物探-浅层折射波法和反射波法

公司目前拥有较为齐全的物探设备和手段方法，主要的设备系统有：弹性波勘探与测试系统、弹性（电磁）波CT系统、电法勘探系统、CSAMT电磁勘探系统、探地雷达系统、综合测井系统、钻孔数字录像及电视制作编辑系统等。

可以开展涵盖水电及相似行业领域的多种物探方法及其科研工作，如：工程地球物理勘探设备的研制和开发、工程地球物理模型的建立及正反演研究、物探处理软件开发及数据处理，平硐或井间地震波和电磁波CT探测、地面或水上多种地震波探测、地面或水上多种电法勘探、CSAMT电磁探测、地质雷达探测、放射性测量与同位素追踪、综合测井、钻孔彩色数字录像、工程电视制作编辑等；依托这些技术方法和能力可以解决水电、火电、核电、国防、水文、环境、文物、公路铁路航空交通、城市建设、大型厂矿建设等相似领域的诸如坝址、桥址、厂址、港口、码头、线路等工程的多种地球物理问题的勘探或检测，如：综合地球物理问题探测，覆盖层探测，隐伏构造破碎带探测，喀斯特（岩溶）探测，岩体风化带与卸荷带范围探测，软弱夹层探测，滑坡体探测，堤坝隐患探测，隧道施工超前预报，地下水探测，环境放射性检测，建基岩体质量检测，灌浆效果检测（包括为优化灌浆设计、指导灌浆施工提供依据，检测灌浆效果），混凝土质量检测（包括大体积混凝土、结构混凝土、碾压混凝土质量检测），洞室混凝土衬砌质量检测，洞室松弛圈检测，锚杆锚固质量检测，防渗墙质量检测，堆石（土）体密度和地基承载力检测，钢衬和混凝土接触状况检测，堆石坝面板质量检测，水文地质参数测试，岩土物理和力学参数测试，工程建设全过程、地质场景电视录像编辑制作等。

已故著名地球物理学家赵九章先生是这样形容地球物理学——“上穷碧落下黄泉、两处茫茫都不见”。

地球物理勘探的事业任重而道远，充满挑战，无论过去、现在、还是未来，我们都将会在地球物理勘探领域开拓创新，愿意以我们规范的物探质量，诚信的服务态度，挑战地球物理探测技术极限，探索地下奥秘！球物理探测方法简介及应用范围地球物理学是用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与M D 模型空间数据空间地球物理探测空间变换示意图 其相关的各种自然现象及其变化规律。

浅层折射波和反射波的原理及其应用实例资源与环境工程09工程地质勘查200920425175张准南浅层折射波和反射波的原理及其应用实例摘要：折射波和反射波是近十多年来随着电子技术的发展及微机数字处理系统的开发和普及才得以迅速发展。

关键词：浅层折射波反射波实例应用检测浅层折射波法是一种使用相对较早且较成熟的方法；可用来探测覆盖层厚度、基岩面起伏、断层及古河道；弱点：分辨率较低、测线较长；浅层反射波法具有相对较高的分辨率，可以采用较小的炮检距进行观测，因而可以采用较短的勘探测线；对资料的数字处理技术要求较高。

一，数据采集系统<一> 数据采集所用仪器1.1地震仪：是将埋置于介质表面的检波器所接收到的地震波信号进行放大、显示并记录下来的专门仪器，一般皆具有滤波、放大、模数转换及数字记录和微机处理等功能。

目前地震仪的要求主要有以下几点：（1）可选择、可扩展的仪器道数和激发方式；（2）较宽的通频带以及灵活多样的滤波方式；（3）前置放大倍数可选；（4）范围较广的采样率；（5）灵活多样的存储、记录和显示方式；（6）带微机或微处理器及实时处理系统；（7）具有一机多用的性能1.2用来释放地震能量的装置（1）雷管和炸药震源一般工程地震勘探常用的震源为圆柱状成型TNT或铵梯炸药震源，它具有能量强、所激发的地震波具有良好的脉冲性等优点。

激发时，由瞬发电雷管引爆，延迟时间最多仅2ms，以雷管线断开作为起爆即时信号。

一般可在浅坑、浅井或水中激发。

2）锤击震源该震源是目前工程地震勘探常用的一种简便激发方式，它特别适合于在建筑物比较密集的地区开展工作。

它主要用于浅层反射和折射波法以及瞬态瑞雷波法勘探和桩基检测等领域。

震源设备主要为几磅至几十磅重的重锤。

该震源的主要特点是能方便地进行垂直叠加，且信号的重复性较好，但其能量有限，勘探深度较浅。

3）电火花震源：是电能震源的一种。

它利用电容器将所储藏的电能加到预先放置于水中的电极上，由于放电效应产生火花，造成振动。

工程物探1物探方法与地质方法的不同点2物探工作的应用前提3工程物探的特点4 折射波与反射波5弹性介质中的地震波类型分类6弹性波的描述7地震勘探中几个术语（补线）8有效波与干扰波9反射波法测线设计10折射波法测线设计11潜射波12隐伏层对折射波时距曲线的影响13总结折射波法特点14反射波法能够精确地确定深部界面，早已成为石油勘探的重要手段它有下列特点15总结水平界面反射波时距曲线的特点16据曲率来进行波的分类17隐伏层对折射波时距曲线的影响18折射波法测线设计19反射波法测线设计20资料采集注意事项:21瑞雷波与瑞雷波勘探22瑞雷波勘探的基本原理2.1稳态澈振法2.2 瞬态激振法23 影响岩、矿石电阻率的因素24电测剖面法25电测深法26高密度电法的特点27TEM法特点:28瞬变电磁法的工作方法29野外观测方式充电法野外工作一般采用两种别量方法30探地雷达的技术特性1物探方法与地质方法的不同点理论基础不同地质方法:岩石学，构造地质学，矿藏学等等理论为基础场探方法: 各种地球物理场的理论为基础工作方法不同地质方法: 对岩矿石露头或岩芯直接进行观测一直接方法物探方法：用仪器对地质体引起的异常进行观测—间接方法2物探工作的应用前提物探技术是一种成效显著的无损探测手段，在地质工作中占有重要地位。

但是，物探的应用总要受到一定的地质及地球物理条件限制:1)探测对象与周围岩石间必须具有明显的，可以探测到的物理性质上的差异，物质分布不均匀;2) 探测对象要有一定的规模，且理藏不太深，足以产生仅器可以发现和圈定的地球物理异常;3) 各种干扰因素产生的干扰场相对于异常足够微弱，或具有不同的特征，以便能够予以分辩或消除。

3工程物探的特点1)大部分的对象是浅，小的物体，探测深度从几十厘米到几十米，要求探测的分率高定量解释精度高；2)不仅要求探测清楚探查对象的分布规律，还要求查明单个对象(如溶洞) 的空间位置;3)与工程及环境地质工作结合紧密，探查资料主要用于设计或施工，能够及时得到验证和反馈，对工作结论要求高:4)、要求探测方法具有抗干扰性和灵活性。

精心整理地球物理勘探一、物探及其分类 二、物探方法简介 三、物探方法的特点:四、物探方法的应用范围与应用条件 1各种物理场。

可分为天然地球物理场和人工激发地球物理场两大类。

天然场；天然存在和形成的地球物理场主要有地球的重力场、地磁场、电磁场、大地电流场、大地热流场、核物理场（放射性射线场）等人工场：由人工激振产生弹性波在地下传播的弹性波场、向地下供电在地下产生的局部电场、向地下发射电磁波激发出的电磁等，发球人工激发的地球物理场。

人工场源的优点是场源参数书籍、便于控制、分辨率高、探测效果好，但成本较大。

地球物理场还可分为正常场和异常场。

正常场：是指场的强度、方向等量符合全球或区域范围总体趋势、正常水平的场的分布。

异常场：是由探测对象所引起的局部地球物理场，往往叠加于正常场之上，以正常二、物探方法简介1、重力勘探重力勘探是研究地下岩层与其相邻层之间、各类地质体与围岩之间的密度差而引起的重力场的变化（即“重力异常”）来勘探矿产、划分地层、研究地质构造的一种物探方法。

重力异常是由密度不均匀引起的重力场的变化，并叠加在地球的正常重力场上。

2、磁法勘探磁法勘探是研究由地下岩层与其相邻层之间、各类地质体与围岩之间的磁性差异而引起的地磁场强度的变化（即“磁异常”）来勘探矿产、划分地层、研究地质构造的一种物探方法。

磁异常是由磁性矿石或岩石在地磁场作用下产生的磁性叠加在正常3等。

4、地震勘探地震勘探是一种使用人工方法激发地震波，观测其在岩体内的传播情况，以研究、探测岩体地质结构和分布的物探方法。

确定分界面的埋藏深度、岩石的组成成分和物理力学性质。

根据所利用弹性波的类型不同，地震勘探的工作方法可分为：反射波法、折射波法、透射波法和瑞雷波法。

5、放射性勘探地壳内的天然放射元素蜕变时会放射出α、β、γ射线，这些射线穿过介质便会产生游离、荧光等特殊的物理现象。

放射性勘探，就是借助研究这些现象来寻找放射性元素矿床和解决有关地质问题、环境问题的一种物探方法。

方法名称应用范围适用条件电阻率剖面法探测地层岩性在水平方向的电性变化，解决与平面位置有关的问题被测地质体有一定的宽度和长度，电性差异显著，电性界面倾角大于30°；覆盖层薄，地形平缓电阻率测深法探测地层岩性在垂直方向的电性变化，解决与深度有关的地质问题被测岩层有足够的厚度，岩层倾角小于20°；相邻层电性差异显著，水平方向电性稳定；地形平缓电阻率法高密度电阻率法探测浅部不均匀地质体的空间分布被测地质体与围岩的电性差异显著，其上方没有极高阻或极低阻的屏蔽层；地形平缓，覆盖层薄充电法用于钻孔或水井中测定地下水流向流速；测定滑坡体的滑动方向和速度含水层埋深小于50m，地下水流速大于1m/d；地下水矿化度微弱；覆盖层的电阻率均匀自然电场法判定在溶岩、滑坡及断裂带中地下水的活动情况地下水埋藏较浅，流速足够大，并有一定的矿化度电法勘探激发极化法寻找地下水，测定含水层埋深和分布范围，评价含水层的富水程度在测区内没有游散电流的干扰，存在激电效应差异频率测深法探测断层、裂隙、地下洞穴及不同岩层界面被测地质体与围岩电性差异显著；覆盖层的电阻率不能太低瞬变电磁法可在基岩裸露、沙漠、冻土及水面上探测断层、破碎带、地下洞穴及水下第四系厚度等被测地质体相对规模较大，并相对围岩呈低阻；其上方没有极低阻屏蔽层；没有外来电磁干扰可控源音频大地电磁测探法探测中、浅部地质构造被测地质体上方没有极低阻的屏蔽层和地下水的干扰；没有较强的电磁场源干扰电磁法勘探探地雷达探测地下洞穴、构造破碎带、滑坡体；划分地层结构被测地质体上方没有极低阻的屏蔽层和地下水的干扰；没有较强的电磁场源干扰直达波法测定波速，计算岩土层的动弹性参数反射波法探测不同深的的底层界面被探测地层与相邻底层有一定的波阻抗差异折射波法探测覆盖层厚度及基岩埋深被测地层大地波速应大于上覆地层波速地震勘探瑞雷波法探测覆盖层厚度和分层；探测不良地质体被测地层与相邻地层之间、不良地质体与围岩之间，存在明显的波速和波阻抗差异声波探测测定岩体的动弹性参数；评价岩体的完整性和强度；测定洞室围岩松动圈和应力集中区的范围层析成像评价岩体质量；划分岩体风化程度、圈定地质异常体、对工程岩体进行稳定性分类；探测溶洞、地下暗河、断裂破碎带等被探测体与围岩有明显的物性差异；电磁波CT要求外界电磁波噪声干扰小电测井划分底层，区分岩性，确定软弱夹层、裂隙破碎带的位置和厚度；确定含水层的位置、厚度；划分咸、淡水分界面；测定地层电阻率无管套、有井液的孔段进行声波测井区分岩性，确定裂隙破碎带的位置和厚度；测定地层的孔隙度；研究岩土体的力学性质无管套、有井液的孔段进行放射性测井划分地层；区分岩性，鉴别软弱夹层、裂隙破碎带；确定岩层密度、孔隙度无论钻孔有无管套及井液均可进行电视测井确定钻孔中岩层节理、裂隙、断层、破碎带和软弱夹层的位置及结构面的产状；了解岩溶洞穴的情况；检查灌浆质量和混凝土浇注质量无管套和清水钻孔中进行井径测量划分地层；计算固井时所需的水泥量；判断套管井的套管接箍位置及套管损坏程度有无套管及井液均可进行综合测井井斜测井测量钻孔的倾角和方位角有无铁套管的井段进行方法名称应用范围适用条件电阻率剖面法探测地层岩性在水平方向的电性变化，解决与平面位置有关的问题被测地质体有一定的宽度和长度，电性差异显著，电性界面倾角大于30°；覆盖层薄，地形平缓电阻率测深法探测地层岩性在垂直方向的电性变化，解决与深度有关的地质问题被测岩层有足够的厚度，岩层倾角小于20°；相邻层电性差异显著，水平方向电性稳定；地形平缓电阻率法高密度电阻率法探测浅部不均匀地质体的空间分布被测地质体与围岩的电性差异显著，其上方没有极高阻或极低阻的屏蔽层；地形平缓，覆盖层薄充电法用于钻孔或水井中测定地下水流向流速；测定滑坡体的滑动方向和速度含水层埋深小于50m，地下水流速大于1m/d；地下水矿化度微弱；覆盖层的电阻率均匀电法勘探自然电场法判定在溶岩、滑坡及断裂带中地下水的活动情况地下水埋藏较浅，流速足够大，并有一定的矿化度电磁法勘探频率测深法探测断层、裂隙、地下洞穴及不同岩层界面被测地质体与围岩电性差异显著；覆盖层的电阻率不能太低瞬变电磁法可在基岩裸露、沙漠、冻土及水面上探测断层、破碎带、地下洞穴及水下第四系厚度等被测地质体相对规模较大，并相对围岩呈低阻；其上方没有极低阻屏蔽层；没有外来电磁干扰探地雷达探测地下洞穴、构造破碎带、滑坡体；划分地层结构被测地质体上方没有极低阻的屏蔽层和地下水的干扰；没有较强的电磁场源干扰反射波法探测不同深的的底层界面被探测地层与相邻底层有一定的波阻抗差异折射波法探测覆盖层厚度及基岩埋深被测地层大地波速应大于上覆地层波速地震勘探瑞雷波法探测覆盖层厚度和分层；探测不良地质体被测地层与相邻地层之间、不良地质体与围岩之间，存在明显的波速和波阻抗差异层析成像评价岩体质量；划分岩体风化程度、圈定地质异常体、对工程岩体进行稳定性分类；探测溶洞、地下暗河、断裂破碎带等被探测体与围岩有明显的物性差异；电磁波CT要求外界电磁波噪声干扰小电测井划分底层，区分岩性，确定软弱夹层、裂隙破碎带的位置和厚度；确定含水层的位置、厚度；划分咸、淡水分界面；测定地层电阻率无管套、有井液的孔段进行声波测井区分岩性，确定裂隙破碎带的位置和厚度；测定地层的孔隙度；研究岩土体的力学性质无管套、有井液的孔段进行放射性测井划分地层；区分岩性，鉴别软弱夹层、裂隙破碎带；确定岩层密度、孔隙度无论钻孔有无管套及井液均可进行综合测井电视测井确定钻孔中岩层节理、裂隙、断层、破碎带和软弱夹层的位置及结构面的产状；了解岩溶洞穴的情况；检查灌浆质量和混凝土浇注质量无管套和清水钻孔中进行。

地质勘查中物探方法的特点比较摘要：在地质勘查工作实践中，相对于钻探法的成本高、风险大、周期慢、连续性较差等弊端，地球物理勘查方法（简称物探法）以其成本低、效率高、方便快捷、整体性/连续性较好而备受关注，应用范围也日益拓展。

随着科技的发展，物探技术、设备、手段也日益完善和多样化。

地质勘探工作中，物探技术十分常见，其对于工程安全性有着促进作用。

勘察人员需科学选择物探方法，充分展现物探技术的作用与价值。

本文就将比较地质勘查中物探方法的特点，以促进勘察工作的顺利开展。

关键词：地质勘查；物探方法；特点比较0引言地质勘查的综合性较强，涵盖较多的工作内容。

为保证勘察质量，需结合实际选择切实有效的勘察技术。

我国地质勘查方法日渐丰富，但是与发达国家相比，我国的地质勘查工作依然存在着一定不足，需要采取科学有效的应对措施。

1?物探方法的特点地质条件本身具有多变性，不同的地质磁场、地震波场以及地震场存在明显的区别。

对此，应结合实际采取不同类型的物探技术，认真分析不同地质结构的物理特性。

物探的探测深度较小，探测深度通常思维浅层地表，该技术可满足探测的要求。

且物探技术的探测精度较高，应用物探技术能够提高地址探测的精度，严格控制平面误差，使其不超过标准范围。

2?地质勘查中物探方法的特点比较2.1?电法勘探2.1.1?传导类电法勘探电测探法中，对称四级电测探法能够探测倾角不足20°或水平岩层电性层及电阻率和埋深等参数。

电剖面法分为联合剖面法和中间梯度法，前者能够探测陡峭的岩层和脉状低阻体或断裂破碎带，后者则可探测产状较陡的高阻薄脉。

高密度电法应用于地基勘察和坝基选址等环节，其对岩溶塌陷和煤矿采空区也具有一定作用。

自然电场法主要勘测埋藏深度较小的金属硫化物矿床及部分金属氧化物矿床，有效探寻石墨和无烟煤，明确断层的具体位置，找到含水破碎带，明确地下水的主要流向。

充电法主要用来明确充电导体的形状和范围、顶部边界，在探测良性多金属矿床和无烟煤等方面具有积极作用。

物探方法现状及未来展望工程物探方法作为水文地质、工程地质以及环境地质勘探都必不可少的方法之一，与我国的工程建设事业息息相关。

通过应用地球物理方法，达到探查建筑物地基、地下管线以及地下不良地质体和覆盖层等目的，工程物探在工程建设中发挥着至关重要的作用。

1现有的物探方法工程物探所采用的技术方法种类繁多，根据不同的工作环境，可以分为航空物探、地面物探和地下物探三类。

根据所使用的仪器设备和所依据的原理又可划分为：电法勘探、地震勘探以及电磁勘探、重力勘探。

浅层地震勘探由于具有精度高、分辨率高、探测深度大并且对场地要求较小的优点而在工程地质勘探中发挥着至关重要的作用，其勘探方法可分为反射波法、折射波法和透射波法，工程勘察中常常根据不同的勘探精度和适用性而选择不同的方法。

反射波法由于对场地的开阔程度较折射波法小并且激发所用的爆炸药量较小而被广泛使用。

地震勘探是根据地层岩石之间的弹性参数差异勘探的。

反射波法反映的是波阻抗界面，不同的地层其波阻抗不同从而可以根据岩石弹性参数的差异划分出覆盖层与基岩的分界面，达到探测覆盖层厚度的目的。

高密度电阻率法具有探测密度高、信息量大、工作效率高的优点，能够直观的反映出一定厚度或规模的软弱夹层、砂层，空洞和地下水位，对地层周围地质情况反映明显，根据岩矿石的电性差异可以对地层进行分层，有助于在工程施工过程中较为准确的找出病害区和基岩面，是覆盖层探测的可选方法。

地质雷达具有勘探精度高，对场地范围大小和起伏程度要求不高，探测方向性好的优点，对厚度较薄的地层反映异常清晰，对于富水区、破碎带和空洞反映明显，根据覆盖层和基岩之间明显的介电常数差异可以对覆盖层的厚度进行探测。

2综合物探方法的广泛使用在工程地质勘察中，勘察的对象与周围的环境或介质往往存在着某种差异，而这些差异所呈现出的天然或者人为物理场的分布特征则能反映出地下的地质特征，为工程的建设以及施工提供有效的勘探依据。

然而，地下介质参数并不是由单一参数决定的，如果只是考虑单一的物性参数所得出来的物探资料很难具有说服力，地下介质的复杂性造就了物探方法的多解性，因此在勘探过程中大多是结合地质以及地球物理的特征，选择其最优的组合方法，将多种物探方法综合使用，最终通过钻探资料验证，从而得出物探方法在工程勘察中的应用效果。