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(chǔ),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(shù)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(shù)方法門類眾多,它們依據(jù)的原理和使用的儀器設(shè)備也各有不同,隨著科學(xué)技術(shù)的進步,物探技術(shù)的發(fā)展日趨成熟,而且新的方法技術(shù)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(shù)、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(xué)中一門新興的、十分活躍、發(fā)展很快的學(xué)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(yīng)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(biāo)志。
遙感技術(shù) 根據(jù)電磁波輻射(發(fā)射、吸收、反射)的理論,應(yīng)用各種光學(xué)、電子學(xué)探測器對遠距離目標(biāo)進行探測和識別的綜合技術(shù)。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(shù)。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(shù)可以提供有關(guān)地貌、巖性、地層、褶皺、斷層、構(gòu)造、巖漿巖以及隱伏構(gòu)造和深部構(gòu)造的資料。紅外遙感技術(shù)在水文地質(zhì)勘察中具有特別重要的意義。遙感技術(shù)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(fù)成像,以取得的的地質(zhì)動態(tài)資料。
折射波法 當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅缴舷滤俣葀1、v2)不同的界面時,有一部分波將透過界面形成透射波,其透射角β與入射角α的關(guān)系符合斯涅耳定律sinα/sinβ=v1/v2)。對于sinα=v1/v2)的入射波可產(chǎn)生透射角β=90°的透射波,并以v的速度沿界面滑行。這種滑行波又引起個介質(zhì)中質(zhì)點的振動而產(chǎn)生可傳到地面的折射波(也稱首波)。圖4是折射波的傳播示意圖,在B點以前不形成折射波,稱為盲區(qū)。因v大于v1在C點以外,折射波可比直達波先到達檢波器。根據(jù)折射波時距曲線,可算出v1及v,從而推算出界面的深度、產(chǎn)狀等。v的變化反映了界面以下巖性的變化,配合地震波振幅衰減的資料,可確定界面以下巖層軟弱帶或斷層破碎帶。但是折射波法在盲區(qū)得不到記錄,因此需要加大檢波距。當(dāng)下層速度v2)小于上層速度v1時,不可能形成折射波。
激發(fā)極化法 實驗室研究表明,含水砂層在充電以后,斷電的瞬間可以觀測到由于充電所激發(fā)的二次電位,該二次電位衰減的速度隨含水量的增加而變緩。在實踐中利用這種方法圈定地下水富集帶和確定井位已有不少成功的實例。但它在理論和觀測技術(shù)方面還有待改進。 地震勘探 通過研究人工激發(fā)的彈性波在地殼內(nèi)的傳播規(guī)律來勘探地質(zhì)構(gòu)造的方法。由錘擊或爆炸引起的彈性波,從激發(fā)點向外傳播,遇到不同彈性介質(zhì)的分界面,將產(chǎn)生反射和折射,利用檢波器將反射波和折射波到達地面所引起的微弱振動變成電信號,送入地震儀經(jīng)濾波、放大后,記錄在像紙或磁帶中(圖3)。經(jīng)整理、分析、解釋就能推算出不同地層分界面的埋藏深度、產(chǎn)狀、構(gòu)造等。常用于探測覆蓋層或風(fēng)化殼的厚度,確定斷層破碎帶,在現(xiàn)場研究巖土的動力學(xué)特性等??煞譃檎凵洳ǚê头瓷洳ǚ▋煞N。