看穿地表的眼睛——踏勘、测井和地球物理勘探

楔子——地球是个铁芯大西瓜

一个炎热的夏天，在某测区。

工作了一个上午的地质工作者小居、小维和小叶，正在树荫下休息。他们准备在旁边的瓜摊买一个西瓜解渴。

小居：“师傅，我们买个瓜。”

瓜农：“听说同志们是地质学家？研究啥问题呀？”

小维：“我们研究地球。”

瓜农：“地球？”

小叶：“地球，我们天天生活在上面，包括地壳、地幔、地核。”

瓜农：“像西瓜？”

小叶：“简单说就像个有铁芯的大西瓜。”

瓜农：“那可不行呀！那不把牙给硌掉了吗？”瓜农头摇得像个拨浪鼓。

说完，四人都笑了起来。

瓜农：“科学家，我有点问题想请教一下，你们能帮我想个办法，快速区分好瓜和坏瓜，这个瓜就白给你们吃了。”

三人陷入沉思，都希望想出个办法，帮助瓜农。

思考了一阵子…

小居：“我们可以把表面有疤的瓜判定为坏瓜，其余的应该就是好的了！”

野外踏勘——察“岩”观色

踏勘就是在野外实地观察。地质学家们在地表寻找地层外露的部分判断这一地层的岩性，画出剖面，将不同岩性的地层用不同颜色在地图中标出，绘制成地质图。

(图片来源manfen5.com)

但这种判断方法不能全面地反映地下情况。因为有些地质体深埋在地下，没有裸露着在外的部分，地质学家无法发现它的存在。

有些地质体虽然在地表有外露，但地质学家仅通过露出的部分无法确定它在地下的整体形态。

在小居、小维和小叶的帮助下，瓜农把西瓜分成了两堆，在表皮完好的一堆里，挑了一个最大的切开，准备招待三位地质学家，但是……

瓜农：“哎呀，这个瓜看起来外观倒是挺好看的，但瓤还没熟透，不能吃嘛。”瓜农摇着头说。

小维笑着对小居说：“小居，你也太着急了，你的方法听起来好象有用，也只能筛除一部分坏瓜，不能实现对有价值目标的勘察任务。”

小居：“你有什么好办法呢？”

小维拿起刀，指向一个西瓜说：“我们可以在西瓜上开一个口，这样如果是好瓜就可以卖出去，不好的留下，怎么样？”

测井——管中窥豹

踏勘不能直接得到地下信息，那么为什么不挖开看看呢？测井就是这样一种技术。

（图片来源www.huahuitech.com）

测井的目的是描述地层并确定地层的界限，因此测量的都是与地层岩性息息相关的物理性质。常见的有电阻率测井、声波测井、自然伽马测井等。记录物理性质的变化，就能反映地层的变化。除了探头在井中测量外，也可以通过观察钻头取出的岩心，描绘地层的样子。

（图片来源https://baike.baidu.com）

但测井似乎也只是在“管中窥豹”，为我们探索地下世界开了一个小孔，不能满足更多的需求。

这时瓜农赶紧制止了小维：“唉，不行嘛，不行嘛！万一切开了客人不买，怎么办嘛，我这瓜不熟放熟了还能卖嘛，你切开了就浪费了嘛！”

这时小叶拿起了一个瓜放在耳边拍了拍，陷入了沉思……

地球物理方法——“拍拍”地球这个瓜

地球物理就是应用物理方法来解决地质问题。

地震勘探：就像印第安人能通过附耳听地面的震动感知敌人，地球物理学家也能靠 “听”来研究地质问题。当地震波遇到分层，就会反射回来，被传感器“听到”。

通过地震勘探的例子，可以得出这样一个结论：想要研究一个看不见的地下物质，就要想方设法得到来自它的一切信息。除了“听”我们也可以用其他形式“看”到地下世界。

重力与磁法勘探：光线不能穿过的地层，引力和磁场却可以穿透。地球物理学家可以通过重力仪测量地球上的重力。如果地下是均匀的，那么地面上的测得重力应该是稳定的，但如果地下埋有重力较大或较小的地质体，重力就会在这块区域发生变化。

 地球物理学家们把测得的重力大小用颜色变化来表示就得到了重力图。

除了上述几种方法，地球物理还电法勘探，放射性勘探，等等。

小居、小维和小叶终于吃完西瓜，他们带上草帽，拿起罗盘、地质锤和记录本，向大山深处走去。

三人唱到：“是那山谷的风，吹动了我们的红旗.……”