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,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。 工程物探技術方法門類眾多,它們依據(jù)的原理和使用的儀器設備也各有不同,隨著科學技術的進步,物探技術的發(fā)展日趨成熟,而且新的方法技術不斷涌現(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、新儀器的出現(xiàn)迎刃而解的實例是常見的。它是地質(zhì)科學中一門新興的、十分活躍、發(fā)展很快的學科,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)代化水平的重要標志。
應用地球物理學的原理進行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)調(diào)查的勘探和測試方法。它是地球物理勘探的一個分支,簡稱工程物探。由于各種巖石或地質(zhì)體在密度、磁性、導電性、彈性、放射性等物理性質(zhì)上存在著差異,人們用不同方法和不同儀器,測量其天然或人工的地球物理場,并分析研究由于這些物理性質(zhì)差異而引起物理場的變異,再經(jīng)推斷解釋,以了解地下地質(zhì)情況;或利用儀器直接測定巖體的物理特性,提供工程設計需要的參數(shù)。水利工程地質(zhì)勘察中廣泛而正確地運用工程物探,可加快勘測速度,降低成本,還可得到巖體原位的物性參數(shù),對工程地質(zhì)條件的定量評價起到促進作用。中國水利工程地質(zhì)勘察中應用工程物探始于20世紀50年代初。常用的方法主要有地震勘探、電法勘探、彈性波測試和測井,此外還有放射性勘探、微重力勘探、磁法勘探等。
遙感技術 根據(jù)電磁波輻射(發(fā)射、吸收、反射)的理論,應用各種光學、電子學探測器對遠距離目標進行探測和識別的綜合技術。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。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。遙感技術可以提供有關地貌、巖性、地層、褶皺、斷層、構造、巖漿巖以及隱伏構造和深部構造的資料。紅外遙感技術在水文地質(zhì)勘察中具有特別重要的意義。遙感技術不僅能克服地面點、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)反復成像,以取得的的地質(zhì)動態(tài)資料。
折射波法 當?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。當下層速度v2)小于上層速度v1時,不可能形成折射波。