苑永濤　譚運(yùn)鴻　王亞棟

[摘要]在高原地區(qū)地質(zhì)勘測(cè)領(lǐng)域中，物探技術(shù)是重要的勘測(cè)方法。物探技術(shù)能夠?qū)Ω咴貐^(qū)工程地質(zhì)以及水文地質(zhì)等問(wèn)題進(jìn)行解決。除此之外，對(duì)物探技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行延伸和拓寬，對(duì)巖土工程勘察進(jìn)行積極開(kāi)展和落實(shí)，為其提供技術(shù)服務(wù)，發(fā)揮物探技術(shù)便于大面積測(cè)試、勘測(cè)周期短以及技術(shù)先進(jìn)等優(yōu)勢(shì)。建立物探科學(xué)體系，培養(yǎng)出具有綜合分析能力、懂經(jīng)營(yíng)管理、掌握專(zhuān)業(yè)技術(shù)的人才。

[關(guān)鍵詞]高原地區(qū) 物探技術(shù) 地質(zhì)勘測(cè) 應(yīng)用

[中圖分類(lèi)號(hào)] P62 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-222-1

在我國(guó)土地分布中，百分之二十以上的國(guó)土面積都是多年凍土地質(zhì)，高原地區(qū)更是如此。在青藏高原以及小興安嶺地區(qū)中，凍土分布十分廣泛。這些凍土地質(zhì)為高原地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來(lái)了困難，對(duì)高原地區(qū)鐵路工程以及建筑工程產(chǎn)生不穩(wěn)定的影響。再加上植被、巖土性質(zhì)、坡度、雨水以及土壤等諸多因素都對(duì)高原地區(qū)凍土產(chǎn)生影響，如果我們采用單一的地面調(diào)查、坑探、鉆孔等方式來(lái)對(duì)高原地區(qū)土質(zhì)進(jìn)行分析，并不能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。因此，必須要采用綜合物探手段，旨在對(duì)高原地區(qū)整體特性實(shí)施準(zhǔn)確把握和分析。

1物探技術(shù)的主要類(lèi)型

當(dāng)前形勢(shì)下，在高原地區(qū)地質(zhì)勘測(cè)過(guò)程中使用的物理勘探方法主要包括：放射性勘探方法、地震勘探方法、磁法勘探方法、地溫勘探方法、電法勘探方法以及重力勘探方法這六種。在對(duì)高原地區(qū)地質(zhì)進(jìn)行勘探的實(shí)際過(guò)程中，必須要結(jié)合物探技術(shù)類(lèi)型來(lái)決定采取哪種方法進(jìn)行勘探。從物探探測(cè)應(yīng)用范圍的角度出發(fā)，物探技術(shù)主要包括以下兩個(gè)主要的類(lèi)型：

1.1深層凍土層的測(cè)量技術(shù)

在深層凍土層測(cè)量技術(shù)中，最為典型的代表就是大地電磁探測(cè)技術(shù)，在對(duì)高原地區(qū)地質(zhì)實(shí)施測(cè)量的過(guò)程中，地球交變電磁場(chǎng)是該技術(shù)的場(chǎng)源，通過(guò)這一場(chǎng)源，能夠直接勘測(cè)到地幔中，而且，探測(cè)的深度并不會(huì)受到地層高阻層屏蔽的影響。同時(shí)，該技術(shù)還具有很強(qiáng)的分辨能力，能夠?qū)Ω邔?dǎo)土層介質(zhì)進(jìn)行分辨。再加上該技術(shù)的成本比較低，野外裝備相對(duì)而言比較輕便。在高原地區(qū)地?zé)嵴{(diào)查、巖層深部結(jié)構(gòu)分析以及油氣勘探等領(lǐng)域得以廣泛運(yùn)用，并且具有重要的作用和地位，但是，該技術(shù)很少用于高原地區(qū)的凍土層分析工作中。

1.2中深層的探測(cè)技術(shù)

高原地區(qū)勘測(cè)過(guò)程中，中深層的探測(cè)技術(shù)于上個(gè)世紀(jì)的八十年代得以興起和發(fā)展，該技術(shù)通過(guò)采用主動(dòng)場(chǎng)源頻率域來(lái)實(shí)施。中深層的探測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)將電磁物探勘測(cè)作為依據(jù)的技術(shù)，因此，中深層的探測(cè)技術(shù)又被人們稱(chēng)之為高密度電法。這項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)要求勘探的深度比較深，并且大于2千米，在對(duì)頻率進(jìn)行調(diào)整以后，該技術(shù)能夠達(dá)到不同需求的探測(cè)深度。在勘探過(guò)程中，該技術(shù)能夠?qū)⑵拭娣治鲆约吧疃葴y(cè)量這兩項(xiàng)重要的功能發(fā)揮出來(lái)，特別是對(duì)于高原地區(qū)凍土層深層部位進(jìn)行勘探，能夠?qū)Φ刭|(zhì)構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)，同時(shí)，對(duì)探尋深層礦藏資源具有重要的作用。在運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行探測(cè)作業(yè)的時(shí)候，只需要將接收設(shè)備移動(dòng)，便可以對(duì)高原地區(qū)凍土區(qū)域面積進(jìn)行探測(cè)，該技術(shù)具有成本低和效率高的優(yōu)勢(shì)。

2物探技術(shù)在高原地區(qū)勘測(cè)中的應(yīng)用

2.1比較高密度電法探測(cè)方法以及地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)方法

將高原地區(qū)某建筑結(jié)構(gòu)和凍土層建筑結(jié)構(gòu)稈區(qū)域作為案例，桿塔所在的位置底層為0米至1米粉狀粘土，1米至6米是全風(fēng)化狀泥質(zhì)巖土，下層全部是強(qiáng)風(fēng)化泥巖。針對(duì)該凍土地層進(jìn)行反演必須要采用高密度電法來(lái)實(shí)施。經(jīng)過(guò)探測(cè)以后得出結(jié)果，該區(qū)域2米至3.58米之間地層電阻率比較低，而且其層間的連續(xù)性也比較好。在該區(qū)域3.5米至7米之間，其地層電阻率增加十分明顯，因此，其是最為典型的凍土層。當(dāng)深度高于7米以上，土層電阻率便得以下降，這說(shuō)明，在2米至7米這樣的深度范圍中，地層的凍土寒冰量得以持續(xù)的增加。

在對(duì)該區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)探測(cè)以后，其結(jié)果表明，1.9米至2.2米之間的地層深度中，地層的高反射層十分明顯，因此，可以說(shuō)，這一層為凍土層與季節(jié)融化層的界限。但是，由于采用的設(shè)備自身天線的分辨率比較低，所以，這一層區(qū)域中，冰含量的區(qū)域并不明顯。因此不能夠很好地分辨小顆粒冰粒，只有產(chǎn)生了厚層地下冰的時(shí)候，才能夠出現(xiàn)比較明顯的反應(yīng)。

從這兩種探測(cè)的結(jié)果可以看出，在季節(jié)融化層與凍土層界限區(qū)域進(jìn)行探測(cè)，兩者的結(jié)果比較相似，都比較理想。但是，在評(píng)價(jià)凍土層寒冰量的時(shí)候，運(yùn)用高密度電法往往可以更加豐富和準(zhǔn)確的地層信息。

當(dāng)運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)法對(duì)凍土層進(jìn)行探測(cè)以后，設(shè)備收發(fā)天線頻率對(duì)精度產(chǎn)生了直接影響，收發(fā)天線的頻率越高，所得到的信號(hào)分辨率也就越高，因此，探測(cè)結(jié)果的進(jìn)度也就越高。高頻率天線對(duì)于過(guò)渡層進(jìn)行探測(cè)以后，其探測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確和精細(xì)。過(guò)渡層處于季節(jié)融化層和多年凍土層這兩者之間。

2.2不同物探方法的應(yīng)用效果

對(duì)于那些擁有覆蓋層的多年凍土層來(lái)說(shuō)，凍土層上的覆蓋層大多數(shù)是石膏巖，而且，表層還擁有粉質(zhì)粘土層。對(duì)高密度電法進(jìn)行運(yùn)用，來(lái)對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。該圖斷面圖能夠?qū)⑹鄮r埋深的情況進(jìn)行直觀的反映，再加上在桿塔中心樁的地方有垂直低阻區(qū)域，這一區(qū)域很可能會(huì)溶蝕凍土層石膏巖的覆蓋層。因此，通過(guò)勘探的實(shí)際情況來(lái)看，這一凍土層的確是由于溶蝕而引發(fā)滑動(dòng)。

如果運(yùn)用瞬態(tài)面波的方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行勘探，由于地表碎石土層的存在，會(huì)使得檢測(cè)的檢波設(shè)備在插入地下的時(shí)候，不能取得好的結(jié)果，再加上其成像的分辨率比較差，導(dǎo)致在凍土勘探過(guò)程中，運(yùn)用瞬態(tài)面波的方法所得到的效果并不理想。但是，在沙漠覆蓋層中運(yùn)用瞬態(tài)面波方法來(lái)進(jìn)行勘測(cè)，往往能夠得到良好的檢測(cè)效果。

3結(jié)語(yǔ)

本文中，筆者在分析高原地區(qū)地質(zhì)特性的前提和基礎(chǔ)上，對(duì)高原地區(qū)地質(zhì)勘測(cè)過(guò)程中采用的物探技術(shù)進(jìn)行了探討，分析物探技術(shù)的應(yīng)用范圍和技術(shù)功能。與此同時(shí)，還從高原地區(qū)勘探工程實(shí)際情況的角度，對(duì)不同類(lèi)型的物探技術(shù)在高原地區(qū)勘測(cè)中應(yīng)用的效果進(jìn)行闡述，旨在為高原地區(qū)地質(zhì)勘測(cè)物探技術(shù)的運(yùn)用提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]黃鑫業(yè).本煤層瓦斯抽采鉆孔帶壓封孔技術(shù)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2011，10.

[2]俞祁浩，白吻，金會(huì)軍.應(yīng)用探地雷達(dá)研究中國(guó)小興安嶺地區(qū)黑河一北安公路沿線島狀多年凍土的分布及其變化[J].路基工程，2008（03）.