奇妙的探地之旅

2018科普创客大赛复赛成人组晋级作品。

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说到地球,大家一定都非常熟悉。地球被称为是我们的“母亲”,没有地球,就无法孕育人类之文明。我们需要吃,地球便结出果实;我们需要喝,地球便流淌小河。逐渐逐渐,我们有了更高的追求,譬如想制造更加便捷的工具,想使用更加舒适的用品,这时化工业便发展起来。

但是化工业的发展,是以许多原料为基础的,如大家所熟知的煤、石油、天然气等。那么这样的原料,需要我们去寻找,找到后需要我们以一定的方式来开采,勘查技术与工程也就在这种背景之下发展起来了。

说到勘查技术与工程,便是以各种手段来找寻我们地球母亲内部的资源,这些资源包括但是不限于煤炭、石油、天然气、地下水……如果拓宽来讲的话,用各种手段来分析地球内部的情况,便是我们的地球物理学或地球化学啦。

找寻资源的方式非常丰富,我们可以与物理、化学、生物等结合。与物理结合,便是通过我们熟知的声、光、热、电、力等现象的异常来分析地下情况,常用的方式有重力法(通过分析重力加速度异常的情况来分析地下情况)、地磁法(通过分析地磁场强度的异常情况来分析地下情况)、地震法(通过分析波在地下传播的情况来分析地下情况)、地电法(通过分析电导率等电性差异情况来分析地下情况)、电磁法(通过分析电磁波在地下传播的情况来分析地下情况)等。总而言之,这种找寻的方式基于的是突然的“异常”——与周围各处均不同的物理性质,进而找寻产生这种异常的原因。因为地下主要是各类岩石,产生了异常,就有可能是不一样的一些东西,如矿产资源等的存在。

奇妙的探地之旅

地震波分析(来源:百度百科)

同时,我们还可以与化学结合,通过化学的定量分析法,来分析研究地区的化学性质——如研究地区土质的酸碱度等。而生物方法则通过生物对于环境异常的探知来找寻资源。由此可见,我们想要去了解我们的地球母亲,就要先去了解我们的基础科学——数学、物理、化学、生物等,在此之上还需要对环境、仪器等有所了解。

讨论过方式,我们就会考虑我们的探索工作在哪里进行。按照目前的实际情况,我们的探索可以在陆地、海洋、空中甚至是航空、井下等进行。陆地勘探是发展最为久远的勘探方式,通过人带领机器到达实际工区,进而完成数据的采集工作,后续由数据中心进行分析与解释。海洋勘探则是由勘探船在海上进行作业,探知海洋深处的情况。井下勘探则是利用仪器深入地球内部,采集实际数据而完成,具有准确度高的特点。航空勘探是近年来发展最为迅速的勘探手段之一,其利用飞行器,在空中进行作业,具有便捷及勘探面积广的特点。

不同的地区情况对于实际的勘探精度都有影响,因此需要根据测区情况,做出实际的判断,进而选择勘探方式。如山地攀登困难,则可考虑航空勘探;有部分地区有较多电线杆等,则不可以使用地磁及电磁方法等。

目前勘探及地球科学发展受到国内的重视,且逐渐在与地理信息、建设工程、仪器制造、地质工程、环境资源等各方面进行合作、融合。多种方法的综合分析越来越受到关注,许多科学家也投入了新方法的开发之中。相信在不久后的将来,我们对于我们的母亲——地球,会有更深刻的了解,而地球也会以自己的方式,回报人类的勤劳与善思。