世紀(jì)50年代初分別獨(dú)立提出來(lái)的。它是利用天然交變電磁場(chǎng)作為場(chǎng)源，在地表接收與地下介質(zhì)電性有關(guān)的正交電場(chǎng)、磁場(chǎng)分量，應(yīng)用傅立葉變換將時(shí)間序列信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率域信號(hào)，通過(guò)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(chǎng)源，具有工作方便，不受高阻層屏蔽，對(duì)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(cè)等諸多領(lǐng)域的到了成功的應(yīng)用，尤其是近年來(lái)，一起觀測(cè)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(guò)觀測(cè)和分析大地對(duì)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(lái)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。
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地球表面的任何地方都在不停地顫動(dòng)著，由于這種顫動(dòng)，使地表位移很小，俗稱微動(dòng)。此類微動(dòng)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(cè)深法就是利用天然地表微動(dòng)中傳播的面波，反演地下地質(zhì)構(gòu)造的一種新的物探測(cè)量方法。
2、物探方法的綜合應(yīng)用
物探測(cè)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)；
�、诨灼鸱半[伏斷裂的空間展布；
③確定熱儲(chǔ)的空間分布特征及勘探靶區(qū)、深度等。
通過(guò)不同的物探方法對(duì)一個(gè)地區(qū)進(jìn)行平面測(cè)量和垂向測(cè)量。平面測(cè)量一般測(cè)的是天然物理場(chǎng)，如重力、磁法、電法等。它一般要在地面上建立多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，每一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)上只接收一個(gè)場(chǎng)值。一條線上的觀測(cè)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(lái)刻畫地質(zhì)體平面特征。垂向測(cè)量如人工地震、電法、面波測(cè)深等，一般要建立一個(gè)變化的人工場(chǎng)（也有天然場(chǎng)）在原地布一個(gè)接收系統(tǒng)來(lái)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(cè)量和垂向測(cè)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(chǎng)中，被儀器觀測(cè)到。
由于物探測(cè)量工作是間接探測(cè)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�?jiàn)的組合方式為：先在較大范圍內(nèi)采用重力、氡氣測(cè)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(duì)性的布置部分人工地震探測(cè)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(cè)深判定富水情況。不僅如此，物探測(cè)量技術(shù)還應(yīng)用于測(cè)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(duì)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(cè)量技術(shù)相結(jié)合能大幅提高物探測(cè)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(duì)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(chǔ)、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)。現(xiàn)已在資源調(diào)查、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與管理、土地利用及其適宜性評(píng)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(cè)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(cè)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(dòng)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(cè)量、攝影測(cè)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(lè)）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(shí)別含水層及判斷充水?dāng)鄬�。如美�?guó)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(wèn)題。又如在青藏高原地區(qū)， 經(jīng)對(duì)遙感圖像解譯分析， 不僅對(duì)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(cè)量的工作范圍；利用GIS可以對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行快速收集和分析等。，與物探測(cè)量的完美結(jié)合有效提高了工作效率。
結(jié)束語(yǔ)
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(cè)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(cè)量技術(shù)與其他技術(shù)的結(jié)合提供了榜樣。在未來(lái)，物探測(cè)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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