怒 , ; 一 维普资讯 http://www.cqvip.com GPR方法及其应用概述 尸 / ./ 熊 寿 庆 ( 地 矿部物化探研究所 ) 摘 要 本文概括地阐述 了探地雷达 ( Gr ou ndFe ne t r a t J n8Ra da r-GPR)方法的基本 原理 、测量 方法、仪器设备 、资料处理及 解释。彳r 绍 了 GPR方接 的特 点和新进 展 ,并 以 1 0个 应用 实例 说明了 GPR方法在空 中、地面 、井 中探测 时的应用效果及所 解决 的诸 多探测任 务 ,表 明了只要被探测 的 目标物是 掩埋 在诸 如冰 、水、盐 、岩石及土壤等类电有耗介质里 .埋深不很 大 ( 几 百米 内),并 与周日介质存 在电 、磁 等物性 差异 .GPR方法就可 作为一种 经济而高散曲 探测技 术 ,为各种埋藏 目标物 的探 测提 供科 学 论 据 = 关键词 :GPR 基本 原理 测量方法 仪器设备 应用 实例 i 引言 1995年 《应 用 地球 物理 杂 志 》出版 了探地 雷达 ( GPR)专辑 ,报 导 了 GPR 的最 新进 展 介 绍 了 GPR 的几 个技 术专 题 :火星 96GPR计 划 、雷达 系 统 、天 线 系统 、比例 模拟 研 究 、校 准方 法 以及 在岩土 工艺 ,环境 工 程 、浅层 地表 填 图和考 古探 测等方 面 的应 用 。著 名 的地球 物理学 家 J ohm C.Cook博士 为专 辑写 了序 言“ ,他指 出 GPR 是 一种 “年 轻 ”的物 探方 法 , 仅有 25年 的历 史 ,但 事实 已经证 明 ,GPR能 用来 解决 多种 多 样 的探测 问题 ,即 只要 被探 测 的 目标物是 掩埋 在诸 如冰 、水 、岩 石或 土壤等 类 电有 耗介 质 里并 与 周围 介质 间存 在 物性 差 异 ,GPR方 法就 有 用武 之地 。已有 科研 成果 和野 外应 用实 倒表 明 ,GPR 方法 已 日趋 兴盛 和 成熟 。专 辑 的编者 T.H.Owen指 出 ’:GPR方 法 无论 是理论 基 础 、硬 件 设备 、使 用要领 、 数据处 理 ,还 是 资料 的解 释等 每 一项都 是技 术 、多学 科相 结合 与专 业 化 的挑 战 , 已经证 实 GPR 的应 用 与价值 具 有全 球意 义 .如 今 GPR 在浅 层 地球物 理 、岩土 工 艺 以及 环境 工 程探 测 等 方面 一系列 成功 的应 用 实例正 加速 着 它 的发 展 和技 术上 的进 一步 完 善 。 1996— 1997年 的 《 应 用地 球物 理 杂志 》、 《地 球物 理 学 》、 《勘 探 地球 物 理 》、 《前 沿科 学 》等 刊物 继续 发表 了有 关 GPR 方面 的 一些文 章 ,介绍 了应 用 GPR 方法 所解 决 的多 种 多 样 的实 际勘测 问题 。其 内容 更加 丰富 多采 ,不 仅有 常规 的应 用 实倒 ,而 且有 “三 维 反演 ”的 进 一步研 究和 “四维 ”问题 的探 讨 ,有进 一步 反映航 空雷 达 、地 面雷 达 和 井中 雷达 与其 它 物探方 法相 结合 的应 用实 例 总的看 来 GPR方 法 的特 点是 : ①它是一种无损探测技术 ,不用开挖、钻切等 ,能保护被探测对象的完整性和探测系 统 的不受 损失 。 ② 它 可获 得高 分辨率 的连 续测 量剖 面 ,比常 规 的局部 采样 方 法获 得 的信 息更 丰 富 。 ③GPR方法只需选择合适的天线 ( 接收和发射天线)频率 ,便能圈出埋深 n·c m、n· 1Om、n·lOOm 的 目标物 。 ④ 可重 复进行 扫 描 ,能原 位检查 测量 结果 。 一 63 — 维普资讯 http://www.cqvip.com ⑤仪 器 设备 轻便 ,操 作容 易 ⑥资料处理可引用反射地震 中已成熟的一些方法 。 2 基 本 原理 和 测 量 方 法 在 许 多方 面 ,GPR方 法是在 电磁 领域 里和 反 射地 震勘 探 相对 应 的一类 物 探方 法 ,数字 化 GPR剖 面 与反射 地 震剖 面很相 似 。但 GPR 使用 的是 电磁 能 量 ,而反 射地 震使 用 的是 声 波 能量 ,同时 GPR的 能量反 射 系数很 大 (15— 70 ),电磁物 性 差 异可 达三 个 数量 级 ,而 地 震的反 射 系数一 般较 低 ,大 致为 百分 之几 。 2.1 GPR方法 的基 本 原理。 某一频 段 内的 电磁 波可 以穿透 岩 石和土 壤 内一 定的 深度 。 用于 雷达 的 电磁波 频 率一 般 在 l O lO00 Hz。电磁波 在 岩石 中的传 播 主要受 以下因 素的 影响 :介 电 常数 ,导 磁率 ,电导 率 以及 电磁波 的频 率 。其 能量 衰减 的余 切可 用下 式表 示 : Q一 ∽/ (I) 式 中 =2Ⅱf为角频率 ,£一£ 『 E 。,为 介质的 介 电常数 ( £。 一8.85×10 F/m), 为 介质 的 电导率 。Q 是 一个 很重要 的 参数 ,它决 定 了 电磁波 可 以穿透 介 质 的探 度 。 同时它 也确 定 了什么介 质可 以使 用雷 达方 法 。对 Q》 1的介质 ,电磁波 可 以在 其 中有效 地 传 播 ,自然 就 可 以使 用雷达 方法 进行 目标 探测 。倒如 .Q=10的介质 ,电磁 渡 可 以在 其中 传播很 长的距 离 。 如果 Q《 1,电磁 波 将不 会在 其 中传播 。在 Q》 1的均匀 介 质 中 ,电磁 波 的传播 速 度 V 和 衰 减 系数 a与介 质参 数 有 以下近似 关 系 : 去 ㈤ 和 dZo … 2SQR —T e . , L3) — 式 中 c是 电磁 波在 自由空 间 中的 传播 速度 (m/s)。 = 为介 质的 导磁 率 ( Ⅱ。 一4 × 10一Vs/Am) £:£e 。为介 电常数 ( £ 。=8.85×1 0 F/m, 为 电导率 ,z。为 自由空 间的波 阻 抗 (z。一 377n) 除 了几种 铁磁性 矿 物 外 ,如磁 铁矿等 ,其他介 质 的相对 磁 导率 都近 似 为 I。因此 这个 参 数通 常 为 1。对 大多 数的地 质环 境 ,水是 引起 介 电常数 差的 主要 因 素 。因此 ,介质 体 的介 电 常数 是介 质 湿度 的量度 。大 多数 矿物 的相对 介 电常 数 为 5—7,而 水 的介 电常 数 为 80。由 方程 (2) 可知 ,电磁 渡 的速 度是水 含量 的 量度 。对于 饱和 介质 ,则是 孔隙度 的量度 。 由方 程 (3)可 知 :电磁 波 的衰 减受 电导率 和介 电常数 的影 响 。水的 电导 率通 常 比其 他 矿物 高 .但高 电导率 矿物 很 多 ,因此 ,衰减 系数 不能 直接 用 来量 度水的 含量 。 Se n(1 9 81 )等给出了在高频端岩石特性及孔隙流体与物性参数之闫的近似方程 。该方 程通常 叫作 Br uggema n Hanar Sen ( BHS)公 式 。Si hvol a(1989)曾用 实验 数据 验证 了 该公式 。该 方程 可以 表示 为 : = 式中 c ㈤ 为孔 隙度 :£’一£+ /u - £ c为复 介 电常数 , 为介质 的 电导 率 , =2 为角频 度 , 维普资讯 http://www.cqvip.com E r为相 对介 电常 数 ,e 。为真 空 中介 电常数 , 为真 空复介 电常数 ,e :为 岩石 复介 电常数 , 为 孔隙流 体 的复 介 电常数 ,L为退极 化 园子 ( 对 球状 颗粒 L一1/3)。 方程 ( 4)是 精 确 公式 。为 了研 究介 质 的物 性 参 数 与 介 质 成 分的 依 赖 关 系 ,必 须 对 ( 4)式 进 行 简 化 。对 电 磁 渡 频 率 10- 1000Hz,介 质 孔 隙 度 较 低 时 (< 20 ),Si hvoh ( 1989) 给 出了 以下简 化公 式 : e ● £ 一 £二+ 巾 (£1 :一 )( )“。 (5) 为此 ,我 们开发 了基 于 RAMAC测 量 系统 的层析 程 序并在 岩 石 地 区进行 了试 验 。该程 序考虑了几何扩散对衰减 的影响。由于波长很长 ,在非均匀介质 中由散射 损失的能量忽略 不计 。该 程 序在 St r i pa计划 的前 期研 究项 目中又得到 了进 一 步试 验 验证 。发 现在 花 岗岩地 区利用 层析结 果 得到 的孔 隙度 和 实测结 果 有很好 的一 致性 。该 方法 在 瑞典 一 些 电厂大 坝上 的试验结果 已由And e r s s o n( 1 9 9 1,1 9 92 )等给 出。从 An d er s s o n的结果可以看出实测孔隙 度似 乎 和测 井数 据 吻合较 好 。而 层析 结果 只能 作 为实测 值 的 一级 近似 如何 使 方程 ( s)得 到好 的应 用效 果还 需进 一 步研 究 。 电磁 波法 探测 目标 的 分辨率 取决 于 目标体 与 围岩 的 电磁物性 差 异 和 目标 体的 大小 。经 验表 明 目标体 的大 小至 少 为半个 波 长。如果 电磁 物性差 很大 ,即使 目标体 很 小也 可 以探测 到 ,比如 电线等 物 。但 当物性 差很 小 时 , 目标体 至少 是 波长 的 1O倍 方 可探 测 到 。 2.2 GPR 的常 用 测量 方法 在空 中、地 面和 井 中都 能进 行 GPR 测量 。 在火 星 96 GPR 探测 计划 中 ,测量 火 星上 冻土层 和 下伏 层厚 度 ,就 是 在火 星大 气层 中放 飞气球 ,在气球 的导 绳 中装 有 GPR 系统 ,它在 1 0天 的飞行 期 间进行 测 量 ,从而 提供 了火 星上彼 此远 离 区域 的 电磁 波信 息 。 连 续和 离散 剖面 测量 在 GPR勘测 中 已得到普 遍 应 用 ,可用 于 各种 介质 的测 量 ,其 穿透 深度从 几米 到几 百米 。 跨孔 GPR测量与地面 GPR测量相结合 ,能取得更好的测量结果 。 井 中 GPR测 量是 一种非 破坏性 的方法 。天 线 通常 是放 在 塑料 套管 中以方便 井 中作 业 。 可在井 中和 井间 进行测 量 多态 GPR 测量 系统 ( MRS),早先 用 的是平 行单 态测量 ( PM ),后 来 用共 深 度点 测量 ( CDP).发展 到平 行混 合模 式测量 ( PMI X)。 另外还 有层 析 GPR 测 量 、地面综 合雷 达站 等 测量方 法 正在进 一步发 展 与完 善之 中 。 3 仪 器 设备 在一些发达 国家已研制开发 出一些 用于 GPR测量的系统仪器设备 , 而在一些发展中国 家前些 年是 以引进 使用这 些仪 器设 备 为 主。根 据 不同 的探测 任务 ,可选 用 GPR测 量 系统 中 的不 同仪 器设备 ,例如 : 在浅 层地 层划 分 中 ,野外 常使 用 GPR 测量 系统 中 的一种 为 sI R一 3型 的地球 物 理探 测 系统 ,它 的发射 和接 收天 线 的频 率都 是 80MHz,并配 有 图形记 录 显示 等 成套设 备 。 在考 古勘 探 中 ,常使 用装 有 120MHz、200MHz和 400MHz天 线 的数字 轻便 GPR测量 系统 ,采 用 偏 移距为 60 cm一600 em 的 共偏 移距 装置 ,它对 于 多次 覆 盏采 集数据 最 为经 济 有 一 6S 一 维普资讯 http://www.cqvip.com 效。 在水库过水通道 中探测岩石和混凝土界面及 围岩破碎带时 ,常使用 GSSI公司生产的 sI R 10型 GPR 测量 系 统 ,用两 个通 道 的 500 MHz、100MHz天 线 ,除 GPR 剖 面 由 脉冲 EKKOI V 25MHz系统完 成外 ,其他 所有 附 图均 由 sI R一 3GPR 系统 完成 ,sI R一 3配有 剖 面 记录仪 、天 线 等 +其 中心频 率有 80、100、 300、500和 900MHz等 ,测量 时手 拖天 线 以 0.5m, / , s的速 度在 地 面上前进 以完成 剖 面测量 。 在 圈 定浸 出羽状 水 流 中 , GPR 测量 使 用一 套 脉冲 EKKOI V 系统 , 它 带 有 100MHz天线 对 ,其天线 间距 为 0.4m。 在 火星 96GPR计 划 中是 将 GPR仪 器集 中 于火星 96气 球 的地 表拖 曳 导绳 中 , 其 导绳 是 长为 6m 的金属 箱体 ,能 容纳 GPR系 统 、天 线 与数据 传 输子 系统 等 。导 绳通 过光 纤 与标 准 的 PC微 机连 接运 行 。具 有 GPR割 面 实时 显示 功能 。 另外 还有井 中雷达 系统 ,多态 雷达 系统 、层析 测量雷 达 系 统等 。一般 讲 ,GPR 系统 仪 器中 的天 线包括 发射天 线 和接 收天 线两 部分 ,这 些天 线 要么 是 电阻器 的组 合 ,要 么是 电阻 涂层 的喇 叭形偶 极 ,还有 带屏 蔽或 不带 屏蔽 的发 射一 接 收器 。 1995年 中 国引进 了瑞典 生 产的瑞 马探 地雷 达 ( RAMAC/GPR)在 北京 鹰 山嘴 进行 了现 场 演示 ,其 实 测剖 面共 4条 +均 取得 了较 好 的探测 效 果 。RAMAC/GPR是 高速 、真 数字 式的高压窄脉冲雷达 ,分辨率高、探 测能力强 ,是目前世界上唯一能单人操作 的系统 ,天 线是 双极 阻抗 负载 型 ,接插组 合 式 ,对 地耦 合好 ,能 量集 中 向下 +可 配天线 有 25、50、100、 200、400MHz和 1 GHz( 带屏 蔽 )共 六对 。RAMAC/ GPR 有 非常 好 的屏 蔽 ,其控 制单 元 与 天线可以靠得很近 。整个系统十分轻巧、携带方便 +并有很强的数据处理与成图软件 ,其 总重 量约 1l kg。 4 资料处理及 解释 凡类 似于 地 震 反 射波 勘 探 中 已经 高 度发 展 了 的资 料处 理 方 法 和 成 图技 术 都 可 应 用 于 GPR探 测的 资料 处理 中 。资料 处理 的步骤 一般 包括 : “’ ①零 时漂 移 校正 ② 信号 饱和 校 正 ; ③ 幅值 增 益恢 复 ;①子 波形 成 }⑤ F—K滤 波 ;⑥ 变 频 ( 造 加 求和 );⑦ 带通 滤 波 ;⑧时 变 扫描 。 用 FX反 褶积 和基 于 KarhunenLoeve变 换的滤 波器 处理 GPR数 据 +可 以衰减 不相 关 的 噪声成分 ,突 出与探 测 目标相关 的成 分 ,在考 古探 测 中用 此方 法 处理 数据 后 ,得 出了具 有考 古意 义 的信 息 在频率域内进行数字滤波 ,对实测剖面和波谱进行 数据分析处理 ,可消除水平低频干 扰和大 于 70ns的 多次波 ,用于 水库过 水通 道 GPR探 测 的资料 解释 中 ,成功 地 圈定 了围 岩 破砗带 等0)。 时间域 交错 网格 有 限差分 模拟 ,可 用于 二维介 质 中 GPR 数据 滤波 与 频率 有关 的 GPR 数据有 限差分 模 拟 ,可 用求 解 Maxwel l方程 的 2一D 有限差 分方 法 ,能够 模 拟通 常情 况下 与 频率 有关 的 电介质 的衰 减与扩 散 ,这 与粘 声波 情况 非常 相似 。 1997年 { Geophysi c s》Vo.1 62,No.3中 ,Mcmee han等人 使用 3一D GPR测 量 来展 现 类似 于 美国 犹他 州 Fer r on砂 岩破 碎带储 积 层的 内部构 造 ,这 一重 要 步骤有 助 于改 善 流体流 动模拟的可靠性 ,适合于根据现代理论来定量确定储积层的几何形状和岩石的物理特性 。 ~ 66 维普资讯 http://www.cqvip.com Zong和 Mc me cha n等 人模拟 了油储 、建筑 管 线 、不 同物 质和具 有不 同规 模 、形 状 与流 体 含量 的 GPR 特性 ,并 与野 外提供 的数 据进行 了 比较 GPR特性 标 志 的仔 细分 析 可 以提 供 比常规情 况 更为 有 用的信 息 通过 类似 于 地震 横波 震源 的 电及磁 源 的简单 组合 可得 到 GPR正 演模 拟 中的辐射 图型 , 这 种 图型 可用作 GPR模 拟算 法 的检验 工具 。SEG 66t h长摘 要 中有文 章介 绍 了 GPR 数据 的 四维显像 和分 析 , 用于 测定 流体流 动 类似 于 石油工 业 中所研 制 的 四维 技 术应 用于 四维 GPR 的博 登 数据 集 ,以制 造 出随 时间 与空 间变化 的流体 流动 电影 5 应 用 实例 GPR 是 一种 无损探 测技 术 ,具有 透视 固状体 内部 及周 围物 体性 状 的能 力 在 地质 调 查 、 矿 床勘探 、水 文地质 调查 、工 程勘 测 、构 造地质 填 图 、环 境监 测及 考 古和地 下水 污 染探 测 等方 面都 能提 供探测 目标 物 的连 续 GPR剖 面及 相关信 息。 ① GPR在 浅 层地 层划 分 中 的应用 。。对 位于 俄 亥俄 西锡 卡 莫 尔农 场 的冰 川高 地土 壤 、 菲利普 采石 场 的冰碛 砂和 冰川砾 石 、Locki ngt on大 坝 的胶 结 和非 胶结 碳 酸盐 沉积 物等利 用 GPR 方法进 行 了划分 ,取 得 了各种 地层 的相关 标 志 ,对 这些 浅 层地 层进 行 了有效 的 圈定 。 ②GPR 在监 测水库 通道 中破 碎带 等漏 水 因素 的应用 。对 位于 意大 利东 北 部的 一个水 电 站 ,国家 要 求对通道 周围 的围岩 地质 结构 、洞穴 及对 水 的流 通环节 有影 响 的破 碎 带 ,岩 石 和混 凝土 界 面 中空 穴 等进行 探测 。通道 所穿 过 的地 层是 一套 属 于阿 尔卑 斯序 列 的经过 强 烈 构造形 变 的蒸发 岩 用 sI R一 1O型雷 达系统 作 了长 7000多米 的 GPR 剖 面测 量 ,从 而查 清 了在 混凝 土和 围岩 界 面中接 触物 的缺 失和剥 离部位 ,地 质结 构单 元 ,开 放 的破碎 带 、空 洞 和不整合接触、 蜂窝式或蚀变和一些旧的人工埋置物等一系列对水流通环节有影响的因素, GPR 剖面 图揭 示 了被探 测 目标的位 置 ,类型及 充填 物 。 ⑧GPR 在考 古 中的应 用 。在 意大 利 东北阿 奎莱亚 考古 场地 利 用 GPR 进行 勘 探 ,确 定 了 有考 古 意义 的埋 藏废墟 深 度范 围在 120c m一35 0c m 之 间 ,圈定 的该 废墟 的大 小和 形 状 与 罗 马 时期古 建筑 物废 墟 的假说 相符 台 。在 西澳大 利亚 罗特尼 斯 岛上也 清 楚地 圈定 了 19世纪 被 囚禁 的土族 人 死亡 埋葬 的遗 址 。 ④ 用 GPR 查 明地 下室位 置 。 在 美 国东部 许多 城市 自殖 民时 期开 始街 面 和街梯 就作 了大 规模 的改 建 ,在老 建筑 群 的许 多地 下室 被埋在 立交 桥 、街道 、 人行 路等 的下 面 。为 了 当今 的城市 改 建 ,需要查 清这 些地 下 室的位 置 、形状及 埋深 利用 GPR 方法在 该 区作连 续 剖面 测量 ,查清 了一些 地 下 室的有关 情 况 。 ⑤ GPR 用于 地 下管 线的探 测 。在城 市建筑 的下 面地 下管 线多 种多 样 ( 如 自来水 管 、下 水道 、 电线 、 电话 线 、输气管 、输 油管 )。利 用 GPR方法 探 测它 们 的位置 、埋 深是 十分 有 效的 @GPR 用于探 测液 态 污染 。在美 国 中西 部一个 潜 水面 之上 有石 油制 品 污染 的场地 所进 行 的试验 表 明 ,GPR 方法 可作 为 圈定渗 流带 中碳氢 化台 物的 一种 有效 方法 。在俄 亥俄 州立 大学 一个砂 坑 上 ,GPR 的探测 结果 也证 明 了在 装有 柴 油的容 器 之上 和 由柴 油侵 透 的砂 质物 质之 上有关 清 晰的 GPR 异常 在 印第 安纳 州北部 一个 油气 溢 出地段 ,在 同一 剖 面上进 行重 复观测 ,还 可评 价 因污染 物随 时间 迁移而 引起 的地 下介 质性 质 的变 化 ⑦GPR 用于 北京 鹰 山嘴公 园地下 隧道 的探 测 。北 京鹰 山嘴公 园场 地 的地 质条 件为 薄层 一 67 — 维普资讯 http://www.cqvip.com 破碎泥 质石 灰岩 ,倾角约 35。 - 40。,覆 盖层 约 2 m,其上有 一条 沥青 路 面通 过 ,路 面下 方 为 一 铁 路 隧道 ,即永 定河 隧道 。1995年 9月 北京 DMO 公 司 的杨依 纪 等物 探工 作者 ,用瑞 典 生 产的瑞 马探 地雷 达 ( RAMAC/GPR)在该场 地进行 了现 场测 试 ,得 出 的 GPR 图像 ,异常 清楚 的反 映 了隧道 的位 置 。 ⑧GPR在 地质 调查 中的应 用 。已有大 量实例 表 明 ,GPR 对地 质填 图 、圈定 花 岗岩 、片 麻 岩 、砂 岩 、确 定 断层 ,裂 隙 等是很 有用 的 。其探 测深 度可 超过 60m。但 在 300—400m 以 下有 含盐 水 层时 ,电阻率 下 降 ,GPR 的探 测能 力减小 。GPR 的探测 深 度 与理论 数值 计算 的 趋肤深 度吻 合 。在水 文地 质 和浅层 地质 结构 、地 下水 污染 、地 下洞 穴 等研究 中 ,GPR是 一 种 有效 的地 球物理 方法 。 (  ̄GPR在 公路 建设 中的应 用。 。GPR是 利用 高 频 电磁渡 在地 下 介质 中传 播规 律进 行 勘测和 检测 的一 项现 代高 新 技术 ,可 用于 公路 建设 的全 过程 ,即在 公路 建设 的勘查 设计 、工 程施工 、完工验 收和 试运 行及 保养 维护 等 四个 阶段 。利 用不 同频率 的天 线 ,其 探测 深度在 0—50m 之 间 。GPR方 法在 西安一 宝鸡 高速 公路 的路 基地 层 、潜水 面 、地下管 线 、地 面沥 青 混凝 土的 压实 程度 等的探 测 中均取 得 了理 想的效 果 ,表 明了该 方 法 的分 辨率 ,工 作 效率 ,成 果的 直观性 ,仪 器 的轻便 程 度等均 大大 优 于其 他常用 的探 测方 法 。 L3一D和 4一DGPR数据 的应 用“”。在美 国犹 他 州用 3一DGPR测 量数 据 揭示 了类 似 于破 碎储层 及 定量 懈释 几何形 状 和岩性 的参数 , 比常 规 的剖面 测量 可获 得更 多 的信 息 。用 4一D GPR数 据 已制 造出 随时 间与空 间变 化的流 体 流动 电影 ,在懈 决 地 球科学 中最 复杂 的 问题 之一 ,即 为确 定流体 在 不均 匀 的地 下介 质 中的流 动状 态提 供 了直观 而 明显 的标 志 。 6 结 语 参 阅近 几 年 一些有 关 《地球 物理 勘探 》杂志可 见 ,GPR 方法是 一种 “年轻 ”的 物探方 法 ,相 对 于重 力 、磁 法 、 电法、地 震等 物探方 法而 言起 步较 晚 ,但 它 已 日趋 兴 盛成 熟 。大 量探测 实例 已经 证 明 GPR方 法能够 用来 懈决 多种 多样 的探 测 问题 : 在浅 部地 质 、工程地 质 、 环境地 质 、水 利工 程、 军工 、城建 、公 路 、隧道 、考古 、地 下管 线 、地 下水 污 染 、航空测 量 、矿 井中 危险 因素 的探测 等都 已取得 一些 成 功的经 验和 效果 。 GPR 方法 具 有无 损探 测 、就 地检 查 、设 备轻 便 、操作 容 易 、分辨 率高 等优 点 ,值 得 拓宽 应 用 。但是 ,GPR 方法 也存在 探测深 度较 浅 的不 足 ,还有 待进 一 步研 究 。 主 要 参 考 文 献 [1] J ohnC.cook,Ph.D. ( ret.),pr efa ce, ̄JournalofAppl i edGeophysi cs)Vo1 .33.No 1— 3. 1995. [23 T.E.Owen, Edi t or’ spage,CJ our nalofAppl i edGeophysi cs》Vo1 .33.No.1— 3, 1995 C33S. Car l st enS. Johansson A.worman.Radart echni quesf ori ndi cat i ngi nt ernaler osi oni nembankm e nt dams. ̄Journa lofAppl i ed Geophysi cs Vo1 .3 3.No.1— 3. 1995. [4] Y-Bar hl nF·Nl eol l l n W ·kof man eta1.M a rs96GPR pr ogr am . CJournalofAppl i ed Geophysi cs V 0】 .33, No.1— 3, l995. [ 5 3杨依纪等 ,北京鹰 山嘴公园瑞 马地 质雷 达现 场演 示 ,《物探化探译丛 》No 2,i 99 6 . 6]Ver nonC·wi l sonetal·Locat ion ofburi alsi t esusi ngground- penet rat ing r adarsurveysonRot m est I sl and,west er D Aust ral i a,SEG 64tb论 文 长 摘 要 ,P,563— 565,1994 [7 Pi ccol oM z anel l i ·A ·G·P R surveysi nsi de anhydroel ectr i cwat er- suppl yt unne]toi nvest i gat et he 一 68 — 维普资讯 http://www.cqvip.com r oc kc onc r e t ei nt e r f a c ea ndt hef ra c t ur e sa f f e c t i ngt heho s tr o c ks,第五届地 质雷 达国际会议资料 [8] M .pi pan I.Fi net t iF.Feri goetat, M ul ti f ol d GPR t echni quesfort heexpl orat i on ofar chaeol gi cal si t es,SEG 66t h 论 文 长 摘 要 ,P 704—796,1996. [9 Davi fF.Domi ni ceral,De[ i ne af ionofshal l ow st rat i graphyusi nggroundpe net r at i ngradart ̄Journal ofAppl i e d Ge ophysi cs》Vo1 .33, No-1— 3, 1995 C 1 03牛 一 雄 .范守成等 ,地质雷达在公路建设中的应用 ,Vol2( 3 ,No 2t 1 99 6- :1 13 Roel ofVerst e eg,RogerAnderson etal,Four di menti ona[vi sual i zat i on and anal ysi s ofGPR dat a f 0r l ui df l ow est imat ion,SEG 66t h论 文 长 摘 要 ,P.813— 8l6, 1996. ( 上接 第 62页) 6 结论 把 电阻率 法和 甚低 频法相 结 合成功 地 圈出 了地 下油库 漏油 产生 的 污染 羽流 。物探 勘 测 和合 理布 钻测 出的 烃污 染结果 十分 吻合 。物探 数据 有效 地拓 宽 了钻 孔数 据 的水 平范 围 。所 用两种物 探方 法以 高 电阻率值 圈 出 了污 染 羽流 ,尽 管 与未 受污 染 的地 下水相 比 ,污染 水 的 TDS浓 度较 高 。土壤 ( 渗 流带 )中的烃 类 以及水 面上 漂浮 的烃 类 的 电阻率 可能 是这 一测 区 的主要 因素 。滤 渡后 的 VLF数据 的解 释与 ER数据 的解 释 有 良好 的相关 关 系 。通过较 大 范 围 VLF工作 成功 地 圈出 了更宽 的低导 电率 带 。在烃 污染 地 区 ,应用这 些 物 探方 法可 望有 助 于 判定 污染源 、合 理布 设监测 井 以及监 测净 化处 理情 况 。 (致谢及 参考 文 献 16则从 略) 译 自  ̄Geophysi c s》Vo1 .62,No.1,P.8O一 86,1997 69
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