綜合物探解釋在地質構造研究的應用

（天津市地質調查研究院 天津300191）

（天津市地質調查研究院 天津300191）

由于各個地區的地形結構復雜，地質構造的成分不同，野外的環境相對復雜，存在著很多因素干擾。因此需要采取先進的綜合物探的方法，對于各地區的進行勘探。如果只應用一種物探方法，很容易造成一個結論有多種解釋的現象出現。所以對于一個地區的勘探往往是采用多種的物探方法綜合起來運用。本文主要講述了物探解釋的相關理論，并闡述了這些理論的相關應用方法。

綜合物探解釋技術地質結構勘探

1 綜合物探解釋的理論概述

所謂的綜合物探解釋就是指面對不同的各地區不同的地形和自然條件，單一的物探方法已經不能滿足勘探的要求，需要采取多種的綜合物探的方法相結合的方式，進行多方面的勘探，從而得出一個較精確的解釋和結論。在現今的勘探工作中，用到的各種的物探方法主要有：重力、電、磁等綜合勘探方法?，F在主要對當今用到的幾種物探方法進行一個詳細的介紹。

1.1 大地電磁測深法理論

大地電磁測深法是將自然中存在的交變電磁場作為磁生地，根據磁場頻率的大小來達到這個地質結構深度的方法。其中的原理是運用麥克斯韋的電磁場原理，即麥克斯韋方程。因為大地電磁測深法中所考慮的電場頻率都要求極低，因此可以將任意隨時間變化的電磁場經過傅里葉變換轉變為一系列的諧變場。在經過一系列的相關推理，可以知道地質結構中介質導電性越好，電磁波的周期就越長，磁場衰竭的速度就越慢，電磁波所穿透的深度也就越深。在大地的電磁測深法理論中，所測的電性結構的信息就是電場和磁場在經過地質結構后所傳回來的。

1.2 重力勘探的理論含義

所謂的重力勘探就是指通過先進的電子設備觀察地球表面的重力場的變化，來查看該地區的地質構造和礦產分布的情況。因為各個地區的巖層結構和地形條件的不同，地質結構所組成的巖礦石成分也不近相同。各種的巖礦石不同密度所產生的重力場也是不同的。這些密度差所帶來的重力場的分布的情況，就為我們提供了一個很好地勘探方法。通過對這些重力場的分析和計算，就可以對地質結構有個大概的了解，達到勘探的目的。重力勘探的原理是牛頓的萬有引力公式經過一系列的推理和計算，得出地質體剩余質量所引起的引力位。再將這個引力位進行求導，從而得到該地區的重力的情況，進而分析出該地區的重力是否存在異常的狀況。

1.3 磁法勘探原理

磁法勘探顧名思義就是通過觀察該地區的地質結構中所產生的磁性狀況，來分析該地區的地質結構，達到勘探該地區的目的。在磁性勘探法中，因為各個地區的復雜條件帶來的種種因素。所以在進行磁法分析時，要進行一系列的磁法資料的收集和計算。通過這些計算得出，可以知道該地區的磁異常值是實測異常值和個改正量的總和。同時磁法資料的收集與整理有日變改正、基點改正、正常場改正、高程改正等方法。在磁法資料處理過程中一般要經過這幾個步驟的。即極化處理，區域磁異常的提取，剩余磁力異常提取三個步驟。

2 綜合物探解釋在地質構造中的應用

2.1 大地電磁方法的應用

經過半個世紀的快速發展，大地電磁測深法得到了廣泛的應用。這不僅僅是因為該勘探方法的勘探的深度深，對低阻的感應靈敏和不受高阻層的屏蔽的影響等優勢。也是因為在這幾十年中，這種勘探方法在野外收集采集數據，相關資料的處理、正反演和解釋方法等方面不斷地改進和優化。這種快速的發展速度，使得其在眾多的勘探法中脫穎而出，成為廣大的地質研究中所喜愛的技術和方法。為了滿足勘探地質的要求，現在的大地電磁方法在數據處理和正反演的方面發展了一些先進的解釋方法，如遠參考道分析法、robust處理技術、一維bostic反演法等。遠參考道分析法的目的是減少電磁噪聲對大地電磁阻抗估算的影響。Robust處理技術也是降低在計算過程中誤差所帶來的影響。而一維bostic反演法相對于二維的，其運算更加簡便，計算出來的結果的解釋也具有唯一性。

2.2 重力勘探方法的應用

重力勘探方法在地質探究中的應用使探明地質結構中物性不均和物性界面起伏的情況。一般告知重力的異常分布的點和變化情況，來探明場源的信息，這種方法就為重力的反演法。在地質結構探究中最常用的有特征點法、任意點法、選擇法、最優化選擇法。特征點法是根據重力場上的異常點，如半極值點、極值點、拐點等，根據這些點來確定地質物體的形狀。其優點是操作簡單。任意點法是分析異常觀測曲線上的任意點來進行相關的計算。選擇點法是在建立在初始模型的基礎上，進行正演計算，得出數值。然后與實際的數值進行比較，如果差異較大，則進行修正，多次的重復，直到與實際值偏差不大為止。最優化選擇法是根據應用數學中求多參量的非線性函數極值的最優化的方法衍生出來的一種方法，該方法具有高度的自動化特性，得出的結果也是比較接近事實的。

2.3 磁法勘探方法的應用

磁法勘探在地質勘探中的應用主要是根據磁性的異常變化來探查地質體的形態結構。該種方法也被稱為磁異常的反演法，這種方法也分為時間域和空間域。磁異常發反演法與重力場反演法相似，現在勘探中經常用到的有特征點法、切線法。特征點法也是利用磁線上的異常點進行計算的，其計算過程相對的簡單，但是抗干擾的能力較弱，容易造成誤差。因此，這種方法往往只在簡單的磁性光滑中運用。切線法相對特征點法，不用考慮磁化強度和形體的形狀，因此在實際的地質勘探中應用的會更多。

3 結論

隨著科學技術的快速發展，對于地質結構的勘探研究也相應的增多起來。面對現在的復雜的地質問題，單一的物探解釋已遠遠不能滿足勘探的要求。為了對地質結構進行更詳細的研究，保證地質結構勘探的精確性，需要采取綜合物探解釋法。為此，本文論述了綜合物探基本理論和其在勘探中的應用。

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綜合物探解釋在地質構造研究的應用

■陳浩輝 朱翔鵬 徐方

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-242-1