0.3.1 古代的勘查技術
人類的生存與發展從壹開始就和巖石、土壤、礦產、鹽和水等自然資源的開發和利用息息相關。人類歷史上的舊石器時代、新石器（包括粘土燒制的陶器的使用）時代、銅器時代、鐵器時代的劃分就是按照人類對礦產品的開發利用水平（生產力發展的標誌）確定的。在各種礦產資源的開發利用過程中，勘查技術與工程也就逐漸形成了。
我國是壹個有五千多年悠久歷史和文化的文明古國，勘查技術的發展具有很長的歷史。公元前180年成書的《管子·地數篇》明確記載著：“山有赭者，其下有鐵；上有鉛者，其下有銀；上有丹砂者，其下有金；上有慈石者，其下有銅金，此山之見榮者也。”它不僅揭示了礦床學上金、汞***生，鐵、銅、金***生，鉛、銀***生的事實與規律，而且還為現代地球化學勘查采用指示礦物（指示元素）找礦提供了啟蒙思想。我國西晉時期張華所著《博物誌》中，有“積艾草三年後，燒，津液下流成鉛錫，已有試驗”的記述，實際上就是現代生物地球化學找礦的原始思路與方法（朱訓《地質科學與地礦事業》，1997）。
至於找地下水和取鹽的鉆掘技術則發展更早，成就更加輝煌。早在我國夏代就有“伯益作井”之說。到了北宋，為從地下采鹵制鹽，四川遂寧卓筒井的打井深度已達3000 m，發展出了壹整套鉆井工程、工藝及相關技術，並在自貢、遂寧，五通橋等地廣為使用，世代相襲，至今仍保留著幾十口這樣的井。該項采鹽鉆井技術，被譽為“現代石油鉆井之父”，“中國古代第五大發明”（《中國礦業》·四川卷，1998）。
我國的戰國時期已能利用天然磁鐵磨制指南針，並產生了我國古代的四大發明之壹的羅盤。這是人類對巖石磁性和地球磁場的早期認識和具體應用。後來英國伊麗莎白女王壹世的醫生（威廉·吉爾伯特）通過對羅盤指向北方的進壹步研究，得出了地球本身是壹個巨大而又非規則的磁體的結論。這壹結論在某種程度上又啟發了牛頓思考樹上的蘋果為什麽要落地?他認為，壹定是物體與物體之間有引力，最後產生了他著名的重力理論（A.E.Mussett等，2000）。地球磁場和重力場理論的建立，奠定了現代地球物理重、磁勘探的基礎。我國東漢時期著名學者張衡在公元132年發明了地震儀——候風地動儀，這是我國學者對地震、地震災害的認識和地震觀測技術發展的傑出貢獻。圖0-4是候風地動儀的外形和利用慣性原理使其中的倒立擺向著地震波傳播方向擺動引發該方向龍嘴的小球吐出的原理圖。
0.3.2 近代勘查技術
近代勘查技術是從19世紀末到20世紀初開始發展起來的。1888年，匈牙利學者 Baron Roland Von E?tv?s發明了扭秤（torsion balance）；1900年在歐洲開始用扭秤進行地質構造圖的繪制；1922年在美國得克薩斯州發現了鹽丘構造的重力異常，並於1926 年首次用地球物理扭秤法發現了鹽丘構造中的石油。
圖0-4 候風地動儀及原理圖
地震勘探方法是從地震波的理論研究、天然地震研究和聲波等研究中發展起來的。1905年，L.P.Garret建議用地震折射波法尋找鹽丘構造。1912年發生了英國的泰坦尼克號輪船在大西洋與水下冰山相撞沈沒的慘痛事件之後，R.A.Fessenden立即著手水下冰山的探測研究，於是產生了水下聲波探測法，並獲得了美國專利。該專利於1917年發布，是世界上用地震波進行勘探的首項專利。更有實際應用價值的地震勘探方法是德國學者Mintrop提出的，他於1914年發明了機械地震儀，以該儀器為基礎，他在1919年申報了德國專利，名為“確定巖石構造的方法”。該專利於1926年發布，闡述了機械波可用人工爆炸產生震源，用地震儀器接收，通過分析各種地震波在地下傳播的深度，走時和距離能夠確定地層的厚度、密度以及地層構造的走向和傾角等等（R.E.謝裏夫，1995），這幾乎涉及到了現代地震勘探所有的重要內容。
1879年，R.薩倫教授出版了他的著作《用磁法找鐵礦》，隨後在瑞典成功制造了薩倫-堤伯格磁力儀和湯姆森-薩倫磁力儀，並形成了確定地下磁性巖脈埋藏深度、走向和傾角的實用方法（W.M.Telford等，1990）。
電法勘探亦有較長的發展歷史，1815年，R.福克斯發現某些礦物具有自極化特性，並預言可利用這壹效應尋找某些礦產。過了約100年相應的儀器才制造出來，1913年，C.施倫伯格采用這種儀器發現了硫化物礦床，此後他還發明了有實際勘探價值的電阻率法和等位線法（M.B.多布林，1976）。
在研究地殼物質的物理性質和結構的同時，人們對其化學成分亦十分重視，並對元素和元素的豐度進行了長期的研究。1889年，美國學者F.W.克拉克發表了《化學元素相對豐度》的著名論文，開創了現代地球化學研究的先河，目前人們通常把地殼中元素的豐度稱為克拉克值。
0.3.3 現代勘查技術及發展趨勢
現代勘探技術方法的形成與發展，在西方是從第二次世界大戰後，在我國則是從1949年中華人民***和國成立之後開始的。
按勘查技術的進步和應用領域的變化可將現代勘查技術的發展以上世紀80年代為界分為兩個時期：第壹個時期在20世紀40～80年代是勘查技術快速發展和成熟的時期，應用領域以礦產勘查為中心。第二個時期從20世紀80年代到現在是應用領域不斷變化和擴大的時期。
在以找礦為中心的第壹個時期，勘查技術主要分為油氣勘查技術和固體礦產勘查技術兩種。
油氣勘查技術的典型代表是地震勘探和井下地球物理，通過它們的發展可了解整個油氣勘查技術的發展進程和概貌，地震勘探的發展經歷了如下三個階段。
第壹階段（上世紀40～50年代），地震儀器采用電子管元件，以光學照相的方式獲取以專用相紙為介質的地震記錄，用人工進行資料的整理、處理和解釋，很多的大油田，包括我國大慶油田的發現，最初都是用這種儀器和技術方法發現的。這類設備的主要缺點是笨重，機動性差，資料不能重新處理，記錄動態範圍小（20 dB，只能識別10倍大小的振幅差別），資料處理效率低。
第二階段（上世紀50～70年代），地震儀器采用晶體管器件，以磁頭錄制的方式獲取用磁帶作介質的地震記錄。這種記錄可以反復回放處理，在處理中可使用模擬電子計算機處理，也可通過模數（A/D）轉換後用數字計算機處理，記錄的動態範圍提高了1個數量級（40 dB，可識別相差100倍大小的信號）。磁帶儀器的出現，使至今仍在有效使用的反射地震多次覆蓋水平疊加技術得以應用與發展，大大提高了地震勘探的能力與效果。
第三階段（上世紀70～80年代），以數字磁帶記錄、數字電子計算機處理，超多道（千道以上）、高覆蓋觀測，大動態範圍（100 dB以上，可識別強弱相差10萬倍以上的信號）為特點。這推動了數字處理技術的迅速發展。世界各先進國家用於地震資料處理的電子計算機的運算速度之快，性能之優越，存儲量之大與軍事、氣象部門是並駕齊驅的，或者說有過之而無不及。
除地震勘探之外，為油氣勘查服務的其他技術方法也有快速的發展，重力測量已不再使用笨重的扭秤，代之而來的是精度高、輕便的重力儀。它能在水下、井下和空中（航空重力）測量。地面重力測量精度可達微伽級，這樣的高精度測量在其他方面亦很有用處，例如20世紀70年代初美國阿波羅-17登月飛船到達月球時所使用的月球-4號重力儀與勘查工作中所用的高精度重力儀出自同壹公司的同壹設計者（LaCoste），其精度就是微伽級的。實驗目的是想把月球作為參照質量，在地球和月球上同時進行重力測量以證實愛因斯坦關於存在重力波的預言。可惜因為壹些小的設計錯誤，這項實驗未能成功，重力儀的精度和高分辨率是十分肯定的。
這壹時期的油氣鉆井技術工藝也發展很快，出現了深度7000 m以上的超深井、斜井、水平井和同壹井位多方向鉆進的叢式井，以及把鉆頭作為震源的隨鉆地震技術等等。
在固體礦產勘查和其他方面的應用中，勘查儀器設備和方法向著輕便化、數字化、高精度和高效率的方向發展。20世紀50～60年代先後出現了航空核子磁力儀和更高精度的光泵型銫、銣蒸氣磁力儀。航空磁測速度快、效率高，便於大面積測量，容易從事地面難以進入地區：沙漠、高山、極地和海洋等的勘查工作，對鐵礦的勘查和含油氣盆地基底的描繪發揮了重要作用。這壹時期與航空磁測相媲美的還出現了遙感、航空攝影、衛星定位、航空電磁法、航空γ、航空重力等空中勘查方法和地面與井下的各種放射性、地球化學、電法、探地雷達等新方法、新技術和新儀器，整體上提高了礦產勘查技術水平，全面增強了勘查功能，擴大了找礦效果。
從20世紀80年代起到現在是現代勘查技術工程發展的第二個時期，這個時期的方法和技術，在壹定程度上也代表著勘查技術的發展趨勢。其顯著特點是在勘查技術繼續發展的同時，其活動領域從找礦為中心擴大到既繼續為資源、能源的勘查服務，又為生態環境建設、城鎮建設和大型工程建設服務。活動領域的轉變是由以下因素決定的。
首先，人們逐步意識到環境保護的重要性，人類在開發利用大自然，享受用高科技創造的現代物質文明的同時，給大自然和生態環境帶來了嚴重的破壞。環境問題引起世界各國重視，環境地球物理和環境地球化學等新的勘查技術工程的學科分支逐步調整自己的位置與方向。
第二，大型工程的建設速度和規模不斷擴大，這包括公路、鐵路、地鐵、機場、礦山、管道、水壩、大廈、核電站、碼頭的建設等等，這些設施的質量和安全及其相應的環境保護，成為人們空前關註的問題。因此，工程地球物理這個較老的學科也受到了特別的重視，環境工程地球化學新學科在20世紀90年代也開始出現。
環境工程地球化學是利用地球化學作用改善環境的科學技術，主要任務有防止汙染，改善巖石和土壤的物理、化學性質，改善水的質量。
第三，城鎮化進程加快，城市人口不斷增加，為城鎮建設服務的城市地球物理、地理信息系統（GIS）、遙感（RS）和尋找地下水的水資源勘查技術的市場需求迅速擴大。
由應用領域不同而出現的上述新的勘查技術方法仍由圖0-2和圖0-3的中部所示的那些方法組合而成，各種方法的適用範圍仍應參考表0-1。該表主要是根據技術方法的性能確定的，實際應用中還應註意利用性能價格比來選擇適當的方法，比值高的應當優先選擇。各種方法在做同壹工作的經濟成本是有差別的。
20世紀80年代以來，隨著信息技術的進步和社會需求的變化，勘查技術有以下的主要發展趨勢。
充分利用和發揮信息、網絡和計算機的作用，使勘查技術在數據的采集、傳輸、存儲、處理、解釋和顯示等方面更加現代化。巨型並行計算機、海量存儲器、網絡數據的高速傳輸與通訊，各種解釋工作站和三維可視化顯示將普遍使用。
勘查技術工程將按照研究對象的復雜性，繼續提高自身解決復雜問題的能力。地球是壹個復雜的巨大系統，目前只能用理想的、簡單的數學物理模型去描述它，以這種理想化的模型為基礎結合勘查技術工作者在地表或上空觀測的有限數據去反演或解釋地球內部是不精確的。它只能部分地解決某些簡單的問題，如何將壹個復雜的、真實的地球內部展示在人們的面前，將是壹項困難和長期的任務。
增強勘查技術的功能，調整投入結構。前面已經指出了勘查技術某些新的應用領域，如何在這些領域中取得實質性進展則是人們應著重思考的另壹個問題。水資源的勘查就是壹個緊迫的問題。世界各國對地下水勘查的投入（1991年）只占勘查總投入的0.1%（R.E.Sheriff，1995）。改變類似這樣不合理的經費投入結構，可促進相應方向技術的發展。