工程与环境物探

地球物理异常：组成地壳的不同岩土介质往 往在密度、弹性、电性、磁性、放射性及导 热性等方面存在差异，这些差异将会引起相 应的地球物理场在空间(或时间)上的局部变 化，这种变化称为地球物理异常。 地球物理勘探（物探）：就是通过专门的 仪器，观测这些地球物理异常，取得它们 ( 在时间和空间上 ) 的分布及形态等有关地球 物理资料，然后结合已知地质资料进行分析 研究，推断地下地质构造，或确定岩土介质 的性质，从而达到解决地质问题的目的。
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4工程物探主要方法
几乎各种物探方法在工程及环境物探领域均能找到 其用武之地，但大多数方法都要作某些改造和发展 ,使其适应工程与环境物探。
1、弹性波法：反射波法、折射波法、面波法、 声波法
2、电法：直流电法、激发极化法、电磁法 3、核物探（放射性）
4、其它方法：磁测、重力、测井、遥感等



1.2 物探的分类-按工作环境分
（1）地面物探 （2）航空物探 （3）海洋物探 （4）地下物探
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1.2 物探的分类-按应用分
（1）金属物探 （2）非金属物探
（3）石油&天然气物探
（4）煤田物探 （5）工程及环境物探 （6）深部物探
1.3 物探的应用前提



（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差异或物质分 布的不均匀性。 （2）探测对象要有一定的规模，且埋藏不 能太深，足以产生仪器可以发现和圈定的 地球物理异常； （3）各种干扰场相对异常场应足够微弱， 或具有不同特征，以便能够予以分辨或消 除。
1.2 物探的分类-按物理性质分
(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。
1.4 物探多解性


多解性：在物探资料解释中，对同一个地 球物理异常可以有互不相同甚至截然相反 的结论，这叫物探的多解性； 造成多解性的原因：数学解的不稳定性、 观测误差、干扰因素；但是最根本原因是 因为地球内部信息获取困难造成的信息量 不足造成的。
2 工程与环境物探应用范围
（1）区域性地质调查。 （2）工程地质环境调查。 （3）工程施工或巷道掘进过程中的超 前预测。 （4）工程施工质量及工程现状的检测。 （5）环境地质方面。 （6）水资源的调查。 （7）考古及文物保护方面的调查。 （8）水资源的调查。
绪 论
1 物探及其分类
1.1 什么是物探？
地球物理场：是指存在于地球内部及 其周围的、具有物理作用的物质空间。 例如，地球内部及其周围具有重力作 用的物质空间，称为重力场；天然或 人工建立的具有电 ( 磁 ) 力作用的物质 空间称为电 ( 磁 ) 场；质点振动传播的 物质空间，称为弹性波场等等。
1.1 什么是物探？
1.1 什么是物探？-两个基本概念
正演 (forward) ：是指在地球物理资料解 释理论中，由地质体的赋存状态（形状、产 状、空间位置）和物性参数（密度、磁性、 电性、弹性、速度等）计算该地质体引起的 场异常或效应的过程。已知地质体的赋存状 态和物性可统称为模型。
反演 (Inversion) ：地球物理反演是由地 球物理异常的分布确定地质体的赋存状态 （形状、产状、空间位置）和物性参数（密 度、磁性、电性、弹性、速度等）的过程。
小结： （1）深刻理解并掌握物探的概念 （2）掌握物探应用的地球物理前提 （3）理解正演和反演概念和作用 （3）了解物探方法的主要分类 （4）了解工程物探方法的特点和应用领域
3 工程与环境物探特点
表1为常用物探方法解决工程及环境地质问 题能力一览表，由表可见。工程及环境物 探工作通常有以下特点： （1)要求探查目标浅、小、分辨率高、定 量解释精度高； （2）还往往要求查明单个对象（如溶洞） 的空间位置； （3）对工作结论要求高； （4）探查对象复杂。
地表 质一 问工 题程 能与 力环 一境 览物 表探 常 用 方 法 及 解 决