水文、工程与环境物探绪论.ppt

工程与环境地球物理勘探
Engineering & Environmental Geophysical Exploration
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绪论
一、地球物理勘探方法的特点及分类
（1）什么是地球物理勘探？
（2）地球物理勘探的基本特点；
（3）地球物理勘探方法的分类。
二、地球物理勘探在水文、工程与环境地 质勘察中的应用
三、水工环物探的特点
四、水工环物探的现状与发展趋势
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(1). 什么是地球物理勘探？
地球物理勘探简称为“物探”，是用物理的方法通过观察和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘查方法。它是根据地下岩层在物理性质上的差异并借助一定的装置和专门的物探仪器，测量物理场的空间与时间分布状况，并通过分析和研究物理场的变化规律，结合相关地质资料推断出地下一定深度范围内地质体的分布规律及物理属性，为地质勘探、工程勘察、环境调查及地下资源分布规律的研究提供依据。此外，地球物理探测技术还可用于工程施工质量的检测和监测。
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(2). 地球物理勘探方法的基本特点
（1）地球物理勘探是一种间接的勘探方法；
用钻机或其它的机械手段从地下取出岩样来认识地质构
造是直接的勘探方法（或称为侵入方法，invasive method)。
物探无须从地下取出岩样，而是通过使用专门的仪器装备
在地面（或钻孔中）观察由地下介质引起的某种物理场的
分布状态，收集和记录某些物理信息随空间或时间的变化，
并对这些信息的分布特征作出解释和推断，从而揭示地球
内部介质物理状态的空间变化和分布规律，以此来了解矿
产资源的分布及赋存状态、查明地质构造；在工程勘察与
检测方面不会对勘探对象造成破坏。
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(2)物探工作具有效率高、成本低的特点；
以往的物探工作为矿产资源的调查、水文地质及工程地质工作提供了大量的、获得实践检验的重要资料；尤其是在覆盖地区对研究地质构造、指导勘探、成井等方面发挥了重要作用，加快了勘探速度，降低了施工成本，提高了水文地质钻孔的成井率。
在工程勘察方面正确采用物探的方法，不仅可以减少钻探工作量，而且还能提高勘探精度。
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（3）物探工作相对而言能从整体上了解隐伏的勘探目标的全貌，避免钻孔勘探‘一孔之见’的弱点；
物探工作能提供勘探区域内二维、甚至三维
的地下岩溶分布状态，克服钻孔‘一孔之见’的
具限性。跨孔声波、电磁波***法能了解两孔
之间的岩体的完整性，能从整体上评价岩体的
完整性与基础的稳定性。
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（4）物探工作有其自身的局限性，物探方法的应用具有条件性；
物探方法的应用总是受到一定的地质及地球物理条件的限制。物探工作能否有效地解决地质问题，首先决定于探测对象与围岩之间是否存在物理性质上的差异以及使物理场分布状态及强度发生足够的变化的体积；即要求探测对象要有一定的规模、且埋深不太大，以产生现代仪器可以发现和圈定的地球物理异常；其次，物探工作的效果还受地形条件的影响、勘探场地的局限、地表覆盖层的性质及厚度、以及勘探现场的噪声与地质环境中的一些干扰体的影响；
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（5）物探资料的反演解释具有多解性，其解释结果具有一定的概略性和近似性；
1、多解性：
因为同一物理现象（或者说同一性质的物理场的
分布）可以由多种不同的因素引起。例如，在电法
勘探中，视电阻率的变化可以由被测目标体电阻率
值的变化引起，也可由其体积变化或埋藏深度变化
引起；对其它物探资料异常的反演解释也是如此。
这反映了物探资料解释具有多解性。要克服物探资
料解释的多解性，就必须将其与钻井资料或地质资
料相结合进行推断解释，必须掌握一定的地层岩矿
石的物性参数。
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2、近似性及概略性：
影响物探资料解释精度的主要原因有：
物探仪器自身的观测精度总是有一定的限度， 其观测数据必然带有一定的误差；
由于受观测系统的影响和限制，观测数据的 空间有限；
3. 环境因素的干扰 影响使观测数据不准确；
4. 实际地质条件的复杂性以及地质体的物理性质和形状、产状要素的多变性的影响；
5. 正演与反演的数学物理方法的水平有限。
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(3). 物探方法的分类
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重力勘探(gravimeter method)、
磁力勘探(magnetic method)、
电(磁)法勘探(electric or electromagnetic method)、
地震勘探(seismic method)、
放射性勘探(radioactivity method)等；
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