時間：2023-02-28 15:32:48
導(dǎo)語：在地球物理論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
選題是做好畢業(yè)論文的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是學生走向工作崗位前的綜合訓(xùn)練。因此，指導(dǎo)學生畢業(yè)論文題目的選擇是教師的重要工作之一?！翱辈榧夹g(shù)與工程”專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型高級人才，畢業(yè)論文的選題應(yīng)結(jié)合科研和生產(chǎn)單位的需求。畢業(yè)論文選題的時間安排在四年級的生產(chǎn)教學之后，學生已經(jīng)基本掌握了地球物理各方法的理論、野外工作方法和資料解釋。有了各自的專業(yè)興趣和對各專業(yè)課教師的了解。因此選題是選擇專業(yè)方向和專業(yè)教師，在選題中注意以下幾個方面。①讓學生自己選擇畢業(yè)論文方向。我們將畢業(yè)論文的選擇權(quán)交給學生。尊重學生的意愿和興趣，先了解學生的個人興趣，以后從事工作的意向以及個人能力。②選題結(jié)合實際科研或生產(chǎn)項目。參加野外畢業(yè)實習的同學，根據(jù)在科研或勘查單位參加的科研和生產(chǎn)實際工作選題。這些結(jié)合實際的選題符合科研或勘查單位的需求，具有實用性。使學生所學的專業(yè)知識與科研、生產(chǎn)實際需求緊密結(jié)合起來，并且能夠在畢業(yè)后最短時間內(nèi)達到工作單位所需的能力要求。這樣學以致用的論文題目，相當于一次實際工作練習。③專業(yè)教師的選擇。學生選擇好論文方向后，為了能夠順利地完成畢業(yè)論文，并得到良好的相關(guān)方面的鍛煉，選擇教師是很重要的一環(huán)。因為每個教師都有自己擅長的一面，比如有些教師擅長工程勘查、有些老師擅長資源勘探、有些教師擅長能源勘探、有些教師理論研究等。學生應(yīng)該根據(jù)自己的選題方向，選擇相應(yīng)的教師，以便得到最佳指導(dǎo)。④教師在論文選題過程中的指導(dǎo)作用。學生選題只是選擇了論文研究的方向，其中的細節(jié)需要教師進一步完善。確認學生適合的那種題目是應(yīng)用型還是研究型。對于有明確目的的學生，例如畢業(yè)后從事地質(zhì)找礦工作的學生、已經(jīng)考取研究生的學生、有一定的計算機編程能力的學生、對某種地球物理方法有特殊興趣的學生，針對不同的學生確定不同特點的畢業(yè)論文題目。主要的選題原則有以下幾方面：一是從科研項目中選題。對于今后繼續(xù)深造，具有較高的計算機編程水平和對地球物理方法有興趣的學生，引導(dǎo)他們參加教師的科研項目，或到有關(guān)的科研單位參加研究工作，使他們盡快了解專業(yè)發(fā)展的新水平、新動向，參與到科研工作中，學習科學研究的系統(tǒng)方法，提高科研能力。學生在科研工作中，會鞏固專業(yè)知識，了解自身的能力。二是從工程項目中選題。對于已經(jīng)確定了就業(yè)單位，準備進入地球物理勘查實踐的同學，選題可以來自勘查單位的工程項目。通過這些聯(lián)系實際勘查項目的題目，學生對勘查單位的設(shè)備、勘探領(lǐng)域、資料解釋方法有全面深入的了解。同時也認識到勘查單位對人才的要求，通過做畢業(yè)論文可以有目的提高學生自身的綜合能力。在上述論文選題的指導(dǎo)思想下，近幾年，桂林理工大學勘查技術(shù)與工程（物探方向）專業(yè)的畢業(yè)論文題目呈現(xiàn)多樣化（如表1所示）。從表中可以看出，選擇實踐型題目的人數(shù)在近四年中是最多的，約占64.8%，選擇結(jié)合型題目的人數(shù)約占18.1%，選擇理論型題目的人數(shù)約占17.1%。這一比例符合我校勘查技術(shù)與工程（物探方向）培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，同時，也滿足了一部分同學想要繼續(xù)深入研究的愿望。
二、教師在論文編寫過程中的指導(dǎo)作用
“勘查技術(shù)與工程”專業(yè)需要具有綜合素質(zhì)和先進技術(shù)的人才，畢業(yè)論文寫作期間，要注重培養(yǎng)學生收集信息、應(yīng)用英語、計算機編程和解釋軟件使用等能力。①查閱文獻的指導(dǎo)。論文題目選定之后，學生需要了解相關(guān)地球物理方法的發(fā)展、研究現(xiàn)狀及應(yīng)用情況。在查閱科技文獻過程中，教師對相關(guān)方向的現(xiàn)狀及學生存在的疑問進行講解和指導(dǎo)。②計算機應(yīng)用的指導(dǎo)。在“勘查技術(shù)與工程”專業(yè)畢業(yè)論文撰寫過程中，教師要安排一定的計算機編程和學習使用最新地球物理資料解釋軟件的工作量。將這部分內(nèi)容和畢業(yè)論文有機地結(jié)合起來。對于計算機基礎(chǔ)好、能力強的學生，鼓勵他們獨立編程，激發(fā)他們的創(chuàng)新精神。對于計算機能力弱的學生，則重點學習現(xiàn)有軟件的使用方法和技巧。指導(dǎo)學生靈活運用廣泛應(yīng)用的辦公軟件對資料進行簡單處理，比如運用Grapher、Surfer、Excel等的電子表格計算視電阻率等一些簡單的處理。③地球物理資料解釋和繪圖技術(shù)的指導(dǎo)。在“勘查技術(shù)與工程”專業(yè)畢業(yè)論文撰寫過程中，資料解釋和繪制成果圖示是論文的核心內(nèi)容。指導(dǎo)教師要對這部分進行重點指導(dǎo)。指導(dǎo)學生寫出明確的解釋依據(jù)、解釋思路、解釋結(jié)果，并繪制出規(guī)范、符合要求并美觀的圖件。規(guī)范的插圖和附圖是“勘查技術(shù)與工程”專業(yè)畢業(yè)論文的重要組成部分，在論文寫作過程中，教師要指導(dǎo)學生學習必要的專業(yè)繪圖軟件，能夠熟練地掌握繪圖技巧，做出能為畢業(yè)論文提供有效證據(jù)和支撐的圖件。④論文寫作的指導(dǎo)。在畢業(yè)論文的撰寫過程中，指導(dǎo)教師要將資料解釋部分作為論文的重點部分。不僅要有解釋思路、解釋依據(jù)，解釋理論和解釋結(jié)果的討論，還要有規(guī)范的寫作格式、規(guī)范用語、規(guī)范地引用圖件，以明確各部分的邏輯關(guān)系。在論文的寫作過程中，提高學生的科技寫作能力。
三、畢業(yè)答辯
【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)，勘察方法，找水，綜合運用
中圖分類號：P331文獻標識碼： A 文章編號：
一、前言
伴隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的日新月異，水文地質(zhì)勘察人員在工作中需繼承和發(fā)展傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上，也要關(guān)注并結(jié)合新技術(shù)、新理論，這樣才更有利于進行找水工作，才可以使找水技術(shù)不斷的更新發(fā)展。目前，我國人均淡水資料擁有量不足2 200m3，世界排名109位，而30年后，人均淡水資源擁有量將不足1 700 m3。因此用現(xiàn)代的水文地質(zhì)勘查方法來找水減緩各區(qū)域供水壓力已成為當務(wù)之急。以下分別詳細介紹了遙感技術(shù)勘察法、地球物理測井勘察法、地面核磁共振勘察法的工作原理及在水文地質(zhì)勘察工作中的具體應(yīng)用。
二、現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國總體而言，水資源的利用形式逐漸嚴峻，以許昌市為例，許昌市水資源嚴重短缺,人均水資源量僅204立方米,相當于全國人均水平的1/10。市區(qū)由于過量開采地下水,已形成面積達67 平方千米的水位下降漏斗漏斗中心水位埋深24.0m,且仍以每年1.5~2.0 m的速度下降,地面最大沉降量超過277 mm。為了滿足城市居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求,在許昌麥嶺水源地綜合運用現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法找水勘察,取得了多種地質(zhì)信息,基本查清了供水目的層的埋藏條件、邊界條件以及地下水動態(tài)特征。筆者將從下面幾個方面簡述現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的應(yīng)用。
1.物探和鉆探
(一)物探。在水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合研究區(qū)的水文地質(zhì)情況,采用對稱四極電測深法對勘察區(qū)西部的補給斷面進行探測,共做電測深點203個,電測深剖面8條;利用EH-4電導(dǎo)率成像系統(tǒng),對勘察區(qū)西部、南部邊界和北汝河河道進行了探測,共完成9條物探剖面, 96個物理點,剖面長度54.55km;對18眼探采結(jié)合井和4眼勘探井進行視電阻率和自然電位物探測井,劃分地層,進行排管。通過這些工作,基本查明了西、南邊界和北汝河河床的地層結(jié)構(gòu)和含水層的分布規(guī)律,為擬建水源地的供水孔和布置鉆探工程量提供了科學依據(jù)。
(二)鉆探。根據(jù)遙感水文地質(zhì)調(diào)查、物探資料,結(jié)合以往地質(zhì)、水文地質(zhì)資料,在補充分析勘察階段成果的基礎(chǔ)上布置鉆探工作量。勘探施工勘探抽水孔4眼,進尺291.4 m;地質(zhì)孔4眼,進尺362 m;觀測孔12眼,進尺1 071.55 m;探采結(jié)合井18眼,進尺2 242.2 m。共施工勘探孔和探采結(jié)合井38眼,總進尺為3 967.15 m。根據(jù)物探、鉆探工作分析,麥嶺水源地第四系孔
隙含水層的形成和分布受北西向的茨溝—姜莊凹陷和襄城大斷裂等構(gòu)造控制。同時根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件及水源地地層時代、巖性、成因及富水性,新近系湖積層及第四系下更新統(tǒng)冰水沉積層的富水性差,集中供水意義不大;中更新統(tǒng)埋藏型沖洪積卵礫石層顆粒粗,厚度大,富水性強,不易污染,是城市集中供水的理想水源地。
2.遙感技術(shù)在地下水資源勘察中應(yīng)用
遙感技術(shù)即從遠處探測、感知特體各事物的技術(shù)，它技術(shù)先進、探測范圍大、信息量大，并可實施動態(tài)監(jiān)測。遙感勘察方法就是在勘察區(qū)范圍內(nèi)進行的航空遙感勘察,它是一種采用展片和航片目視解釋,結(jié)合野外驗證與水文地質(zhì)補充調(diào)查的水文地質(zhì)勘察方法。遙感勘察方法可分為4種：熱戲外監(jiān)測法、水文地質(zhì)遙感信息法、環(huán)境遙感信息分析法和遙感模型法。
（一）熱紅外監(jiān)測法。熱紅外監(jiān)測法主要就是用熱紅外波段的遙感圖像資料，通過測定地面溫度來確定地下水的存在。特別適應(yīng)于干旱、半干旱地區(qū)的水資源的尋找。其工作原理是：地下水可在過毛細管作用、熱傳導(dǎo)作用及地表強烈蒸發(fā)作用下可導(dǎo)致干旱或半干旱地區(qū)的地表濕度和溫度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致冷熱異常的現(xiàn)象，此現(xiàn)象便可在熱紅外遙感圖像上顯示出
來。利用紅外遙感數(shù)據(jù)再配合一定的航片作為基本的遙感資料便可實施地下水資源的探測工作。
（二）水文地質(zhì)遙感信息分析法。水文地質(zhì)遙感信息分析法就是運用水文地質(zhì)理論對從遙感圖像獲取的地層巖性、構(gòu)造、水文等水文地質(zhì)信息進行分析，從而確定有利的蓄水構(gòu)造，判斷地下水的貯存情況。
（三）環(huán)境遙感信息分析法。環(huán)境遙感信息分析法就是根據(jù)遙感圖像上提取的與地下水有關(guān)的植被、湖泊、水系等環(huán)境因子與地下水的依存、制約關(guān)系來判斷地下水系統(tǒng)的貯存情況。其工作原理是：在干旱區(qū)域，植被的生長狀態(tài)因受到氣候、性、地貌、水文地質(zhì)條件等因素的制約，其中區(qū)域淺層地下水對植被的影響最大。地下水水水位埋深、礦化度、水化學類型控制著被群、植被覆蓋度。可通過這些信息來判斷地下水的排泄點(區(qū))的水位埋深、礦化度和水化的學類型等相關(guān)信息。
（四）遙感模型法。
通過分析遙感圖像得知與地下水密切關(guān)系的水文因素狀況，并建立監(jiān)測地下水位的定量評價模型，對地下水資源進行估測的方法叫遙感模型法，它是遙感與數(shù)學、模型學相結(jié)合的一種新的研究方法。此種方法主要用于評價地下水位分布狀況。
3.地球物理測井方法
地球物理測井是物探方法的一種，主要是配合地質(zhì)鉆探對鉆孔內(nèi)的水文地質(zhì)狀況進行精確探測。地球物理測井方法是以嚴密的物理數(shù)學原理為基礎(chǔ)，主要用于分析地下水的分布，判斷地下水質(zhì)量，探測巖溶洞，分析地層構(gòu)造等。地球物理測井主要工作內(nèi)容及工作原理如
下：
（一）正確地劃分含水層并確定層位及厚度，研究它們之間的相互關(guān)系。
（二）對地下水進行地下水礦化度進行測量。地層水的礦化度越高，地層電阻率值越低
（三）判斷裂隙及其泥質(zhì)含量。裂隙存在的判斷標準：聲波時差較大，電阻率較小，密度偏低。如果裂隙存在，那么裂隙中填充的泥質(zhì)越多，自然伽馬測井值就越大。
（四）巖溶水勘察。裂隙層位可由聲波曲線直接反映；當溶洞中含水時，自然伽馬曲線幅值略低，以此來可判斷其富水性；在巖溶、裂隙發(fā)育處，會出現(xiàn)井徑擴大的現(xiàn)象，因此，巖溶裂隙發(fā)育程度也可用井徑曲線來判斷。
（五）劃分鉆孔地層巖性。根據(jù)不同巖石的密度，電阻率，波阻抗，孔隙度等參數(shù)的差異，并綜合電阻率測井、聲波測井、密度測井、中子孔隙度測井等資料就可以劃分鉆孔的巖性剖面。
4.地面核磁共振法
地面核磁共振法就是利用不同物質(zhì)原子核特性差異產(chǎn)生的核磁共振效應(yīng)，通過觀測、研究地層中水質(zhì)子產(chǎn)生的核磁共振信號的變化規(guī)律，來判斷探測區(qū)地下水的分布情況。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法,可量化含水層信息，勘探的深度小（目前最大勘探深度小于150m），適合北方地表較干燥地區(qū)使用。其工作原理就是水中的氫核質(zhì)子在地磁場的作用下，處在一定的能級上，再以具有拉摩爾頻率的交變磁場對地下水中的質(zhì)子進行激發(fā)，這樣原子核能級間就會產(chǎn)生躍遷即產(chǎn)生核磁共振。核磁共振信號的強弱或衰減的快慢直接與含水層中氫質(zhì)子的數(shù)量、含水層孔隙大小相關(guān)，核磁共振信號的幅值越大，所探測區(qū)域內(nèi)水含量就越豐富。從而，可以根據(jù)由小到大的核改變激發(fā)脈沖矩來推斷由淺到深含水層的貯存狀況，達到實現(xiàn)直接尋找地下水的目的。
地面核磁共振法屬于直接找水法，在有效的勘探深度范圍內(nèi)，有水就有核磁共振信號顯示，以此來探測各類型的地下水。主要用于探測其他物探方法難以尋找的地下水，主要應(yīng)用在以下4個方面：黃土孔隙、裂隙水探測；尋找碎屑巖類淺層風化裂水和層間承壓裂隙水；確定基巖裂隙帶的富水性；判斷灰?guī)r區(qū)溶洞、裂隙含水或是泥質(zhì)充填。
三、結(jié)束語
隨著近年來科技的不斷發(fā)展，以及勘探技術(shù)的不斷提升，在繼承了老一輩水文勘探人員的技術(shù)和知識后，新一代的工作者更要與時俱進，不斷的研究并熟悉新的理論和技術(shù)，從而將新老結(jié)合，挖掘開拓出更加優(yōu)良的勘探方法，從而方便找水工作，使得找水的相關(guān)技術(shù)得到不斷的提升和發(fā)展。
參考文獻：
[1]-張少勇，劉偉超，田慧娟，李倩倩 現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的綜合運用[期刊論文] 《中州煤炭》 -2010年1期
[2]-鄒慧峰 找水中現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法的綜合應(yīng)用[期刊論文] 《黑龍江科技信息》 -2011年12期
[3]-賢世榮 水文地質(zhì)勘察方法在找水中的應(yīng)用[期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2011年20期
[4]-趙實 現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的綜合應(yīng)用[期刊論文] 《技術(shù)與市場》 -2010年9期
關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)勘查 綜合物探
中圖分類號：C39
一、前言
科學的發(fā)展，對于金礦進行勘查的過程中，采用綜合物探的方法，對于水文地質(zhì)條件進行有效的勘測，進而能有效的了解礦井的地理結(jié)構(gòu)。而礦產(chǎn)勘查的主要目在于通過少量的經(jīng)費投入獲取較好的地質(zhì)效果，獲取較大的經(jīng)濟效益。在過去多年的礦產(chǎn)勘查工作中，找礦實例表明在目前的工作中只有將地質(zhì)、物勘、化探和鉆探等多種方法綜合起來，并且合理的運用和配合，進而實現(xiàn)良好的配合效果和最佳處理途徑。
二、金礦成礦的必要條件
據(jù)了解，地殼中金的豐度為0.5×10―9，與地幔中的豐度相比，地殼中的豐度更低，地幔和地殼中富集著許多的金礦的成礦物質(zhì)。從當下的開采和回收水平來看，從3×10―6的工業(yè)品位出發(fā)，當金在地殼中的濃集系數(shù)達到≥6×103時才可以成礦。所以，經(jīng)過了地質(zhì)作用的不少回富集之后才可以形成金礦；又因為金具有親硫性，自然界中的金通常都是金的硫化物，與硫化礦物共生，相關(guān)資料顯示，造巖金難被活化，而金的硫化物不難被活化。所以，對于金的富集有決定作用的關(guān)鍵取決于硫化物作用。構(gòu)造巖漿作用和在構(gòu)造巖漿作用背景上的金屬硫化物富集作用是歸納金礦成礦的兩個主要條件控制。所以，我們可以從硫化物的強度、碎裂狀來看，也可以從其被角礫化的巖石及其在巖石中的賦存特征來分析原生金礦存在的位置。
三、金屬礦綜合物探勘查技術(shù)的應(yīng)用范圍
1、在成礦帶、礦田預(yù)測研究中的應(yīng)用
綜合物探技術(shù)在康古爾塔格成礦帶找礦取得了重大突破，先后發(fā)現(xiàn)了石英脈型金礦、淺成低溫熱液型金礦、以銅為主的多金屬礦及銅硫化物礦等類型礦床。
2、在礦產(chǎn)普查與勘探中的應(yīng)用
在礦床普查、勘探中，應(yīng)用較多的地球物理勘查技術(shù)主要有：各種地面磁法、布格重力、電阻率法、自電、激發(fā)極化法、電磁法、地震法和各種地下物探方法等。例如，天湖鐵礦的發(fā)現(xiàn)和勘查過程中，地面磁法發(fā)揮了重要的作用；可可塔勒鉛鋅礦的找礦勘探史可歸納為：1/20萬化探掃面發(fā)現(xiàn)異常―1/5萬化探異常檢查―1/2萬地質(zhì)、磁法和激電掃面圈定異常范圍―1/2萬TEM圈定礦體―TEM測深隱伏礦定位。該礦床的儲量由小型變成大型，物探方法起了關(guān)鍵性的作用。
四、綜合物探概述
在礦產(chǎn)勘查工作中將地質(zhì)、化探、物探、鉆探等方法綜合一起，進行恰當合理的分配，進而實現(xiàn)采礦目標和最佳效果要求，這就是綜合物探。礦產(chǎn)勘查的主要目的在于多快好省地發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的儲存位置和儲存規(guī)律，是通過少量的經(jīng)費投入獲取較好的地質(zhì)效果，獲取較大的經(jīng)濟效益。對于現(xiàn)階段的礦產(chǎn)勘查工作而言，除了采用必要的地質(zhì)勘查的前提，要確保勘查工作的科學性與合理性，保證勘查能夠準確、完善的描述出礦產(chǎn)分布規(guī)律，以提高礦產(chǎn)開采要求。
在這種工作基礎(chǔ)上，很到成都上取決于勘查方法與技術(shù)選擇是否合理、科學。在工作中我們在強調(diào)具體地址問題、經(jīng)濟效益、有效的原則和選擇適當?shù)姆椒夹g(shù)，要在工作中盡可能的發(fā)回綜合物探方法的優(yōu)勢，進而因地適宜的解決現(xiàn)有問題。
五、綜合物探的原理
所謂的物探技術(shù)就是根據(jù)各種巖石之間存在密度、電性放射性以及磁性等物理性質(zhì)的差異，利用地球物理的原理，選用不同是物理方法和物探設(shè)備，進行工程區(qū)地球物理場的變化測量，以此來了解其水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)條件的一種勘測方法。目前，由于單一的物探方法具有自身的局限性以及地質(zhì)勘查具有復(fù)雜性，因此，我們在地質(zhì)勘查中常常采用多種物探方法進行勘探和測試，這就形成了綜合物探技術(shù)。綜合物探技術(shù)是基于先進電子信息技術(shù)而逐漸發(fā)展起來的。由于不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有不同的物理特性，采用精密的電子器對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行探測，然后根據(jù)儀器反的信息數(shù)據(jù)和圖像，對地質(zhì)結(jié)構(gòu)作出準確的定量分析，從而對勘探地質(zhì)結(jié)構(gòu)的巖石密度和輻射進行判斷。通過綜合物探技術(shù)可以很好的了解各個巖石層的巖石結(jié)構(gòu)和巖石種類進而有效地完成地質(zhì)勘查工作，為各種地下礦石能源的開采進行安全的指導(dǎo)。由于地質(zhì)勘查工作的復(fù)雜性，針對不同的環(huán)境往往采用不同的物探技術(shù)，因此進行地質(zhì)勘查的綜合物探技術(shù)的方法有很多。例電磁法、電流法、天然磁場法、無線電波法。
六、金屬礦綜合物探勘查技術(shù)的應(yīng)用范圍
1、在成礦帶、礦田預(yù)測研究中的應(yīng)用
綜合物探技術(shù)在康古爾塔格成礦帶找礦取得了重大突破，先后發(fā)現(xiàn)了石英脈型金礦、淺成低溫熱液型金礦、以銅為主的多金屬礦及銅硫化物礦等類型礦床。
2、在礦產(chǎn)普查與勘探中的應(yīng)用
在礦床普查、勘探中，應(yīng)用較多的地球物理勘查技術(shù)主要有：各種地面磁法、布格重力、電阻率法、自電、激發(fā)極化法、電磁法、地震法和各種地下物探方法等。例如，天湖鐵礦的發(fā)現(xiàn)和勘查過程中，地面磁法發(fā)揮了重要的作用；可可塔勒鉛鋅礦的找礦勘探史可歸納為：1/20萬化探掃面發(fā)現(xiàn)異常―1/5萬化探異常檢查―1/2萬地質(zhì)、磁法和激電掃面圈定異常范圍―1/2萬TEM圈定礦體―TEM測深隱伏礦定位。該礦床的儲量由小型變成大型，物探方法起了關(guān)鍵性的作用。
七、物探方法的選擇與應(yīng)用
首先，應(yīng)對工作地區(qū)的研究程度進行系統(tǒng)地了解，充分認識工作地區(qū)待找礦床的地質(zhì)、地球物理及地球化學特點，對收集的資料進行分析、歸納、整理及成礦背景研究。其次，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有物探技術(shù)水平及地質(zhì)找礦過程中要解決的實際問題，選擇經(jīng)濟有效的地球物理探查方法。應(yīng)根據(jù)工作區(qū)的具體地質(zhì)條件確定物探目標物―與欲尋找礦產(chǎn)有某種關(guān)系，從而確定物探調(diào)查的目標物。要保證現(xiàn)有地球物理方法技術(shù)能找到該目標物，且工作方法在經(jīng)濟上是合理的，同時還要注意獲取系統(tǒng)、完整的地球物理調(diào)查資料，這對全面認識礦區(qū)地質(zhì)體地球物理場特征和后續(xù)找礦工作十分重要。
物探方法技術(shù)選擇的基本原則是：方法技術(shù)的選擇不僅要重視其先進性，更要重視其針對性、適用性和經(jīng)濟性；不僅要重視各種方法技術(shù)的組合，更要重視其有效配置；不僅要重視方法技術(shù)實施的時序，更要重視其時效。
八、結(jié)束語
綜合物探法在礦產(chǎn)勘查中具有著間接找礦效果，尤其是在金礦勘查中效果最佳。在采礦過程中，運用各種物探方法來指導(dǎo)施工是很重要的并且也很必要，很大程度上消除了找礦過程中的盲目性。
參考文獻：
1、王卓，綜合物探方法在金礦勘察中的應(yīng)用[J]，科技與企業(yè)，2013年第3期
2、董永勝 苗文學 李龍勝，淺析綜合物探技術(shù)及在金礦勘查中的應(yīng)用范圍[J]，城市建設(shè)理論研究，2013年第31期
是一家國際著名的研究機構(gòu)，還是一個掌握國際領(lǐng)先技術(shù)的科技公司？
這是任何人見到宋守根和他公司之后都會發(fā)出的疑問。
他的公司只有十幾個人，卻匯集了國際知名的地球物理學家、數(shù)學家；他的公司擁有中石油、中石化等中國巨型客戶，同時公司成員卻在國內(nèi)外核心專業(yè)刊物上發(fā)表科研論文80余篇，其中多篇被SCI、EI、INSPEC三大檢索機構(gòu)檢索，出版專著兩本。
他始終懷抱著科研的癡情，卻又把所有的積蓄都投入了新創(chuàng)辦的公司之中。
他曾經(jīng)回鄉(xiāng)務(wù)農(nóng)，卻又終究憑借著一股拼搏的精神成為著名的教授。
他到底是個什么樣的人呢？
從科學家到企業(yè)家
晨曦微露，天邊一抹霞光漸漸變得豐腴嫵媚。小草悄悄抖落一夜露珠，伸長婀娜的腰身，在晨光中輕歌曼舞。鳥兒呼朋引伴，在枝頭唧唧喳喳地合唱。歌聲在幽靜的清晨穿越樹林，鉆進宋守根的耳朵里。
“我至今依然清楚地記得，那天鳥聲格外嘹亮，我是被鳥兒們叫醒的。”3年后一個悶熱的盛夏午后，宋守根坐在中關(guān)村科技園區(qū)留學人員創(chuàng)業(yè)大廈的辦公室，回憶當初找到學術(shù)難題研究方法的“key”時，“從來沒那么響亮過”的鳥兒鳴叫聲依然歷歷在耳。
溫哥華初夏的清晨涼爽而迷人，宋守根披衣坐起，還沒來得及思考點什么，多日來縈繞心頭的難題突然奔涌而出，對！用這種方法試試！
怎么從來沒有想過這種方法？莫非這就是靈感？靈感在一剎那就這么突然降臨了！宋守根趕緊拿起筆，惟恐靈感轉(zhuǎn)瞬即逝。
他興奮地推醒了還在熟睡的妻子。妻子揉了揉惺忪的雙眼，睜大眼睛望著早已激動得有些手舞足蹈的宋守根。
“別太激動了！”一直擔任宋守根學術(shù)研究成果第一聽眾的妻子柔聲地提醒道，“論證了嗎？”宋守根急忙坐到桌前，僅用了一個小時的時間，就把靈感演繹為嚴謹、縝密的學術(shù)語言。這項后來被命名為“地震逆散射序列深度成像與速度反演技術(shù)”為宋守根帶來了無數(shù)的機會，也決定了他今后事業(yè)的發(fā)展方向。
宋守根，1960年出生，湖南人，加西科瑞新技術(shù)（北京）有限公司董事長。這是一家掌握世界先進的油氣勘探核心技術(shù)的高科技公司。
說是公司，只有10余人；但這支小小的團隊藏龍臥虎，匯集了國際實力派青年地球物理學家、數(shù)學家、計算機專家和有著豐富經(jīng)驗的數(shù)據(jù)處理工程技術(shù)師，還聘請了兩位知名科學家作為開發(fā)設(shè)計負責人，他們在西方主要石油公司和勘探服務(wù)公司有十年左右實際研究和開發(fā)經(jīng)驗，并已成功開發(fā)知名公司的多項國際知名的核心產(chǎn)品，在國際學術(shù)界有突出貢獻。
所謂“物以類聚、人以群分”。在科研領(lǐng)域享有盛名的宋守根強調(diào)，這支由他一手組建的優(yōu)秀團隊，其所有骨干人員全部從國外留學歸來，在各自科研領(lǐng)域都是一流的頂尖級人物。這支團隊在學術(shù)上瞄準前沿科學研究，在油氣勘探地震成像領(lǐng)域取得了國際性領(lǐng)先成果，已在國內(nèi)外核心專業(yè)刊物上發(fā)表科研論文80余篇，其中多篇被SCI、EI、INSPEC三大檢索機構(gòu)檢索，出版專著兩本。
取得如此驕人業(yè)績的公司其實剛剛兩歲，而公司創(chuàng)業(yè)時占據(jù)的科研制高點，為公司今后飛速發(fā)展創(chuàng)造了條件。目前，這支團隊正致力于宋守根靈感所觸發(fā)的“地震逆散射序列深度成像技術(shù)及其在微機機群上算法優(yōu)化和硬件配套”技術(shù)的開發(fā)和研究。
近年來，宋守根作為第一負責人，主持完成了40多個（共4000多萬元）科研技術(shù)開發(fā)和科技應(yīng)用生產(chǎn)項目，解決了一些重大的技術(shù)難題，取得了較好的社會經(jīng)濟效益，積累了豐富的科技開發(fā)和解決實際問題的經(jīng)驗，為開發(fā)這套技術(shù)軟件創(chuàng)造了前提條件。
雙贏的人生轉(zhuǎn)折
學者還是商人？學術(shù)界還是實業(yè)界？有時，人生的轉(zhuǎn)折點往往就那么幾步。
在去加拿大之前，宋守根是中南工業(yè)大學地球探測與信息技術(shù)專業(yè)教授、博士生導(dǎo)師。
1998年8月，應(yīng)加拿大大不列顛哥倫比亞大學（UBC）的邀請，由對方出資，宋守根以訪問科學家的身份出國，參與主持由世界五大石油公司和加拿大政府聯(lián)合資助的國際合作項目《CDSST：特色地震技術(shù)發(fā)展計劃》。
在加拿大，他發(fā)現(xiàn)，國外名牌大學的著名教授往往一邊搞科研，一邊在公司中應(yīng)用自己的科研成果，學術(shù)研究和高科技產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合；學校用高薪聘請優(yōu)秀人才，在學校研究出來的科研成果又用到公司里；既推動了公司的發(fā)展，還取得了學術(shù)成果，這一“雙贏”模式啟發(fā)了宋守根創(chuàng)業(yè)夢想。
1999年的一天，還在加拿大的宋守根在一個中文網(wǎng)頁上，看到有關(guān)創(chuàng)業(yè)園的鏈接。他輕輕地點擊了一下，沒想到卻點擊出他人生的另一華彩樂章――鉆出高深的象牙塔，憑著掌握的先進的油氣勘探核心技術(shù)，走上學商結(jié)合之路，創(chuàng)辦了加西科瑞新技術(shù)（北京）有限公司。
宋守根說，如果沒有在加拿大4年的積累，包括學術(shù)、信息乃至視野，就不會有今天的成就，這4年在他的一生中占有極其重要的地位。
到達加拿大大不列顛哥倫比亞大學的第三天，他就做了兩場學術(shù)報告，主要內(nèi)容來自于他的學術(shù)研究核心――關(guān)于地震波的多分辨率傳播模式及其成像過程。報告會的內(nèi)容立即引起了加方教授的巨大興趣，被邀請為研究小組的第二負責人。
同年12月，他在溫哥華年會上做的報告，引起了加拿大泛太平洋石油公司的關(guān)注。會后，總部的兩名技術(shù)專家趕到宋守根所在的大學，請他專門為他們兩人做單獨的學術(shù)報告。報告結(jié)束后，他們非常滿意，當即拍板給UBC一個項目；同時，還給他一個項目在回國探親期間完成。
這兩次報告使宋守根聲譽鵲起，贏得了同事們足夠的羨慕眼神。
在加拿大，宋守根利用良好的科研條件、豐富的資料、迅捷的信息，特別是可以時刻關(guān)注到法國、美國、巴西、意大利、以色列的最前沿成果，努力開拓視野、加緊研究。
2000年春天，宋守根回國考察創(chuàng)業(yè)環(huán)境。此時，國家正著力推動高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中關(guān)村管委會以及創(chuàng)業(yè)園熱情地為創(chuàng)業(yè)者提供各種信息、服務(wù)。為解決創(chuàng)業(yè)者的后顧之憂，還在房租、稅收、家屬安排等方面也給予了一定的優(yōu)惠條件及解決方案，這讓宋守根堅定了回國創(chuàng)業(yè)的信念。
一定要學有所用
其實，宋守根學以致用的思想產(chǎn)生得很早。
1976年，16歲的宋守根高中畢業(yè)后回鄉(xiāng)務(wù)農(nóng)，1978年考上了湖南吉首大學數(shù)學系，畢業(yè)后回到老家教中學數(shù)學。此時，一向喜愛讀書的宋守根利用業(yè)務(wù)時間通讀了《古今數(shù)學思想》。這本書談到了牛頓、萊布尼茨、科西的數(shù)學成就與思想，也給了他極大的啟發(fā)：牛頓在數(shù)學上取得成果，不是因為他專門搞數(shù)學，而是由于當時的數(shù)學不足以讓他研究清楚力學問題，他才提出微積分的概念。如今，科學發(fā)展越來越細，同一專業(yè)不同研究方向的人都不能很好地相互了解，這么可能做出更大的學問？到底如何理解“學以貫通”？
宋守根決定從方法論上加以改進。
1986年，宋守根考取了云南大學研究生，選擇了一個與數(shù)學、物理都相關(guān)的研究方向――數(shù)學物理方程及其應(yīng)用。受導(dǎo)師嚴謹治學的學術(shù)熏陶，使他在運用數(shù)學物理的現(xiàn)代方法和金屬礦的地球勘探方向上都打下了較好的基礎(chǔ)，獲得了偏微積分方程及應(yīng)用方向的理學碩士學位。
畢業(yè)后沒多久，他又自學完電動學、電磁學、磁場、電場、場論等課程，考取了中南工業(yè)大學地質(zhì)系地球物理博士。
這次，他選擇了學校還沒有的石油地震勘探作為研究方向。在導(dǎo)師的支持下，宋守根堅定了走向了把所學學科的基礎(chǔ)優(yōu)勢與專業(yè)相結(jié)合的道路。
1994年，宋守根被特聘為中南工業(yè)大學勘探地球物理專業(yè)教授。一次，他應(yīng)邀去南京江蘇地球物理學會講地震成像的課程。會后，各油田的技術(shù)人員團團把他圍住，詢問課上所講的理論什么時候能開發(fā)成軟件。這意味著宋守根的研究有著廣闊的實用前景。
是啊，學以致用，學而不用何為學？此后的一個多月里，宋守根常常夜不能寐，輾轉(zhuǎn)反側(cè)。
對，在方法論上找突破口。能否把數(shù)學專業(yè)的基礎(chǔ)、地球物理的問題提煉成數(shù)學物理的問題，用數(shù)學的方法解決，用計算機的實驗方法作為平臺，設(shè)計計算機軟件解決工程問題？這可以實現(xiàn)從實踐到理論，再從理論到實踐的過程。他提出了一個粘彈性波動方程方法，可以提高地震成像分辨率。
找到了突破口，宋守根有些激動。
以后的日子里，他走向了科研與實踐相結(jié)合的道路上。自1995年推出第一個應(yīng)用技術(shù)后，一發(fā)不可收拾。在1996年和1997年，他參加了國家九五攻關(guān)項目，在大港油田和塔里木盆地的油氣勘探中做了五項科技服務(wù)合同，為學校引進300萬元的科研經(jīng)費。塔里木盆地的成像處理還得到了有關(guān)部門的高度肯定，使他初次嘗到了科研一旦運用于生產(chǎn)所帶來的巨大效益。
1998年出國之前，宋守根在學術(shù)上已經(jīng)小有造詣，并獲得了多項榮譽：
1998年，國家教育部評選“跨世紀優(yōu)秀人才培養(yǎng)計劃”，宋守根榜上有名，當時也是勘探地球物理專業(yè)唯一的入選者；作為中國有色金屬總公司第一批第一層次跨世紀學術(shù)和技術(shù)帶頭人，他獲得過湖南省科技進步二等獎等多項殊榮，被評選為湖南省第三屆“十大杰出青年”。
搶占油氣勘探市場的話語權(quán)
加拿大優(yōu)美的環(huán)境沒有挽留住宋守根回國創(chuàng)業(yè)的夢想。
2000年，在家人的支持下，他把這些年積攢的所有資金都投入到創(chuàng)業(yè)中，但起步階段還是有些艱難。所幸的是，中關(guān)村科技園區(qū)向銀行推薦了宋守根并做擔保，50萬元的貸款成為創(chuàng)業(yè)初期的啟動資金。
隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和資金的逐步到位，公司的戰(zhàn)略目標越來越長遠，因為他們掌握著具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新勘探技術(shù)――地震逆散射序列深度成像與速度反演技術(shù)。可以說，加西科瑞新技術(shù)（北京）有限公司的誕生就是這一技術(shù)的象征。
我國幾大盆地做過多輪油氣勘探，對于較簡單的地質(zhì)結(jié)構(gòu)上的大型油氣田早已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，剩下的就是當今技術(shù)無法探明的復(fù)雜地質(zhì)條件下的隱蔽性油氣藏。如果沒有對現(xiàn)有的勘探開發(fā)技術(shù)有新的突破，就難以發(fā)現(xiàn)新的大型油氣田。
無疑，技術(shù)是取得石油市場勘探話語權(quán)的決定性因素，而人體醫(yī)學成像技術(shù)給了宋守根莫大的啟發(fā)。
油氣勘探地震成像技術(shù)（暫且簡稱為勘探CT），與醫(yī)學CT有異曲同工之妙。它們同屬于信息探測技術(shù)，而所要尋找的部位都隱藏在看不見、摸不著的介質(zhì)內(nèi)部。盡管人體CT要比勘探CT容易得多，因為有人體解剖學來驗證人體CT。但通過地球物理學家的努力，仍然形成了以波動方程地震偏移成像技術(shù)為核心的以及與之配套的系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)。實踐也已經(jīng)證明，這套技術(shù)對于相對簡單的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的油氣勘探已經(jīng)取得了很大成功。但它的致命弱點是，對復(fù)雜地質(zhì)速度模型的隱蔽性油氣藏，它無能為力。這也是目前國際油氣技術(shù)發(fā)展的重點、熱點、難點。
目前，偏移成像需要預(yù)先獲得速度模型，根據(jù)速度模型來實現(xiàn)地震成像。而地下世界千變?nèi)f化，這一理論卻只適用于簡單地質(zhì)模型。
現(xiàn)今工業(yè)界最常用的技術(shù)還是對速度模型依賴性不強的時間偏移成像技術(shù)，它的成像信息建立在地震數(shù)據(jù)上，具有客觀性，但這一技術(shù)理論前提是地質(zhì)模型均勻，對于變化較大的模型，則不能正確成像，也就是說必將導(dǎo)致勘探的失誤。這也是在我國西部前陸盆地和復(fù)雜崎嶇海底油氣勘探中，時間偏移成像技術(shù)由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜而不能很好地應(yīng)用的原因。
雖然深度偏移成像建立在速度模型準確的前提下，但勘探本身的目的本來就是搞清地下速度模型，在成像之前不可能得到準確的速度模型。顯然，這種深度偏移方法所得到的成像結(jié)果客觀性不強、可操作性不強。
如何利用地質(zhì)速度模型依賴性不強的地震深度成像技術(shù)，找到復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造條件下的隱蔽性油氣藏，成為眾多著名研究機構(gòu)競相研究的課題。其中最關(guān)鍵問題是如何有效地實現(xiàn)對地下結(jié)構(gòu)的準確成像，通俗地理解，就是給地質(zhì)內(nèi)部做CT。
此時，加拿大大不列顛哥倫比亞大學開展利用地震波逆散射波序列進行了不依賴于速度模型的多次波去除的研究，取得了一系列好的理論成果。1998年，在該大學作為訪問科學家的宋守根提出了利用逆散射波序列理論進行深度成像和速度建模的設(shè)想，得到了專家們的熱烈響應(yīng)和大力支持。
在以后三年的時間里，宋守根系統(tǒng)地完善了這一理論。它攻克了深度偏移成像技術(shù)長期以來速度模型的致命弱點，應(yīng)用推廣后，將全面提高油氣地震數(shù)據(jù)深度成像的客觀性和準確性，為尋找我國西部和深海復(fù)雜地質(zhì)條件下的隱蔽性油氣藏提供關(guān)鍵性的技術(shù)手段。這一具有世界領(lǐng)先水平的、擁有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)，將為我國在國內(nèi)外的油氣勘探中帶來重大的實用工業(yè)價值，也為增加我國戰(zhàn)略石油儲備提供可靠的技術(shù)保障。
同時，這一技術(shù)為我國在境外進行新區(qū)油氣勘探或購買油氣田區(qū)塊減少開發(fā)風險和投資，加速在國外建立石油能源基地，搶灘國外油氣資源豐富地區(qū)，實現(xiàn)我國能源走出去戰(zhàn)略步伐具有重大意義。
當年來自加拿大清晨的靈感，如今已經(jīng)發(fā)展成為油氣勘探領(lǐng)域的一項嶄新技術(shù)。
現(xiàn)在，走過科研創(chuàng)業(yè)初期的宋守根已不滿足于思考技術(shù)的應(yīng)用與推廣、融資與發(fā)展、市場與人才，那只是一個現(xiàn)代企業(yè)的“初級階段”。如何加大管理力度，增強執(zhí)行力，引進職業(yè)經(jīng)理人是加西科瑞新技術(shù)（北京）有限公司的下一個藍圖。
“我把企業(yè)文化基礎(chǔ)搭建好以后，就要退出了，給年輕人一個施展才華的更大舞臺。”剛剛44歲的宋守根意味深長地說道，“一個現(xiàn)代企業(yè)最重要的不僅是擁有高深的技術(shù)，還要善于管理與經(jīng)營，而制度建設(shè)永遠是長遠性的……”
關(guān)鍵詞：地震勘探 物探技術(shù) 發(fā)展趨勢
中圖分類號：P631 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0237-02
物探技術(shù)是一門應(yīng)用性為主的學科，不言而喻，它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。在地質(zhì)找礦、軍事工程、工程物探、工程質(zhì)量檢測等方面發(fā)揮著重大作用，對于保障國對民經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展有著重大意義。在工程方面，物探技術(shù)更是和工程如影隨形，在工程選址、工程質(zhì)量檢測方面，都應(yīng)用十分廣泛。
在礦產(chǎn)資源勘查過程中，我們首先需要對各種物探方法和儀器有著充分地了解，再根據(jù)具體的工作目的選擇合適的物探方法和儀器，這樣才能更好更準確地完成勘探任務(wù)，因此各種物探方法的特點及適用范圍以及所采用的物探儀器，我們都要進行認真地比較研究。地震勘探作為一種主要的物探方法我們更要加以重視和研究。在實際工作中，經(jīng)驗的積累對于工作的展開也是有很重要的指導(dǎo)意義，所以，要在掌握理論方法和儀器設(shè)備使用的基礎(chǔ)上，注重實踐經(jīng)驗的積累。
1 地震勘探技術(shù)的發(fā)展歷程
地震勘探技術(shù)隨著現(xiàn)代相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，取得的成就也進一步豐富。事物是運動發(fā)展的，運動是絕對的。就像我們的宇宙，時時刻刻都處于之中。隨著中國的崛起強大，國家對于科學技術(shù)的需求越來越高，其中也包括地震勘探技術(shù)。
回顧地震勘探技術(shù)的發(fā)展歷程，地震勘探技術(shù)始終處于不斷創(chuàng)新、飛速提高的過程之中。至今它已經(jīng)形成了一個復(fù)雜、龐大而完整的科學體系。數(shù)學、物理、計算機以及地質(zhì)學的各個分支都滲透到這個領(lǐng)域之中，因此，地震勘探變成了一門綜合性的科學，它的發(fā)展可以按如下時間進行劃分。
30年代，地震勘探技術(shù)第一次飛躍，由折射地震法改進為反射法；50年代，地震勘探技術(shù)第二次飛躍，出現(xiàn)多次覆蓋技術(shù)；60 年代，地震勘探技術(shù)第三次飛躍，出現(xiàn)了數(shù)字地震儀及數(shù)字處理技術(shù)；70年代初期，地震勘探技術(shù)第四次飛躍，出現(xiàn)了偏移歸位成像技術(shù)；70年代后期，地震勘探技術(shù)第五次飛躍，出現(xiàn)了三維地震勘探技術(shù)；90年代，地震勘探技術(shù)第六次飛躍，出現(xiàn)了高分辨率與三維地震結(jié)合。
2 地震勘探儀器的發(fā)展
地震勘探儀器主要是記錄地震波，按地震波的記錄方式，地震勘探儀器的發(fā)展已經(jīng)歷了6代。
第一代是電子管地震儀，一般稱模擬光點記錄地震勘探儀。這代地震儀大多數(shù)由電子管制成。由于光點感光方式的限制，其動態(tài)范圍小，僅有20 dB，頻帶寬約10 Hz，采用自動增益控制，記錄結(jié)果不能作數(shù)字處理。第二代是晶體管地震儀，一般稱模擬磁帶記錄地震勘探儀。大多數(shù)采用晶體管電路，利用磁帶記錄，可多次回放，并可作多次疊加和數(shù)據(jù)處理。動態(tài)范圍達50 dB，頻帶寬為15～120 Hz，采用公共增益控制或程序增益控制。第三代是集成電路地震儀， 一般稱數(shù)字磁帶記錄地震勘探儀器。這代地震儀采用二進制增益控制方式和瞬時浮點增益控制。它把檢波器輸出的信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信息，記錄在磁帶上。其動態(tài)范圍為120～170 dB，頻帶寬為3～250 Hz以上，記錄的振幅精度高達0.1%～0.01%。第四代是大規(guī)模集成電路地震儀，一般稱早期遙測地震儀。遙測地震儀由許多分離的野外地震數(shù)據(jù)采集站和中央控制記錄系統(tǒng)組成。第五代是超大規(guī)模集成電路地震儀，通常稱為新一代遙測地震儀，為多種數(shù)據(jù)傳輸模式的地震儀。第六代是全數(shù)字遙測地震儀，采用是全數(shù)字化地震數(shù)據(jù)傳輸與記錄系統(tǒng)。從21世紀初（2002年）開始，主要標志是采用微機械電子技術(shù)成功制造數(shù)字地震傳感器，從而從技術(shù)上解決了傳統(tǒng)模擬地震檢測器制約地震勘探發(fā)展的瓶頸問題。包含地震勘探技術(shù)的物探技術(shù)與經(jīng)濟發(fā)展始終處在互動的良性循環(huán)之中，工業(yè)化的生產(chǎn)需求推動著物探技術(shù)不斷創(chuàng)新，物探技術(shù)的進步極大地促進了工業(yè)的發(fā)展。目前，地質(zhì)勘查的難度越來越大，重大實際問題正在促進地球物理極限的延伸，向物探技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。
3 地震勘探技術(shù)的現(xiàn)狀
3.1 地震勘探儀器設(shè)備現(xiàn)狀
諸多的勘探新技術(shù)對勘探儀器和設(shè)備提出了越來越高的要求。寬方位角采集在成像分辨率、相干噪聲衰減以及辨識定向斷裂等方面的優(yōu)點已經(jīng)越來越引起大家的重視。數(shù)字檢波器振幅校正、溫度變化、時效性、可靠性和穩(wěn)定性遠遠優(yōu)于常規(guī)的機械式檢波器，而且它為全數(shù)字輸出，有較好的電磁兼容性能，動態(tài)范圍大、信號畸變小，具有優(yōu)異的矢量保真度。對于目前的地震勘探的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，軟硬件的開發(fā)水平隨著科技水平的提高也越來越高。其中地震勘探的儀器和設(shè)備也逐漸趨向于智能化、高速化、輕便化和特色化。
3.2 地震勘探技術(shù)現(xiàn)狀
近幾年來，隨著物探裝備的發(fā)展，地球物理勘探技術(shù)特別是地震勘探自從在石油工業(yè)中應(yīng)用以來，始終處于不斷的發(fā)展和改進中。以高分辨率地震、高精度3D地震、疊前偏移成像、山地地震、高精度重磁等為代表的勘探地球物理技術(shù)，以約束反演、屬性分析、4D地震、井中地震、多波多分量地震等為代表的油藏地球物理技術(shù)正躍上新的臺階。特別是隨著近些年來，電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等相關(guān)學科的飛速發(fā)展，地震勘探已經(jīng)從最初的一維勘探到現(xiàn)在的三維甚至是四維勘探。從單分量到現(xiàn)在的多分量，從簡單的構(gòu)造勘探到尋找隱蔽巖性油氣藏。
地震相干解釋技術(shù)、地震相分析技術(shù)、波阻抗反演技術(shù)、三維可視化技術(shù)等為代表的一系列新技術(shù)的出現(xiàn)，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字處理中的應(yīng)用，在實際工作中得到了全面推廣應(yīng)用和發(fā)展。用于地震數(shù)據(jù)處理和解釋的軟件，在后期的數(shù)據(jù)處理解釋的過程中是必不可少的。常見的數(shù)據(jù)處理軟件有Geocluster、Seimic等，常用的解釋軟件比如：Landmark、Jason等一些著名的解釋系統(tǒng)，并且在實際應(yīng)用中，很多功能都在不斷的擴展，以適應(yīng)地震數(shù)據(jù)處理。總之，隨著相關(guān)學科的發(fā)展，科學技術(shù)的進一步提升，地球物理所應(yīng)用的軟硬件也在進一步提高。
4 地震勘探技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
4.1 地下探測趨勢
科學技術(shù)的發(fā)展，使得地震資料的處理和解釋的水平有了更進一步的發(fā)展。新技術(shù)和新方法層出不窮，并將投入到實際的生產(chǎn)和應(yīng)用中。隨著油田勘探開發(fā)的深入，地球物理正從一種勘探工具向油藏描述和檢測工具過渡。大量的地震數(shù)據(jù)和地下的VSP測井和鉆井緊密結(jié)合，使我們能夠從地面數(shù)據(jù)中挖掘越來越多的地下信息。地球物理將伴隨著人們對地下資源的不斷需求而不斷發(fā)展。
4.2 高分辨、高可靠性、實時成像趨勢
在工程物探巨大市場需求的帶動和計算機技術(shù)的推動下，未來幾年工程物探技術(shù)與新儀器的開發(fā)將呈現(xiàn)良好的勢頭，開發(fā)水平將大大提高，新儀器將以高分辨、高可靠性、實時成像儀器為主流。
4.3 靜態(tài)向動態(tài)過渡趨勢
精確的油藏表征是油藏管理及生產(chǎn)最大效率的關(guān)鍵步驟。油藏的靜態(tài)表征數(shù)據(jù)是地震數(shù)據(jù)孔隙度等，用作標定的數(shù)據(jù)主要是VSP測井、鉆井等獲取的地質(zhì)數(shù)據(jù)，油藏的開發(fā)是一個動態(tài)過程，因此靜態(tài)表征須向動態(tài)表征過渡。在整個油田的開采過程中，靜態(tài)油藏特性如孔隙度、滲透率等和動態(tài)數(shù)據(jù)都將會得到更新。油藏模型已從最初的簡單模型不斷優(yōu)化，指導(dǎo)整個油田的合理開采。
4.4 新技術(shù)勘探趨勢
5 主要物探技術(shù)比較
5.1 磁法勘探
以巖、礦石間的磁性差異為基礎(chǔ)，通過觀測與研究天然及人工磁場的變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。用途：尋找磁鐵礦（直接找礦）；尋找含磁性礦物的各種礦產(chǎn)；地質(zhì)填圖；地質(zhì)構(gòu)造等。特點：理論成熟，輕便、快速、成本低，但應(yīng)用范圍不夠廣。
5.2 電法勘探
以巖、礦石間的電性差異為基礎(chǔ)，通過觀測與研究天然及人工磁場的時空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。用途：地質(zhì)構(gòu)造；尋找油氣田、煤田；尋找金屬與非金屬礦產(chǎn)；水、工、環(huán)地質(zhì)問題等。特點：三多：參數(shù)多，場源多，方法多；二廣：應(yīng)用空間廣，應(yīng)用領(lǐng)域廣，但受地形及外部電磁場干擾大。
5.3 地震勘探
以巖、礦石間的彈性差異為基礎(chǔ)，通過觀測與研究地震波的時空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。用途：地層分層；地質(zhì)構(gòu)造；尋找油氣田、煤田；工程地質(zhì)問題等。特點：探測深度大，精度高，但要放炮，工作難度大，破壞環(huán)境。
5.4 放射性勘探
5.5 物探新方法
6 結(jié)語
隨著中國的崛起強大，國家對于科學技術(shù)的需求也越來越高，其中也包括地震勘探技術(shù)?？傊卣鹂碧郊夹g(shù)是一門以應(yīng)用為主的學科，它是以不同巖、礦間物理性質(zhì)的差異作為基本的和必要的前提條件，以各種設(shè)備儀器為重要手段，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，對國民經(jīng)濟和國防有重大影響的一門技術(shù)科學。技術(shù)的進步將推動地震勘探技術(shù)的革新，現(xiàn)今存在的諸多問題也將會被解決，而且對于地震勘探技術(shù)的投入也在不斷地擴大，新的技術(shù)也將會不斷的被應(yīng)用，我們相信新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將會帶來更多的經(jīng)濟效益。
參考文獻
關(guān)鍵詞：喀斯特；巖土工程勘察技術(shù)；承載力參數(shù)選?。淮_定
Abstract: Geotechnical engineering work is the goal of the engineering geological conditions to find out the seat of the construction project, to analyze the geological problems of concrete, to provide scientific basis for the design and construction of the construction project. This paper introduces in detail the geotechnical engineering in karst areas of Karst survey and related technology, determination and selection principle of the rock and soil bearing capacity parameters, through theoretical research and perfect for geotechnical engineering investigation of Karst landform area provide theoretical support, to ensure the safety and smooth construction of the project.
Keywords: Karst; geotechnical engineering technology; bearing capacity parameters determination;
中圖分類號: TU449 文獻標識碼:A文章編號:
0 前言
喀斯特是外文的音譯，簡單理解即巖溶，指的是一種水對碳酸鹽、石膏之類的可溶性巖石的沖蝕、溶蝕等作用以及伴隨而生的現(xiàn)象的總稱。由此而產(chǎn)生的地貌，我們稱之為喀斯特巖溶地貌?？λ固貛r溶地貌在全世界有廣泛的分布，而在我國也有很大的分布區(qū)域，主要集中在廣西、云南及貴州等省份，在這些地區(qū)由于長時間的流水侵蝕作用，容易形成巖溶塌陷區(qū)，這對地面建筑物或構(gòu)筑物將是巨大的威脅。在喀斯特巖溶地區(qū)進行各項工程項目建設(shè)，做好巖土工程勘察工作顯得尤為重要。巖土工程勘察工作涉及到許許多多專業(yè)的理論和技術(shù)，需要從業(yè)人員扎實地掌握這些知識，以便于更好的完成工作。下文將為讀者詳細介紹具體的巖土工程勘察方法技術(shù)以及各巖土參數(shù)選取的方法，最后通過一個工程實例更加具體地描述相關(guān)技術(shù)在實踐中的應(yīng)用情況。
1 簡述喀斯特巖溶地區(qū)的巖土工程勘察相關(guān)技術(shù)
巖土工程勘察技術(shù)多種多樣，勘察工作最基本的方法是勘探和取樣，勘探是運用特定方法了解地下巖體的相關(guān)特性；取樣是為了提取巖土樣品進行鑒定，獲取第一手的巖土特性資料。常見的勘察技術(shù)主要有以下幾種：一、常規(guī)鉆探方法；二、地球物理勘探；三、工程地質(zhì)勘察；四、遙感技術(shù)；五、示蹤試驗；六、模型試驗；七、工程地質(zhì)原位測試技術(shù)。
1.1 鉆探技術(shù)
鉆探技術(shù)依靠特定的巖層鉆探設(shè)備，鉆入巖土層中，提取巖土樣品做進一步的分析，以便揭示工程地下巖體的特性。鉆探技術(shù)作為一種重要的巖土工程勘察技術(shù)，早已經(jīng)在實踐中得到廣泛的使用，鉆探技術(shù)分析出的最終結(jié)果將作為工程項目設(shè)計、施工以及評價中重要的基礎(chǔ)資料。巖土工程鉆探工作應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）鑒別巖層巖性，確定巖層埋深和厚度；（2）查明勘探范圍內(nèi)的地下水的分布情況；（3）提取符合要求的巖土樣品、水樣品并進行各種試驗。
1.2 地球物理勘探技術(shù)
地球物理勘探技術(shù)，簡稱物探技術(shù)，是一種以地下巖石的性質(zhì)或地球的某些物理特性為理論基礎(chǔ)，運用相關(guān)技術(shù)手段，進一步揭示地下巖層的構(gòu)造及巖層特性的方法。常見的物探方法有電測井法、淺層地震勘察以及高密度電阻率法等，電測井法是一種常見的地球物理勘探方法，用于確定地下含水層厚度、位置以及涌水量等相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)。在上世紀九十年代，地質(zhì)雷達和層析成像技術(shù)已經(jīng)相當成熟，廣泛應(yīng)用于巖溶地區(qū)塌陷區(qū)、溶洞等分布情況及形態(tài)的勘察。地質(zhì)雷達的優(yōu)勢在于能直接及時地了解巖溶形成的空洞管道系統(tǒng)中的水氣壓力變化情況，能有效對巖溶地區(qū)地面沉降量進行監(jiān)測。地球物理勘探有利于大范圍巖溶分布情況的勘察，該勘探技術(shù)準確度容易受到外界因素的影響，還需要進一步改進。
1.3 工程地質(zhì)勘察與測繪技術(shù)
工程地質(zhì)勘察與測繪是一種實地調(diào)查的方法，需要深入實地調(diào)查了解喀斯特巖溶地貌、地下水分布情況、巖土的巖性，并進行測繪工作。工程地質(zhì)勘察與測繪能夠?qū)λ固貛r溶的分布情況有個整體性的了解，有利于地質(zhì)勘探工作的深入開展。相比于其他方法，工程地質(zhì)勘察與測繪技術(shù)操作性強，簡單實用，能夠取得所需的有效數(shù)據(jù)。
1.4 遙感技術(shù)
遙感技術(shù)是建立在航空航天技術(shù)基礎(chǔ)上的一項較為新穎的技術(shù)，常見的遙感技術(shù)，大多是借助運行于地球外空間的衛(wèi)星，對地面地貌進行測繪。遙感技術(shù)還包括航空遙感、雷達遙控傳感及紅外線遙感，長期的實踐證明，遙感技術(shù)在對巖溶地貌的研究工作起到很好作用，大大提升了科研的效率，適用于大面積區(qū)域的遙測。遙感技術(shù)主要適用于國家大型建設(shè)項目的選址，比如三峽水壩等，而普通的工民建項目不提倡使用該技術(shù)，成本較高。
1.5 示蹤試驗
利用示蹤元素等對巖溶地區(qū)地下水進行一定時期的觀測試驗，查明地下溶洞的分布范圍以及聯(lián)通情況。示蹤試驗操作比較簡單，對人員素質(zhì)要求不高，最終的試驗結(jié)果可靠，但該法只適用于地下溶洞存在流水的情況，沒有地下水無法進行示蹤試驗。
1.6 模型試驗
在實驗室，模擬實際巖土、水流的現(xiàn)狀，制作一定規(guī)模的模型，研究不同條件下地下巖溶地基的侵蝕程度及侵蝕后的整體穩(wěn)定性，該法適用于理論研究。
1.7 工程地質(zhì)原位測試技術(shù)
工程地質(zhì)原位測試技術(shù)主要依靠動力觸探和標準貫入這兩項試驗，對地下溶洞及巖溶塌陷區(qū)的堆積物進行測試分析，以便于了解其工程地質(zhì)性質(zhì)和巖層的承載力。工程地質(zhì)原位測試技術(shù)是一項應(yīng)用時間較長的技術(shù)，操作簡便，成本低廉，易為工程人員所接受。
2 喀斯特巖土層承載力參數(shù)的確定
喀斯特巖溶地區(qū)巖土層承載力參數(shù)一般主要有：
①巖層承載力參數(shù)：巖層承載力特征值fak(kpa)、以基巖為持力層的樁樁端阻力極限值qpk(kpa)；入巖段樁側(cè)阻力極限值qsk(kpa)。
②土層(一般粘性土、紅粘土、碎石土、回填土)承載力參數(shù)fak(kpa)：土層段樁周側(cè)阻力極限值qsk(kpa)。
2.1.巖層承載力特征值的確定
2.1.1巖層承載力特征值fak(kpa)和樁端阻力極限值qpk(kpa)的確定
①桂林喀斯特巖溶地區(qū)的巖層主要是上泥盆統(tǒng)融縣組（D3r）灰?guī)r、桂林組（D3g）灰?guī)r，下石炭統(tǒng)巖關(guān)階（C1Y）泥炭質(zhì)灰?guī)r。影響巖層（體）承載力的因素主要有：巖石的風化程度、破碎程度、巖溶發(fā)育程度等。選作地基持力層的巖層通常是指中風化或中-微風化的巖石層；強風化或全風化的巖石層只宜按碎石土使用。
②巖層承載力特征值fak(kpa)和樁端阻力極限值qpk(kpa)的確定
在實際鉆探工作中，經(jīng)野外識別鑒定后隨機選取有代表性的巖芯樣（不少于6組，3塊/每組），在實驗室做飽和單軸抗壓強度試驗，根據(jù)實驗結(jié)果并按如下經(jīng)驗公式確定巖層承載力特征值fak(kpa)和樁端阻力極限值qpk(kpa)。
公式： qpk(kpa)=1000ΨRW（kpa）；fak(kpa)=1/2·qpk(kpa)。
RW～巖石飽和單軸抗壓強度標準值（Mpa）；
Ψ～折減系數(shù)，系經(jīng)綜合巖層（體）的風化程度、破碎程度、巖溶發(fā)育強度等因素后
的經(jīng)驗系數(shù)。取值：0.2～0.3。要求巖層（體）是完整或比較完整。實際工作中
應(yīng)根據(jù)巖層（體）的完整性適度把握。
【例】桂林市*****小區(qū)詳勘,擬建建筑樓高26層。場地內(nèi)下伏基巖為上泥盆統(tǒng)桂林組（D3g）灰?guī)r，巖石為較硬巖，巖體比較完整，巖體質(zhì)量等級為Ⅲ級。根據(jù)其巖石飽和單軸抗壓強度試驗結(jié)果確定其巖層承載力特征值fak(kpa)和樁端阻力極限值qpk(kpa)如下：
樁端阻力極限值：qpk(kpa)=1000Ψfrk（kpa）=1000（0.20）30.63≈6000（kpa）。
巖層承載力特征值： fak(kpa)=1/2·qpk(kpa)=1/2·7600≈3000（kpa）。
巖石飽和抗壓強度檢測報告
工程名稱：*****住宅小區(qū)報告日期：2012.10.09 表1
2.2 土層承載力特征值的確定
桂林喀斯特巖溶地區(qū)土層主要有：中上更新統(tǒng)-全新統(tǒng)沖洪積成因（Q2-3a-pl、Q4al）的一般粘性土層（包括粘土、粉質(zhì)粘土）、碎石土、第四紀溶余堆積或殘坡積成因（Qel-s、Qel-l、Qdl）的紅粘土、次生性紅粘土、碎石土等。土層承載力特征值的確定主要是依據(jù)常規(guī)土工試驗結(jié)果和現(xiàn)場原位測試（標準貫入試驗和動力觸探試驗）結(jié)果，并按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)（2009年版）和《廣西壯族自治區(qū)巖土工程勘察規(guī)范》DBJ/T45-002-2011有關(guān)要求確定。
2.2.1一般粘性土承載力特征值的確定
野外鉆探編錄應(yīng)由有一定工作經(jīng)驗的編錄員擔任，對各土層的顏色、成份、結(jié)構(gòu)、物理特性等做好現(xiàn)場記錄、描述、鑒別，并進行準確分層。然后對各土層分別取土工試樣，進行室內(nèi)土工試驗。
對一般粘性土?、窦墸ɑ蛟瓲钔粒┩凉ぴ嚇樱瑢χ饕翆拥娜訑?shù)不應(yīng)少于6件（組）。室內(nèi)土工試驗主要測定計算土的含水量W（%）、天然密度ρo(g/cm2)、天然孔隙比eo、液限WL%、塑限Wp%、液性指數(shù)IL、塑性指數(shù)Ip、壓縮比a1-2(Mpa-1)、壓縮模量Es(Mpa)、粘聚力C（kpa）、內(nèi)摩察角Φ（°），對于紅粘土或次生紅粘土應(yīng)增加：含水比αw、液塑比Ir、自由膨脹率δef(%)等。取樣后接著做原位測試（標準貫入試驗）。根據(jù)土工試驗結(jié)果和標準貫入試驗結(jié)果綜合確定該土層承載力特征值fak(kpa)、壓縮模量Es(Mpa)。
對于碎石土則應(yīng)取顆粒分析樣，在室內(nèi)土工試驗中進行顆粒分析，測定計算顆粒樣中的卵礫砂粘粒的含量。取樣后接著做原位測試（重型動力觸探試驗）。根據(jù)顆粒分析結(jié)果和重型動力觸探試驗結(jié)果綜合確定該碎石土層承載力特征值fak(kpa)、壓縮模量Es(Mpa)。
【例】桂林市*****小區(qū)詳勘，擬建建筑樓高7層，框架結(jié)構(gòu)。場地內(nèi)上覆土層為中-上更新統(tǒng)沖洪積成因（Q2-3a-pl）的粘土，呈褐黃色，濕，可塑狀，強度中等，土層厚度6-8m。該層?、窦壨凉ぴ嚇?件，經(jīng)土工試驗其主要物理力學參數(shù)見《土工常規(guī)試驗成果表》和《土工試驗主要物理力學參數(shù)統(tǒng)計表》；該層做標準貫入觸探試驗6次，平均錘擊數(shù)5.8擊/30cm。根據(jù)土工試驗結(jié)果和標準貫入試驗結(jié)果綜合確定該土層承載力特征值fak(kpa)、壓縮模量Es(Mpa)如下：
附表2.《土工常規(guī)試驗成果表》附表3.《土工試驗主要物理力學參數(shù)統(tǒng)計表》
附表4.《標準貫入試驗成果表》
制表： 審核：
①據(jù)土工試驗結(jié)果查附表5-4土層承載力特征值：fak(kpa) = 203kpa。
②據(jù)標準貫入試驗結(jié)果查附表5-9土層承載力特征值：fak(kpa) = 163.45kpa。
綜合土工試驗和標貫試驗成果，并結(jié)合在本地區(qū)的工作經(jīng)驗，該土層承載力特征值：fak(kpa) = 160kpa。壓縮模量Es(Mpa)=6（Mpa）。
3 工程實踐---喀斯特巖溶地區(qū)綜合物探方法的應(yīng)用
3.1 工程地形地質(zhì)概括
工程項目名稱是南方某花園小區(qū)，占地面積30.68公頃，小區(qū)建筑群包含有25棟高層住宅樓、5個籃球場、6個網(wǎng)球場、4個地下車庫以及2個健身會所。小區(qū)所處的場地位于一個巖溶平原和谷地平原的相交部位，屬于典型的喀斯特巖溶地貌。小區(qū)三面環(huán)山，北面為寬闊的巖溶平原，山峰的平均高程為286.56米，場地中心地段平均標高為158.46米。其中小區(qū)西邊方向的地下有兩條發(fā)育比較完全的地下河，流向東端遠處的漏斗落水洞區(qū)。經(jīng)過勘察，落水洞底部平均標高為135.47米。此外，小區(qū)所在地處于一個北東走向傾斜構(gòu)造中。
該小區(qū)建設(shè)項目所在地屬于巖溶發(fā)育較強烈區(qū)，上覆土層為第四系中-上更新統(tǒng)（Q2-3apl）沖洪積層，為一般粘性土，稍濕-濕，可塑狀，底部或?qū)?yīng)于溶溝、溶槽部位多為軟-流塑狀粘性土；下伏基巖為上泥盆統(tǒng)桂林組（D3g）灰?guī)r，灰-淺灰色，細晶結(jié)構(gòu)，中厚層狀，巖溶發(fā)育較強烈。
該項目勘察，除采用常規(guī)工程地質(zhì)鉆探等技術(shù)方法外，尚需配合于工程物探技術(shù)（波速），水文工程勘察等方法技術(shù)。
3.2 工程地球物理特性
小區(qū)場地內(nèi)下伏基巖為上泥盆統(tǒng)桂林組（D3g）灰?guī)r，縱波在灰?guī)r中傳播的波速較快，而在黏土中比較慢；在不良地質(zhì)體發(fā)育的地帶，波速也會變慢。此外，灰?guī)r的電阻率高于黏土，不良地質(zhì)體的電阻率也處于一個較低的數(shù)值。由上可知，無論是在波速或是電阻率上，巖層、土層以及不良地質(zhì)體間都存在著明顯的差異，這就為物探中電阻率測試法或淺層地震勘探法創(chuàng)造了有利條件。
3.3 具體的物探方法
根據(jù)實際的情況，本次物探采用電阻率測試法和淺層地震勘察法進行勘察工作，最終目的是查明上覆土層的厚度，了解下伏基巖中溶洞、裂隙的位置及分布規(guī)律。
高密度電阻率測試法，通過使用先進精密的高密度電法儀對地學實行層析成像。高密度電阻率測試法能查明地下覆蓋層的巖層厚度，探查地下不良地質(zhì)體的分布位置及地下溶洞的發(fā)育情況。
淺層地震勘察法分為兩種，一是多波列地震映像法；二是面波法。多波列地震映像法使用的勘察與檢測系統(tǒng)工作效率比較高，該系統(tǒng)可以快速地對現(xiàn)場采集而來的數(shù)據(jù)進行綜合分析，通過設(shè)備的數(shù)據(jù)處理，工程人員可以及時地了解勘察區(qū)域內(nèi)的地層情況。面波法的原理是面波在某種介質(zhì)中傳播的頻散特性、速度和介質(zhì)的力學性質(zhì)具有緊密的聯(lián)系。通過反饋回來的波速等信息，我們可以依據(jù)此劃分地層。而頻散特性能反映出地下巖溶、裂隙及不良地質(zhì)體的分布情況。
3.4 勘察結(jié)果
經(jīng)過具體勘察，小區(qū)全部的建設(shè)區(qū)域得出了足夠量的多波列地震映像以及電阻率法剖面，同時也得到了十多個地震面波勘探點。再根據(jù)收集到的其它探測數(shù)據(jù)，可以繪制出物探推斷剖面圖、等高線圖、面波波速斷面圖等，最后綜合各項圖紙，分析出建設(shè)區(qū)域內(nèi)所有的溶洞、裂隙以及不良地質(zhì)體。依據(jù)最終的勘察成果，在工程建設(shè)中可以按場區(qū)進行劃分，分為穩(wěn)定性高、中、低三個層次，為以后小區(qū)的建筑物布局提供依據(jù)。
4 結(jié)語
如上文贅述，喀斯特巖溶地區(qū)的巖土工程勘察相關(guān)技術(shù)對實際的勘探工作具有重要意義，巖土層承載力參數(shù)的選取也涉及到后續(xù)的設(shè)計與施工。隨著技術(shù)的不斷完善，相信在不久的未來，巖土工程勘察工作將更加便捷，更加高效，為建設(shè)項目安全順利的進行打下扎實基礎(chǔ)。
參考文獻
[1] 曹英武.王哲.巖溶區(qū)工程物探地電特征分析[J].中國勘察設(shè)計,2008,(7):12-13.
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基金項目：項目名稱（編號）
作者簡介：姓名（出生年－），性別，民族（漢族可省略），籍貫，職稱，學位，研究方向。
[關(guān)鍵詞]礦井瞬變電磁法；井下超前探測；多匝小回線
中圖分類號：P412文獻標識碼： A 文章編號：
引言
隨著物探技術(shù)的不斷發(fā)展，在煤礦防治水工作中越來越多的應(yīng)用了物探方法，綜合物探技術(shù)已成為水文地質(zhì)探測的重要手段。特別是近年來發(fā)展出來的多匝小回線裝置形式的礦井瞬變電磁技術(shù)，憑借其體積效應(yīng)小、探測方向性強、探測距離大、分辨率高、對含水低阻體敏感等特點，在對巷道掘進頭前方斷層及其破碎帶、裂隙發(fā)育區(qū)、巖溶、陷落柱等構(gòu)造的賦水性的快速準確預(yù)測、預(yù)報有著非常重要的作用。下面結(jié)合山西某煤礦的瞬變電磁法勘探實例進行說明。
一、礦井瞬變電磁法工作原理
瞬變電磁法（Transient Electromagnetic Method，簡稱TEM）是利用不接地回線或電極向地下發(fā)送脈沖式一次電磁場，用線圈或接地電極觀測由該脈沖電磁場感應(yīng)的地下渦流產(chǎn)生的二次電磁場的空間和時間分布，來解決有關(guān)地質(zhì)問題的時間域電磁法。
瞬變電磁法與其它電法相比，具有以下特點[1]：
（1）觀測斷電后的純二次場，克服了復(fù)雜的一次場補償問題，同時受地形影響較?。?/p>
（2）單脈沖激發(fā)就可得到多信息的整條瞬變電場衰減曲線，通過加大發(fā)射功率和多次疊加，可大幅度地提高信噪比，加大勘探深度。
二、工作方法技術(shù)
考慮到井下巷道空間的限制，為了能有效的探測巷道迎頭含水構(gòu)造以查明迎頭是否存在富水異常區(qū)域，礦井瞬變電磁法一般采用重疊回線裝置，發(fā)射和接收線框為2m×2m矩形回線。這種裝置既可以在狹窄的巷道空間中方便的進行各種角度的旋轉(zhuǎn)、位移，也增加了發(fā)射功率，保證了探測深度[2]。
在巷道迎頭做超前探測具體施工中，根據(jù)探測任務(wù)要求,可以通過調(diào)整線圈與巷道底板之間的角度改變線圈法線的指向,來獲取巷道掘進頭前方不同水平層位上的地電信息（如圖1）。 即從巷道迎頭的一側(cè)開始，首先使發(fā)射、接收回線裝置的法線垂直巷道側(cè)面進行測量，然后旋轉(zhuǎn)回線裝置，使裝置的法線方向與巷道的側(cè)幫分別成一定、逐漸增大的夾角進行探測；當回線裝置的法線方向與巷道迎頭界面垂直時，根據(jù)其主迎頭斷面的寬度布置2～3個測點；到巷道迎頭另一側(cè)時再同剛才一樣旋轉(zhuǎn)回線裝置。
圖1 掘進迎頭測點布置示意圖
Figure 1 Sketch Map of Point Arrangement in Extraction Heading
三、資料解釋
瞬變電磁資料解釋，就是根據(jù)勘探區(qū)域的地球物理特征、TEM響應(yīng)的時間特性和空間分布特征來確定地質(zhì)構(gòu)造的空間分布特點，例如，覆蓋層厚度變化、垂向巖性分層和巖層的橫向變化情況，斷裂破碎帶和其它局部地質(zhì)構(gòu)造目標的位置、形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、埋深等。瞬變電磁法勘探成果的資料解釋應(yīng)以理論及模擬圖形為基礎(chǔ)，以測區(qū)的物性差異為前提，結(jié)合地質(zhì)及其他物化探方法和工作環(huán)境進行，對資料的定性分析和解釋是資料解釋中最重要和最基本的部分，定量解釋在定性解釋的基礎(chǔ)上進行。采區(qū)瞬變電磁測深資料的解釋步驟為[3] ：
（1）調(diào)查測區(qū)的已有地質(zhì)物探資料，確定測區(qū)地層、目的層的地球物理特性。
（2）格式轉(zhuǎn)換：即把原始數(shù)據(jù)從由瞬變電磁儀中存儲的數(shù)據(jù)格式，經(jīng)過專用程序處理轉(zhuǎn)化為計算全區(qū)視電阻率可用的特定數(shù)據(jù)格式，并剔除干擾畸變點。
（3）根據(jù)實測電位衰減時間響應(yīng)曲線換算成視電阻率的時間曲線，由于采區(qū)水文勘探要求目的層較深，一般可采用晚期場定義的視電阻率公式計算，若考慮淺部目標，則應(yīng)采用全區(qū)視電阻率公式計算。
（4）對視電阻率進行反演解釋（時深轉(zhuǎn)換），將曲線反演轉(zhuǎn)換成曲線。
四、工作實例
山西某礦的東風井在在掘進過程中,與主井掘進頭還有300m將貫通,據(jù)地質(zhì)資料,在其掘金方向左側(cè)頂板可能有采空區(qū)存在，其具置與積水性不明，為排除透水隱患，保證安全掘進，需查明掘進頭前方是否存在采空區(qū)積水[4] ～[6]。
（一）裝置形式及其參數(shù)選擇
本次勘探使用澳大利亞產(chǎn)SIROTEM-Ⅲ型儀器。瞬變電磁法勘探采用重疊回線裝置，采用多匝2mX 2m矩形回線，發(fā)射4O匝，接收線框。采樣時窗為：1～34，疊加次數(shù)：64，時間采用標準時間序列。掘進頭按圖1所示布置測點11個，分別對頂板、順層與底板方向的探測。
（二）探測結(jié)果
數(shù)據(jù)采集完成后，經(jīng)過數(shù)據(jù)的解釋處理，畫出等電位扇面圖，如圖2。由于發(fā)射電流關(guān)斷時間過長,造成早期數(shù)據(jù)嚴重畸變,致使約20m的近距離信息無法分辨。由于巷道為工字鋼與金屬錨網(wǎng)支護,故圖2(a)中側(cè)幫1~4號測點與10~11號測點視電阻率值較低,約5-10Ω·m。掘進頭正前方未受到工字鋼與錨網(wǎng)影響,故視電阻率值較高,約20~100Ω·m。
因此在迎頭正前方約100米范圍內(nèi)視電阻率等值線無明顯異常變化，且視電阻率值相對較高，可推斷在巷道迎頭前方100m范圍內(nèi)沒有富水區(qū)域，也無其他的富水異常構(gòu)造。
圖2 二維探測結(jié)果（a）巷道迎頭前方底板；（b）巷道迎頭前方順層；（c）巷道迎頭前方頂板
Fig.2 Achievement Graph of 2D
結(jié)論
應(yīng)用結(jié)果表明,礦井瞬變電磁法可以用于掘進頭前方采空區(qū)積水的超前探測,能準確圈定積水的位置,其在井下巷道超前探測方面具有施工方便、對施工空間要求不高、成本低、技術(shù)比較成熟、效率高的優(yōu)點，特別是可以在狹小的巷道迎頭空間中工作和數(shù)據(jù)采集效率高，不影響煤礦巷道的正常掘進，是其他方法所不具備的。但對積水量僅能做定性評價而不能給出定量解釋,視電阻率斷面圖上探測異常區(qū)域分布比實際積水區(qū)間要大,且側(cè)幫測點易受到金屬錨網(wǎng)支護的影響,同時由于采用多匝小回線裝置形式,發(fā)射電流關(guān)斷時間過長,存在近距離探測盲區(qū)。相信隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,必將在煤礦含水構(gòu)造體的超前預(yù)報中發(fā)揮越來越重要的作用。
參考文獻
[1]湯金云.礦井瞬變電磁法數(shù)據(jù)處理與解釋系統(tǒng)研制[D].徐州：中國礦業(yè)大學碩士論文,2012
邊界來吸收反射波。文中主要是基于Kelvin-Voigt模型，介紹了二維黏彈性邊界，在二維黏彈性人工邊界的理論基礎(chǔ)上，引入了黏彈性邊界的彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)，然后利用大型通用有限元計算軟件ANSYS，實現(xiàn)了對該邊界吸收情況的有限元模擬，并且得到了較好的吸收效果。
關(guān)鍵詞：Kelvin-Voigt模型 黏彈性邊界 有限元
引 言
正演問題是地球物理理論計算中存在的基本問題之一，所謂正演問題就是給定場源的分布，求解場值的大小。從應(yīng)用角度來講，地震學問題主要是求解反演問題，但是為了求解反演問題，往往首先要解正演問題，兩者是相互關(guān)聯(lián)的，正演是反演的基礎(chǔ)，因此研究正演問題是非常必要的，地球物理正演在石油勘探中占據(jù)十分重要的地位。通常求解正演問題有三類方法，分別是解析法、模型實驗法和數(shù)值模擬法，其中數(shù)值模擬法的應(yīng)用最為廣泛，正演的數(shù)值計算方法很多，最常用的方法有兩種，分別是有限差分法和有限單元法。
在無限域介質(zhì)的瞬態(tài)波動問題模擬中，一種廣泛采用的數(shù)值模擬技術(shù)是引入虛擬的人工邊界，從無限介質(zhì)中切取出有限尺寸的進場計算區(qū)，然后對計算區(qū)采用有限元技術(shù)完成運動微分方程和物理邊界條件的時空離散化，使對波動的模擬歸結(jié)為代數(shù)和算術(shù)運算，從而實現(xiàn)對真實波動的直接模擬。因此，在波場數(shù)值模擬中，必須選用合理的有邊界限制的有限空間域，以使實際模擬是可行的，并保證計算量在計算機可承受的范圍內(nèi)，但在引入假定的邊界的同時，往往會產(chǎn)生虛假的邊界反射。針對該問題，在采用有限元進行模擬時，通常采用時間域的黏彈性邊界來處理虛假的邊界反射波，從而使得從邊界反射的能量最小。本文主要介紹了基于柱面波動方程建立的二維黏彈性邊界模型，并利用大型通用有限元計算軟件ANSYS，針對該邊界對于縱、橫波的吸收情況進行了模擬實現(xiàn)。
一、二維黏彈性人工邊界
1.二維黏彈性人工邊界理論
黏彈性邊界是Deeks在研究黏性邊界的基礎(chǔ)上提出來的，該邊界采用物理元件構(gòu)成人工邊界，具有良好的低頻穩(wěn)定性。黏彈性人工邊界的推導(dǎo)過程同黏性邊界相類似，在假設(shè)邊界上不存在能量反射的前提下，基于二維散射波為柱面波的情形推導(dǎo)出任一半徑處，以為外法線的微元面上應(yīng)力同該處速度和位移的關(guān)系，具體推導(dǎo)過程如下：
極坐標中柱面波運動方程為：
（1.1）
式中：為介質(zhì)的平面位移，t為時間變量；r為到中心的距離變量；為剪切波速，，G為剪切模量，為質(zhì)量密度。
對于從坐標原點發(fā)射出的柱面波可以得出下式：
（1.2）
由式（1.2）和剪應(yīng)力計算公式，可推導(dǎo)出任意半徑r處以矢徑為外法線的微元面上，應(yīng)力同該處速度和位移的關(guān)系：
（1.3）
令 （1.4）
由上可以看出，如果在半徑處截斷介質(zhì)，同時在截斷的邊界上施加相應(yīng)分布的物理元件―黏性阻尼器和線性彈簧后，就可以在很大程度上消除散射波在人工邊界上的反射，即可較為精確地模擬波由有限域向無限域的傳播。
2.二維黏彈性人工邊界參數(shù)
黏彈性人工邊界上的應(yīng)力條件，是一種連續(xù)分布的人工邊界條件，當采用有限元方法將計算模型離散化以后，黏彈性人工邊界也將被離散化。然后，采用集中處理的方法可以得到集中黏彈性人工邊界，即在一定面積范圍內(nèi)，只設(shè)置一組黏彈性邊界物理元件，此時，黏彈性人工邊界可以等效為：在人工截斷邊界的單元結(jié)點上，設(shè)置法向和切向的并聯(lián)彈簧阻尼器單元，即Kelvin-Voigt模型。法向和切向的彈簧系數(shù)和阻尼器的阻尼系數(shù)按照公式（1.5）、（1.6）取值：
式中：、分別為法向和切向彈簧的彈性系數(shù)；、分別為法向和切向阻尼器的阻尼系數(shù)；R為波源至人工邊界點的距離；A為人工邊界結(jié)點在邊界上的等效面積；、為介質(zhì)的P波和S波波速；、為法向與切向黏彈性人工邊界修正系數(shù)。
二、黏彈性人工邊界在有限元模擬中的實現(xiàn)
ANSYS是一種實用性非常強的大型通用有限元計算軟件，該軟件的應(yīng)用范圍非常廣，遍及工業(yè)的各個領(lǐng)域，具有較好的實際應(yīng)用效果。現(xiàn)在我們將該軟件用于模擬黏彈性人工邊界，進而觀察該邊界對縱、橫波的吸
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收效果。
在ANSYS軟件中，選用Combine14單元來做黏彈性邊界，圖1為Combine14單元的示意圖，I、J為節(jié)點，k為彈性系數(shù)，c為阻尼系數(shù)。圖2是彈簧在ANSYS數(shù)值模擬計算中的黏彈性人工邊界模型，在節(jié)點B處的切向彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)由式（1.6）計算得到，法向彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)由式（1.5）計算得到。
三、算例分析
該算例為一個二維均勻彈性空間問題，該模型的四周邊界都是黏彈性人工邊界。力學模型如圖3所示，在模型中心位置A處，按照箭頭方向施加主頻15kHz的正弦波力源。
介質(zhì)參數(shù)：剪切模量和密度分別取為，，泊松比，剪切波速度，縱波速度。
采用ANSYS參數(shù)畫建模型，計算區(qū)范圍取寬2m，深2m，用四邊形單元剖分，單元類型為PLANE42，單元尺寸為10mm。介質(zhì)截斷邊界處設(shè)置切向和法向的彈簧阻尼單元，單元類型采用Combin14，彈簧阻尼器單元一端與邊界結(jié)點耦合，另一端固定。計算時間取1500us，時間步長為3us。
根據(jù)模擬效果可得出：運用模擬的黏彈性人工邊界來同時吸收縱、橫波時，具有很好的吸收效果，即沒有縱、橫波反射回來；運用模擬的該邊界來只吸收縱波時，縱波被很好地吸收了，同時還有反射回來的橫波；運用模擬的該邊界來只吸收橫波時，縱波反射了回來，但由于部分反射回來的縱波和部分橫波相遇發(fā)生疊加，使得該邊界對橫波的吸收效果不是很好，有待于進一步解決。總體來講，黏彈性邊界可以很好地吸收邊界反射的縱、橫波。
四、結(jié)論
本文基于Kelvin-Voigt模型，在二維黏彈性人工邊界的理論基礎(chǔ)上，引入了黏彈性邊界的彈性系數(shù)和阻尼系數(shù)，并利用大型通用有限元計算軟件ANSYS，實現(xiàn)了對該邊界吸收情況的模擬。在ANSYS中，經(jīng)算例分析表明，采用上述方法可以很好地吸收邊界反射的縱、橫波，從而避免了由假定邊界所導(dǎo)致的虛假邊界反射。
參考文獻：
[1] 劉晶波，王振宇，杜修力等. 波動問題中的三維時域粘彈性人工邊界.工程力學，2005，22（6）：46-51.
[2] 劉晶波，谷音，杜義欣. 一致黏彈性人工邊界及粘彈性邊界單元.巖土工程學報，2006，28（9）：1070-1075.