摘要：目前，随着社会的快速发展和国民经济的显著提高，以及国家和城市的基础建设也日益增加，因此社会和人们对资源的需求量也越来越高，所以做好资源勘察工作也成了地质工作中的重要任务。为了提高矿产资源开发的质量和效率，提高地球物理勘察技术的水平以及将地球物理勘察技术广泛应用在工程地质中是一个必然的要求。
关键词：地球物理勘查法；工程地质；应用
1地球物理勘查技术概述
地球物理勘查技术属于地质学专业。其是将物理学的内容作为技术基础，通过测量和观察物理场的变化和分布情况，实现对地球构成元素和空间中存在各类物质构造以及其演化过程的探索，并对其中的各种现象和变化规律进行研究分析，从而完成对所处地区周围环境的监测和资源的探索。同样，地球物理勘查技术还能应用在检测自然灾害的领域中，并起到了十分重要的作用。
2地球物理勘查方法的重要性
地球物理勘查方法简称“物探法”，其采用物理学原理与方法，对地球物理场的分布与变化进行间接勘探，主要研究地球本体、近地空间、物质演化等规律和特点，在工程、环保、矿产等方面的勘探都有着广泛的应用，可以说是非常强大的勘查方法。由于物探技术能够探测岩石的密度、磁性、弹性以及放射性，因此地质学专家针对物探技术陆续研制出了很多种物探方法，比如：磁法勘探、电法勘探、地震勘探、重力勘探、地温法勘探方法等。地球物理勘察方法在很大程度上，为地质工程的研究提供了依据和帮助，有效地促进了地质勘探技术的发展。因此，对于勘探方法的研究直接决定了地质工程能否顺利开展，接下来，本文着重探索高密度电阻物探法、激电法、自然电场法以及安装雷达法在地质勘查工作中的应用。
3地球物理勘测法在工程地质中的应用
3.1高密度电阻率法
不同岩石的电阻率不相同，岩石的电阻率受多种复杂的因素影响，例如含水量、矿物结构、颗粒结构等等。运用电阻率可以对工程地质进行勘探，因为含水量是决定岩石层电阻率的重要因素，所以用电阻率进行勘探其实就是对岩石层中的含水层就行电阻率的测定。运用电阻率物探方法不仅可以确定岩石层的水含量，而且也对地质勘探发挥了重要作用。
高密度电阻率法这是一种勘察地下水资源的有效方法，因为非含水地层和含水介质之间存在着电性差异，并且我们可以建立含盐量和电阻率之间的关系，所以它不仅可以获取水循环的条件以及含水层的位置信息，而且可以对含盐量进行动态的监测。另外，由于高密度电阻率法的准确性可以对一些地质参数进行确定和校正。
3.2激发极化法
应用激发极化法来解决地质问题是以矿石、岩石激发极化的差异为基础，而激发极化技术其实就是一个充电、放电的过程，并且在这个过程中会产生附加电场的现象。在充电过程中，首先向地下地质提供一个直流脉冲时，并且保证供应电流保持不变，这时会发现地面上两个测量电极的地位差会随着时间逐步增加，最终达到一个平衡值。在放电过程中，当电流断开时会发现电极电位差迅速衰减，并且衰减速率也逐渐变慢，最终电位差衰减为零。
最初，激电法主要用于勘察硫化金属矿床，但是随着科学技术水平的提高，将电激法和高密度电阻率法高效的结合，可以降低地球物理解释的多解性。激发极化法在地质勘查中有着十分广泛的应用，被誉为“找水新法”，它不仅可以确定岩石层的含水性，而且极大的提高找水的成功率。
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3.3可控源音频大地电磁法
可控源音频大地电磁法的简称是CSAMT，它是由ATM（音频大的电磁）和MT（大地电磁法）相结合的一种地质勘探方法，其实可控源音频大地电磁法也是一种电磁法。可控源音频大地电磁法具有人工控制场源的特性，从而来测量电偶极源到地下的电磁场的分量。一般情况下，两个电偶极源相距1km～2km，而测量的位置需要距场源5km～10km，而可控源音频大地电磁法的工作频率一般为10kHz～0.125Hz，所以运用可控源音频大地电磁法进行勘探时，勘探深度往往会达到几千米。因为可控源音频大地电磁法不受外界的干扰，所以用该方法测定的数据都比较准确。可控源音频大地电磁法是根据物理学中的麦克斯韦方程组，以及电磁波的传播理论，从而确定出电场强度、磁场强度和视电阻率的关系式。
可控源音频大地电磁法可以解决比较深层次的地质问题，因为其具有勘探深度很深以及勘探数据很准确的优点，所以可控源音频大地电磁法往往用于地热勘察和地质勘查，并且取得了良好的地质效果，另外可控源音频大地电磁法还可以用于寻找深部的基岩裂缝水。
3.4电法勘探
电法勘探也是地球物理勘查技术中的重要应用方法之一，其主要是通过地面电法、航空电法及直流电法等方式实现对地质地质情况的勘查。在其中，直流电法的勘查探测的结果尤为精准，在地质勘查中的应用效果比较理想。在这一技术方法的应用过程中，其对勘查的地形环境具有一定的要求。由此必须要应用之前，对所处地区的地形情况进行探测，从而保证其能发挥出理想的应用效果。而其中的直流激发极化法，在一般情况下用于勘查斑岩钢矿或黄铁矿等矿产。并且在勘探水源的过程中也具有十分重要的作用。除此之外，电法勘探还有一种技术方法为瞬变电磁法，这种方法是利用不接回线，实现对地下的电磁输送，从而形成脉冲电磁场，再应用相应的仪器设备进行勘查、探测，具有勘查范围广、携带方便等优势。
3.5地面安装雷达法勘查
地面雷达法简称（GPR法），是地质勘查法中最有效的勘查方法。地面雷达法是针对于浅层地质勘探的高新物探技术，其原理是：地面的发射天线将电磁波发送到地下后，地下目标体会对电磁波产生反射作用，然后反射后的电磁波回到地面并且被地面接收天线所接收，最后地质专家通过对电磁波时频、振幅的分析，评价出地质体的展布形态以及岩层性质。雷达能够穿透的深度和电磁波的频率密切相关，因此也决定了雷达的穿透深度是有限的，但好在雷达的分辨率很高，一般可以达到0.05米以下。早期的雷达的探测距离比较近，仅仅限于几米以内的目标体，随着科技水平的提高，目前的地质雷达探测深度可达100米，对于地质工程的勘探也发挥着越来越重要的作用。
3.6自然电场法勘查
自然电场勘查法属于地面物探法，是利用岩层的自然电场进行地质勘探的方法。地下岩层在岩石的氧化反应、地下水的渗透扩散以及岩石所依附颗粒负离子的作用下，产生一种自然电场，地质专家可以根据这种自然电场的特点，借助专业化设备监测到地下水的深浅、位置以及活动规律的信息。在自然电场法勘探过程中，有三种观测方法：电位观测、梯度观测以及环形观测。在观测之前需做好资料调查，选择好观测方式，再进行操作。凡是能够产生自然电场的区域，都可以运用自然电场法勘探。在勘测古河道方面，运用自然电场法，可以判定岩层中的含水破碎带，还可以对河床、水库和堤坝的渗漏点进行定位。自然电场勘查法不需要供电电源，因此具有成本低、工作效率高、操作简单的特点。总的来说，在地质的勘探过程中，使用自然电场勘探法进行勘探，还是很广泛的。
总之，地球物理勘探法在地质工程中已经得到广泛应用，地球物理勘探法的意义是非常重要的，它直接影响了地质工程的发展。地球物理勘探法有很多种类，通过对多种勘查法的研究，在加强我们对地球物理勘探法认识的同时，也进一步促进了其在地质工程中更好的应用。
参考文献：
[1]袁桂琴，刘玲，等.几种地球物理勘查方法技术应用研究新进展[J].物探化探计算技术，2013，35（06）：629-639.
[2]常铮.地球物理勘查方法在水文地质工程中的应用研究[J].广东科技，2014，23（08）：137+133.
论文作者:冯石
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
标签：电场论文; 电阻率论文; 地质论文; 地球物理论文; 方法论文; 电磁论文; 物探论文; 《基层建设》2019年第15期论文;