物探測量的新技術(shù)應用論文

　　物探測量的新技術(shù)應用

　　摘要：物探測量是工程測量的一個(gè)重要分支，是地熱資源勘探重要技術(shù)手段，是根據地熱勘探的具體要求，利用地球物理勘查技術(shù)收集地熱地質(zhì)資料的一種測量作業(yè)模式。本文簡(jiǎn)要地敘述了物探測量技術(shù)的發(fā)展以及物探測量在地熱勘探中的應用。

　　關(guān)鍵詞：物探測量、3S技術(shù)、地熱勘探、應用

　　中圖分類(lèi)號：P2 文獻標識碼： A

　　前言：

　　在地熱資源勘探過(guò)程中，物探測量是一種非常重要的技術(shù)手段。目前，幾乎所有的地球物理方法都被應用于地熱勘查，主要包括重力、磁法、電法和地震等。其中，最常用的地震、重力和磁測方法多用于探測地質(zhì)構造，電法多用于圈定地熱田范圍以及探測地熱流體賦存位置。在實(shí)際應用中，還結合了3S技術(shù)作為輔助，即遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）、地理信息系統（Geography information systems，GIS）和全球定位系統（Global positioning systems，GPS），使物探測量效率和準確度得到大幅度提高。

　　一、物探測量技術(shù)及其在地熱資源勘探中的應用：

　　1、主要物探測量方法：

　�、僦亓�勘探：

　　重力勘探就是通過(guò)野外觀(guān)測，獲得有關(guān)地質(zhì)體或地質(zhì)現象產(chǎn)生的重力異常，然后通過(guò)分析、研究、解釋這些重力異常的變化規律，以解決基巖基底起伏變化以及火成巖體分布問(wèn)題，而且可追索兩側密度差異了解區域性斷裂構造空間展布。該方法測試儀器小，操作簡(jiǎn)便，少受外界干擾，費用低。

　�、诖欧�勘探：

　　磁法勘探是利用地殼內各種巖（礦）石間的磁性差異所引起的磁場(chǎng)變化（磁異常）來(lái)尋找有用礦產(chǎn)資源和查明地下地質(zhì)構造的一種物探方法。應用磁法勘探在研究大地構造、了解基底起伏、圈定火成巖體和尋找含水破碎帶等方面均取得了良好的效果，廣泛地應用于地熱資源勘探中。

　�、鄞蟮仉姶艤y深：

　　大地電磁測深法（Magetotelluric Sounding）簡(jiǎn)稱(chēng)MT，是蘇聯(lián)學(xué)者季洪諾夫和法國學(xué)者卡尼爾在20世紀50年代初分別獨立提出來(lái)的。它是利用天然交變電磁場(chǎng)作為場(chǎng)源，在地表接收與地下介質(zhì)電性有關(guān)的正交電場(chǎng)、磁場(chǎng)分量，應用傅立葉變換將時(shí)間序列信號轉換為頻率域信號，通過(guò)阻抗張量計算得到不同頻率的視電阻率、相位等參數，進(jìn)而研究地球電性結構的一種地球物理勘探方法。

　　由于該方法不需要人工場(chǎng)源，具有工作方便，不受高阻層屏蔽，對低阻層分辨率高，且勘探深度較大等優(yōu)點(diǎn)，在地質(zhì)構造調查、石油、天然氣普查、尋找松散沉積層孔隙水、基巖地區的地下水以及地熱資源探測等諸多領(lǐng)域的到了成功的應用，尤其是近年來(lái)，一起觀(guān)測性能的提高及反演解釋方法的成熟，已成為一種能提供獨立信息的重要物探方法。

　�、苋斯さ卣鹂碧剑�

　　人工地震是解決淺部地層和構造的有效手段，是利用地下介質(zhì)彈性和密度的差異，通過(guò)觀(guān)測和分析大地對人工激發(fā)地震波的響應，推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)的地球物理勘探方法。

　　地震勘探有兩種基本類(lèi)型，反射法和折射法。反射法是用人工在地面或地面附近激發(fā)聲波，再記錄來(lái)自地下的聲波。折射法利用沿巖層界面滑行一段距離后，再返回地面的聲波。目前，反射法應用較廣。

　�、荽蟮孛娌�測深：

　　地球表面的任何地方都在不停地顫動(dòng)著(zhù)，由于這種顫動(dòng)，使地表位移很小，俗稱(chēng)微動(dòng)。此類(lèi)微動(dòng)主要是以彈性波的形式傳播，其主要成分為面波（瑞雷波和拉夫波）。大地面波測深法就是利用天然地表微動(dòng)中傳播的面波，反演地下地質(zhì)構造的一種新的物探測量方法。

　　2、物探方法的綜合應用

　　物探測量是地熱地質(zhì)工作的重要手段。其主要任務(wù)是初步查明：

　�、俚責岙惓�區范圍和地層結構；

　�、诨�底起伏及隱伏斷裂的空間展布；

　�、鄞_定熱儲的空間分布特征及勘探靶區、深度等。

　　通過(guò)不同的物探方法對一個(gè)地區進(jìn)行平面測量和垂向測量。平面測量一般測的是天然物理場(chǎng)，如重力、磁法、電法等。它一般要在地面上建立多個(gè)觀(guān)測點(diǎn)，每一個(gè)觀(guān)測點(diǎn)上只接收一個(gè)場(chǎng)值。一條線(xiàn)上的觀(guān)測值組成剖面曲線(xiàn)，由多條平行的剖面可以組成平面數據來(lái)刻畫(huà)地質(zhì)體平面特征。垂向測量如人工地震、電法、面波測深等，一般要建立一個(gè)變化的人工場(chǎng)（也有天然場(chǎng)）在原地布一個(gè)接收系統來(lái)了解地下不同深度的物理量，即得一條垂向剖面。選擇平面測量和垂向測方法的前提是要考慮目的層與其他層的物性差異，這個(gè)差異要足夠大，能夠反映到物理場(chǎng)中，被儀器觀(guān)測到。

　　由于物探測量工作是間接探測方法，信息解釋有多解性。開(kāi)展工作時(shí)應設計出合理的方法組合，盡量用較小的投入獲取較多的地熱地址信息，以便去粗取精，去偽存真。最常見(jiàn)的組合方式為：先在較大范圍內采用重力、氡氣測量，初步圈定構造斷裂的位置和規模（斷裂帶寬度），再有針對性的布置部分人工地震探測剖面，以便較準確判定斷裂展布、性狀和地層結構（重力也可），然后選擇布井有利部位，開(kāi)展少量大地電磁測深判定富水情況。不僅如此，物探測量技術(shù)還應用于測井。

　　二、3S技術(shù)及其在地熱資源勘探中的應用

　　3S技術(shù)是遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）、地理信息系統（Geography information systems，GIS）和全球定位系統（Global positioning systems，GPS）的統稱(chēng)，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛星定位與導航技術(shù)和計算機技術(shù)、通訊技術(shù)相結合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術(shù)。與物探測量技術(shù)相結合能大幅提高物探測量效率和準確度。

　　1、遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）：

　　GIS又稱(chēng)地學(xué)信息系統、資源與環(huán)境信息系統。它是在計算機硬件、軟件系統的支持下，對整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層在內）空間中的有關(guān)地理分布數據進(jìn)行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述以及輔助決策的技術(shù)系統�，F已在資源調查、數據庫建設與管理、土地利用及其適宜性評價(jià)、區域規劃、生態(tài)規劃、作物估產(chǎn)、災害監測與預報、精確農業(yè)等方面得到廣泛應用。

　　3、全球定位系統（Global positioning systems，GPS）

　　GPS于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS測量技術(shù)能夠快速、高效、準確地提供點(diǎn)、線(xiàn)、面要素的精確三維坐標以及其他相關(guān)信息，具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著(zhù)特點(diǎn)，廣泛應用于軍事、民用交通（船舶、飛機、汽車(chē)等）導航、大地測量、攝影測量、野外考察探險、土地利用調查、精確農業(yè)以及日常生活（人員跟蹤、休閑娛樂(lè )）等不同領(lǐng)域。

　　4、3S技術(shù)的綜合應用

　　3S技術(shù)在水文地質(zhì)和水資源研究方面的應用主要有：水資源調查、 水文情報預報和區域水文研究。利用各種遙感資料（尤其是紅外攝影、 熱紅外掃描成像） ，可以查明區域水文地質(zhì)條件、 富水地貌部位， 識別含水層及判斷充水斷層。如美國在夏威夷群島用紅外遙感方法發(fā)現 200 多處地下水露點(diǎn)，解決了該島所需淡水的水源問(wèn)題。又如在青藏高原地區， 經(jīng)對遙感圖像解譯分析， 不僅對已有湖泊的面積、形狀修正得更加準確，而且還新發(fā)現了500 多個(gè)湖泊。

　　而在地熱資源勘探中應用更加廣泛。如利用RS給予井下物探技術(shù)支持；利用GPS放樣可以更加快速圈定物探測量的工作范圍；利用GIS可以對地質(zhì)資料進(jìn)行快速收集和分析等。，與物探測量的完美結合有效提高了工作效率。

　　結束語(yǔ)

　　綜上所述，隨著(zhù)經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，物探測量技術(shù)在地熱資源勘探的重要性不言而喻，其應用廣泛，發(fā)展迅速，與3S技術(shù)的結合也為物探測量技術(shù)與其他技術(shù)的結合提供了榜樣。在未來(lái)，物探測量技術(shù)也必將在其他勘探工作中發(fā)揮舉足輕重的作用。

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