Una rama de la ingeniería de tecnología de exploración.

La geofísica aplicada puede considerarse una rama de la geofísica, que es la ciencia que estudia la Tierra utilizando las teorías y métodos de la física. La geofísica suele dividirse en dos ramas: geofísica teórica (Geofísica Pura) y geofísica aplicada (Geofísica Aplicada). La primera estudia principalmente el mecanismo dinámico del movimiento terrestre y las causas de diversos fenómenos geofísicos, como el campo magnético terrestre. del campo de gravedad terrestre, terremotos naturales, etc., son muy básicos y se centran en el estudio general de la tierra y la interacción e influencia entre la tierra y otros planetas. En lo que respecta al estudio de la Tierra, la corteza, el manto, el núcleo y la atmósfera de la Tierra son todos sus objetos de investigación. Este último se centra en la aplicación de diversos campos geofísicos a la exploración geológica y los beneficios económicos, y su alcance de investigación se limita principalmente a la corteza terrestre o la parte cercana a la superficie de la corteza terrestre (incluidas la hidrosfera y la biosfera). Aunque el alcance de la investigación es relativamente pequeño, es muy importante porque la vida humana y las actividades productivas están directamente relacionadas con esta parte de la tierra. Por supuesto, la geofísica teórica y la geofísica aplicada no están completamente separadas. Están conectadas y entrelazadas. La geofísica teórica debe ser una de las disciplinas básicas relevantes de la ingeniería de tecnología de exploración. Con base en las características y conexiones anteriores de la geofísica aplicada, podemos definir la geofísica aplicada como: determinar la naturaleza, estado y estructura de los materiales subterráneos a través de la observación e interpretación de campos (propiedades) geofísicos y proporcionar recursos, exploración energética, ciencia y tecnología. que sirven a objetivos de desarrollo económico y social como la ingeniería geotécnica y la protección del medio ambiente.

Las propiedades físicas del medio subterráneo que se observan incluyen los parámetros de densidad, magnetismo, electricidad, elasticidad, radiación y temperatura del medio. De acuerdo con los diferentes parámetros de propiedades físicas estudiados y utilizados, la geofísica aplicada ha formado numerosas ramas de disciplinas. Las más utilizadas incluyen la exploración gravitacional, la exploración magnética, la exploración eléctrica, la exploración sísmica, la exploración nuclear (o radiactiva), la exploración geotérmica, etc. más. Según los diferentes ámbitos de aplicación, se divide en ramas disciplinarias como geofísica mineral, geofísica del petróleo, geofísica de ingeniería, hidrogeofísica, geofísica ambiental, geofísica urbana y geofísica marina. La gente también divide la geofísica aplicada en geofísica terrestre, geofísica de aviación y geofísica subterránea según los diferentes lugares de medición. Las ramas temáticas y el ámbito de aplicación de la geofísica aplicada se detallan en la Figura 0-2. Cada método de exploración geofísica tiene sus propias características y ámbito de aplicación. Al aplicar, se deben seleccionar diferentes métodos geofísicos o una combinación de diferentes métodos de acuerdo con los objetivos y condiciones de la exploración. La Tabla 0-1 enumera los principales rangos de aplicación de algunos métodos geofísicos.

Figura 0-2 Geofísica Aplicada y sus ramas disciplinarias

La geoquímica aplicada es el uso de las propiedades químicas de los materiales terrestres, la distribución de los elementos químicos, las combinaciones y sus cambios. es una ciencia y tecnología aplicadas que sirven a la exploración de recursos naturales, la protección del medio ambiente ecológico, la construcción de ingeniería y la investigación geológica básica para estudiar y detectar misterios subterráneos basados ​​en leyes. La geoquímica aplicada, también conocida como geoquímica de exploración, prospección geoquímica, se clasifica según los métodos de exploración en exploración geoquímica de rocas, exploración geoquímica de suelos, exploración geoquímica de agua, exploración geoquímica de gas, exploración biogeoquímica y otras disciplinas. Según los campos de aplicación, se puede dividir en exploración geoquímica de minerales sólidos, exploración geoquímica de recursos hídricos, exploración geoquímica de carbón, petróleo y gas natural, exploración geoquímica de ingeniería, exploración geoquímica agrícola y exploración geoquímica ambiental, etc. Consulte la Figura 0-3 para conocer la geoquímica aplicada y sus ramas.

Tabla 0-1 Principal ámbito de aplicación de los métodos geofísicos

La ingeniería de perforación obtiene directamente información subterránea y desarrolla recursos subterráneos mediante perforación y zanjas. Es una rama importante de la ingeniería de tecnología de exploración. Los pozos de agua, minas, pozos de petróleo y gas, pozos de exploración de ingeniería, perforación de estudios científicos, perforación de pozos y zanjas, etc., son todos los principales métodos y áreas de aplicación de la ingeniería de perforación. Al mismo tiempo, también proporciona condiciones convenientes para la exploración geofísica y geoquímica, y puede formar métodos de exploración geofísica y geoquímica de fondo de pozo más precisos y directos.

Dado que la ingeniería de perforación, además de su función de exploración, también desempeña un papel más importante en la producción y el desarrollo, e implica considerables cuestiones de ingeniería mecánica y eléctrica, tecnología y ciencia de materiales, este libro de texto no incluye el contenido de esta materia. Sin embargo, según los hábitos de la gente, los proyectos de perforación deberían incluirse en el alcance de los proyectos de tecnología de exploración.

La tecnología de teledetección es una ciencia y tecnología emergente que utiliza sensores y equipos de observación en aviones a cierta altura sobre el suelo para observar la superficie terrestre e interpretar y aplicar los resultados. La fotografía aérea se utilizó en los primeros días para analizar e identificar formaciones rocosas expuestas, estructuras y otros objetos terrestres en la superficie de la tierra a partir de fotografías aéreas. Hasta el día de hoy, este método se sigue utilizando eficazmente en zonas adecuadas. Desde el decenio de 1960, los satélites terrestres artificiales se han convertido gradualmente en la principal plataforma de trabajo para las observaciones por teleobservación. En particular, el lanzamiento del Satélite de Recursos Terrestres ha permitido un desarrollo más rápido y una aplicación más amplia de la tecnología de teledetección. Nuestro país también se ha convertido en uno de los pocos países capaces de lanzar satélites de recursos terrestres. Los equipos de teledetección transportados por satélites a veces utilizan sensores que son sensibles a campos gravitacionales, campos magnéticos, campos eléctricos y otros campos físicos. Los más utilizados son los campos electromagnéticos que reciben radiación de la superficie terrestre. La teledetección electromagnética se puede dividir en dos tipos: método pasivo (pasivo) y método activo (el método pasivo es más común). La energía electromagnética observada por el método pasivo es emitida por el sol a la Tierra, reflejada por la Tierra en el aire y luego recibida por el sensor del satélite. Las bandas de frecuencia más interesantes de las ondas electromagnéticas utilizadas en métodos pasivos se encuentran en los rangos espectrales visible e infrarrojo, con longitudes de onda de 0,3 μm a 3 cm.

Figura 0-3 Geoquímica aplicada y sus ramas

Además de la tecnología de detección remota, otros métodos de tecnología de exploración también se pueden dividir en métodos pasivos y métodos activos. Por ejemplo, en los métodos geofísicos aplicados, todos los métodos de exploración que utilizan fuentes de campo artificiales son métodos activos, como la exploración sísmica, el método de corriente continua, la polarización inducida, el método de radiación artificial, el radar de penetración terrestre, etc. Métodos pasivos (o métodos pasivos)) incluyen el campo de gravedad, el método del campo magnético, el método del potencial natural, el método sísmico pasivo, el método de la radiactividad natural, etc. El método pasivo utiliza fuentes de campo naturales. Desde la perspectiva de la economía, la eficiencia y la eficacia, ambos métodos tienen sus propias ventajas y desventajas y deben determinarse en función de las condiciones reales.