地球物理通论：地球物理方法的特点

地球物理方法具有全球性、现代性和间接性的特点。

7.2.1 全球性

地球物理学与地球科学中地质学、地球化学一样都是以地球作为研究对象，因而具有全球性。地球化学中重大地质历史事件、地质历史上重大构造运动、海底的扩张、岩石层板块运动等都具有全球性。地球物理研究以地球表层与内部物理性质差异及其引起的地球物理场均具有全球意义。地球物理场（重力场、磁场、电场、地震波场、地温场及辐射场等）既有全球性的正常场，又有区域范围的区域异常场和地方性的局部异常场。地物方法正是通过测量仪器和资料处理解释来揭示上述这些全球性的各种地球物理场的特征，研究地下地质构造和矿产资源在地球上的分布。通过地球物理场解释得到的关于地下地质构造或矿产资源的信息既具有特殊性又具有全球性的一般规律，这是地球物理方法的主要特点。

7.2.2 现代性

这里指的现代性有两个含义：一是方法技术的现代性；二是观测地球物理场的现代性。

地球物理学研究方法主要是通过地球物理场的观测、资料分析处理及其解释达到了解地下地质构造及其资源分布的目的。因而从某种意义讲，地球物理学是一门观测的科学。作为观测科学离不开现代科技发展。随着现代科技的迅猛发展，尤其是现代工业技术、电子学、计算机科学、遥感探测技术的发展，各种地球物理方法观测技术更新换代的速度加快，轻便、智能、高效、高精度、高分辨率、抗干扰极强的航空、地面、海洋、井下的地球物理仪器便应运而生。新型仪器不断问世，使得地球物理资料采集出现了革命性的变化。地球物理观测仪器与计算机合二为一，使得采集、处理与现场解释在野外就能基本完成。此外，对于地球物理资料的处理已经并将继续促使计算机向着超大规模容量及超高速发展。许多大型计算机几乎都与地球物理资料处理尤其是地震资料的处理紧密相关。同时，地球物理资料解释又在近代数学、计算数学、信息科学、模糊数学、人工智能等学科的发展推动下，有了新的突破与发展。(www.xing528.com)

第二个含义观测地球物理场的现代性指的是通过不同的地球物理方法观测到的各种地球物理场都是现今的地球物理场，而不是过去地质年代或构造运动时期的地球物理场。因此根据这一个现今的地球物理场，通过资料处理、反演解释得到由地表至地下一定深度的地质构造和地质体的赋存状态，而不是不同地质年代、不同地质时期的和地质体的赋存状态。

虽然可以结合地质露头、钻孔岩性的化验分析等来综合推断上述地质体的地质年代和岩浆岩的期次。但要全面了解各个不同地质年代、不同构造运动时期的地质构造形态，进而推测在地质历史时期地质构造的演化历史，这要通过物探、地质、地球化学的高度结合和综合解释才能做到，这是一项相当困难并带有很大主观成分的任务。

在现今地球物理方法中仅有几种方法，如利用辐射场和放射性元素蜕变特性的同位素年龄测定，利用地磁场和沿着古地磁特性的磁性年代学。它们可以用于地磁年代的判别，后者还可以用于研究板块和块体的运动轨迹。但是要全面反应不同地质历史时期、不同构造运动时期的地质构造和地质体的赋存状态是难以实现的。

7.2.3 间接性

这是地球物理研究方法区别于地质学、地球化学方法的显著特点。地质学是通过对地面露头、坑道取样及钻井岩芯的采集、分析、观察研究来认识地下地质结构与构造的。类似的，地球化学则是通过地面岩石、土壤、水、坑道或钻孔岩芯的取样样品的地球化学分析，了解地下化学元素及化合物的分布，结合地质规律推断研究地下的地质结构与物质组成。这两种研究方法都具有直接性的特点，而地球物理研究方法则是通过地下异常体产生的地球物理场来达到解决地质问题的目的，具有明显的间接性。这种间接性的优点是可以探测隐伏的地质现象及其资源分布，勘探深度大。这也是地球物理方法可以研究地壳各层以及上地幔甚至核幔结构信息的重要原因，当然也是能探测地下隐伏矿产资源的主要手段。可以这样说，如果没有地震勘探、重磁电勘探便没有石油工业的今天。但是间接性也带来一个大问题，因为地球物理的反演问题有着非唯一性，不同的地质体会引起相同特征的地球物理场。同时地球物理的地质解释也具有突出的多解性，因此对于地质问题的解决，必须将间接的地球物理研究方法同直接的地质、地球化学研究方法紧密结合。