地球物理勘探技术发展趋势分析

摘要：地球物理探勘技术作为一种地下异常体探测技术手段，通过应用物理场完成地质构造变化情况探究，已经被广泛运用在建筑行业、矿产行业等。本文基于地球物理勘探现状，分析与研究地球物理勘探技术发展趋势和应用现状。概述在地球物理勘探过程中常用的技术手段与形成的新理论，讨论物探技术的应用措施。

关键词：地球物理；勘探技术；发展趋势；应用

地球物理勘探的主要目的是通过运用现代科学技术手段，对地质构造展开深度分析，为建筑工程选址、矿产资源勘探等工作推行与落实奠定技术基础。在地球物理勘探过程中，所使用的主要仪器设备为物探仪器，由此以详细检测分析地壳中的岩石物理参数。如今，地球物理勘探技术在地质、煤炭、水电、建筑工程、石油等多个领域中应用，并且发挥处理显著的应用效果。

1地球物理勘探技术常用方法

1.1传统技术下的地球物理勘探

1.1.1电法勘探这种方法在地球物理勘探期间应用最为普遍，通过研究电学性质变化规律以及地层电磁场变化规律，基于电性之间的差异性，对电场分布规律展开研究测量，从而保证地质情况被详细的了解[1]。1.1.2磁法勘探通过选择使用磁力仪器检测设备检测地质之间的磁性差异，对地下磁场的分布规律和异常情况作出研究，保证在段时间内寻找出地质问题。1.1.3重力勘探不用地质之间，其密度是各不相同的，以这种特点为出发点，选择应用重力测试仪器观察重力异常情况，了解和全面掌握地下地层起伏变化情况。1.1.4地震勘探地震勘探技术是发展速度比较快的技术手段，该技术综合运用人工激发地震波的方法，基于岩石地震波传播规律和地层地震波传播规律，对地质性质作出探究，预测地质活动情况，采取必要的措施应对灾害发生。

1.2新技术下的地球物理勘探

伴随着现代科学技术发展，地球物理探测仪器设备逐渐科技化，先进的电子技术逐渐取代传统的地质勘探设备，使得地球物理勘探质量提升。就探测深度对地球物理勘探技术进行分类，主要分为超浅层、浅层、中深层和深层。在超浅层勘探过程中，可选择使用浅层地震技术和地质雷达技术。在浅层勘探过程中，可选择使用高频电磁成像技术和高密度电阻率。在中深层勘探过程中，可选择使用高精度重力测试和可控源电磁测深。在深层勘探过程中，可选择应用深层地震勘探技术、高精度处理测量技术和天然大地电磁测探技术[2]。

2地球物理勘探期间的新理论和新算法

2.1小波理论

小波理论是以傅里叶理论为基础的，比较合适被使用在数据压缩、信号中差分方程数值解、成像处理、子波算法等方面应用，由此可显著提升信噪比和数据分辨率[3]。

2.2神经网络理论

神经网络理论对人脑的思维活动方式进行模拟，从而完成数据分析，在应用该技术手段的时候，可通过样本资料学习，研究及分析活动，确保得到的参数结果具有应用价值，也可以在短时间内判断出样本资料应用价值，完成尚未处理的数据信息。

2.3几何分形理论

几何分形理论的实质，是对自然环境下经常性出现的不规则现象、不稳定现象以及常见现象展开分析，系统性分析在自然环境下，各种尺度的物体和现象之间的相似性。所以，在对整体信息进行预测时可通过使用局部信息完成[4]。

2.4混沌理论

在非线性系统描述方面多使用混沌理论体系，混沌理论体系与几何分形理论体系之间存在着十分密切的联系，都可以解释不同尺度下的标度律、差异性和相似性。

2.5地理信息系统理论

地理信息系统是一种以计算机为基础的探测体系，需要综合软件支持和硬件支持，采集、存储、管理、查询和输出时间和空间数据信息，通过数据信息的处理方法，保证在最短时间内查询并分析出数据信息[5]。

3地球物理勘探技术应用

应用地球物理探测技术，最为常见的领域是能源资源勘察。我国能源资源结构多以天然气、石油、煤炭等化石类为主，这种类型的能源资源在勘探时，对于地球物理勘探技术有着很强的依赖性。比如在勘探煤矿资源、天然气资源和石油资源期间，大地电磁勘探技术的应用性很强。通过应用地球物理勘探技术，可以快速寻找出不用地区的油气区构造情况，并且完成相应的评价，寻找到能源资源。在前期的勘探活动中，基本上需要依靠地震勘探技术实现，在详细的勘察期间，需对大地电磁测探技术、高精度磁力技术、高精度重力技术等展开综合运用，对油气地区的构造情况和油气地区区块作出评价，寻找适合油气存储的地质构造，解决勘探油气时存在的疑难问题。金属矿物探技术作为另一种经常被应用的物探技术，大多是利用电法和磁法完成金属矿物质勘探。这种勘探技术在应用工程中，基本上是采取电法模式完成的，为金属矿物质勘探提供便利，并且为工作顺利开展提供支持。该技术手段应用的基础，是围岩和矿体之间的电性差异，研究在地下传导时人工稳定电流场分布规律。磁法勘探的基础是矿体，或者时赋存围岩与其构造两者之间出现的磁性差异结构，在地表环境和高空环境下，探究分析磁场强度变化规律。在地球物理勘探技术中，工程物探技术应用也比较广阔。现代建筑工程施工建设现状随着社会经济发展而呈现出全新的变化，这就要求在工程勘探期间，总结出项目工程物理勘探的基本需求。工程物理勘探技术在铁路施工、公路施工、管道施工、水利施工和建筑施工方面有着很大的作用。将物理勘探技术应用在环境保护和自然灾害防治工作中，也是极具价值的。在应用地球物理勘探技术期间，可及时对电、热、光等物理要素进行检测，了解其变化情况，正确认识环境的变化过程，从而为提升环境保护质量，落实环境保护工作奠定基础。突发性自然灾害严重影响着人们的生命健康和财产安全，在对自然灾害进行预测和预防时，合理的应用地球物理勘探技术，能够取得良好的效果。

4地球物理勘探技术未来发展趋势

就当前地球物理勘探技术的应用现状看来，相关专业人员与物理勘探工作人员之间的联系不够密切，甚至各项工作在结合的时候存在着疏忽，难以实现相互帮助发展的需求。在实际工作期间，相互监督、共同进步的现象也存在着问题。工作人员没有将计算机网络力量彻底发挥出来，在分析资料和查询数据时，经常性的处于被动状态。在信息技术高速发展的时代背景下，工作人员必须要对计算机网络技术系统性掌握并且熟练使用，从而保证自身工作效率提升，保证全面、准确、安全的完成各项地球物理勘探工作。地球物理勘探技术解释期间，秉承着多次反馈的基本原则，详细如下所示。图1地球物理综合解释多次反馈图随着社会经济发展，人们对于能源资源的需求量日渐增加，重视程度也逐渐提高。在地球物理勘探技术的研究和开发过程中，研究者不断投入资金和精力，以求获得突破。就当前地球物理勘探技术发展现状而言，地球物理勘探技术已经获得突飞猛进的发展，全新的功能和类型不断涌现，有效延伸了地球物理勘探技术的应用范围。例如，在地球物理勘探过程中，按照使用标准和检测要求，优化改良了超导重力仪设备和超导磁力仪设备，改良后得仪器设备，无论精准度还是稳定性，都获得了大幅度提升，为勘探与开采矿物资源有着很大贡献。计算机辅助测试技术应用，是计算技术发展的产物，该技术手段具有很好的集成性。换言之，地球物理勘探期间，综合物理勘探技术和测量仪器设备，寻找出各类设备在应用过程中的新功能。通过新功能的应用和旧功能优化，可以保证地球物理勘探技术优化，数据信息呈现出良好的精准度，另外还能够将计算机硬件和软件的发展趋势作出反映。灵活性的选择和使用高速单片数字信号处理器，将其应用在地球物理勘探技术上，增强信号处理功能、数据处理功能和误差修复功能，有效保障物探技术应用质量和效率[6]。总线技术发展应用。在物探仪器设备上应用总线技术，是当前物理勘探工作中最不可获取的技术手段之一。物理勘探技术包含有插卡式技术、模块化技术以及积木式技术。这种技术手段在应用过程中，为自动测量提供便利，同时还可以快速寻找出相关参数值，保证与多参数和多功能基本要点相符合。在模块式系统当中，可保持结构处于紧凑状态，避免发生结构问题。数据采集技术和计算机技术应用发展。地球物理勘探技术随着科学技术的发展进步，已经逐渐走向国际化，同时还呈现出灵活性、数字化、功能化和智能化等多种特点。随着社会经济的发展进步，社会生产与发展需要耗费大量的能源资源。如今，世界大多数地区的浅层矿产资源已经被勘探完成并且开发殆尽，科学技术发展水平比较高的国家，逐渐将勘探活动过渡到海洋地区、沼泽地区以及沙漠地区等等，从而弥补当前国家发展出现的资源不足问题。

5结语

地球物理勘探技术与现代计算机技术和勘探理念相结合，提升了处理数据和地质问题解决的效率和质量，同时也提升了探测精准度。由于在地球物理勘探活动中新材料、新技术和新理论全面应用，使得地球物理勘探技术的应用范围不断拓展。总而言之，在新的技术支撑下，勘探技术必然会朝向更加健康的方向发展，保证工程质量的同时，获得良好的使用效益。

参考文献

[1]周冠一.地球物理勘探技术现状与发展[J].世界有色金属,2019,000(013):183,185.

[2]吴骏业、郭荣文、柳建新、陈杭.神经网络在地球物理勘探中的研究进展[J].工程地球物理学报,2020,(04):111-118.

[3]廖建军,岳礼.物探测绘技术在石油勘探及开发中的应用及发展趋势[J].智能城市,2019,(10):49-50.

[4]郭继颂,肖君.青藏高原冻土地球物理勘查方法组合模式[J].名城绘,2019,(09):1-2.

[5]何荣钦.基于层剥离的大地电磁数据在干热岩监测中的研究与应用[D].吉林大学,2019.

[6]付国强,任政委,明圆圆,等.探地雷达在智慧城市建设表层地球物理勘探盲区调查中应用研究[C]//中国石油学会2019年物探技术研讨会论文集.2019.

作者：马富安 唐甫 师虎峰 何成阳 李朕 单位：广西有色勘察设计研究院