物探——地球物理勘探的簡稱,它是以地下巖土層(或地質(zhì)體)的物性差異為基礎,通過儀器觀測自然或人工物理場的變化,確定地下地質(zhì)體的空間展布范圍(大小、形狀、埋深等)并可測定巖土體的物性參數(shù),達到解決地質(zhì)問題的一種物理勘探方法。 按照勘探對象的不同,物探技術又分為三大分支,即石油物探、固體礦物探和水工環(huán)物探(簡稱工程物探),我們使用的為工程物探。 工程物探技術方法門類眾多,它們依據(jù)的原理和使用的儀器設備也各有不同,隨著科學技術的進步,物探技術的發(fā)展日趨成熟,而且新的方法技術不斷涌現(xiàn),幾年前還認為無法解決的問題,幾年后由于某種新方法、新技術、新儀器的出現(xiàn)迎刃而解的實例是常見的。它是地質(zhì)科學中一門新興的、十分活躍、發(fā)展很快的學科,它又是工程勘察的重要方法之一,在某種程度上講,它的應用與發(fā)展已成為衡量地質(zhì)勘察現(xiàn)代化水平的重要標志。
遙感技術 根據(jù)電磁波輻射(發(fā)射、吸收、反射)的理論,應用各種光學、電子學探測器對遠距離目標進行探測和識別的綜合技術。航空攝影地質(zhì)是早的一種遙感地質(zhì)方法,至今仍然是遙感地質(zhì)中一個重要的組成部分。60年代以來,在運載工具、傳感器及圖像處理、解釋方法上都有了迅速發(fā)展。除可見光波段攝影黑白像片和彩色像片外,還發(fā)展了紅外線,多波段、雷達、激光等技術。利用地物反射人工發(fā)射的電磁波進行遙感的稱為主動遙感;利用地物反射太陽輻射的或由地物自身發(fā)射的電磁波進行遙感的稱為被動遙感。遙感技術可以提供有關地貌、巖性、地層、褶皺、斷層、構造、巖漿巖以及隱伏構造和深部構造的資料。紅外遙感技術在水文地質(zhì)勘察中具有特別重要的意義。遙感技術不僅能克服地面點、線調(diào)查的局限性及視野的阻隔,使人們能從整體上宏觀地進行地質(zhì)研究,而且還能提供各種電磁波的地質(zhì)信息,其中微波能穿透植被和第四紀地層,提供一定深度范圍的地質(zhì)信息。此外,還可以對一個地區(qū)反復成像,以取得的的地質(zhì)動態(tài)資料。
地球物理測井 地球物理方法在鉆井中的應用。工程物探中常用的有視電阻率測井、自然電位測井、天然放射性測井、聲波測井等。綜合分析幾條測井曲線可劃分鉆孔地層巖性剖面。用中子-伽瑪測井或聲波測井方法可以測定地層的孔隙度。自然電位測井方法還可以在泥漿鉆孔中分層測定地下水的礦化度。利用井液電阻率測井或井中流速儀可以研究鉆井中地下水的運動。井中攝影和井中光學電視可以獲得鉆井剖面的實際圖像,而超聲電視測井則可以在泥漿中獲得清晰的孔壁圖像,可區(qū)分巖性、查明裂隙、溶穴、套管的裂縫等,甚至可以確定巖層的產(chǎn)狀。不同測井方法的井下探測器各有其特點。但是所測量的參數(shù)均將轉換成電訊號,通過電纜傳輸?shù)降孛鏈y井儀中并記錄在像紙、紙帶或磁帶上。
聲波探測 利用聲波(或超聲波)對巖體進行探測的方法。由于頻率高、波長短,因此分辨率高。主要用于測定巖體的物理力學參數(shù)、確定洞室?guī)r石應力松弛范圍、探測溶穴及檢查水泥灌漿效果等。但是,由于巖石對高頻波的吸收、衰減和散射比較嚴重,因而探測的距離不大。聲波探測可分為主動和被動兩種方式。 主動方式 由聲源信號發(fā)生器(發(fā)射機)向壓電材料制成的換能器發(fā)射一電脈沖激勵晶片振動,產(chǎn)生聲波向巖石發(fā)射。聲波在巖體中傳播,經(jīng)接收換能器接收并轉換成電信號送至接收機,放大之后在示波管屏幕上顯示波形圖。從波形圖上可直接讀出聲波的初至時間,再根據(jù)已知的探測距離,計算出聲波速度。 被動方式 觀測巖體由于受力變形過程中所釋放出來的應變能引起的聲波??捎靡粤私鈳r體內(nèi)部應力狀態(tài)等。