关于物探的相关知识分析

  Aaron ·  2013-07-12 23:18  ·  18431 次点击
地球物理勘探简称“物探”,即用物理的原理研究地质构造和解决找矿勘探中问题的方法。它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础,用不同的物理方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化,通过分析、研究所获得的物探资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。目前主要的物探方法有:重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。依据工作空间的不同,又可分为:地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。
应用物理学原理勘查地下矿产﹑研究地质构造的一种方法和理论。简称物探。它在工程建设和环境保护等方面有较广泛的运用。地下赋存的岩(矿)体或地质构造基于它们所具有的物理性质﹑规模大小及所处的位置﹐都有相应的物理现象反映到地表或地表附近﹐这种物理现象是地球整体物理现象的一部分。地球物理勘探的主要工作内容是利用相适应的仪器(见地质仪器)测量﹑接收工作区域的各种物理现象的信息﹐应用有效的处理方法从中提取出需要的信息﹐并根据岩(矿)体或构造和围岩的物性差异﹐结合地质条件进行分析﹐做出地质解释﹐推断探测对象在地下赋存的位置﹑大小范围和产状﹐以及反映相应物性特征的物理量等﹐作出相应的解释推断的图件。地理物理勘探是地质调查和地质学研究不可缺少的一种手段和方法。地理物理勘探所给出的是根据物理现象对地质体或地质构造做出解释推断的结果﹐因此﹐它是间接的勘探方法。此外﹐用地球物理方法研究或勘查地质体或地质构造﹐是根据测量数据或所观测的地球物理场求解场源体的问题﹐是地球物理场的反演的问题﹐而反演的结果一般是多解的﹐因此﹐地球物理勘探存在多解性的问题。为了获得更准确更有效的解释结果﹐一般尽可能通过多种物探方法配合﹐进行对比研究﹐同时﹐要注重与地质调查和地质理论的研究相结合﹐进行综合分析判断。
地球物理场
各种地球物理方法在地表或地表附近测量的各种物理现象的信息可以统称为地球物理场的信息。地球物理场可分为天然存在的地球物理场和人工激发的地球物理场。地球的重力场﹑地磁场﹑地电场﹑地温场﹑核物理场是天然存在的地球物理场﹔由人工爆炸产生弹性波在地下传播的弹性波场﹑向地下供电在地下产生的局部电场﹑向地下发射电磁波激发出的电磁场等﹐属于人工的激发的地球物理场。地球物理场还可分为正常场和异常场。异常场是由勘探对象所引起的局部地球物理场﹐例如赋存在地下的磁铁矿体或磁性岩体产生的磁场﹐这部分磁场迭加在它的围岩和地球其它部分产生的磁场之中﹐在研究观测得来的磁场时﹐就要区分或提取出磁异常场﹔又如铬铁矿的密度比围岩的密度大﹐盐丘岩体的密度比围岩的密度小﹐这两种情况分别会引起重力场局部增强或减弱的异常现象。地球物理勘探正是根据对正常场和异常场的分布特征进行地质解释和推断的。人工激发的地球物理场﹐如爆炸产生的弹性波场﹐弹性波在岩层中传播遇到不同密度的分界面时会发生反射﹑折射和能量衰减等现象﹐根据弹性波返回到地面的时间来研究其传播速度﹑岩层厚度和产状等问题。人工场源的优点是场源的参数为已知﹐便于控制﹐分辨力较高﹐能够取得较好的地质效果﹐但费用较大。
分类
地球物理勘探常利用的岩石物理性质有﹕密度﹑磁导率﹑电导率﹑弹性﹑热导率﹑放射性。与此相应的勘探方法有﹕重力勘探﹑磁法勘探﹑电法勘探﹑地震勘探﹑地温法勘探﹑核法勘探。从测量所在的空间位置和区域的不同又可以划分为﹕地面地球物理勘探﹑航空地球物理勘探﹑海洋地球物理勘探﹑钻孔地球物理勘探等。根据研究对象的不同还可划分为﹕金属地球物理勘探﹑石油地球物理勘探﹑煤田地球物理勘探﹑水文地质地球物理勘探﹑工程地质地球物理勘探和深部地质地球物理勘探等。
发展方向
引进现代电子计算器技术﹐进一步压制干扰﹐提高分辨能力﹐提取更多的有用信息﹐发展反演的理论和技术﹐提高各类地质问题的地球物理解释﹑推断效果并不断提高地球物理数据处理的工作效率和图像处理技术。地球物理勘探仪器要向轻便化﹑高精度﹑多功能﹑数字化﹑系列化和智能化的方向发展。现代地质学理论的发展﹐使深部地质问题的研究愈显重要。应用于这方面研究的人工地震反射剖面﹑大地电磁测深﹑重力﹑磁法﹑地热等地球物理勘探方法﹐已显示出其潜力和优越性。
方法
重力勘探地球物理勘探方法之一。是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异,就可以用精密的重力测量仪器(主要为重力仪和扭秤)找出重力异常。然后,结合工作地区的地质和其他物探资料,对重力异常进行定性解释和定量解释,便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况,进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。
磁法勘探是地球物理勘探方法之一。自然界的岩石和矿石具有不同磁性,可以产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产(如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等);进行地质填图;研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探工作,取得了良好的地质效果。磁法勘探也是基本地球物理手段,国家已纳入在全国范围内进行系统测量的计划,并已基本覆盖了全国重要地区。
电法勘探是根据岩石和矿石电学性质(如导电性、电化学活动性、电磁感应特性和介电性,即所谓“电性差异”)来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场,分析、解释这些场的特点和规律达到找矿勘探的目的。电法勘探分为两大类。研究直流电场的,统称为直流电法,包括有电阻率法、充电法、自然电场法和直流激发极化法等;研究交变电磁场的,统称为交流电法,包括有交流激发极化法、电磁法、大地电磁场法、无线电波透视法和微波法等。按工作场所的差别,电法勘探又分为地面电法、坑道和井中电法、航空电法、海洋电法等。
地震勘探是近代发展变化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向地下传播时,遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面,用专门的仪器可记录这些波,分析所得记录的特点,如波的传播时间、振动形状等,通过专门的计算或仪器处理,能较准确地测定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造甚至直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。近年来,应用天然震源的各种地震勘探方法也不断得到发展。
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