岩溶物探

什么是岩溶物探？

无须开挖或钻探即可“透视”地球内部的科学。岩溶物探常用的地面方法主要有电（磁）法、地震法、重力法等，地下方法主要有电磁波透视法、地震波透视法和电阻率透视法。常用于解决与岩溶有关的地质结构、构造；与地下暗河有关的内涝、渗漏、污染等；岩溶水资源；岩溶地基稳定性；地下施工突水、突泥等岩溶地质问题。

（1）电法原理：在地面两点间供入电流，电流将在地下流动，当遇到空洞（绝缘体）时，被阻碍而绕开；而遇到水洞（良导体）时，被吸引而汇聚。我们利用这个原理，测量电流被阻碍或被吸引的程度（电阻率），来识别地下空洞、水洞的存在。

电法原理图

电法物探

（2）充电法探测原理：利用电流容易在有水洞穴（良导体）中流动这一特性，在暗河出口处供入电流，电流将会随地下暗河移动，在位于地下暗河上方会检测到电位的极大值，将许多测线上的电位极大值位置连接在一起，就可以确定地下暗河的位置和流向。

充电法原理图

充电法探测地下河位置和流向

（3）地震反射法探测原理：在野外面对成平面的垂直岩壁，大喊一声“你是谁？”，对方也会问你“你是谁？”，且你离岩壁越远，回声的时间间隔就越长。记录这个回声时间，由于声音速度已知，就可计算人与岩壁的距离。

我们利用这个原理，在地面制造振动，测量震波反射的返回时间，来检测地下反射界面的深度和形状，这就是地震反射法。

地震反射法探测原理图

地震法野外工作照片

（4）地质雷达探测原理：与地震反射法类似，当向地下发射电磁波而非震波时，电磁波遇到空洞（电性不均匀体）时将发生反射或散射，同样用仪器接收反射波的返回时间、返回强度，就可判定空洞的几何特征和属性。

地质雷达法原理和野外测试示意图

（5）重力法探测原理；地球上的各物体，均遵循牛顿万有引力定律，密度大的物体间引力较大，因此规模相差不大的铁块与空洞相比，由于铁块密度远大于空洞，因而相对引力也较大，仪器弹簧拉伸。我们利用此原理，来识别地下具有密度差异的目的体。

重力法原理图

重力测量工作照

（6）透视法探测原理：透视法根据不同物理原理可分为电磁波透视、地震波透视和电阻率透视。在一个钻孔中放置仪器发射信号，而在另一钻孔中放置仪器接收信号，当电磁波、地震波或电流遇到空洞时会被阻碍而绕开，在接收端由于信号被空洞阻挡而形成“阴影”，利用多角度射线，可勾绘空洞的空间位置和特征。

透视法原理

透视野外工作照