物探方法在城市地质勘察中的应用研究

毛求明

修水县矿产资源管理局江西省九江市332400

摘要：随着新科技的不断涌现，在地质勘察工作中也因新的设备技术而提高了工作质量和工作效率。本文主要围绕物探这一技术方法在城市地质勘察中的应用议题进行了探讨，分析了工程物探方法的特点，概述了物探方法在地质勘察中的作用，论述了物探方法在工程地质勘察中的应用以及展望了物探技术的未来发展趋势，旨在不断提升工程物探应用技术水平，更好地在我国地质勘察工作中发挥出越来越过的功用。

关键词：物探方法、地质勘察、应用技术

1引言

物探技术是基于探测目标地质与周围介质之间存在的物理或化学性质差异，借助各种设备仪器来观测自然条件下或人工物理场中的变化情况，进而确定地下地质体的空间展布情况，同时得到探测目标的相关物理参数。物探技术的出现和发展为解决地质问题带来了福音，是目前地质相关领域中越来越普遍应用的一项现代化技术。本文主要就地质勘察这一勘探目的谈一下该方法的应用技术及发展趋势，希望给相关人士带来思路和启发。

2工程物探方法的特点分析

工程物探方法是一种集多种学科与一体的现代地质勘探技术，主要的理论基础是物理学科中的力学、光学、声学、电学、热力学、电磁学、核变学等，同时在分析过程中涵盖了物理学、地质学、化学、数学以及计算机等多个学科。因此工程物探方法是具有典型的系统性科学性特征。此外，随着物探技术本身的发展，现代工程物探方法也凸显出更多的应用性优势，如物探技术具有节省时间、探测全面、准确性高、经济成本低等特点，使该技术的应用领域越来越广。

3物探方法在地质勘察中的作用

物探技术在地质勘察中的作用是多方面，主要有以下三点：

首先，物探技术可以为地质勘察工作提供重要的基础资料。地质勘察工作人员在地址勘察工作中，首先会对地质灾害容易发生的地区进行资料的查阅，将地质灾害相关的危险区域划定初步的范围。然后在划定范围内对目标地质体确定合理的物探方法，进行仔细的勘查。最终在勘查数据信息的基础上进行综合分析继而得出科学准确的结论，有效掌握地质灾害体的分布情况及性质形状，针对可能发生的一些地质灾害情况采取科学有效的预防控制措施。

其次，物探技术可以为地质灾害的预防工作提供强有力的信息支持。对于地质灾害的演变过程通常不易察觉，一旦发生灾害往往具有不可抗力，给地区民众带来重大的危害和损失。通过物探技术可以对尚未发生明显地质灾害的区域进行勘查，对所有可能潜藏的危险隐患和相关因素进行分析和评估，作出科学的风险性预测，为制定地质灾害的治理方案提供科学有效的依据，减少民众的伤亡和地区经济的损失。

其三，物探技术可以为地质灾害的应急抢险工作提供有效的助力。在工程地质灾害发生时，灾害周围的区域往往也会受到不可避免的波及性影响，为了尽可能减少对周边区域带来危害，利用物探技术可以有效探测到地质灾害的发生和演变情况，在波及性灾害事发前快速及时地获取地质信息和有关灾情信息，减少更大的灾害伤亡和损失。

4物探方法在工程地质勘察中的应用

在工程地质勘察中，物探技术的应用方法主要有重力勘探、电法勘探、磁法勘探、地震勘探等。在实际应用过程中，不仅可以采取单一的物探方法，也可以采用多种方法联合使用的综合物探方法。

（一）重力勘探

重力勘探是以万有引力定律为理论基础，由于地壳中各种岩矿体的密度差异会引起重力变化，因此可以通过对这些重力异常变化情况来进行定性或定量的解释，腿短不同密度的岩矿体埋藏情况，进而找出岩矿体存在的位置以及探测目标的地质构造情况。工作人员在进行重力勘探时分别进行预查、普查、详查以及细测四步。即先在空白区进行大面积小比例尺的测量获得大致构造轮廓，确定下一步的调查区域，然后对划定区域进行构造特征的调查，之后在圈定的范围内进行重力测量，寻找异常规律进行详细分析找到岩矿体部位，最后再岩矿体位置进行精细的测量，获得岩矿体的形状特征。

（二）电法勘探

常见的电法勘探有高密度电阻率法、激发极化法、电磁感应法。高密度电阻率法是通过在观测中设置高密度的观测点来提高测量的精准度。在野外测量时，工作人员将电极置于测点上，然后利用工程电测仪实现数据的及时采集，并通过计算机对数据进行分析和处理，最终获得地电断面分布的各种参数。激发极化法主要是基于岩矿石的激发极化效应出现的差异所进行的测量方法。电磁法是一种可控源频率测深方法，通过创建人工场源，对传送到地下的电偶极源的电磁场分量进行测量。测量时电极电源的间隔距离为1至2千米范围内，距离场源10千米范围内相当于一个平面波，在10千米范围外设点测量。电磁法是高密度电阻率法和激发极化法的有效补充，对深层的地质性状分析工作十分适用。

（三）磁法勘探

磁法勘探的原理是基于岩矿石等磁性体产生的磁场与地球磁场相叠加后引发的磁场发生异常变化。这种叠加后的次生磁场包含深部岩层的区域异常和浅部岩层的局部异常。该方法应用十分普遍，如利用磁法勘探可以有效探测地下热源、含水破碎带、地下电缆以及地下管道等分布情况，为城市地质勘察工作提供了很多的便利。随着该物探方法的应用和发展，磁力仪等装置的更新换代速度也越来越快，涌现出了光泵式、旋进式、感应式、超导式等磁力仪类型，在测量的精密度方面也逐渐向着适应性更强，测量宽度更大，精准度更高的方向发展。

（四）地震勘探

地震勘探的原理是基于地下介质具有不同的密度和弹性差异，通过人工震源发出地震波来测量大地的响应情况，以此来间接判断出岩矿层的形态性质。人工震源既可以是重锤震源、气动震源，还可以是炸药等化学品来引发。该物探方法对于地质分层的详细勘查十分有利，在研究和应用方面主要集中在分辨率的提升上。在探讨的数据采集作业中，需要针对各种勘探的要求采用不同排列方式的检波器，这样可以使记录在磁带上的数字信号更加平均，提高测量结果的准确性。之后对获得的地震数据进行处理，主要是去除干扰信号，提高信噪比和分辨率，此外也可以更加准确地使空间归位。目前在对地震数据处理过程中往往是借助于高速的电子计算设备和技术来完成，通过各种软解系统实现对复杂构造地区地震图像的描述。数据处理分析后需进行各种资料的系统化合并，作出地震构造和地层等地质形状的解释。

5物探技术的发展趋势

随着各学科技术的快速发展，物探技术这一系统性学科的发展速度也将随之加快。从技术发展上来看，单一的物探方法将越来越深入，向着精细化的纵深方向发展；而综合物探方法的协同性和融合性也越来越强，一些分析类软件的适用性更广，对于从业人员的技能和素质要求也向多学科方向转变，需要兼具多种物探技术和实操技能，以此来满足实际地质勘察工作的需求。从产业发展上看，随着物探技术在各个行业中突显出越来越多的优势，物探技术的研究和应用也将不再仅存于国家政府机构部门以及高等院校中，越来越多的社会专业型物探技术服务公司也将诞生，推动物探技术更快速的应用和普及。此外，国家标准委员会在物探技术方法上也将建立更完善的测量规程和技术标准，更好地指导从业人员进行技术应用。

6结语

总之，物探方法具有不可比拟的技术优势，在国家“十三五”期间，随着城市建设和产业发展进程的加快，物探方法也将发挥出更加的应用价值。

参考文献：

[1]物探方法在地质勘查中的作用，何欣，《黑龙江科技信息》，2015（14）

[2]物探方法在地质灾害勘查中的应用，李远强，陈伟，吴彬，《城市地质》，2015（S1）

[3]物探方法在工程地质勘查中的应用，高云升，《科学技术创新》，2013（14）