纪银涛

摘  要：本文对地质勘测中的综合物探技术应用问题进行了探讨，文章从阐述综合物探技术概念入手，进一步分析了综合物探技术的信号数据采集操作要点，最后对主要的综合物探方法展开了研究。

关键词：地质勘测;综合物探技术;概念;信号数据采集

前言

在现代社会中，各种工程建设、煤矿开采、地籍管理等工作的开展都离不开专业的测绘作业，地质勘测工作也因此显得尤为必要。在地质勘测过程中，运用专业的物探技术，有利于保证工作准确性，同时提升工作效率，为后期一系列工作的开展奠定信息基础。而对于我国工程与环境物探来讲最大的不足在于仪器设备生产这块，方法与技术方面还算比较先进，现在的很多设备都要靠进口，国 产的分辨率达不到要求，因此如何对各类综合物探技术进行创新运用，值得思考。

1.综合物探技术概述

物探技术是地球物理勘探的简称，它之所以能够解决或查明有关地质和工程问题，是因为所要探测的地质对象与周围介质间存在某种物性差异。而这种物性差异可影响被寻找地质体周围某种天然或人工物理场的分布特征。物探技术就是利用先进的物探仪器来摄取这些物理场的分布并与均质条件下的物理场相比较，找出差异的部分来研究与勘探对象之间的关系，达到解决地质问题或工程问题之目的。物探技术方法门类众多，它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同，随着科学技术的进步，物探技术的发展日趋成熟，而且新的方法技术不断涌现，但因为各种物探方法的应用都依据一定的物理前提，且地质、地球物理条件和边界特征对测试成果具有较大的影响，使得这些方法技术存在着一定的条件性和局限性，加之大中型重点工程大多具有比较复杂的地质和工程问题，所以采用单一的物探方法一般难以查明或解决有关地质和工程问题，此时应考虑综合物探进行施测，以提高物探成果的地质解释精度和成果分析质量，满足工程勘察之需。

2.综合物探技术的信号数据采集

2.1测线布置

信号数据的采集工作包括多个方面，其中任何一个步骤都将直接影响到综合物探的整体勘测效果。这里首先要做到的就是保证测线布置的合理性。从当前的工作情况来看，测线布置工作的内容主要是要保证综合物探能够准确的探测到表层土层的厚度，因此现场测线布置必须确保面波测点与折射波测点的位置一致，以便实现对信号数据的综合应用。对于测线布置来讲，通常需要采取针对性的布置技术和措施。在实际的信号数据采集过程中，尽管不同的步骤可以使用不同类型的技术措施，但是对于测线布置则最好还是采用针对性的技术措施来保证综合物探的質量。

2.2参数设计

测试参数的设计，是为了确保现场采集到的信号数据，能够科学精确的地反映地层地质的物理力学特点。另外，现场数据收集时，应该最大程度的降低来自噪声信号的干扰。一般来说，现场测试参数的设计有几项原则：首先，激震方式的选择，在信号搜集工作中一般使用炸药的激发或者选择锤击的激发方式;其次，偏移距的选择，在勘探地层分界时，为了避免出现类似区域反应，所以，往往偏移距的为排列长度的六分之一至二分之一之间;再其次，就是道间距选择，从面波法的角度来看，道间距一般是小于最小的勘探深度。在现场信号收集过程中，如果之前无法准确了解土层的可能厚度，那可以将道间距设置距离较小，避免勘探不了较薄的土层，建议距离为选取1 m或1.5 m。

2.3测试步骤

现场测试过程中，不管测点布置有多么紧凑，测点必须是对测试区域的部分抽样，需要清楚知道测试区域的全面的情况。所以必须在开始之前对现场进行排查，确定最终的测试位置，然后依照上文所说的原则，收集面波和折射波的现场测试参数。最后综合进行详细探测。

3.主要的综合物探方法

3.1 瞬变电磁法的应用

在使用瞬变电磁法来进行水文地质信息勘探时，应先选择好瞬变电磁仪的安装位置，并根据探测目标区域的实际情况将发射线圈和接收线圈放置于相近的位置，两者距离不能超过十米，然后在进行探测，探测深度能达到一百米，在接通电流时，控制发射频率在二十五赫兹，发射电流为十七安，时间窗口能设置则二十门左右。以矿井内地质勘察为例，由于该地区往往与周围介质的电阻率有差异，通常寒武系灰岩和煤系的电阻率要比周围岩层的电阻率高，含水断层和裂隙的电阻率偏低，因此了解该区域的不同深度电阻率，通过瞬变电磁法的工作原理，就可以了解探测区域的水文地质特征，并作出科学合理的评价，根据探测信息制定可行的水文地质灾害的应对措施。

3.2 井下三维电法的应用

井下三维电法指的是在电源电场理论上衍生出的探测方法，在进行实际操作时，采用高密度电法仪的探测方法测量一圈工作面井道，从而对观察到的数据进行计算，得到工作面底板视电阻值，也可以对三维成像进行合理的解释，例如，在某个矿井开采单位的勘测中，曾探测带工作底板以下100米，就可以根据高度密度法进行事先预测，查看地层状况相符的视电阻率分布的三维数据，得出地质规律和探测结果不相符，探测分辨率较低，所以在后续的工作中，应重新建立数学模型，并根据本区域的实际情况找到合适的综合方法，从而保证煤矿矿井的安全性。

3.3 探地雷达法

探地雷达方法是通过发射天线向地下发射高频电磁波，通过接收天线接收反射回地面的电磁波，电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的分界面时发生反射，根据接收到的电磁波的波形、振幅强度和时间的变化等特征推断地下介质的空间位置、构造和埋藏深度等。探地雷达的探测深度与天线发射的信号频率和介质的电阻率有显著关系。信号频率越低，在介质中的衰减越弱，探测深度则越大;介质电阻率越高则探测深度越大。探地雷达可用于检测各种材料，如岩石、泥土、砾石，以及人造材料如混凝土、砖、沥青等的组成。雷达可确定金属或非金属管道、下水道、缆线、缆线管道、孔洞、基础层、混凝土中的钢筋及其它地下埋件的位置。它还可检测不同岩层的深度和厚度，并常用于地面作业开工前对地面作一个广泛的调查。

3.4地球化学法

地球化学法用于地层的探测，前人已进行了大量的研究。尤其是对于活动断层等地质的探测，由于断层处于岩石破碎、结构相对松散、空隙贯通性好，因此，在断层破碎带内及其附近常出现元素的特征规则分布。通过探测这些化学异常，利用其分布规律可以确定断层的空间位置、产状等。在浅层断层探测中，最常用的地球化学探测方法为土壤氡测量和土壤汞测量。地球化学法定位断层位置的精度定位与断层的性质、构造复杂程度、埋深以及探测点位间距等有关，一般定位精度在几米只几十米。

结语

综上所述，加强对地质勘测中的综合物探技术应用的探讨，意义重大。相关工作人员需要明确综合物探技术概念及相关的信号数据采集操作要点，如：包括测线布置、参数设计、测试步骤等，在此基础上对主要的综合物探方法，如：瞬变电磁法、井下三维电法、探地雷达法、地球化学法等展开研究。

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