物探方法技術(shù)

1、物探方法技術(shù),昆 明 理 工 大 學(xué) 國土資源工程學(xué)院 李文堯物探方法技術(shù),一、什么是物探 二、物探方法分類 三、六大類方法的概念、用途、特點(diǎn) 四、物探優(yōu)點(diǎn) 五、物探缺點(diǎn) 六、物探方法與技術(shù) 七、物探的應(yīng)用及實(shí)例,一、什么是物探,物探： 是用物理方法進(jìn)行勘查（探）的一種方法。,1、物探的概念,是以不同巖、礦、土（介質(zhì)）之間的物性差異為物質(zhì)基礎(chǔ)， 利用物理學(xué)原理， 通過觀測(cè)和研究地球物理場(chǎng)的時(shí)空分布規(guī)律， 來解決地質(zhì)問題（介質(zhì)物性空間分布）的方法。,2、物探概念的要點(diǎn),1、基礎(chǔ)物性差異 2、原理物理原理 3、手段儀器觀測(cè)、研究 4、對(duì)象地球物理場(chǎng) 時(shí)空分布規(guī)律 5、目的

2、解決地質(zhì)問題,3、巖（礦）土物理性質(zhì)（物性）,密度； 磁性（磁導(dǎo)率、磁化率、剩余磁性）； 電性（電導(dǎo)率、極化率、介電常數(shù)）； 彈性（彈性波速度等）； 放射性； 熱物理性等。 有物性差異，才有物探工作的前提。,4、地球物理場(chǎng),地球物理場(chǎng)： 地球內(nèi)部及其周圍的具有物理作用的空間。 例如： 重力場(chǎng)；磁場(chǎng)；電場(chǎng)；彈性波場(chǎng)；放射性場(chǎng)；地?zé)釄?chǎng)等。,5、物探的同義詞,地球物理勘查 Geophysical exploration 物探 地球物理勘探 勘查地球物理 勘探地球物理 地球物理探礦 物碳 木碳 誤探 密探,1、地球物理勘查 2、Geophysical exploration 3、物探 4、地球物理勘探

3、 5、勘查地球物理 6、勘探地球物理 7、地球物理探礦 8、物碳 9、木碳 10、誤探 11、密探 12是國標(biāo)，37是同義詞，811是笑話。 在方法后可加“法”或“學(xué)”字。,二、物探方法分類,1、按物性分類 2、按空間分類 3、按地質(zhì)目標(biāo)分類 4、按場(chǎng)源性質(zhì)分類 5、按場(chǎng)源時(shí)間特性分類,1、按物性分類,（1）重力勘探； （2）磁法勘探； （3）電法勘探； （4）地震勘探； （5）放射性勘探； （6）地?zé)峥碧健?2、按空間分類,航空物探； 地面物探； 地下物探； 海洋物探。,3、按地質(zhì)目標(biāo)分類,金屬非金屬礦物探（簡稱金屬物探）； 石油與天然氣物探（簡稱石油物探）； 煤田物探； 工程與環(huán)境物探；

4、城市與環(huán)境物探（簡稱城市物探）等。,（1）金屬非金屬礦物探（簡稱金屬物探）（2）水文與工程物探（簡稱水工物探）,金屬物探-是用于勘查金屬非金屬礦的一套物探方法(主要方法是重力、磁法、電法，其次是地震、放射性、地?zé)峥碧剑?水工物探-是用于水文與工程勘察的一套物探方法(主要方法是地震、聲波、電法，其次是重力、磁法、放射性、地?zé)峥碧剑?4、按場(chǎng)源性質(zhì)分類,人工場(chǎng)法（或主動(dòng)源法）； 天然場(chǎng)法（被動(dòng)源法）； 人工場(chǎng)和天然場(chǎng)法（混合源法）。,5、按場(chǎng)源時(shí)間特性分類,（1）時(shí)間域法 （穩(wěn)定場(chǎng)法，在電法中為傳導(dǎo)類方法，包括直流方法和過渡過程法或脈沖瞬變法）； （2）頻率域法 （交變場(chǎng)法，在電法中為感應(yīng)類方法，

5、包括低頻法和高頻法）,三、六類方法的概念、用途、特點(diǎn),1、重力勘探； 2、磁法勘探； 3、電法勘探； 4、地震勘探； 5、放射性勘探； 6、地?zé)峥碧健?1、重力勘探,以巖石、礦石、土（介質(zhì)）之間的密度差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)和研究重力場(chǎng)的變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：地質(zhì)構(gòu)造； 圈定巖體； 尋找密度差異大的礦產(chǎn)等； 水文、工程、環(huán)境地質(zhì)問題； 航天問題。 特點(diǎn)：理論成熟，輕便、快速。 但應(yīng)用范圍小，地形改正工作量大。,2、磁法勘探,以巖石、礦石、土（介質(zhì)）之間的磁性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究磁場(chǎng)的變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：尋找具磁性礦產(chǎn)； 尋找與磁性礦物相關(guān)的各種礦產(chǎn)； 地質(zhì)填

6、圖； 圈定巖體； 地質(zhì)構(gòu)造等。 特點(diǎn)：理論成熟，輕便、快速、成本低 。 但應(yīng)用范圍不夠廣。,3、電法勘探,以巖石、礦石、土（介質(zhì)）之間的電性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究天然及人工電磁場(chǎng)的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：地質(zhì)構(gòu)造； 尋找油氣田、煤田； 尋找金屬與非金屬礦產(chǎn)； 水、工、環(huán)地質(zhì)問題等。 特點(diǎn)：三多：參數(shù)多，場(chǎng)源多，方法多； 二廣：應(yīng)用空間廣，應(yīng)用領(lǐng)域廣。 但受地形及外部電磁場(chǎng)干擾大。,電法詳細(xì)分類,測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法,測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法,測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法,測(cè)磁場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法,點(diǎn)源法； 均勻場(chǎng)源法； 偶極場(chǎng)源法； 充電場(chǎng)源法。,感應(yīng)類電法（電磁法）按場(chǎng)源分類（常用）,4、地震

7、勘探,以巖石、礦石、土（介質(zhì)）之間的彈性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究地震波的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：地層分層； 地質(zhì)構(gòu)造； 尋找油氣田、煤田； 水文、工程地質(zhì)問題等。 特點(diǎn)：探測(cè)深度大，精度高。但要放炮，工作難度大，破壞環(huán)境。,地震勘探的分類,折射波法； 反射波法； 面波法。,5、放射性勘探,以某些元素具有天然和人工激發(fā)的核輻射特性為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究核輻射場(chǎng)的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：放射性鈾、釷礦、鉀鹽礦； 與放射性元素伴生的稀有、稀土； 尋找油氣田、煤田； 尋水； 環(huán)境監(jiān)測(cè)等。 特點(diǎn)：不受環(huán)境干擾，高效、方便、低成本、可確定礦石品位等優(yōu)點(diǎn)。但探測(cè)深度淺。

8、,放射性勘探的分類,天然核輻射法：測(cè)量法； 測(cè)量法。 人工核輻射法：x射線熒光法； 中子法； 光核反應(yīng)法。,6、地?zé)峥碧?以巖石、礦石、土（介質(zhì)）之間的熱物理性質(zhì)差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究地?zé)釄?chǎng)的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。 用途：地?zé)崽铮?地質(zhì)構(gòu)造； 預(yù)測(cè)油氣遠(yuǎn)景區(qū)； 間接預(yù)測(cè)金屬礦； 預(yù)測(cè)礦山熱害等。 特點(diǎn)：可用航空照片、紅外照片方法測(cè)溫，快速、高效。但受氣候、環(huán)境干擾大。,四、物探的優(yōu)點(diǎn),1、無損探測(cè)性 2、不可代替性 3、延長視力性（探測(cè)深度大） 4、快速性 5、經(jīng)濟(jì)性,五、物探的缺點(diǎn),1、多解性 2、間接性 3、誤差性,六、物探方法與技術(shù),1、應(yīng)用條件 2、方法選擇 3、物探技

9、術(shù) 4、物探工序 5、異常驗(yàn)證方法,1、物探的應(yīng)用條件,物探的應(yīng)用前提條件（重點(diǎn)） ： （一）、必要條件： 、要有物性差異； （二）、充分條件： 、目前儀器技術(shù)條件下，能測(cè)出異常： （1）場(chǎng)源體要有一定的規(guī)模， （2）場(chǎng)源體要有一定的埋深比， （3）儀器要有一定靈敏度； 、干攏要小或能壓制或能分辨異常； 4、環(huán)境條件允許。,2、方法選擇,（1）、有效原則 （2）、綜合物探方法原則 （3）、快速原則 （4）、經(jīng)濟(jì)原則 （5）、先進(jìn)原則,（1）、有效原則,1）、指有效物探方法、物探裝置 2）、如何知道有效？（應(yīng)用條件） 、測(cè)定物性參數(shù)（物性差異） 、方法有效性試驗(yàn)（充分條件） 、理論分析 、正演計(jì)

10、算 、收集資料 、類比法 、現(xiàn)場(chǎng)踏勘,（2）、綜合物探方法原則,克服： 多解性 間接性 誤差性 發(fā)現(xiàn)異常 定位場(chǎng)源體,2、方法選擇,（1）、有效原則 （2）、綜合物探方法原則 （3）、快速原則（周期） （4）、經(jīng)濟(jì)原則（成本） （5）、先進(jìn)原則（精度）,3、物探技術(shù),（1）、測(cè)區(qū)范圍 （2）、比例尺（網(wǎng)度） （3）、物探精度 （4）、測(cè)量儀器 （4）、測(cè)量方法 （5）、質(zhì)量要求,3、物探技術(shù),（1）、測(cè)區(qū)范圍： 要有正常場(chǎng) （2）、比例尺（網(wǎng)度）： 線距：1-3線有異常 點(diǎn)距：3-5個(gè)點(diǎn)有異常 （3）、物探精度： 最小異常的1/3-1/5 （4）、測(cè)量儀器 （4）、測(cè)量方法 （5）、質(zhì)量要求,

11、（4）、測(cè)量儀器,合格： 1）、準(zhǔn)確性 2）、精密性 3）、穩(wěn)定性 4）、一致性,（4）、測(cè)量方法,1）、解決問題 2）、達(dá)質(zhì)量要求 3）、流程合理 4）、按設(shè)計(jì)施工,（5）、質(zhì)量要求,1）、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 2）、檢查量 3）、檢查分布 4）、檢查方法 5）、質(zhì)量指標(biāo)明確,4、物探工序,確定目的任務(wù) 踏勘 方法有效性試驗(yàn) 設(shè)計(jì) 野外施工 室內(nèi)工作 編報(bào)告 異常驗(yàn)證,5、異常驗(yàn)證方法,驗(yàn)證方法合理 注意多解性 注意誤差性 注重實(shí)踐-認(rèn)識(shí)實(shí)踐,七、物探的應(yīng)用及實(shí)例,（一）、物探的應(yīng)用 （二）、應(yīng)用實(shí)例,（一）、物探的應(yīng)用,1、在礦產(chǎn)資源中的應(yīng)用 2、工程中的應(yīng)用 3、水文地質(zhì)中的應(yīng)用 4、環(huán)境災(zāi)害中的應(yīng)

12、用 5、考古中的應(yīng)用,1、在礦產(chǎn)資源中的應(yīng)用,（1）地質(zhì)填圖 （2）解決構(gòu)造問題 （3）圏定隱伏巖體 （4）圏定礦化帶、礦體 （5）礦體形態(tài)、空間位置 （6）指導(dǎo)礦山生產(chǎn),2、工程中的應(yīng)用,（1）、地基勘察中的應(yīng)用 （2）、施工工程中的應(yīng)用 （3）、工程檢測(cè)中的應(yīng)用,（1）地基勘察中的應(yīng)用,1）土、石界面劃分 2）土的空間分布及性質(zhì) 土的土的空間分布：垂向；橫向 土的性質(zhì)：粘土、軟土、砂土等 3）巖體的空間分布及性質(zhì) 巖體的土的空間分布：垂向；橫向 巖體的性質(zhì)：不同巖類 同巖類：風(fēng)化性；硬度、密度；完整性； 穩(wěn)定性等 4）地基震動(dòng)特性：卓越周期、固有頻率等,（2）施工工程中的應(yīng)用,1）超前預(yù)

13、2）開挖巖體質(zhì)量,（3）工程檢測(cè)中的應(yīng)用,1）工程的空間分布 管道位置：水、電、煤氣、下水道等； 路基、壩基、隧道壁厚度； 鋼筋分布，長度； 樁基長度等。 2）工程質(zhì)量檢測(cè) 工程體硬度、標(biāo)號(hào)檢測(cè)（混凝土、灌漿、圍巖）； 工程體破損檢測(cè)：斷樁、擴(kuò)徑、縮徑； 腐蝕體（鐵管）； 滲漏：管道、坎基滲漏。,3、水文在質(zhì)中的應(yīng)用,（1）找地?zé)幔簻囟葓?chǎng)法，解決構(gòu)造； （2）找冷水 砂層水：核磁共振、電阻率法，約100m； 構(gòu)造水：找構(gòu)造：核磁共振、 IP、放射性等； 承壓水：找潛水面：核磁共振、IP、地震等； 巖溶水：核磁共振、電法等。 （3）水的流向流速（時(shí)間性）：自電、充電法。,4、環(huán)境災(zāi)害中的應(yīng)用,（1）污染區(qū)的確定：如放射性高含量區(qū)； （2）滑坡、陷落柱、溶洞探測(cè)； （3）病害工程：路基、橋函、隧道、壩體病害勘探。,5、考古中的應(yīng)用,尋找槍支彈藥； 古墓探測(cè)； 文物損壞程度探測(cè)等。,（二）、應(yīng)用實(shí)例,1、找礦100例 2、沙漠地區(qū)找礦 3、海底工程勘查 4、水文難題（個(gè)舊抗洪搶險(xiǎn)） 5、工程勘察（基巖起伏；垂直斷層） 6、搶險(xiǎn)難題（貴州隧道搶險(xiǎn)）,100個(gè)大型特大型礦床概況,產(chǎn)出國家：18個(gè) 發(fā)現(xiàn)