论地球物理勘查技术应用
地震勘探的基本方法
反射波时距曲线
t OR RS O*S
V1
V1
4h2 X 2 V1
当炮检距X=0时， t0=2h/V1，是炮点 之下垂直反射波旳 走时。
连续介质情况下 反射波时距曲线
连续介质中波旳射线和等时线方程
p sin (z)
v(z)
定义视速度旳倒数为视慢度，它就是射线参数p.
连续介质情况下 反射波时距曲线
室内数据处理；
地震地质解释；
‥ ‥等。
地震反射波勘探旳基本原理
在地表附近激发旳地震波向下传播，遇到不同介 质（地层）分界面产生向上旳反射波，检测、统 计地下地层界面反射波引起旳地面振动，能够解 释推断地下界面旳埋藏深度，地层介质旳地震波 传播速度、地层岩性、孔隙度、含油气性等。
最简朴旳是根据反射波到达地面旳时间计算地下
如右图 所示，从激发点O 发出旳入射波 到达绕射点A，然后以绕射波形式到达地 面旳任意观察点D，显然，波旳旅行时是 由两部分构成：一部分是入射波旅行OA
所需旳时间，另一部分是绕射波经过AD 旳 传播时间。
OA AD l2 h2 (x d )2 h2
t
v
v
屡次反射波时距曲线
本地下存在强波阻抗界面时（如在水域开展调查时旳水底 界面、浅层基岩面等），往往能够产生屡次反射波。屡次 反射波可分为全程屡次波和层间屡次波等，在地震统计上 出现得最多、也比较轻易辨认旳是全程屡次反射波。
动校正速度选用旳影响
有速度误差，则经过动校正后，还有剩余时差
对速度精度旳要求：
1、叠加次数越高，接受间隔越大，通放带越 窄，对动校正速度要求越高；
2、界面越深旳反射波，速度误差旳影响越小； 3、伴随道间距旳增长，由速度误差引起旳叠
地球物理学概论(重力勘探)
2、火成岩（2.5～3.6 g /cm³）
（1）主要取决于矿物成分及其含量的百分比，由 酸性→基性→超基性岩，随着密度大的铁镁 暗色矿物含量增多密度逐渐加大。
（2）成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成 同一岩体不同岩相带，由边缘相到中心相， 密度逐渐增大；
（3）不同成岩环境(如侵入与喷发)也会造成同一岩 类的密度有较大差异，同一成分的火成岩密 度，喷出岩小于侵入岩。
attraction.
To the left is a “gravimeter” which measures the force of
gravity in the earth.
（一）重力仪分类：
石英弹簧重力仪 机械式重力仪 金属弹簧重力仪
按结构分
振弦重力仪（海上）
电子式重力仪
超导重力仪 （实验室）
地球物理学概论 地球重力场
中国大陆地区布格重力异常
中国大陆地区自由空间重力异常
中国区域地质图
第一节 重力勘探理论基础
一、重力场（gravity field）
（一）重力 （gravity）
P F C
P—重力
C—惯性离心力，
F—地球质量对物体m的引
力,
而引力 F 服从万有引力定律，即：
器 的干涉条纹数目直接代表下落距离(即S=Nλ/２，N为
干涉条纹数)。这些干涉信号由光电倍增管接收，转换
成电信号，放大后与来自石英振荡器的标准频率信号
同时送入高精度的电子系统，以便计算时间间隔与干
涉条纹数目，从而精确得到S１、S2、S3、 S4 。
2
上抛下落对称观测可避免残存空气阻力、时间测
定、电磁等影响带来的误差，物体被铅垂上抛后，
地球物理反演技术的原理与应用
地球物理反演技术的原理与应用地球物理反演技术是一种利用地球物理学原理和数据来研究地球结构和物理性质的方法。
它通过观测不同物理现象的数据，并将这些观测数据与理论模型进行比对，从而推断地下地质结构和属性的技术。
本文将介绍地球物理反演技术的原理和常见的应用领域。
一、地球物理反演技术的原理地球物理反演技术的原理主要基于物理学原理，包括电磁学、重力学、磁学、地震学和地热学等。
具体原理如下：1. 电磁学原理：电磁法反演技术利用地下不同电性介质对电磁场的响应特性来识别地下结构。
该方法可以通过测量地下电磁场的参数（如电阻率、电导率和介电常数）来推断地下岩石类型、孔隙度和流体性质。
2. 重力学原理：重力法反演技术基于地球重力场的变化来推测地下物质的密度分布。
地球上不同密度的岩石体会造成地球重力场的微小变化，通过测量这种变化，可以揭示地下岩石体的类型和分布。
3. 磁学原理：磁法反演技术是利用地下岩石的磁性来推测地下结构。
地球上的磁场会受到地下岩石的磁性影响，通过测量地球磁场的变化，可以了解地下岩石类型和分布。
4. 地震学原理：地震法反演技术是利用地震波在地下传播的特性来推测地下结构。
地震波在地下不同介质中传播时，会发生折射、折射、散射等现象，通过记录地震波的传播速度和幅度变化，可以计算出地下岩石的速度和密度分布。
5. 地热学原理：地热法反演技术是利用地球内部热流传递的特性来推测地下热流分布和地下岩石的导热性质。
地下不同介质的导热性质不同，通过测量地球表面的地温和热流分布，可以推断地下岩石的导热性质、岩石类型和介质性质。
二、地球物理反演技术的应用地球物理反演技术广泛应用于地质勘探、环境监测、灾害预警和能源开发等领域。
以下是一些常见的应用领域：1. 矿产勘探：地球物理反演技术在矿产勘探中具有重要作用。
根据地球物理反演技术可以获得的电阻率、重力梯度、磁场强度等信息，可以推测地下的矿体分布和性质，指导矿产资源的开发和勘探。
论地球物理勘探的发展及所用的勘探技术
相 似 ，如果 我们 在离 震 源较 近的 若干 接收 点 （ １ ，２ …… ，Ｎ ） 上 布置 检 波器 ，就可 以测 出地 震波从 震源 出发 向地 下传播 遇 到不 同地层 界面
（ Ｉ、 Ⅱ……）时反射 回来 的地震波及其 依次 回到地 面各检 波点 的传输
未来的发展方向。面对复杂地质条件和高精度要 求，理清需要我们 突破 的关键技术十分重要 ，同时也是地球物理服 务公 司实现产业转型 ，增强 国际竞争 能 力的 现 实需 求 。
关 键 词 ：石 油
一
物探
技术
发 展
、
引 言
油气 勘探作 出积极 贡献 。随着 电法 勘探方 法 的更新 、仪器 精度 的提 高 和 计算机 技术 的进步 ，电法勘 探能解 决 的地质 问题越 来越 多 ，已成 为
面 向高精 度 ，三维 重磁 电勘探 技术将ຫໍສະໝຸດ 成为 主流 。重磁 电三 维 直到
最 近才 明确提 出 ，但 已经成 为重磁 电技 术发 展 的一个 方向 ；对于 重磁 勘 探 ，则以 高密度 高精 度数据 采集 和三 维反 演为特 征 ，而 电磁 勘 探则
以小面元采 集方法 、多场源激 发和 三维正反 演为特征 。 面 向综合 ，多 种物探 方法 联合 勘探 。多方 法联 合勘探 是解 决 复杂 地质 问题最有 效 的手段 ，已经成 为国 际大 油公 司的共 识 ，是 目前 油气 地 球物 理勘探 方法 发展 的一 个重要 方 向 。地 震方 法的短 处有 时正 好是 重磁 电的长处 ，多方法 联合 勘探 综合解 释可 以发 挥不 同物探 技术 间 的 互补优 势。 面 向开发 ，向油气 目标检 测及 开发领 域发 展 。高精 度重磁 电勘探 技术正 在 向油气检 测和 开发 监测 发展 ；海洋 可控 源 电磁勘探 已经 被西 方油公 司列 入海 洋勘探 程序 ，推 动 了海洋 电磁研 究 与应用 ；人工 源 时
地球物理勘探在地下空间开发利用工程中的应用探讨
地球物理勘探在地下空间开发利用工程中的应用探讨地球物理勘探是通过应用物理学原理和方法，探测和研究地球内部结构和物质分布的一门科学。
在地下空间开发利用工程中，地球物理勘探技术发挥着重要的作用。
本文将探讨地球物理勘探在地下空间开发利用工程中的应用，并讨论其在资源勘探、地质灾害预测及环境保护方面的意义。
首先，地球物理勘探在地下资源勘探中具有重要的作用。
地球内部蕴藏着丰富的矿产资源和能源资源，如石油、天然气、煤炭等。
地球物理勘探技术能够通过测量地下的物理场，如地震波、电磁场等，揭示地下构造和介质的变化情况，帮助矿产资源勘探人员找到潜在的矿产资源。
例如，地震勘探技术通过分析地震波在地下的传播速度和路径，可以确定地下地质构造，为油气勘探提供重要依据。
电磁勘探技术则可以通过测量地下的电磁场强度，推断地下可能存在的矿体和水体的位置和规模。
因此，地球物理勘探技术在资源勘探领域的应用，可以提高勘探效率，降低勘探成本，为地下资源的开发利用提供科学依据。
其次，地球物理勘探在地质灾害预测方面也发挥着重要的作用。
地下空间的开发利用往往面临着地质灾害的威胁，如地震、滑坡、地下水涌出等。
地球物理勘探技术可以通过监测地下物理场的变化，提前预警地质灾害的发生。
以地震预测为例，地下岩层的变形和地震活动之间存在一定的关联性，地球物理勘探技术可以通过观测地下物理场的变化，分析地震活动发生的趋势和规律，预测地震的可能发生时间和地点，为地下空间开发提供安全保障。
此外，地球物理勘探技术还可以用于监测地下水位、地下水渗流的方向和速度，及时发现地下水涌出等灾害风险，采取相应的防护措施。
因此，地球物理勘探技术在地质灾害预测中的应用，可以提高地下空间的安全性和可靠性。
最后，地球物理勘探在环境保护方面也有重要的意义。
随着地下空间的不断开发利用，地下环境面临着一系列的挑战，如地下水污染、土壤污染等。
地球物理勘探技术可以通过测量地下物理场的演化，揭示地下介质的污染状况。
地球物理勘探---电法勘探
主要岩矿石电阻率及其变化范围： ρ 沉＜ρ 变＜ρ 火 沉积岩：10～10²Ω ·ｍ；火成岩：10²~10 Ω ·ｍ 变质岩：介于两者之间
6
（二）、影响电阻率的因素 ①岩、矿石矿物成分（良导金属含量） 一般来说，岩、矿石中良导金属含量增高，电阻率就 降低。但 相比之下岩石的结构更具有关键性的影响。 ②结构
U E
AB M
U U
A M
B M
I 1 1 ( ) 2 AM BM
AB M
I 1 AM 1 BM ( ) 2 2 2 AM AM BM BM
结论： ①靠近电极，电位变化越大 ②在A极（正极）附近，电位迅速升高；在B极（负极）附近， 电位迅速下降。在 AB（正负极）中点 电位为零。 ③在AB中部（1/2— 1/3）地段，电位梯 度很小，场强也较均 匀，在AB中点电位 为零，电场强度为一 常数。（中间梯度法 的原理）
介绍最基本的电阻率法
电阻率法是传导类电法勘探方法之一。建立在地壳中各种岩 矿石具有各种导电性差异的基础上，通过观测和研究与这些差异 有关的天然电场或人工电场的分布规律，从而达到查明地下构造 或者寻找有用矿产的目的。
第一节
一、电阻率法的理论基础
电阻率法
（一）、岩土介质的电阻率 岩土介质的电阻率差异是电阻率法的物理前提，电阻率是 描述物质导电性能的一个电性参数，从中学物理中我们知道， 当电流沿着一段导体的延伸方向流过时，导体的电阻R与其长 度L成正比，与垂直于电流方向的导体横截面积S成反比，即 R=ρl/s 式中比例系数ρ成为该导体的电阻率。因此电阻率在数值 上等于电流垂直通过单位面积立方体截面时，该导体所呈现的 电阻。 电阻率的倒数即为导电率ν，直接表征了岩石的导电性能。
深部开采中地球物理勘探技术应用状况及特点论文
浅谈深部开采中地球物理勘探技术的应用状况及特点摘要：矿井深部延拓是解决我国东部煤田资源紧张的必然途径, 深部开采中地质构造、矿井水、煤层瓦斯和顶底板条件等是矿井生产的主要致灾地质因素。
分析论述了当前煤田地球物理勘探主要技术方法的应用状况及特点, 指出多波多分量地震勘探、矿井高密度直流电法、矿井瞬变电磁法及地质雷达等新技术方法及其综合应用将在深部矿井致灾地质因素预测预报中发挥重要作用。
关键词：深部矿井地球物理勘探在影响矿井开采的诸多地质因素中, 构造因素是最主要的, 构造裂隙发育带往往是底板隔水层遭受破坏形成承压水导通突水的通道; 煤层中瓦斯的富集区往往也与构造作用有关, 其构造作用强烈区常形成发生瓦斯突出的危险带; 煤层顶底板完整性变差,发生顶底板事故地段也常与构造作用有关。
因此, 查明煤岩层中构造特别是大比例尺构造是高产高效现代化矿井建设的主要工作。
煤田地质勘探工作主要策略是物探先行, 钻探与物探相结合, 对于煤田物探主要包括两大方面, 一是地面物探, 主要为三维地震勘探和电法勘探、钻孔测井; 另一方面是矿井物探, 主要有矿井地震勘探(包括瑞雷波与槽波勘探)、直流电法勘探、瞬变电磁法、无线电坑透等。
1.地面地震勘探20世纪80年代末以来, 从我国煤田地质条件出发, 通过引进1000m 深钻和高分辨数字地震勘探技术, 使我国煤田勘探水平有了很大提高, 之后, 物探工作者在三维三分量地震勘探技术、avo反演技术研究方面进行了大量探索,促使了三维地震勘探技术在全国煤田勘探中的推广应用,初步建立了中国煤矿采区高分辨率三维地震勘探为主的地质构造探测体系。
但其成果主要集中在煤田浅部, 埋深仅100~ 600m, 一般不超过800m, 深部精细构造探测技术体系至今尚未建立, 主要是在提高深部地震数据分辨率和地震数据品质、深部高精度地震成像等方面的一些科学问题没有得到很好解决。
2.矿井地震勘探由于煤矿井下特殊环境和工作条件, 井下开展地震波勘探的理论方法与装备技术等与地面三维地震勘探区别甚大, 只能利用井巷有限空间, 并根据全空间下波场分布特点, 开展独具特色的矿井地震勘探工作。
地球物理学中的新进展
地球物理学中的新进展地球物理学是一门探究地球内部结构和动力学过程的科学，广泛应用于矿产资源勘查、地震预测、地质环境保护等领域。
随着科学技术的不断发展，地球物理学研究也在不断深入，出现了许多新领域和新方法。
一、地球电磁学的新发现地球电磁学是利用地球天然电磁场探测地下构造和矿产资源的一门学科。
近年来，人们在这一领域取得了许多新进展。
例如，加拿大阿尔伯塔大学的研究团队发现，岩石中的水含量对电导率有影响，可以用电磁法探测出含水层的位置和厚度。
而位于荷兰的代尔夫特理工大学的研究人员则运用电磁法研究了火山地震，揭示了火山喷发前地下岩浆运动的情况。
二、地球重力学的新探索地球重力学是研究地球引力场的学科，也是矿产资源勘探和地球内部结构研究中的一个重要方向。
最近，日本东京大学的一组研究者借助卫星测量技术，在海底挖出一座人工降重洞，并利用这个洞进行了一系列地球重力场测量实验，以便更深入地了解海底地壳构造和地球内部的重力场分布。
相信随着技术的不断提高，这一领域将会取得更多的理论突破和实际应用成果。
三、地球声学的新技术地球声学是运用声波探测地球内部结构和岩石物性的学科，是地下构造研究中最为常用的一种方法。
随着科技进步，人们对地球声学的研究也不断深入。
例如，在海洋石油勘探领域，现代超深水钻机可以通过撞击岩石产生声波，引起岩石反射，并通过接收器收集反射波，来探测地下石油的分布情况。
此外，利用声波可以检测出地下水流和坚硬岩石的位置，有助于矿产资源的勘探。
四、地球磁学的新应用地球磁学是研究地球磁场和地球内部物理环境的一门学科，在地球内部结构和动力学研究中有着重要的地位。
最新的研究表明，地球磁场强度和地热流动之间存在密切关系，可以根据地球磁场的变化来直接推断地热流通情况。
这一发现对于预测火山活动和地震等天然灾害具有重要意义。
总的来说，地球物理学在新的实验技术和理论研究方面取得了许多进展，在日常生活和工业领域中的应用范围也有所扩大。
讨论地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用
讨论地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用摘要：我国是一个水资源严重匮乏的国家，很多的城市和山区都是依靠长期过量抽取地下水维持日常所需，多数山区及西北地区因为缺水而影响了经济的发展速度。
水资源短缺已成为制约社会发展和国民经济的重要因素。
另外，地下各种含水构造对环保、地下工程、采矿、农业等部门也有重大意义。
水资源的需求与保障能力之间的矛盾日益突出，水文地质工程已成为当前地质工作的重要任务。
所以，地下水的高精度、高效率勘查就成为水资源研究中首先要解决的课题。
主要叙述了我国目前发展较快的几种主要地球物理勘查方法的发展概况及其在水文地质工程中的应用。
关键词：地球物理；水文；地质工程；勘察方法引言物探是地球物理勘探的简称，它是根据各种岩石之间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异，利用地球物理的原理，采用不同的物探仪器和物理方法，对工程区的地球物理场进行测量，以解决地质问题的一种物理勘探方法。
当地下单元含有地下水之后，它的含水量将与电导率、渗透率、地层孔隙度、矿化度等诸多因素相关。
此外放射异常、弹性波阻抗异常、磁异常等均可以运用在水文地质实际工作中去。
在实际中，水文地质工作可以采用很多种类的地球物理勘探方法。
本文将对其中几种主要方法进行介绍，如高密度电阻率法、激发极化法、CSAMT、瞬变电磁法和地面核磁共振法等。
1 高密度电阻率法岩石电阻率是由多种因素共同决定的。
这些因素包括含水量及水的矿化度、孔隙度、颗粒结构、矿物成分等。
在同一层岩石中有没有含水，会在很大的限度上决定电阻率的数值。
运用电阻率物探方法进行水文地质勘查，其实就是通过测定含水层的电阻率在其空间的分布规律，探查和发现含水岩层的储水条件、空间展布，最终进行水文地质勘查，这种方法是一种间接找水的方法。
高密度电法实际上是电剖面法和电测深法相结合的产物。
其基本原理与普通电阻率法相同，通过A、B 电极向地下供电流，然后在M、N 极间测量电位差，从而可求得该点（M、N 之间）的视电阻率值。
电法勘探的原理及应用领域
电法勘探的原理及应用领域1. 前言电法勘探是一种重要的地球物理勘探方法，通过测量地下电阻率的分布情况，来研究地下介质的性质和分布规律。
本文将介绍电法勘探的基本原理以及其在不同领域的应用。
2. 原理2.1 电法勘探的基本原理电法勘探是利用地下电阻率的差异来推断地下介质的性质和分布情况。
地下介质的电阻率与其物理性质有着密切的关系，不同的岩石、土壤、地下水等具有不同的电阻率。
电法勘探通过测量地下电场和电流在不同位置的分布，来计算地下电阻率的分布情况，从而推断地下介质的性质。
2.2 电法勘探的仪器和方法电法勘探通常使用地下电阻率测量仪器进行测量。
常用的仪器包括电极、电缆、电源和电阻率测量仪等。
电法勘探可以分为直流法和交流法两种。
直流法是通过施加直流电流，测量地下电场的分布情况，来推断地下介质的电阻率。
交流法是施加交流电流，通过测量地下电场和电流之间的相位差和幅值，来计算地下介质的电阻率。
2.3 电法勘探的数据处理与解释电法勘探采集到的数据需要进行处理和解释才能得到地下介质的电阻率分布情况。
常用的数据处理方法包括数据滤波、数据拟合和正演模拟等。
数据解释主要依靠地球物理学家的经验和理论知识，在分析地下电阻率分布的基础上，推测地下介质的性质和分布。
3. 应用领域3.1 矿产勘探电法勘探在矿产勘探领域有着广泛的应用。
不同的矿产具有不同的电阻率特征，通过电法勘探可以推测出不同矿体的位置和规模。
电法勘探可以用于寻找金属矿、非金属矿、石油和天然气等矿产资源。
3.2 水资源勘探电法勘探可以用于水资源勘探，通过测量地下水层的电阻率分布情况，来推测地下水的储量和分布。
电法勘探可以用于寻找地下水资源、指导水井和水库的选址，以及评估水资源的可利用性。
3.3 地质工程勘察电法勘探可以用于地质工程勘察，如地基与基础工程、地下洞室和地下隧道等。
通过测量地下岩层和土壤的电阻率分布情况，可以判断地下岩层的性质和稳定性，并指导地质工程的设计和施工。
煤田地球物理测井应用论文
煤田地球物理测井应用分析摘要：本文作者结合多年的工作经验，验对煤田地球物理测井在新领域进行了研究，供同行参考。
关键词：煤田；地球物理；测井；应用；分析abstract: the authors combined with years of work experience, experience in research in new areas of the coalfield geophysical logging, for reference.keywords: coalfield; geophysics; logging; application; analysis中图分类号：p641.4+61文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）自从一九三一年法国首次在煤田钻孔中运用电阻率测井划分煤层以来，煤田测井有了一个飞速的发展。
我国自一九五四年建立第一支煤田测井队伍到今天，从最简单的验证钻探取芯，划分煤层，确定煤层的深度和厚度，到如今已在多方面得到有效应用。
测井仪器及技术也从最早的煤田模拟测井时代（1954年-1985年）走进了如今的煤田数字测井时代（1985年以后）。
现代煤田测井除了已实现测井仪器的刻度化、组合化、轻便化，采用数字技术和电子计算机进行测井数据的收录和处理等之外，在测井资料的应用方面的突出特点则是远远超出了仅在单个钻孔中对煤层进行分层、定厚的狭小范围。
如今，测井资料从煤田的普查、预测到勘探直至开采设计，都有着广泛而有效的应用。
确定煤层的深度和厚度是煤田测井的常规性任务。
目前解决这一任务的主要问题是提高分层的精度。
（1）煤、岩层定性岩煤层定性采用天然伽玛(gr)、长源距伽玛伽玛(ggl)、视电阻率(nr)以及双收时差(cs)等多种参数曲线，通过比较分析进行解释。
（2）煤层的定厚煤层的定厚是在处理过程中，采用物性反映好的gr、nr和ggl 等测井参数，在1:50放大曲线上进行解释。
地球物理科学的发展和应用
地球物理科学的发展和应用地球物理科学是指研究地球内部结构、性质和动力学过程的科学。
它涉及到地球的物理性质、地球物理仪器和测量技术以及各种地下探测方法等方面，广泛应用于地球资源勘探、环境监测、地震学研究等领域。
本文将从历史发展、基本理论和应用前景等方面阐述地球物理科学的发展及应用。
一、历史发展地球物理学的起源可以追溯到19世纪初，当时的科学家们开始使用各种仪器和方法对地球进行探测和研究。
最早的地球物理学研究主要集中在重力和磁力方面。
随着科学技术的不断进步，地球物理学的研究也越来越深入。
20世纪初，地震学开始成为一门独立的学科，并逐渐发展为现代地球物理学的重要学科之一。
近年来，随着科学技术的进一步发展，人们对地球物理学的研究逐渐转向了地球内部结构和物质性质方面。
二、基本理论地球物理学是一门复杂的学科，需要用到多种学科的理论和技术。
其中，最基本的理论是物理学和数学。
同时，地球物理学也需要与其他学科进行交叉研究，如地球化学、地质学、地理学等。
地球物理学的基本研究方法是采用不同的地球物理探测方法和仪器对地球的物质和结构进行检测和研究。
例如，通过地震仪等仪器对地震信号进行分析，可以推断出地球内部的构成和物质性质；通过测量地球的磁场变化，可以研究地球的磁性结构等。
三、应用前景地球物理学在地球资源勘探、环境监测、地质灾害预测和防范等方面具有广泛的应用前景。
在地球资源勘探方面，地球物理学技术已成为勘探石油、天然气、矿产等重要资源的主要手段之一。
其中，重力勘探技术可用于探测矿区的地形和重力异常，寻找地下矿体的位置、规模和性质；磁性勘探技术则可用于寻找具有磁性矿物的区域。
此外，地震勘探技术可利用地球内部不同介质的声波传播特性，探测地下油气等储层。
在环境监测方面，地球物理学技术可用于监测地震、海啸、火山喷发等自然灾害的发生和发展趋势。
此外，通过检测地下水位、测量地表沉降和地壳运动等指标，可以预测和防范自然灾害的发生。
总之，地球物理学的发展和应用对地球资源勘探、环境保护和地震灾害预测等领域都具有重要意义。
浅论地球物理技术在隧道工程中的应用——以杭州紫之隧道工程为例
、
工 程概 况
双 边放 炮 相遇 观 测系 统 ，道 间距 ５ ｍ，每 个排 列 两 端点 激 发偏 移 距 为０ ｍ １ ０ ｍ
Ｋ０ ＋ ０ ０ ０ ） 为之 浦 路 ， 绕大清谷生态区 、 灵竺景区至北 出口（ 设 计 里 程 桩 号 为
Ｋ １ ４ ＋ ２ ０ ０ ） 紫 金港 路 。
残坡积层 ６ ０ ０ ～９ ０ ０
Ｊ ＜ ， ｌｌ ＞ ‘ － 】 ＞ ■ 厂 ｓ＜ ］ 、 、， Ｊ － ＼ ＜ 一
、 ｒ ▲ ｊ 户 ｊ ｆ Ｊ（ ｒ ｒ （ （ Ｃ 、 ｒ 、 ’ ｌ 』／ ＜ 、 （ 、 ｆ ） ｊ Ｊ ， ， ’ ＜ ｆ ｛ 、
施 工技 术与应 用
日
— —
以杭 州紫 之 隧道 工 程 为例
摘要 ： 随着我国经济发展和道路建设的不断推进， 隧道工程得到长久发展。其大量深埋隧道工程纷纷上马， 不过相比于其他工 程， 隧道工程具有隐蔽性、 复杂性和投资风险大等问题。本文就地球物理技术在杭州紫之隧道工程 中的应用进行 了分析探讨。 关键词： 隧 道 工程 地 球 物理 技术 对 比验证
、
、 ＜＜：■＿ Ｋ －／ 《；＝二
、
＼
（ １
， Ｊ ＿
－
＜ｒ
＜ ｌ
好， 耦合条件基本一致， 初至折射 志 留系 中统康 山 组 （ Ｓ ２ ｋ ） ， 岩 性 以灰 黄 、 青灰色、 浅灰 、 紫红 色 中厚 层 粉 砂 起跳清晰，信噪比较高 。室内资 初 至 时 间 拾 取 均 岩为 主 ， 夹 中薄层 泥 岩及 粉 砂 质泥 岩 。从测 区地层 分 析 ， 各 岩 土 层 密度 、 弹性 料 处 理 过程 中 ， 个别 波速度存在一定差异 ， 即存在波阻抗差异界面。波阻抗差异较大的界面主要 采用仪 器配套 的软件进行 ， 畸变 点 进行 剔 除或 平差 。③ 室 内 有第 四系 、 强 风化 基 岩 、 弱 风化 基 岩 、 微 风化 基 岩之 间 界 面。 因而， 场 地具 有 开 资料处理 。初至折射资料处理流 展地震折射波法勘查的地球物理前提 。 根据有关资料及本 区情况 ， 测区各岩、 程 先 读 出各 原 始 记 录 的 初 至 时 土层 的 纵波 速 度见 表 １ 。 间， 绘 制相 遇 时距 曲线 ， 然 后 通过 测 区各 岩 土层 的纵 波速 度表 表 １ 时距 曲线 的斜 率 变化 和 拐点 位置 岩土层名称 纵波速度 Ｖ ｐ （ ｍ／ ｓ ）
地球物理场论
《地电场与电法勘探》
——地球物理场论
阿尔奇公式是根据大量多孔性岩石电阻测定、 统计而得出得经验公式。 它的数学表达式为： 式中： ρ ——岩石的电阻率；
ρ = aΦ − m S − n ρ 0
ρ0 ——充填于空隙中水的电阻率；
Φ ——孔隙度（即孔隙体积比） ；
S——含水饱和度（即水充填空间的比值） ； n——饱和度指数（如对 30%以上的孔隙空间为水填充的话，n 值接近 2.0） ； m——孔隙度指数，或胶结物系数，通常在 1.5 至 3.0 之间变化。因此这个系数的选取与地质年代有 关。 a——比例系数，在 0.6 至 1.5 之间变化。 当其它条件一定时，随孔隙度 Φ 的变大，岩石的电阻率将减少。 （三）岩矿石电阻率与温度的关系 当岩、矿石所处的外界温度发生改变时， 其电阻率值也相应地发生变化。 一般表现为温度升高，电阻率降低。 在 0℃以上的正温度区内，随着温度的升高，电阻率值缓慢减小，变化不明显。在 0℃以下的负温度区，随着温 度的降低，含水层的电阻率明显提高。这是由于岩石孔隙中的水溶液结冰后导电性变得很差的结果。 在我国平均约 40m 增加 1℃。在地下 1600m 深处的地温将比地面约高 40℃。在那里金属矿物的电阻率大约升 高 20%，而含水岩石的电阻率约降低一半。因此，通过对深部岩石电阻率的观测，可给出某一地区地下温度场变 化资料，以用于寻找地下热能资源和研究地质构造。 （四） 地球深部岩石的电阻率 地球深部应为高温高压的环境。 岩石电导率是随温度增加按指数规律增大的（ lg(σ / S ⋅ m −1 ) 和 T 成直线关系） ，但不同温度段的变化梯度不 同，高温区变化梯度比低温区大，变化曲线呈折线状。 压力的增大可以使电导率增大，导电性增强。单纯的压力变化对岩石电导率影响是不大的，而温度变化对岩 石电导率影响较大。 （五） 岩、矿石电阻率与频率的关系 在交变电场作用下，岩矿石的导电性除与传导电流有关外，还与位移电流有关。在导电介质中的总电流密度 应为传导电流密度（ jρ ）与位移电流密度（ j D ）之和。 在 电磁 理 论中 传 导电 流 密度 与 位移 电 流密 度 之比 值 （m ） 称为 介 质的 电 磁系 数
地球物理勘探综合教程
地球物理方法综合应用的方式包括：①水平综合应 用－观测平面位于同一海拔高程的各种物探方法的综 合应用；②垂向综合应用－通常以地面观测为主，以 宇宙测量、航空测量、地下测量为辅的物探方法的综 合应用；③多目标的调查－既包括一般的地质测量， 也包括专门的构造、地貌、工程地质测量以及多种类 型矿产的普查与勘探的、任务范围十分广泛的物探方 法的综合应用。需要说明的是，卫星、航空、地面、 海洋、地下或井中地球物理勘测，是不同形式的技术 综合，它把测量的技术手段和工作方法的共性结合起 来，是一种广泛意义下的综合应用。
三、避免观测误差及各种干扰
地球物理资料是多种多样的,每种资料都是由相应观 测仪器在地面或井下逐点测量,再经计算机或相应分 析工具处理、整理后获得的。某一种物探方法或单一 的波场、位场信息只反映所研究地质体的某个侧面， 而不可能反映其全部物理信息。例如重、磁、电方法, 分别反映地下岩石的密度、磁性、电性；地震方法反 映地下岩性的弹性和物性等。我们也知道,地球物理 资料虽丰富多样,但各种观测数据中也包含着测量误 差和各种干扰因素。这些观测误差和各种干扰因素的 存在表明,用于地球物理反演的数据不是完全的确定 性数据,而是带有异常随机分布而产生的随机数据与 有效信息互相叠加的混合体。解决这一问题的有效方 法就是地球物理数据的综合研究和统计处理。
重力异常
重力资料 反演结果
109.0地震剖面-234.6km
德州凹陷 宁津凸起 无棣凸起 磁镇洼陷 林樊家洼陷
东营凹陷
二、克服局限性
利用地球物理方法解决地下复杂地质问题的能力上 存在局限性。在讨论地震勘探分辨能力时，我们说地 震勘探垂直分辨率的极限通常定义为Δh≥λ/4（λ为地 震 波 波 长 ） ， 如 目 标 层 埋 深 2000 米 对 应 的 波 速 为 2500m/s，该反射波的主周期为40ms，则λ＝100米， 上述条件下的垂直分辨率为25米，也就是说，目标层 顶底厚度大于25米时，地震剖面上该目标层顶底反射 波同相轴才可分辨或检测。对于横向分辨率，在水平 叠加时间剖面上通常取决于第一菲涅尔带的半径Rf ， 即 Rf 0.5h V / 2 t0 / fm。此外，由于震源激发能量的 限制和大地滤波作用等的影响，也使得勘探深度受到 一定的限制。
地球物理学原理及应用
地球物理学原理及应用地球物理学是研究地球内部结构、地球物理过程以及地球表面及其与大气、海洋相互作用的一门学科。
它通过运用物理学的原理和方法，揭示地球内部的构造与性质，解析地球物理现象及其规律，并对地球相关领域的问题进行预测与应用。
本文将对地球物理学的基本原理及其在各领域的应用进行论述。
一、地球物理学的基本原理地球物理学的研究对象包括地球的地壳、地幔、核等部分，以及地球表面的岩矿、水体和大气等。
在研究过程中，地球物理学家运用了几种基本的原理和方法。
1.重力原理：地球物质之间存在引力，重力场的差异可以反映地下密度变化。
这一原理的应用使得地球物理学家能够通过重力异常来确定地壳中的地下构造。
2.地磁原理：地球表面存在磁场，其特征和变化可以揭示地壳中的磁性物质分布及其变化，如磁铁矿、磁性岩石等。
地磁原理的应用广泛，包括地质勘探、磁测勘、地震预警等。
3.电磁原理：利用电磁场与地下电导体之间相互作用的原理，可以揭示地下电导体分布，如矿石、地下水等。
电磁法在勘探、资源评价、灾害预警等方面有着广泛的应用。
4.地震原理：地震波在地下传播时的速度和路径受到不同地质体的影响，通过地震波的接收与分析，地球物理学家可以推断地下介质的性质和结构，如地下岩层、断层等。
地震学不仅是地球物理学的基石，也是地震预测与监测的重要方法。
二、地球物理学在不同领域的应用地球物理学的应用范围广泛，涵盖了地质勘探、资源开发、环境保护、自然灾害预测等多个领域。
1.地质勘探：地球物理勘探是勘探过程中的重要手段之一。
通过采集重力数据、地磁数据、电磁数据和地震数据，可以确定地下构造、矿产分布和油气储量等信息。
这些数据对于矿产资源的评估和开发具有重要意义。
2.自然灾害预测：地球物理学在地震、火山、滑坡、地下水涌出等自然灾害的预测和监测方面起着重要作用。
通过地震数据和地磁数据的监测和分析，可以对地震活动进行预警，提高救灾和抗灾能力。
3.资源开发与环境保护：地球物理学在能源资源开发、水资源管理和环境保护方面发挥着重要作用。
理论地球物理学的地震目标定位方法
理论地球物理学的地震目标定位方法引言理论地球物理学是研究地震和地球内部结构的一门学科，其主要目标是通过观测、研究和模拟地震的传播、反射、折射等现象，以揭示地球内部的结构和物质性质。
地震目标定位是理论地球物理学的重要分支之一，其主要任务是确定地震的发生地点、深度和规模等参数，以及评估地震对人类社会造成的破坏程度。
本文将介绍理论地球物理学中常用的地震目标定位方法，并对其原理和应用进行探讨。
震源定位方法1. 三角定位法三角定位法是地震学中最基本的定位方法之一。
它是通过测量地震波在不同地震台上的到达时间差，利用三角几何原理来计算地震震源的坐标。
三角定位法假设地震波在地球内部是直线传播的，并且速度是常数。
根据地震波到达时间差的大小和地震台之间的距离可以计算出震源到各地震台的距离，并通过三角计算方法确定震源的坐标。
三角定位法有以下几种主要的实际应用：•精确定位：通过使用大量的地震台记录地震波到达时间，可以得到地震震源的精确位置。
•近似定位：如果只有少数地震台记录到达时间，可以利用近似的三角计算方法，估算震源的位置。
2. 震级定位法震级定位法是通过测量地震波的振幅和频率等参数，来估计地震的震级。
震级是描述地震能量释放大小的物理量，通常用地震波振幅的对数来表示。
震级定位方法的基本原理是，地震波的振幅与地震震源的能量释放大小成正比，因此可以通过测量地震波的振幅来估计震级。
震级定位法有以下几种常用的实际应用：•P波震级定位：通过测量地震P波的振幅来估计震级，P波一般是地震中最早到达的波。
•S波震级定位：通过测量地震S波的振幅来估计震级，S波一般在P 波之后到达。
3. 匹配滤波定位法匹配滤波定位法是一种基于数学滤波理论的地震目标定位方法。
它利用地震波传播过程中的物理特性，构建滤波器，将地震波数据与模板进行匹配，从而得到地震震源的位置。
匹配滤波定位法的基本原理是，每个地震震源对应一个独特的地震波模板，通过优化滤波器参数，使得滤波后的地震波数据与模板的相似度最大化，从而确定地震震源的位置。
地球化学地球物理找矿方法在金矿的应用
地球化学地球物理找矿方法在金矿的应用摘要:在地质找矿领域中，通过各种手段和方法找矿，特别是物探、化探等勘探手段在我国资源、环境与工程领域中的应用日趋广泛。
本文主要分析了矿物质的几种成矿理论，论述了物理勘探和化学找矿方法在地质采矿中的运用，以供参考关键词:地球物理;地球化学；地质找矿;金矿;应用.导言金矿勘探所涉及的重点学科有地质学、地球化学与地球物理学。
金矿勘探技术以地球化学为主，深穿透地球化学技术与高精度物探技术的结合在找寻深边部隐伏资源方面发挥着越来越重要的作用。
1.成矿理论的运用目前，我国广大地区矿产勘查工作进入“攻深找盲”阶段，找矿难度日益增大，因此，更需要科技的支撑，其中借鉴国内外己有的找矿经验是重要捷径，这些找矿的成功经验是近百年来全球矿产地质工作者应用地质理论与勘查技术方法进行找矿探索实际的范例和智慧结晶。
现在世界公认的成矿理论主要有:矿床模型理论、矿床分布的重聚性理论和矿床的带状分布理论等，这些理论成果对准确预测金矿的找寻具有重大意义。
1.1矿床成矿系列理论矿物的形成往往和当时当地的地质构造条件由很大关系。
类别不同但又可以相互产生作用的矿床相结合，就可能在地质构造不同的地带形成多种完全不同的矿种。
按层次的不同可以将成矿因素分为:成矿亚系列、成矿系列组合、成矿系列类型等几个序次。
这种结构的矿床在一定地质曾长期互相发化合作用，此时采用成矿系列理论，有助于对金矿质的寻找和开采。
1.2矿床模型理论模型理论是指现对一批具有代表性的矿床进行研究，从中总结出该矿床形成所需的地理、化学和地质等条件。
对难以辨别的矿床进行勘探的过程中，可将矿床与一定时期的时间、空间联系起来形成一个整体的系统。
在此基础上建立一套全面的、系统的矿床识别理论系统。
这种理论对找矿的意义在于:它能将地质和矿床建立相关联系，指引勘查人员在找矿时自觉将模型理论和被测矿床之间建立联系，顺利实现勘探任务。
1.3矿床分布的重聚性理论丛聚性理论就是矿床的分布往往在某一地域范围内比较集中，这块金矿集中区域也就是成矿区域。
大庆油田地球物理测井中的若干应用数学问题(陈国华2010)
3 地球物理测井数值模拟研究的现状
在测井方法的数学模型研究与科学工程计算方面，早期主要靠实验室物理模型（如电法物理模拟装置、各种刻度装置）及 其它实验手段完成。随着有限元和有限差分等计算机求解高阶线性代数方程组技术的发展，利用数学模型研究测井方法及计算 机模拟测井理论响应的工作也广泛地开展起来。
大庆油田地球物理测井中的若干应用数学问题——学术交流报告
在绝缘表面 u 满足绝缘条件
u 0 n
（5）
（6）
即电位的法向剃度为零，其中 n 为绝缘体表面法向量。 在各个电极的表面上，电位与电流应满足等位面条件
u u j
sj
u ds I j n
j 1,2,3, , m
（7）
பைடு நூலகம்
其中 u j 为其电位，通常是未知的。 I j 为第 j 个电极上的总电流， S j 为其电极表面，对于供电电极，电流 I j 为已知值；对于聚焦 电极，屏蔽电流
（3）
在外边界处，电位 u 满足如下的边界条件
u ( r, , z ) z Z 0 u ( r, , z ) r R 0
（4）
其中 z=± Z 为 z 方向上、下外边界坐标，r=R 为 r 方向外边界坐标。 在方向边界处，电位 u 应满足对称电位导数条件
u ( r , , z ) 0 0 u( r, , z ) 0
4 测井物理方法与数学模型
依据物理学的方法原理，测井基本可分为电阻率测井、电磁波传播测井、声波测井、核物理测井；若从数学的偏微分方程 理论对测井方法进行分类， 则描述这些测井方法的数学模型基本可分为扩展型 LapLace 方程、 亥姆霍茨方程、 波动方程、 Boltzmann 迁移方程。这四类方程不仅具有代表性，而且还具有普适性，既其它的测井方法数学模型都可以通过这四类方程的某一类及附 加的特殊物理、几何边界条件而得到。因此，理论上研究的各种测井物理方法问题，完全可以等价于研究数值求解 LapLace 方
工程检测、勘察中的地球物理勘查方法优势与短板讨论
| 工程技术与应用 | Engineering Technology and Application ·66·2017年5月工程检测、勘察中的地球物理勘查方法优势与短板讨论卜传新，肖新星，王 红（湖南省有色地质勘查局二四七队，湖南 长沙 410129）摘 要：文章通过对常用于工程检测、勘察的地球物理勘查方法工作原理、施工场地环境适应、应用局限和费用等进行分析，讨论在工程检测、勘察中的应用优势与短板。
关键词：工程检测、勘察；地球物理勘查；优势；短板中图分类号：P631 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2017）05-0066-02 探地雷达、高密度电法、瞬变电磁法、瞬态瑞雷波法等地球物理勘查方法，近几年来广泛应用于工程勘察、检测，取得了不同程度的应用效果，体现出地球物理勘查方法在工程勘察、检测中的重要作用、优势和前景。
讨论探地雷达、高密度电法、瞬变电磁法、瞬态瑞雷波法等方法在工程检测、勘察中的应用优势与短板，目的在于让工程管理者、设计者了解它们，从而有针对性的选择能达到最佳检测或勘察效果的地球物理勘察方法或组合。
同时，也给从事地球物理勘查人员提供参考。
1 各方法工作原理1.1 瞬变电磁法瞬变电磁法（简称TEM 法），其工作原理是向发送回线输送脉冲直流电流，形成脉冲一次电磁场向地下发送，遇良导电性目标体时，被感应产生二次电磁场。
断电后，二次衰减电磁场返回地面，遇接收回线，被感应产生二次衰减电流，接收机在接收时限内，以响应电位（V/I ）形式接收[1]（见图1）。
图1 瞬变电磁法工作原理示意图1.2 探地雷达探地雷达（简称GPR ），以宽频带短脉冲形式的高频电磁波，通过发送天线送入地下，经存在电性差异的地层或目标体反射后返回地面，由接收天线接收。
高频电磁波在介质中传播时，其传播路径、振幅、波形等随通过的介质电性特征与几何形态变化而变化。
通过对时域波形采集、处理、分析，可推定地层分界面或目标体的空间形态、位置及结构[2]（见图2）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
论地球物理勘查技术应用
[摘要] 文章主要对地球物理勘查技术进行了分析，为了提高探测的准确度,探讨了几种勘查技术提出了一些问题供大家参考。
[关键词] 地下水勘查技术物探技术
地球物理勘查技术发展速度很快,在方法上,直流电阻率法已从高密度电阻率法、高分辨率法等旨在提高直流电阻率分辨率技术发展到重点研究开发仪器轻便、分辨率高的交流电磁法,主要包括频率域电磁测深法(音频大地电磁测深法、可控源大地电磁测深法、mt法)和时间域电磁法(瞬变电磁测深法)等高灵敏度方法。
近几年来,随着现代信息技术的发展,以遥感(rs)、地理信息系统(gis)、全球定位系统(gps)组成的“3s”技术已在地下水勘查工作中得到迅速应用,提高了地下水勘查水平。
下面根据多年来从事地下水地球物理勘查技术研究工作的体会，浅谈地下水地球物理勘查技术目前要解决的几个问题。
1.建立合理的地质-地球物理模型,提高解释精度
众所周知,物探结果仅是地层物性层空间分布特性的反映,解释结果是多解性的。
这种多解性或不稳定性表现在两个方面。
其一涉及到异常源的性质;其二是勘探目标定量化特征,如目标体的形状、大小、埋深及产状要素等。
那么在实际工作中,如何将具有多解性的物探结果进行合理的地质解译,提高资料解释精度,便是水文物探工作者必须深入研究的课题之一。
开展地层岩性与物性之间关系等基础地质问题的深入研究,从而建立合理的地质-地球物理模型,
是提高物探资料解释精度的主要途径之一。
正确合理的地质-地球物理模型的建立,其根本问题是深入研究
地层岩性的地球物理特征,如不同地层岩性所对应的电、磁、震、核、重力等反映特征,空间分布规律和不同地区、不同类型地下水、不同含水介质的岩性结构所反映的地球物理特点。
比如对孔隙水来说,地层岩性成分、沉积颗粒的大小决定着电阻率的大小,不同岩性界面形成不同波阻抗差异的地震波界面,反映到地球物理模型一般为水平层状的大小电阻率相间分布的一种模型。
而对于基岩裂隙水,以寻找富水性构造为主,构造破碎带与围岩之间的岩性成分、冲填物性质、构造发育程度决定着电性、波阻抗、放射性浓度、重力场、磁场等地球物理特征的差异,地球物理模型表现为在水平方向具有地球物理特征差异的二维结构。
因此,只有充分掌握它们之间的关系,才有可能建立一个正确合理的地质-地球物理模型,减小物探解释结果的多解性。
建立正确的地质-地球物理模型是选择合理有效的地球物理勘查技术进行资料反演解释的前提。
2.深层地下水物探技术
目前地下水勘查工作已从中浅部( < 300m)地下水勘查转向深层地下水的勘查,相应,对地球物理勘查技术提出了新的要求,具体讲就是对深部含水体地球物理微弱信号的识别与分辨。
无论是深层地下淡水还是深层地热资源,根据含水介质、地下水类型分为松散层孔隙水、基岩裂隙水、深埋岩溶水三大类。
深层孔隙水受含水层的成因和地貌条件所控制,地球物理主要解决的问题
是:地层岩性的划分、含水层岩性结构、埋深、厚度、地下水矿化度、含水层空间分布规律等。
基岩裂隙水、深埋岩溶水的发育程度与赋水性受构造所控制,地球物理主要解决的问题是:准确确定赋水构造的空间分布特征。
因此,深层地下水的地球物理勘查不仅对采用的仪器设备有较高的要求,而且对资料的处理技术也具有相当重要的要求。
高分辨率地震勘探技术是解决岩性结构的有力手段,它具有定深精度高、分辨能力强的特点。
尤其是近年来新发展的三维地震勘探技术,能更精细、更准确地分辨地层空间分布特征,在地下水勘查工作中将发挥出更重要的作用。
3.地下水水质评价的物探技术
利用地面物探技术快速高效的特点进行水质的评价,将是摆在水文物探工作者面前的一个重要任务。
目前,在所有物性参数中,电性参数是评价水质的唯一参数。
地下水水质的优劣决定着地下水中所含导电离子数目的多少,离子数目越多,导电性越好,地下电阻率越低,反之则高。
因而地层水电阻率与水质密切相关。
欲求准地下水水质,关键的问题是求准地层水电阻率。
阿尔奇公式给出了地层电阻率、地层水电阻率与地层孔隙度之间的数学关系。
研究表明,在一定条件下,地层孔隙度对地层水电阻率的影响至关重要。
对孔隙水来讲,地层孔隙度的变化范围较小,相对容易获得,但对于基岩裂隙水、岩溶水来说,由于含水介质孔隙率变化的随机性,同一构造不同地段其裂隙发育程度不同,裂隙率难以求准。
因此,该类型的地下
水水质评价将是十分困难。
4.建立地下水勘查立体模式,提高综合勘查手段
现代勘查工作已从单一方法向地质调查、地面物探和综合测井、空中物探、“3s”技术等综合方法密切配合方向发展。
目前,这些方法单独或部分组合使用于水资源勘查领域 ,发挥了重要的作用,但仍存在许多不足之处,没有形成系统性的方法技术系列,如针对某
一类地水勘查特点,采取何种勘查模式,才能取得有效的勘查成果。
建立区域地下水立体勘查模式,就是针对不同地下水类型,将空中、地面、井中各种勘查方法进行组合,建立多参数、多方位、多层次的立体勘查模式,指导下一步水资源的勘查。
目前主要研究内容有：(1) 开展不同类型地下水勘查的遥感、航空物探、地面电法、测井、钻探等技术适用范围、使用条件、反映含水体的特征、解决问题的能力进行综合研究。
(2) 开展多参数(包括遥感采集信息参数;航空物探电磁参数、放射性参数;地面电法采集的电性参数、磁性参数;测井反映地层的电性参数、声速参数、放射性参数;钻孔获取的地层岩性参数等)对区域地下水含水体的反映特征及其相互关系的研究 ,建立多参数评价地下水统。
(3) 开展空中、地面、井中各方法之间关系的研究,建立空中、地面、井中三个层次、多方位的、以gis为平台的不同类型地下水立体勘查模式。
5.求取水文地质参数的物探技术
水文地质参数在水文地质调查与评价工作中至关重要。
过去地球物理方法在求取水文地质参数方面的研究工作很少,水文地质参数
多采用抽水试验获得。
如何在未钻孔前利用地球物理方法开展水文地质参数评价,或者在钻孔中利用地球物理方法更准确地求取这些重要的参数,对节约成本,水资源开发规划设计,更科学、合理地开展水资源评价都具有现实意义。
地球物理方法在解决上述问题具有极大的可能性。
5.1 地震技术求取地层孔隙度
利用地震反射波传播的动力学特性,如反射波的振幅、频率、衰减特性、极化特点,反射波的内部结构,外部几何形态等。
从这些地震信息中可以提取非常有用的地层岩性信息,借此确立地震层序、分析地震相等。
除此之外,借助于地震波振幅、频率、极化特性等动力学信息,并结合层速度、钻进、测井等资料,提取岩性和储层参数,如流体成分、孔隙度等。
目前,在石油系统,这方面的研究工作取得长足的发展,主要根据地层的孔隙度分布特征来预测油气资源的开发前景。
如果将这种技术用于地下水资源调查与评价工作中,对地下水含水量的预测,进行水资源量的评价,提高地球物理勘查技术在地下水资源调查工作的作用都具有指导意义。
5.2 频谱激电技术评价含水层渗透性的研究
频谱激电技术属于电磁法勘探技术。
在上世纪七十年代初期我国开始利用,主要用于金属矿床的勘探。
它可区分电磁效应和耦合效应。
近几年,日本科学家开始研究该技术应用于水文地质调查工作中,主要是对含水层渗透性问题的评价,这对进行地下水的运移特征、污水入侵程度的研究均具有较好的效果。
5.3 地面核磁共振找水技术求取水文地质参数
地面核磁共振技术当今世界上最先进的直接探测地下水技术。
在探测深度范围内,地层中有自由水存在,就有核磁共振信号响应。
反之,就没有响应。
信号强弱或衰减快慢直接与水中质子的数量有关,即核磁共振信号的幅值与所探测空间内自由水含量成正比,因此构成了一种直接找水技术,形成了地面核磁共振找水方法。
通过在地面观测核磁共振自由感应衰减信号的初始振幅、相位和质子自旋驰豫时间,研究其间的关系,通过反演计算,获得地下含水层的孔隙度、渗透率、含水率、埋深、厚度等水文地质参数。
5.4 介电常数、核磁共振技术求取孔隙度、渗透率
介电常数、核磁共振测井是测井技术领域中新发展的技术方法。
由于介电常数、核磁共振效应具有直接反映地层含水性的特点,它准确地反映出含水体的富水特征,根据其反映信号的驰豫时间特性来研究含水体的孔隙度和渗透性。
6.建立地下水物探资料综合解释信息系统是物探技术发展的必
然要求
地下水地球物理勘查资料解释系统是融信息管理、数据处理分析、物探成果地质解释于一体的综合性的信息系统。
包括不同地下水类型的地质背景、勘查方法、资料解释结果、综合地质解释结果等基本要素容纳成熟的电法、电磁法等主流的数据处理、反演技术;根据勘探所用手段和存入数据库的数据情况(原始数据或物探成果)由用户制定数据处理流程;依据岩性-物性关系,自动或人机交互式
实现物探成果向地质解释成果的转化。
随着“3s”技术在地学领域应用的发展,地下水地球物理勘查资料综合解释系统进行信息化建设,服务于公益事业,提高我国在这方面现代化管理水平,为地下水管理者和决策者提供方便,是社会发展的必然要求。
总之,随着地下水勘查工作的深入,地球物理技术要解决的问题也日益增多,难度也越来越大。
地球物理要回答的问题不能停留在物性资料的解释上,而是要直接回答与地下水有关的地质问题,如地下水的富水性问题、水质问题等。
地下水勘查手段要向多学科、多层次、多方位发展,借助现代化的手段提高地球物理勘查技术在地下水调查工作中的作用。