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遥感技术 根据电磁波辐射(发射、吸收、反射)的理论,应用各种光学、电子学探测器对远距离目标进行探测和识别的综合技术。航空摄影地质是最早的一种遥感地质方法,至今仍然是遥感地质中一个重要的组成部分。60年代以来,在运载工具、传感器及图像处理、解释方法上都有了迅速发展。除可见光波段摄影黑白像片和彩色像片外,还发展了红外线,多波段、雷达、激光等技术。利用地物反射人工发射的电磁波进行遥感的称为主动遥感;利用地物反射太阳辐射的或由地物自身发射的电磁波进行遥感的称为被动遥感。遥感技术可以提供有关地貌、岩性、地层、褶皱、断层、构造、岩浆岩以及隐伏构造和深部构造的资料。红外遥感技术在水文地质勘察中具有特别重要的意义。遥感技术不仅能克服地面点、线调查的局限性及视野的阻隔,使人们能从整体上宏观地进行地质研究,而且还能提供各种电磁波的地质信息,其中微波能穿透植被和第四纪地层,提供一定深度范围的地质信息。此外,还可以对一个地区反复成像,以取得的的地质动态资料。

井中无线电波透视法 无线电波是指频率在几十万赫至几十兆赫电磁波。当它在地下介质中传播遇到低阻的地质体时常被强烈吸收而大大衰减。在岩溶地区,用它探测溶洞效果甚好。工作时,将发射机和接收机分别置于相隔一定距离的两个钻孔内,若两孔之间都是均质的高阻灰岩时,沿井轴各点接收到的无线电波信号较强,如果在透视剖面上有低阻的充水溶洞等存在时,则在低阻体的背面形成一个无线电波信号被强烈衰减的阴影。运用“交会法”即可圈定被测异常体的位置和轮廓。

反射波法 反射波形成的条件是界面两侧的波阻抗(地层速度与密度的乘积)有差异,差异越大反射波越强。图5是反射波传播示意图。由S点激发的地震波遇到 RR′界面时将产生反射波。根据反射波从激发点到检波器的传播时间,以及地层的速度,便可计算从激发点S到反射界面RR′的垂直距离以及界面的倾向和倾角。由于采用信号叠加技术以及轻便的可控振动器做振源,已经可以获得深度约50米,甚至更浅的浅层反射记录。 以上所涉及的激发方式主要产生纵波(压缩波)。在测定岩石动弹性模量时,常用垂直于测线方向水平激发的方式产生横波(剪切波)。水是不传递横波的,故在水文地质、工程地质勘察中发展横波技术是有前景的。

激发极化法 实验室研究表明,含水砂层在充电以后,断电的瞬间可以观测到由于充电所激发的二次电位,该二次电位衰减的速度随含水量的增加而变缓。在实践中利用这种方法圈定地下水富集带和确定井位已有不少成功的实例。但它在理论和观测技术方面还有待改进。 地震勘探 通过研究人工激发的弹性波在地壳内的传播规律来勘探地质构造的方法。由锤击或爆炸引起的弹性波,从激发点向外传播,遇到不同弹性介质的分界面,将产生反射和折射,利用检波器将反射波和折射波到达地面所引起的微弱振动变成电信号,送入地震仪经滤波、放大后,记录在像纸或磁带中(图3)。经整理、分析、解释就能推算出不同地层分界面的埋藏深度、产状、构造等。常用于探测覆盖层或风化壳的厚度,确定断层破碎带,在现场研究岩土的动力学特性等。可分为折射波法和反射波法两种。