電法勘探

通過對人工或天然電場（或電磁場）的研究，獲得巖石不同電學特性的資料，以判斷有關水文地質及工程地質問題。常用的是直流電法勘探，主要研究巖石的電阻率和電化學活動性，可分為電阻率法、自然電場法和激發(fā)極化法等。

電阻率法

自然界中各種巖石的導電性能不同。一般情況下，巖漿巖、變質巖和沉積巖中的致密灰?guī)r的電阻率都很高，超過10～歐姆·米，只有當它受風化，構造破碎時，由于含泥量增多，水分增加時，其電阻率值才降到102）歐姆·米級或更小。含泥質沉積物或含高礦化度地下水的砂礫石層，其電阻率較低（10～102）歐姆·米級）。電阻率法常用于探測風化殼的厚度，覆蓋層下新鮮基巖面的起伏、盆地結構形態(tài)、儲水構造，追索古河道，圈定巖溶發(fā)育帶，確定斷層位置等。

自然電場法

當地下水在孔隙地層中流動時，毛細孔壁產生選擇性吸附負離子的作用，使正離子相對向水流下游移動，形成過濾電位。因此作面積性的自然電位測量，可判斷潛水的流向。在水庫的漏水地段可出現(xiàn)自然電位的負異常，而在隱伏上升泉處則可獲得自然電位的正異常。

考古探測

利用地下古代遺物與周邊物質的物性差異，采用地球物理勘探手段對它們的平面位置、埋深、分布范圍進行調查。 利用雷達多天線陣列技術，探測的精度高，在小面積定位方面有無可比擬的優(yōu)勢；磁法探測能更快、更大面積地揭示地下遺址的面貌，結合已經為考古發(fā)掘與考古調查所認識的部分，加以典型影像校正，能更完整地認識遺址的全貌。

主要應用于找出遺址內土城墻、壕溝、坑、柱洞、房屋、墓穴等的位置及分布情況。

應用地球物理學的原理進行工程地質、水文地質調查的勘探和測試方法。它是地球物理勘探的一個分支，簡稱工程物探。由于各種巖石或地質體在密度、磁性、導電性、彈性、放射性等物理性質上存在著差異，人們用不同方法和不同儀器，測量其天然或人工的地球物理場，并分析研究由于這些物理性質差異而引起物理場的變異，再經推斷解釋，以了解地下地質情況；或利用儀器直接測定巖體的物理特性，提供工程設計需要的參數。水利工程地質勘察中廣泛而正確地運用工程物探，可加快勘測速度，降低成本，還可得到巖體原位的物性參數，對工程地質條件的定量評價起到促進作用。中國水利工程地質勘察中應用工程物探始于20世紀50年代初。常用的方法主要有地震勘探、電法勘探、彈性波測試和測井，此外還有放射性勘探、微重力勘探、磁法勘探等。

地震勘探 由人工激發(fā)的地震波，在往地下傳播時碰到密度、彈性不同的兩種介質的分界面就要發(fā)生波的反射、透射和折射。其中反射波直接返回地面，透射波即透過界面進入下部地層。唯有入射角θ1（射向界面時與界面法線的夾角）等于臨界角i（其值由上、下地層的地震波傳播速度υ1與υ2之比決定）的那部分地震波，在抵達分界面后將沿入射角平面產生折射，以界面速度（即下部地層的波速υ2）在界面上向前滑行，并在所到之處隨即形成一種新波，此新波以與界面法線呈臨界角i射向地面，稱其為折射波。反射波和折射波返回地面被預置的檢波器接收，并由地震勘探儀記錄從震源出發(fā)到達檢波點的傳播時間和振動特性。震源周圍有接收不到折射波的區(qū)域稱為盲區(qū)，傳播時間是由這些波的行程和沿途介質的地震波速度決定的。在震源與檢波點間的距離選定后，波的行程就取決于界面深度，故可借此進行地質勘探。利用反射波的稱為反射波法，利用折射波的稱為折射波法。

由于工程勘察的勘探深度較淺，折射波法比反射波法干擾少，容易識別，且能測定界面速度，從而了解下層的巖性和探查斷層等，因此應用比較普遍。但折射波法要求震源強度大，又有盲區(qū)和下層波速必須高于上層的限制。為了避免這些缺點，近年來工程勘察部門對淺層反射波法也在加強研究和實驗。地震勘探在水利工程勘察中主要用來測定地質界面的深度和形態(tài)，如覆蓋層、風化層、滑坡體的厚度和地下水位，以及探查斷層、破碎帶等（見彩圖）。反射波法還可探查巖溶洞穴。