地球物理勘探及其应用

蔡会梅

【摘 要】在新中国成立以来，我国地球物理工作在资源勘探中发挥了巨大的作用，取得了举世瞩目的成绩。论文通过介绍地球物理勘探技术的概念、主要的物探方法，探讨了物探技术在土壤污染探测和地质灾害勘探中的有效应用。

【Abstract】Since the founding of new China， China's geophysical work has played a huge role in resource exploration， and has achieved remarkable results. By introducing the concept of geophysical exploration technology and the main geophysical methods， this paper discusses the effective application of geophysical technology in soil pollution exploration and geological disaster exploration.

【關键词】地球物理勘探；物探技术；土壤污染探测；地质灾害勘探

【Keywords】geophysical exploration； geophysical technology； soil pollution detection； geological hazard exploration

【中图分类号】P631 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0055-02

1 地球物理勘探的概述

普通物探亦称地球物理勘探，简称“物探”，是通过观测由地下探测对象与周围介质物理性质的差异所引起的物理场变化，来研究探测对象的形态和性质的一门地质学与物理学的边缘学科。目前，已利用的物理性质包括密度、磁性、电性、弹性、热性和放射性等，与其相应的物探方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地热勘探、放射性勘探。依据工作空间位置的不同，又可划分为地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。按照勘探对象的不同，可划分为金属与非金属、石油与天然气、煤、水文、工程与环境物探等。

从物探技术所包括的三部分内容，即数据采集、处理和解释来看，它属于信息科学的范畴。它的整个发展过程，一方面体现在：仪器设备的性能和观测技术的不断改进完善，使数据采集的精度越来越高；数据处理方法的不断改进，使各种影响因素得以消除；针对不同研究对象不断地优化地球物理方法组合，以得到正确的地质解释。另一方面是研究利用新的物理参数，以扩大信息来源。因此可以看出，地球物理勘探技术的发展，是和相关科学技术的发展息息相关的。

2 物探技术在土壤污染探测中的应用

在我国经济快速发展，人民生活水平不断提高的同时，带来了一系列的环境污染问题。科学家们考察了陕北的黄土高原，东北的黑土地侵蚀基地，以及大量的农村土地现状，发现不少的土地面临着严重的盐碱化、风沙化和重金属污染等问题。由于工业迅猛的发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，都导致了土壤污染。这些土壤问题应该像病人一样得到医生的治疗和修复。土壤改良能够改善贫瘠土壤的营养状况，提升农作物的产量；土壤修复能够解决土壤污染带来的环境问题，让健康的土壤给大家带来健康的生活。

就我国环境现状，土壤污染不仅严重，而且还在转移扩散。有毒化工和重金属污染由工业向农业转移、由城区向农村转移、由地表向地下转移、由水土污染向食品链转移的趋势。为土地把脉看病，解决其风沙化、盐碱化以及重金属污染等问题已是迫在眉睫，而且这也是我们国家重点关注和支持的领域。物探技术可以用来圈定污染物范围，找出污染源，确定受污染的程度，为进一步的土壤治理和改良修复提供依据。所以，物探技术将会在土壤污染探测这一领域中发挥其重要的作用。

物探技术用于土壤污染探测领域还存在一些不足。我国幅员辽阔，土壤地域性差异较大，无法用单一的技术和方法对污染物进行探测、改良和修复。这就需要针对污染源性质的不同，选用不同的地球物理方法对其进行探测和监测。比如根据污染物的电性、磁性、放射性等物理性质的不同，选用电阻率法、激发极化法和探地雷达法（GPR）、磁法、放射性探测法等进行探测。目前，我国已经有很多物探方面和环境方面的专家学者在土壤污染物探测和受污物物性方面做了大量的实验和研究，积累了很多宝贵的经验。土壤污染探测是一门综合性的学科，需要加强多个学科之间的技术交流与合作；需要建立具有专业技术人员的队伍来推进物探技术的更深层次研究；需要研究开发新的探测仪器设备。由于大部分探测作业所处的环境非常恶劣，这就要求探测设备应该具备良好的防尘、防潮和防震等性能，并且还应进一步增强设备的智能化程度，具备较高的分辨率和灵敏度，提高信号采集和数据处理能力，使现有的单一功能的设备向多功能方向发展，突破各种不同探测方法之间的界限，使各种探测方法互相渗透，促进各种方法的发展，加快对污染探测的研究[1]。

3 物探技术在地质灾害勘探中的应用

地质环境是我们人类共同生存，并持续发展所需要的最基本条件。但是在地质改变的过程中地质体及环境发生了巨大的变化，特别是最近几年，我国很多地区出现暴雨、地震、泥石流、滑坡、崩塌、海啸、水土流失、土地沙漠化、土壤盐碱等地质灾害，导致了大量人员、牲畜伤亡，建筑物倒塌毁坏等情况，使人类的生命财产安全、生存环境造成巨大破坏和损失，阻碍了社会经济的发展。

物探技术应用在地质灾害勘探工作中属于一种现代化的科学技术，它可以对地质灾害进行调查、勘探以及危险性评估，提供较为科学的依据，使相关研究部门获得有效的使用数据。此方法具有快速、准确、全面、省时且经济的特点。近些年来，在滑坡，采空区，岩溶土洞，地面塌陷等地质灾害的勘探工作方面，取得了较好的调查结果，并且得到了很好的实践效果。由此可见，地质勘探是对地质灾害进行预防与治理的重要环节，是保护环境建设美好家园的重要部分。

对地质灾害进行预测和监测是地质勘察的主要任务，充分利用所在区域的地质结构特点等信息，对其进行最初的预测工作，划定地质灾害范围目标，然后进行调查研究，划分目标区域，分析目标区域地质结构特点及其发展变化的规律，对目标地质选用适当的技术方法进行扫描勘探，明确目标地质的化学形态状况，统计好数据结果，整理成文件。结合现有的技术，客观地评价调查区域存在的地质灾害风险状况，研究下一步计划和制订合理的治理方案。地质灾害的监测工作主要是在得到真实可靠的数据以后，利用配套的计算机软件对观测数据进行分析和处理，输出各类地质解释图。依据地质灾害发生的背景条件，分析统计地质数据，根据地质灾害的分布情况，判断形成地质灾害的状态，及时对其是否继续扩大发展做出预测，并提出相关预防控制的方法措施。地质灾害危险性评估是对地质灾害的活动程度进行调查、监测、分析、评估的工作，主要评估地质灾害的破坏能力。如灾害活动强度或规模、活动频率、分布密度、危害强度等。为规划、部署、实施地质灾害防治工作提供科学依据。

人类活动区域日益广泛，地壳活动始终不断，必然就导致各种各样的地质灾害出现。物探技术之所以被大范围应用在地质灾害的防治和评估工作中，受到政府的高度重视，主要是因为它能够快速、全面地“透视”地球，得到灾情信息，并进行综合分析、监测、预报和预防地质灾害。

物探技术在我国的工程、资源以及环境保护等领域上都发挥了其重要的作用。随着经济的飞速发展，城市化建设进程不断加快，它在城市建设过程中的影响力也越来越大，物探技术将在城市规划、建设和管理等其他更多的领域为社会主义经济发展做出更大的贡献。

【参考文献】

【1】钱桂兰，张保康，屈建余.普通物探[M].北京：地质出版社，2007.