地球物理勘探現場
目前，地球物理勘探方法與技術主要包括以下幾種：
一是重力勘探。重力勘探指的是利用組成地殼的各種巖體、礦體間的密度差異所引起的地表重力加速度值的變化而進行地質勘探的一種方法，只要勘探地質體與其周圍巖體有一定的密度差異，就可以用精密的重力測量儀器找出重力異常。然後，結合工作地區的地質和其他物探資料，對重力異常進行定性解釋和定量解釋，便可以推斷覆蓋層以下密度不同的礦體與巖層的埋藏情況，進而找出隱伏礦體存在的位置和地質構造情況。
二是磁法勘探。磁法勘探指的是自然界的巖石和礦石具有不同磁性，可以產生各不相同的磁場，它使地球磁場在局部地區發生變化，出現地磁異常。利用儀器發現和研究這些磁異常，進而尋找磁性礦體和研究地質構造的方法。
三是電法勘探。電法勘探指的是根據巖石和礦石電學性質的差異進行找礦和研究地質構造的一種地球物理勘探方法。它是通過儀器觀測人工的、天然的電場或交變電磁場，並分析、解釋這些場的特點和規律，從而達到找礦勘探的目的。
四是地震勘探。地震勘探是利用人工激發的地震波，通過在地面布置測線，接收它的反射波，然後進行一些處理，從而來反映地下構造情況，並為尋找油氣和其他勘探目的服務。
五是放射性勘查。放射性勘查又稱放射性測量或「伽瑪法」。藉助於地殼內天然放射性元素衰變放出的α、β、γ射線穿過物質時將產生游離、螢光等特殊物理現象的性質，利用專門的儀器測量這些射線的強度或其他地質問題的一種物探方法。放射性勘查也是尋找與放射性元素共生的稀有元素、稀土元素以及多金屬元素礦床的輔助手段。放射性物探方法包括γ測量、輻射取樣、γ測井、射氣測量、徑跡測量和物理分析等。
六是測井。測井也叫地球物理測井，是利用巖層的電化學特性、導電特性、聲學特性、放射性等地球物理特性，測量地球物理參數的方法，屬於應用地球物理方法之一。石油鑽井時，在鑽到設計井深深度後都必須進行測井，又稱完井電測，以獲得各種石油地質及工程技術資料，作為完井和開發油田的原始資料，這種測井習慣上稱為裸眼測井。而在油井下完套管後所進行的第二系列測井，習慣上稱為生產測井或開發測井，生產測井的發展大體經歷了模擬測井、數字測井、數控測井、成像測井四個階段。
七是地熱勘探。地熱資源勘查指的是為查明某一地區的地熱資源而進行的地質、地球物理、地球化學綜合調查以及鑽探與試驗、取樣測試、動態監測等地質工作。根據勘查工作程度，可分為調查、預可行性勘查、可行性勘查和開採等階段。
本文將以柴達木盆地石炭系油氣勘探為例，重點介紹地球物理勘探在資源勘探方面的應用。
隨著我國國民經濟的快速發展，礦產資源需求急劇增大，為保障資源和能源的可持續發展，國家明確提出實施「立足國內，找礦增儲」的資源保障戰略，「向地下深部要資源」成為最主要的戰略決策之一。地球物理探測技術作為「透視和照明」地球內部的主體手段，地下淺表所見的金屬礦產資源，均是地球內部在地史時期深部物質與能量交換所致，不是近地表形成與堆積。礦物元素的分異、調整、運移和聚集受深部物質與能量交換和其物理-力學-化學過程制約，須涉及地球深處殼、幔介質與構造格局、運移行為、物質屬性、物質狀態和其空間展布深層動力過程。近年來，我國找礦勘探工作程度在不斷加深，在地表淺部找到大型或超大型金屬礦床的難度越來越大，而金屬礦產資源短缺日益加劇。為緩解資源危機，須進行深部找礦勘探，地球物理勘探技術的發展與成效已使深部找礦成為可能，如大地電磁、天然地震等深度探測方法。
柴達木盆地石炭系是近年來的勘探熱點，中國地質調查局近年來在柴達木盆地石炭系開展了大量研究，已有的資源調查結果顯示，柴達木盆地石炭系油氣資源潛力很大，是油氣資源戰略突破的新領域。然而，柴達木盆地山地地震難度很大，且柴東石炭系埋藏深度大，石炭系有利儲層滲透率低，地層孔隙壓力低，壓裂液返排難度大等一系列問題，制約了早期油氣勘探與開採。近年來，隨著高原複雜山地高密度三維地震勘探技術的引入，以及「地應力與微地震聯合」技術在地層壓裂過程中的應用，有效指導了柴達木盆地石炭系有利區的勘探部署，可以預見，在不久的未來，柴達木盆地石炭系油氣資源一旦進入到工業開採階段，將大大推進西部經濟形勢好轉!
海洋地球物理勘探所觀測的有地球本身固有的地球物理場，如重力、磁力、熱流和天然地震，也有用人工方法激發的地球物理場，如人工地震和電法等。由於海洋水體是運動的，上述觀測必須採用一系列不同於陸地地球物理勘探的儀器和方法。海洋物探的工作原理和地面物探方法相同，但因工作場地是在海上，故對於儀器裝備和工作方法都有特殊的要求，需使用裝有特製的船弦重力儀、海洋核子旋進磁力儀、海洋地震檢波器等儀器的勘探船進行工作，海洋勘探船還裝有各種無線電導航、衛星導航定位等裝備。海上地震勘探的地震記錄儀安裝在船上，地震數據採集全部在地震船上進行。
如果說地球物理勘探是一個槓桿，我們相信，聚焦地球深部，不斷探索實踐，人類終將可以撬動地球!
來源：中國礦業報（本文作者：李宗星、魏小潔、方欣欣，版權歸原作者及刊載媒體所有）
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