对地质物探的一些粗略想法
对地质物探的一些粗略想法
本文的想法属于个人观点，同意该观点的欢迎转发，谢谢！有不同观点的欢迎私下探讨。文中引用了很多专家学者的资料，在此表示衷心感谢！！！
声明一下，本人对物探只是一个门外汉。本文绝对没有否定物探的想法。扯扯淡，独乐乐，同乐乐而已。
前半部分是对物探基本概念的介绍，专业人士在看时，建议跳过！！！
物探技术--地球物理勘探技术的简称。是当前地质工作中的一项现代勘查技术.它是基于物理学中的力、声、光、热、电、磁与核变等理论为基础，集地质学、物理学、数学、计算机等多学科于一体的边缘性学科。以目标地质体与周围介质的物性差异为前提，如电性、磁性、密度、波速、温度、放射性等，岩石物理性质是指岩石的导电性、磁性、密度、地震波传播等特性，地下岩石情况不同，岩石的物理性质也随之而变化。通过仪器观测自然或人工物理场的变化.确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数.达到解决地质问题的一种物理勘探技术。物探技术根据物性差异选择正确的方法与技术进行勘查.一般都可以获得较好的效果。物探具有快速、全面、准确、省时和经济、勘探精度高等特点.是一种无损检测的方法。
地球物理勘探所给出的是根据物理现象对地质体或地质构造做出解释推断的结果，因此，它是间接的勘探方法。此外，用地球物理方法研究或勘查地质体或地质构造，是根据测量数据或所观测的地球物理场求解场源体的问题，是地球物理场的反演的问题，而反演的结果一般是多解的，因此，地球物理勘探存在多解性的问题。为了获得更准确更有效的解释结果，一般尽可能通过多种物探方法配合，进行对比研究，同时，要注重与地质调查和地质理论的研究相结合，进行综合分析判断。
物探相对于其他勘查方法有如下一些特点。
1）方法应用上有“三多”。一是多参数（找水、找矿等可分别应用几种乃至十几种参数，如电性测量方法中就有电阻率、极化率、激发比、半衰时、衰减时、偏离度、含水因素等）。二是多功能（既能找矿，也能找水、找石油，还可用于工程检测、岩土力学测定等）。三是多系列（对于不同的探测目标物，有不同的方法组合系列。如找水时对基岩裂隙水、承压水、淡咸水等分别采用不同的物探方法组合方案）。
2）仪器设备上有“三高”。一是高灵敏度（观测灵敏度，大都提高成百上千倍。如电测技术测量由毫伏级向微伏级发展，磁测技术观测已由纳特单位提高至毫纳特单位等）。二是高分辨率（测量分辨率都大大提高，其中地震技术的分辨率达米级、探地雷达达厘米级等）。三是高精度（测量精度皆由低精度和中等精度向高精度进展，已开始推广高精度磁测、高精度重力测量技术等）。
3）资料成果上有“三优”。一是优化信息（观测数据收录后，都可以经过多种校正、提取、预处理，使有用信息优化）。二是优化推断（为进行解释推断用的数据处理软件，包括正演计算与反演计算的软件已编制出数百种，可针对不同的实际情况灵活选用）。三是优化显示（成果图示至关重要，图形图像处理系统将逐步推广，三维图像也将在物探技术成果中应用）。
各类物探方法都具有透视性、效率高、成本低等优点，但也具有局限性、条件性、解释结果多解性的缺点。在实际工作中，运用综合物探方法最大限度地发挥了各方法的优点，克服各自的缺点，可提高物探工作的地质效果，为水文地质勘查、地下水探测提供客观反映地质结构的可靠资料。
1）透视性。物探方法是通过观测地下地质体在地面产生的物理场空间分布规律，来推断地质情况，达到地质探查的目的。相对于用肉眼观察和钻探手段了解地质深部构造来说，它显然有类似透视性质的特点。
2）效率高。常规的地质勘探手段井下物探方法，总要按相应的比例尺和一定的网度钻孔勘探；除了劳动强度大、成本高外，还很费时间，一个钻孔的施工，少则几天，多则一个月甚至更长时间。按相应比例尺和一定网度进行物探工作，每个物理观测点一般只需几秒至几分钟，就是电测深点最多也只需几十分钟观测；而且安装轻便，机动性强，成本低。由此可见，高效率、低成本的物探方法在勘查的广泛应用，是实现地质工作现代化的重要方面。
3）条件性。各类物探方法的应用，都必须具备充足的前提和条件。其条件主要如下。
a.物性差异。被探测对象与围岩必须有明显的物性差异。
b.勘探深度。被探测对象的规模与埋深比不能太小。
c.干扰因素。目标地质体产生异常，其他不同地质体若有相同的物性特征，也会产生类似异常被探测到而形成干扰，使物探资料分析与解释复杂化。这也属于“多解性”。
从以上3个方面的物探条件来看，物探方法的确具有很大的局限性。在复杂地质条件下，要努力搞清工作区的地质情况、物性特征、干扰水平，在诸条件具备时应大胆地应用多种物探方法；另一方面应加强开发分辨能力高、探测深度大、抗干扰能力强、适应范围广的新型探测仪器。
4）多解性。a.产生物理场异常的地质体不唯一。b.异常体参数定量推断不唯一性。
由于物探方法存在着“条件性”和“多解性”的缺点，在实际工作中应注意以下几个问题：
a）应用各种物探方法时都必须具有一定的地球物理前提——勘探对象与围岩之间存在一定的物性差异。这种差异越大井下物探方法，物探异常反映愈明显，解释的结果可靠性愈大。
b）被探测对象相对于埋深应具有一定规模，这样它所引起的地球物理场的改变较明显，才能用物探仪器在地表观测到，并能够从各种干扰因素中把有用异常识别出来。
c）由于仪器、地电条件、解释方法等多方面的限制，单一物探方法往往具有一定的局限性，因而要注意采用综合物探手段取得多种参数，互相对比、互相验证，才能取得较为确切的地质结论。
d）对物探资料进行解释时，要坚持从定性到定量、从已知到未知、反复解释反复认识的原则，这样才能取得较好的解释结果。
与目标地质体与周围介质的物性差异相应的勘探方法有:重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探、核发勘探。从测量所在的空间位置和区域的不同又可以划分为:地面地球物理勘探、航空地球物理勘探、海洋地球物理勘探、钻孔地球物理勘探等。根据研究对象的不同还可划分为:金属地球物理勘探、石油地球物理勘探、煤田地球物理勘探、水文地质地球物理勘探、工程地质地球物理勘探和深部地质地球物理勘探等。
1、地震勘探，就是通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中的传播情况，以查明地下的地质构造。
2、电法勘探，以岩（矿）石间电磁学性质及电化学性质的差异作为物质基础，基于观测和研究电磁场空间和时间规律，探索地球的内部构造、资源勘查的一类物探方法。
3、地球物理测井，是用各种专门仪器放入井内，沿井身测量剖面上岩层的各种物理参数随井深的变化曲线，并根据测量结果进行综合解释来判断岩性。
4、磁法勘探，是通过观测岩（矿）石或其他探测对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和寻找矿产资源的一种物探方法。
5、重力勘探，是通过观测地球重力的变化来研究地球的构造，勘查矿产资源，预测地质灾害的一种物探方法。
医学与地质学有很多很多的相似性，医学上的病因判断与找矿在手段上也非常相似，医学上的CT、X射线等检查与地质上的电法、磁法原理上是一致的。医学检查的目的是发现病因，找出病灶，地质学的目的是找出我们需要的异常和目标体，比如，矿体（相对于癌细胞）、断层或者地质体（岩体）等。医学上的血液，尿液等的化验检查与地质找矿的元素、矿物分析是一样的。但人体的组成相对于地球是很简单的，其器官组成和皮肤分层规律很强，研究对象相对也很小，而组成地球的岩石矿物类型千变万化，后期构造作用造成了它的超复杂性。因此，相对于应用物化探方法探测人体特征，探测地球表层特征是非常复杂的，其难度是数量级的提高，但医学上的很多技术方法还是可以为地质学所借用。
上面介绍了物探技术的基本原理和优缺点对地质物探的一些粗略想法，下面开始扯淡。
1.物探总体来说是一种方法技术，物探的应用必须在地质工作的基础上，确定工作方法和技术参数。在数据反演阶段，也必须结合基本地质情况。
2.很多新的物探技术是从军事领域开始的，军事上有其特殊性，对物探精度更高一些，很多地质物探技术也是如此。如何将军用物探技术转化为民用应该是地质物探工作者关注的问题。同时物探技术在其他领域也有应用，我们可以取长补短，集众家所长，为我所用。
3.近年来，物探的方法技术得到了很大的发展，新的方法技术不断涌现，这无疑促进了地质找矿等工作的发展。新的物探方法技术的推广应用和改进完善需要时间，正因为如此，新的物探方法技术发明者在推广应用中人为（？）夸大其效果，这是一种极不负责任的态度。如果真如有些专家说的那样有效，矿那么好找，那么矿可就不值钱啦。或者专家就可以自己当矿老板，儿子就是标准的富二代啦。
4.物探在寻找磁铁矿和煤矿中确定煤层厚度应用效果得到广泛认可，在其他矿种的找矿中也发挥了重要作用。但物探毕竟是一种间接找矿方法，所以不宜人为的夸大其作用。经常出现一种情况，当在某一矿区施工的钻孔见矿后，物探工作者就再次对物探数据进行反演，确定是物探工作的成果，这种事情屡见不鲜。就像有些从事矿床学研究的学者一样，只要他发表的文章中的某一矿山有找矿成果，就认为是他研究的成果。哈哈对地质物探的一些粗略想法，此话题不宜说的太多。
5.现在出现了一种夸大物探探测深度的现象，从原理上说是没有问题的，但实际情况并非如此。为什么有人人为的放大探测深度，其中原因，在此不再累赘。
以上是一个非专业人士的扯淡，下面为专业人士的想法！！！
领导、学界及地勘单位谈找矿需求或存在问题时，必定提及缺乏地球物理新技术。市场上少数人鼓吹的新技术到底是个啥？现在有什么新技术且新在哪？如何选择物探技术？
1.市场上会经常遇到有人鼓吹新技术，发明人的简历很光鲜井下物探方法，技术看起来也很高大尚，宣称几乎能解决现阶段大多数的地质难题（典型的既能、又能、还能），且有较好的应用案例，鼓吹为革命性或颠覆性技术，具有较大的迷惑性。综合分析：一是该类技术一般原理不清晰，多为笼统的介绍为多种现代科学的结合体，或者是保密而不介绍。二是测量参数不清晰，电性？磁性？代表什么地质含义？三是如何区分目标体与围岩的信号不清楚。四是某些技术号称实现了从厘米到几千米乃至几十千米实现精准探测，不符合物理学基本原理，探的越深，其分辨率必然是越低。五是某项技术号称地球物理信号能分辨物质成分，从现有的密度、速度、磁性、极化率、电阻率等几种物性参数来看，不具备分辨的前提。六是国内外传统的认识来看，目前并无颠覆性的探测技术。七是从资本的逐利性本质来看，一个简单朴素的原理，这些技术已经研发出多年，如果真是如此神奇，市场应早已作出了选择。并且这些公司完全没有必要去推广该技术，更应该自己去找矿并开矿，经济效益会更好。
那么这些技术所列举的案例又如何理解，就如黑箱子摸彩球一样，总能摸到红球并大肆宣传，摸到其他颜色的球就不声张。
2.现在有啥新技术且新在哪里呢？新世纪以来，随着信息技术、智能技术、定位技术和测量平台的发展促进物探新技术取得系列突破；实现了实时显示、现场处理、远程控制、加大功率、阵列观测等新功能，提高了仪器的噪声水平和分辨率，使得现有物探方法在快速高效、探测深度、勘查精度方面有一定进步。但在增加新的物性参数方面没进展，减少多解性，识别矿与非矿方面进展并不大。多数新技术均是针对某些具体问题在原有基础上继承发展而来，均有适用范围和条件，相互补充，而不是替代，没有“万能”技术。新技术的确提升找矿效率、提高找矿成功率。没有证据表明它们可以取代地质学家野外辛勤工作和创造性思维。
3.如何选择物探技术？选择物探方法第一原则是“适用”，并不一定必须选择新技术，“新”并不能完全解决现有找矿难题，“老”不等同于“不好”，从西方发达国家及俄罗斯应用效果来看，重、磁、激电传统方法仍然是最常使用。技术和用法是一个整体，当前，用法还存在短板。从刘士毅先生的专著《物探技术第三根支柱》来看，用好现有技术和创新用法是现阶段取得找矿突破的关键。
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