電法勘探

通過(guò)對(duì)人工或天然電場(chǎng)（或電磁場(chǎng)）的研究，獲得巖石不同電學(xué)特性的資料，以判斷有關(guān)水文地質(zhì)及工程地質(zhì)問(wèn)題。常用的是直流電法勘探，主要研究巖石的電阻率和電化學(xué)活動(dòng)性，可分為電阻率法、自然電場(chǎng)法和激發(fā)極化法等。

電阻率法

自然界中各種巖石的導(dǎo)電性能不同。一般情況下，巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖中的致密灰?guī)r的電阻率都很高，超過(guò)10～歐姆·米，只有當(dāng)它受風(fēng)化，構(gòu)造破碎時(shí)，由于含泥量增多，水分增加時(shí)，其電阻率值才降到102）歐姆·米級(jí)或更小。含泥質(zhì)沉積物或含高礦化度地下水的砂礫石層，其電阻率較低（10～102）歐姆·米級(jí)）。電阻率法常用于探測(cè)風(fēng)化殼的厚度，覆蓋層下新鮮基巖面的起伏、盆地結(jié)構(gòu)形態(tài)、儲(chǔ)水構(gòu)造，追索古河道，圈定巖溶發(fā)育帶，確定斷層位置等。

自然電場(chǎng)法

當(dāng)?shù)叵滤诳紫兜貙又辛鲃?dòng)時(shí)，毛細(xì)孔壁產(chǎn)生選擇性吸附負(fù)離子的作用，使正離子相對(duì)向水流下游移動(dòng)，形成過(guò)濾電位。因此作面積性的自然電位測(cè)量，可判斷潛水的流向。在水庫(kù)的漏水地段可出現(xiàn)自然電位的負(fù)異常，而在隱伏上升泉處則可獲得自然電位的正異常。

地震勘探

通過(guò)研究人工激發(fā)的彈性波在地殼內(nèi)的傳播規(guī)律來(lái)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(diǎn)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(dá)地面所引起的微弱振動(dòng)變成電信號(hào)，送入地震儀經(jīng)濾波、放大后，記錄在像紙或磁帶中。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(cè)覆蓋層或風(fēng)化殼的厚度，確定斷層破碎帶，在現(xiàn)場(chǎng)研究巖土的動(dòng)力學(xué)特性等。可分為折射波法和反射波法兩種。

折射波法

當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅缴舷滤俣葀1、v2）不同的界面時(shí)，有一部分波將透過(guò)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(duì)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(gè)介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)而產(chǎn)生可傳到地面的折射波（也稱(chēng)首波）。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(shí)，不可能形成折射波。

聲波探測(cè)

利用聲波（或超聲波）對(duì)巖體進(jìn)行探測(cè)的方法。由于頻率高、波長(zhǎng)短，因此分辨率高。主要用于測(cè)定巖體的物理力學(xué)參數(shù)、確定洞室?guī)r石應(yīng)力松弛范圍、探測(cè)溶穴及檢查水泥灌漿效果等。但是，由于巖石對(duì)高頻波的吸收、衰減和散射比較嚴(yán)重，因而探測(cè)的距離不大。聲波探測(cè)可分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式。

主動(dòng)方式

由聲源信號(hào)發(fā)生器（發(fā)射機(jī)）向壓電材料制成的換能器發(fā)射一電脈沖激勵(lì)晶片振動(dòng)，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(zhuǎn)換成電信號(hào)送至接收機(jī)，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?xí)r間，再根據(jù)已知的探測(cè)距離，計(jì)算出聲波速度。

地震勘探 由人工激發(fā)的地震波，在往地下傳播時(shí)碰到密度、彈性不同的兩種介質(zhì)的分界面就要發(fā)生波的反射、透射和折射。其中反射波直接返回地面，透射波即透過(guò)界面進(jìn)入下部地層。唯有入射角θ1（射向界面時(shí)與界面法線的夾角）等于臨界角i（其值由上、下地層的地震波傳播速度υ1與υ2之比決定）的那部分地震波，在抵達(dá)分界面后將沿入射角平面產(chǎn)生折射，以界面速度（即下部地層的波速υ2）在界面上向前滑行，并在所到之處隨即形成一種新波，此新波以與界面法線呈臨界角i射向地面，稱(chēng)其為折射波。反射波和折射波返回地面被預(yù)置的檢波器接收，并由地震勘探儀記錄從震源出發(fā)到達(dá)檢波點(diǎn)的傳播時(shí)間和振動(dòng)特性。震源周?chē)薪邮詹坏秸凵洳ǖ膮^(qū)域稱(chēng)為盲區(qū)，傳播時(shí)間是由這些波的行程和沿途介質(zhì)的地震波速度決定的。在震源與檢波點(diǎn)間的距離選定后，波的行程就取決于界面深度，故可借此進(jìn)行地質(zhì)勘探。利用反射波的稱(chēng)為反射波法，利用折射波的稱(chēng)為折射波法。

由于工程勘察的勘探深度較淺，折射波法比反射波法干擾少，容易識(shí)別，且能測(cè)定界面速度，從而了解下層的巖性和探查斷層等，因此應(yīng)用比較普遍。但折射波法要求震源強(qiáng)度大，又有盲區(qū)和下層波速必須高于上層的限制。為了避免這些缺點(diǎn)，近年來(lái)工程勘察部門(mén)對(duì)淺層反射波法也在加強(qiáng)研究和實(shí)驗(yàn)。地震勘探在水利工程勘察中主要用來(lái)測(cè)定地質(zhì)界面的深度和形態(tài)，如覆蓋層、風(fēng)化層、滑坡體的厚度和地下水位，以及探查斷層、破碎帶等（見(jiàn)彩圖）。反射波法還可探查巖溶洞穴。