地球物理勘探概論復習題課件

1、 物探復習資料第1章 ，重力勘探重力的單位：在SI制中：g（重力加速度）的單位為1m/s2，規(guī)定1m/s2的百萬分之一為國際通用重力單位（gravity unit)，簡寫為g.u.，即： 有時也用Gal（伽）作為重力單位，與其它單位關(guān)系如下： 重力等位面處處與重力（ g ）正交，故又將重力等位面稱為“水準面”；當 c 取某一定值的水準面與平均海平面重合時，則這個水準面稱為“大地水準面”。地球表面正常重力場的基本特征（1）正常重力值不是客觀存在的，它是人們根據(jù)需要而提出來的；（2）正常重力值只與緯度有關(guān)，在赤道處最?。?780300g.u.），兩極處最大（9832087g.u.），相差約5178

2、7 g.u. ；（3）正常重力值隨緯度變化的變化率，在緯度45°處最大，而在赤道和兩極處為零；（4）正常重力值隨高度增加而減小，其變化率為-3.086 g.u. /m 。重力隨時間的變化 1、長期變化原因：地殼內(nèi)部的物質(zhì)運動，如巖漿活動、構(gòu)造運動、板塊運動有關(guān)。特點：變化十分緩慢、幅度小，在短時間內(nèi)變化很弱，故在重力勘探中不予考慮。2、短期變化（日變化）原因：地球與太陽、月亮之間的相互位置變化引起（即與天體運動有關(guān)）。在重力勘探中，由地下巖（礦）石密度分布不均勻所引起的重力變化稱為重力異常。 造成 g觀 與g0 之間差別的原因: (1）重力觀測是在地球的自然表面上而不是在大地水準面上

3、進行的（自然表面與大地水準面間的物質(zhì)及測點與大地水準面間的高差會引起重力的變化）； （2）地殼內(nèi)物質(zhì)密度的不均勻分布； （3）重力日變化.。引起重力異常的條件： （1）探測對象與圍巖要有一定的密度差； （2）巖層密度必須在橫向上有變化，即巖層內(nèi)有密度不同的地質(zhì)體存在，或巖層有一定的構(gòu)造形態(tài)； （3）剩余質(zhì)量不能太?。刺綔y對象要有一定的規(guī)模）； （4）探測對象不能埋藏過深； （5）干擾場不能太強或具有明顯的特征。巖（礦）石的密度的一般規(guī)律: 火成（巖漿）巖密度變質(zhì)巖密度沉積巖密度根據(jù)長期研究的結(jié)果，認為決定巖、礦石密度的主要因素為： (1)組成巖石的各種礦物成分及其含量的多少； (2)巖石中孔

4、隙度大小及孔隙中的充填物成分； (3)巖石所承受的壓力等?；鸪蓭r: （1）主要取決于礦物成分及其含量的百分比，由酸性基性超基性巖，隨著密度大的鐵鎂暗色礦物含量增多密度逐漸加大。 （2）成巖過程中的冷凝、結(jié)晶分異作用也會造成同一巖體不同巖相帶，由邊緣相到中心相， 密度逐漸增大； （3）不同成巖環(huán)境(如侵入與噴發(fā))也會造成同一巖類的密度有較大差異，同一成分的火成巖密度，噴出巖小于侵入巖。 （4）年代老的巖體的密度小于新巖體的密度。沉積巖： 1、沉積巖一般具有較大的孔隙度，如灰?guī)r、頁巖、砂巖等，這類巖石密度值主要取決于孔隙度大小，干燥的巖石隨孔隙度減少密度呈線性增大； 2、孔隙中如有充填物，充填物的

5、成分(如水、油、氣等)及充填孔隙的百分比也明顯地影響著密度值； 3、隨著成巖時代的久遠及埋深加大，上覆巖層對下伏巖層的壓力加大，這種壓實作用也會使密度值變大。變質(zhì)巖： 變質(zhì)巖的密度一般大于原巖的密度；變質(zhì)程度越深，密度越大；動力變質(zhì)而使巖石破碎，則密度減小。 （1）變質(zhì)巖的密度與礦物成分、含量和孔隙度均有關(guān)，這主要由變質(zhì)的性質(zhì)和變質(zhì)程度來決定； （2）通常，由于重結(jié)晶等作用，區(qū)域變質(zhì)作用將使變質(zhì)巖比原巖密度值加大；經(jīng)過變質(zhì)的沉積巖，如大理巖、板巖和石英巖比原生石灰?guī)r、頁巖和砂巖更致密些。 （3）由于變質(zhì)作用的復雜性，所以這類巖石的密度變化顯得很不穩(wěn)定，要具體情況具體分析礦石：金屬礦： 很大，一

6、般大于巖石的平均密度（2.7 g /cm³） 非金屬礦：其 小于巖石的平均密度（2.7 g /cm³）重力勘探工作任務(wù)： 1、重力預查，目的：大地構(gòu)造的基本輪廓（如斷裂帶、巖體的分布等）的資料； 2、重力普查，目的：劃分區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、圈定巖體及儲油構(gòu)造，比較確切地指示成礦遠景區(qū)； 3、重力詳查，目的：詳細地研究工區(qū)重力異常的規(guī)律和特點，尋找局部構(gòu)造或巖、礦體； 4、重力細測，目的：構(gòu)造、巖體、礦體的形態(tài)及產(chǎn)狀。 為了獲得單純由地下密度不均勻體引起的重力異常，則必須消除各種干擾因素的影響，通常要進行如下校正：（1）地形校正（2）中間層校正消除自然地形起伏干擾（3）高度校正（4

7、）正常場校正 消除地球正常重力場影響 布格校正：高度校正和中間層校正都與測點高程h有關(guān)，將這兩項合并起來，統(tǒng)稱為布格校正（g布） 自由空間重力異常就是對觀測值僅作正常場校正和高度校正，反映的是實際地球的形狀和質(zhì)量分布與參考橢球體的偏差： 即經(jīng)過正常場校正、地形校正、布格改（高度校正和中間層校正）的重力異常，稱為布格重力異常。 均衡異常即為對布格重力異常再作均衡校正，表示了一種完全均衡狀態(tài)下其異常所代表的意義。 球體： 水平圓柱體： 垂直臺階平面異常特征： 等值線為一系列平行臺階走向的直線，在斷面附近等值線最密，稱為“重力梯級帶”，且異常向臺階延伸方向單調(diào)增大。 不同埋深的臺階剖面（a）和鉛垂臺

8、階的Vxz、Vzz、Vzzz 斷層的重力異常理論曲線： 直立脈（板）狀體： 當脈（板）傾斜時，g曲線不對稱，脈傾斜方向一側(cè)曲線平緩，另一側(cè)，曲線變陡。 第2章 ：磁法勘探 磁法勘探：它是以地殼中各種巖、礦石間的磁性差異為物質(zhì)基礎(chǔ)的，由于巖、礦石間的磁性差異將引起正常地磁場的變化（即磁異常），通過觀測和研究磁異常來尋找有用礦產(chǎn)或查明地下地質(zhì)構(gòu)造的一種地球物理方法。磁法勘探與重力勘探間的幾點差別： 1，就異常的幅值而言，磁法異常比重力異常大得多； 2，重力異常反映的地質(zhì)因素較多，而磁異常反映的地質(zhì)因素較單一； 3，地質(zhì)體的磁異常特征比相應的重力異常復雜。磁法勘探的應用： 1、直接尋找具有磁性的金屬

9、礦體，如磁鐵礦、磁黃鐵礦等； 2、間接尋找無磁性的金屬礦與非金屬礦體，如鉛鋅礦、銅礦、石棉礦等； 3、地質(zhì)填圖，如圈定磁性的巖體、斷裂等； 4、研究大地構(gòu)造、了解結(jié)晶基底的起伏等； 5、在古地質(zhì)學方面的應用等； 6、其它方面的應用。磁感應強度B： SI制單位特斯拉（T），1T1Wb/m2，通常用較小的單位nT（納特），1nT10-9T 在CGSM單位制中：用（伽傌）為磁場強度的單位；兩種單位制之間的關(guān)系為：1 =1nT。 磁化的本質(zhì)：在外磁場作用下，物體中原子磁矩（m）趨外磁場方向定向排列的結(jié)果。 存在地球周圍的具有磁力作用的空間，稱為地磁場。地球磁場的基本特征： 1，地球有兩個磁極，磁北極（

10、S極性，地理北極附近）和磁南極（N極性，地理南極附近），磁軸與地理軸不重合，交角為11.5°。 2，一個均勻磁化的球體（或位于地球中心的一個磁偶極子）的磁場類似。 3，地磁場是一個弱磁場（平均強度為50000 nT，比普通馬蹄形磁鐵要弱得多），但基本穩(wěn)定。 4，成分復雜，由各種不同起源、不同變化規(guī)律的磁場成分疊加而成。 5，隨時間變化，可分為緩慢變化或基本不變穩(wěn)定磁場和隨時間變化較快的變化磁場。地磁場的構(gòu)成： （一）偶極子磁場BSN 1，人們發(fā)現(xiàn)，地磁場的空間形態(tài)與一個位于地心的磁偶極子（稱為地心磁偶極子）的磁場相似； 2，這個地心磁偶極子的磁場強度約占整個地磁場強度的80%一90%

11、； 3，地心磁偶極子軸和地軸斜交成11.50 的角度； 4，地磁極：地心磁偶極子軸線與地面交于南北兩對稱點，我們把這兩點叫做地磁極。（2） 非偶極子磁場Bm 1，更詳細研究地磁場的空間分布時發(fā)現(xiàn)，在相當大的地域內(nèi)，地磁場的分布與偶極子磁場不完全符合； 2，實際地磁場和理想的地心偶極子磁場之間還存在著比較顯著的差異，若把這差異 (即從正常磁場使中減去按偶極子算出的磁場值)叫做非偶極子磁場，它約占地球總磁場的10%一30%； 3，因此用地心磁偶極只能作為描述地磁場的一級近似。（三）變化的磁場B1、長期變化的磁場 基本磁場隨時間的緩慢變化，稱為地磁場的長期變化。 特點： （1）周期長（周期為年、幾十

12、年或更長），變化緩慢； （2）地球磁場的西向漂移（如大陸磁場中心、磁傾角等的西向漂移）； （3）地球磁矩的衰減變化。 由于長期變化的周期長，幅值小，故在磁法勘探中可不考慮長期變化的磁場。2、 短期變化的磁場 主要起源于固體地球外部各種電流體系產(chǎn)生的磁場。 按其變化特征可分為兩類：（1）平靜變化（日變化） 連續(xù)出現(xiàn)的，比較有規(guī)律且有一定周期的變化。 特點：以24小時為周期的變化，白天變化大，夜間變化?。幌募咀兓?，冬季變化?。煌坏攸c、不同日期，則日變化變化不相同；同一磁緯度的不同地點，日變化變化形態(tài)及幅度相同。（2）擾動變化 偶然發(fā)生的、短暫而復雜的變化。 強度大的磁擾動變化，稱為“磁暴”。

13、特點：變化劇烈（強度可達幾百上千 nT ）、無規(guī)律，持續(xù)時間為幾小時幾天。（四)、磁異常 實踐證明，在消除了各種短期磁場變化以后，實測地磁場與作為正常磁場的主磁場之間仍然存在著差異，這個差異就稱為磁異常。 磁異常是地下巖體、礦體或地質(zhì)構(gòu)造受到地磁場磁化以后，在其周圍空間形成并疊加在地磁場上的次生磁場，因此它屬于內(nèi)源磁場(僅是其中很小的一部分)。磁異常中由分布范圍較大的深部磁性巖層或區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造等引起的部分，稱為區(qū)域異常；由分布范圍較小的淺部磁性巖、礦體或地質(zhì)構(gòu)造等引起的部分，稱為局部異常。 總磁場強度（B）等值線圖特征：等值線與緯度線近似平行，在磁赤道約3000040000nT，向兩極增大，在

14、兩極約為6000070000nT。垂直強度（Z）等值線圖特征：與緯度線大致平行，在磁赤道Z=0，向兩極絕對值增大，約為磁赤道水平強度的兩倍，磁赤道以北Z>0，以南Z<0。 水平強度（H）等值線圖特征：沿緯度線排列，在磁赤道附近最大，向兩極減小趨于零，全球各點除兩磁極區(qū)外都指向北。 等傾（I）線圖特征：與緯度大致平行，零傾線在地理赤道附近，稱為磁赤道，它不是一條直線，磁赤道向北傾角為正，向南為負。 等偏（D）線圖特征：從一點出發(fā)匯聚于另一點的曲線簇，明顯地匯聚于南北兩磁極區(qū)，兩條零偏線將全球分為正負兩個部分。感應磁化強度（ Mi ）：巖、礦石被現(xiàn)代地磁場磁化后，所獲得的磁化強度。其方

15、向與地磁場方向一致。天然剩余磁化強度（ Mr ）：巖、礦石形成時，被當時地磁場磁化后保留下來的磁化強度。 剩余磁化強度與現(xiàn)代地磁場無關(guān)，其方向與巖礦石形成時的地磁場方向一致。天然剩余磁性的類型有: 熱剩余磁性，化學剩余磁性，沉積剩余磁性和粘滯剩余磁性?；鸪蓭r的剩余磁化方式主要是熱剩磁。所謂熱剩磁就是熾熱熔巖，其溫度都在磁性礦物居里點 (500一7000C)以上，從地下噴出地面后在地磁場中冷卻至常溫的過程中，磁性礦物因受到當?shù)?、當時地磁場的作用，而平行于地磁場的方向被磁化，其結(jié)果獲得很強的剩磁，這種剩磁稱為熱剩磁。熱剩磁有以下幾個特點：（1）熱剩磁的強度大。弱磁場中，熱剩磁比常溫下用外磁場磁化后

16、的剩磁 (稱為等溫剩磁)強幾十至幾百倍；（2）熱剩磁的方向與外場一致。因此，火成巖的天然剩磁方向一般代表巖石形成時期的地磁場方向；（3）在弱磁場中熱剩磁的強度正比于外磁場感應強度B；（4）熱剩磁主要在居里點附近獲得；（5）熱剩磁有很高的穩(wěn)定性。沉積巖的剩磁主要有兩種，一種是沉積剩磁，另一種是化學剩磁。巖石碎屑攜帶原已具有剩余磁性的礦物顆粒，在成巖 (包括沉積、壓實、固化等)過程中，由于地磁場的作用，使礦物顆粒的剩余磁性按著當時的地磁場方向取向并被固定下來的剩磁叫做沉積剩磁。沉積剩磁很穩(wěn)定。某些礦物在地磁場壞境中發(fā)生了化學變化或重新結(jié)晶，也可能獲得相當高的磁化強度。礦物通過這種方式獲得的剩磁就叫

17、做化學剩磁。巖（礦）石磁性的一般特征： 火成巖磁性變質(zhì)巖磁性沉積巖磁性1、火成巖 由酸性中性基性超基性，磁性由弱強。 同一成分的火成巖其磁性不同，噴出巖磁性侵入巖磁性； 不同時代的同一成分火成巖其磁性不同，年代新的磁性年代老的磁性； 同一成分巖體的不同巖相帶磁性不同，由邊緣相過渡相中心相，磁性由強弱； 具有明顯的天然剩余磁性。2、沉積巖 及Mr 都很小，磁性很弱，通常認為它是無磁性3、 變質(zhì)巖 正變質(zhì)巖磁性負變質(zhì)巖磁性； 層狀結(jié)構(gòu)的變質(zhì)巖，往往具有磁的各向異性，即順著層面方向的磁化率大于垂直層面方向的磁化率。4、 非金屬礦 磁性很弱可視為無磁性的。5、 金屬礦 除前述的磁鐵礦、鈦磁鐵礦、磁黃鐵

18、礦、方黃銅礦及磁赤鐵礦具有強磁性外，其它絕大多數(shù)金屬礦亦可看成是無磁性的。巖、礦石的天然剩余磁化強度：一般來講：巖、礦石的Mr與它們的 有關(guān)， 大的巖、礦石，其Mr 亦強。故火成巖的Mr 一般都較大，不少情況下， MrMi ；沉積巖的Mr 很小，且MrMi。影響巖、礦石磁性的因素：1、鐵磁性礦物含量含量越高，巖石磁性越強，但并不呈簡單的線性關(guān)系2、鐵磁性礦物顆粒大小及結(jié)構(gòu) 當鐵磁性礦物含量一定時，顆粒越大，磁性越強； 當磁性礦物顆粒大小、含量都相同時，顆粒相互呈膠結(jié)狀者比顆粒呈分散狀者磁性強。3、 巖、礦石形狀對磁性的影響 當磁性體為有限體時，被地磁場磁化后，在磁體內(nèi)部要產(chǎn)生一個與外磁場相反的

19、磁場（稱為消磁場或退磁場），則要產(chǎn)生消磁（或退磁）作用，而使磁性體的磁化強度減小，亦即使巖、礦體的磁性減小。4、 其它因素的影響 應力作用使巖石沿應力方向磁性減小，如斷裂、破碎帶上磁性減弱； 變質(zhì)、蝕變作用，往往使巖石磁性增強。研究巖石磁性的意義： 1、研究巖石的磁性，對正確解釋磁測資料必不可少； 2、在火山巖地區(qū)，研究巖石的磁性，對于正確判斷異常的地質(zhì)原因有重要的意義。磁測工作任務(wù)：（1） 在小比例尺地質(zhì)填圖中 探測結(jié)晶基底的起伏及內(nèi)部構(gòu)造，研究蓋層沉積構(gòu)造的形態(tài)，追索大斷裂帶等（2）在中、大比例尺地質(zhì)填圖中 確定巖層接觸帶、圈定巖體、構(gòu)造破碎帶、斷層和巖脈等。（3） 在礦產(chǎn)資源勘查中 通過

20、進一步尋找磁異常來查明地質(zhì)構(gòu)造或礦產(chǎn)。（4） 詳查 詳查通常選在成礦有利地段被發(fā)現(xiàn)的異常或粗略推測為礦體引起的異常上進行的磁測。 磁測的任務(wù)是：通過研究磁異常形態(tài)特征來尋找和評價礦產(chǎn)，配合礦區(qū)勘探工作。計算磁性體磁場中，常作如下假設(shè)： (1)磁體性為簡單規(guī)則形體 (2)磁性體是被均勻磁化的 (3)只研究單個磁性體 (4)觀測面是水平的 (5)不考慮剩磁(或認為M與Mr方向一致) 有效磁化強度 Ms ：總磁化強度 M 在觀測剖面內(nèi)的投影。 有效磁化傾角 is ： Ms與 x 軸正向的夾角。 在影響磁性體磁場特征的諸因素中，當形體確定后，磁化強度的方向是決定磁場特征的重要（或主要）因素。 雙極的磁

21、場(有限延深柱)： Za為兩側(cè)有負值的不對稱曲線，在柱體傾斜一方負值明顯，極大值偏離原點，且向柱體傾斜的反方向位移。球體的磁場： 磁化傾角I=90°(垂直磁化)時,磁異常 Za 、T 的平面等值線圖與三維立體圖剖面特征： 水平圓柱體的磁場： 順層磁化無限延深薄板（單極線）的磁場： 斜交磁化無限延深薄板的磁場： 第3章 電法勘探電法勘探是以巖、礦石的電學性質(zhì)（如導電性）差異為基礎(chǔ)，通過觀測和研究與這些電性差異有關(guān)的（天然或人工）電場或電磁場分布規(guī)律來查明地下地質(zhì)構(gòu)造及有用礦產(chǎn)的一種物探方法，稱為“電法”。 電阻率法是傳導類電法勘探方法之一。建立在地殼中各種巖礦石具有各種導電性差異的基礎(chǔ)

22、上，通過觀測和研究與這些差異有關(guān)的天然電場或人工電場的分布規(guī)律，從而達到查明地下構(gòu)造或者尋找有用礦產(chǎn)的目的。導電機制： （1）溶液：帶電離子； （2）金屬導體：自由電子， 如自然銅、金、銀和石墨，電阻率低； （3）半導體：“空穴”導電，大多數(shù)金屬硫化物，金屬氧化物體，電阻率較低； （4）固體電解質(zhì)：離子導電，絕大多數(shù)造巖礦物，如石英、云母、方解石、長石等，電阻率高。主要巖礦石電阻率及其變化范圍： 影響電阻率的主要因素：（1）礦物成分、含量及結(jié)構(gòu)金屬礦物含量，電阻率； 結(jié)構(gòu)：浸染狀 > 細脈狀（2）巖礦石的孔隙度、濕度孔隙度，含水量，電阻率；風化帶、破碎帶，含水量，電阻率（3）水溶液礦化度

23、礦化度，電阻率（4）溫度溫度T ，溶解度，離子活性，電阻率；結(jié)冰時，電阻率（5）壓力壓力，孔隙度，電阻率；超過壓力極限，巖石破碎，電阻率（6）構(gòu)造層的影響這種層狀構(gòu)造巖石的電阻率，則具有非各向同性，即沿層理方向的電阻率小于垂直沿層理方向的電阻率。設(shè)大地是水平的，與不導電的空氣接觸，介質(zhì)充滿整個地下半空間，且電阻率在介質(zhì)中處處相等，稱這樣的介質(zhì)模型為均勻各向同性半空間。地電斷面：根據(jù)地下地質(zhì)體電阻率的差異而劃分界線的斷面。高阻體具有向周圍排斥電流的作用。低阻體具有向其內(nèi)部吸引電流的作用。 視電阻率：在電場有效作用范圍內(nèi)各種地質(zhì)體電阻率的綜合影響值。影響視電阻率的因素： 電極裝置供電電極（A、B）

24、及測量電極（M、N）的排列形式和移動方式 電極裝置類型及電極距的大小 測點相對于地質(zhì)體的位置； 電場有效作用范圍內(nèi)各種地質(zhì)體的真電阻率； 地質(zhì)體的分布狀態(tài)（形狀、大小、埋深及相對位置）。 電阻率與電流密度的關(guān)系式，即 s 剖面曲線的變化能清楚地反映出地下導電性不均勻體的位置及電阻率的相對高低。電剖面法： （一）聯(lián)合剖面法 在實際工作中，常采用不同極距的聯(lián)合剖面曲線交點的位移來判斷脈狀體的傾向。聯(lián)合剖面法主要用于探測產(chǎn)狀陡傾的良導薄脈（礦脈、斷層、含水破碎帶）及良導球狀礦體。（2） 中間梯度法 特點： （1）利用均勻場；（2）工作效率高（一線供電，多線測量） 中間梯度法主要用來尋找陡傾的高阻薄脈

25、（如石英脈、偉晶巖脈等） 原因：在均勻場中，高阻體的屏蔽作用比較明顯，排斥電流使其匯聚于地表附近，使 jMN 急劇增加，致使s曲線上升，形成突出的高峰。而低阻薄脈易于讓電流垂直通過，只使 jMN 發(fā)生很小的變化，故 s 異常不明顯。（3） 對稱剖面法從場的特點看： 對稱剖面法與中間梯度法都屬于兩個異性點電源的場，測量電極都為于剖面的中部，屬均勻場，s 異常曲線的特點與中間梯度法類似。但s曲線比中間梯度的s曲線復雜、生產(chǎn)效率低些。因此，一般能用中間梯度法解決的問題，就不用對稱四極剖面法。由圖可見：顯然低阻薄脈上的對稱剖面法s異常不如聯(lián)合剖面法的異常反映明顯。因此，一般不用對稱四極剖面法尋找低阻的

26、薄脈狀地質(zhì)體。對稱四極剖面法的實際應用： 用“對稱剖面法”研究覆蓋層下的基巖起伏（向斜或背斜）和對水文、工程地質(zhì)提供有關(guān)疏松層中電性不均勻體的分布以及疏松層下的地質(zhì)構(gòu)造、劃分接觸帶、尋找厚巖層（礦體）等。電測深法： 簡稱電測深，又名電阻率垂向測深。是利用巖礦石的導電性差異為基礎(chǔ)，分析電性不同的巖層沿垂向分布情況的一種電阻率方法。特點：采用在同一測點上逐次擴大供電極距，使探測深度逐漸加大，從而得到觀測點處視電阻率s沿垂直方向上的變化情況。電測深法主要用于探測水平（或傾角不超過20°）產(chǎn)狀的不同電性層的分布（如斷裂帶、含水破碎帶等）。視電阻率s隨著供電極距（AB/2）變化的曲線，稱為電測

27、深曲線。電測深曲線的特點：（1）每個電測深點均可以得到一條電測深曲線（2）該曲線通常以AB/2為橫坐標，以s為縱坐標，繪制在模數(shù)為6.25cm的雙對數(shù)坐標紙上。 電測深資料的解釋：1、 定性解釋 目的：通過定性解釋可以了解工作的區(qū)的地電斷面的類型及變化情況。（1） 單獨一條電測深曲線的解釋： 電性層的數(shù)目；各層電阻率的相對大?。还烙嫷谝粚雍偷讓拥碾娮杪手怠＃?）面積性電測深資料的定性解釋需要繪制各種圖件，以此來反映測區(qū)內(nèi)不同電性層的分布及變化情況，從而了解工區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造或電性層的形態(tài)。電測深法圖件分類： （1）視電阻率斷面圖（剖面和平面等值線圖） （2）電測深曲線類型圖（分為剖面上和平面上）

28、注意曲線類型的變化，一般反映了電性層的變化，如構(gòu)造接觸帶、地層尖滅、基底起伏等。 （3）等AB/2視電阻率剖面圖 （4）等AB/2視電阻率平面等值線圖 （5）不同極距s剖面圖（相當于復合對稱四級電阻率法）電測深法的應用條件： 地層應基本水平（地層傾角小于20°）； 各層間有較明顯的電阻率差異； 地形起伏不大。高密度電阻率法 高密度電阻率法是一種在方法技術(shù)上有較大進步的電阻率法。其原理與常規(guī)電阻率法完全相同。但由于它采用了多電極高密度一次布極并實現(xiàn)了跑極和數(shù)據(jù)采集的自動化，因此相對常規(guī)電阻率法來說，具有許多優(yōu)點：  (1)由于電極的布設(shè)是一次完成的，測量過程中無須跑

29、極，因此可防止因電極移動而引起的故障和干擾；  (2)一條觀測剖面上，通過電極變換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換可獲得多種裝置的斷面等值線圖；  (3)可進行資料的現(xiàn)場實時處理與成圖解釋； (4) 成本低，效率高。充電法： 充電法：對地面上、坑道內(nèi)或者鉆孔中已經(jīng)揭露的良導體直接充電，以解決某些地質(zhì)問題的一種電法勘探方法。充電法的基本原理：對鉆井、坑道等人工揭露或天然露頭的良導體上接一供電電極（A），另一供電電極（B）置于離充電體很遠的地方（稱為無窮遠極），對充電體進行充電。進而查明充電體的空間分布形態(tài)、產(chǎn)狀及延伸。1、理想條件下（即0 =0或0 < )，將不產(chǎn)生電位降

30、，電位在導體內(nèi)及表面處處相等，故導體為一個“等位體”，其表面為“等電位面”。 2、脈狀體傾斜時，電位曲線及電位梯度曲線均不對稱3、自然界中，導體都不是等位體（即0 0），對其充電后，充電體上各點的電位并非都相等。 （1）當充電點位于不等位體邊緣時，電位及電位梯度曲線都不對稱； （2）當充電點位于不等位體的中心時，電位及電位梯度曲線均成對稱分布（很難與等位體區(qū)分開來）     因此，在解釋中，必須充分考慮到： 充電導體自身的電阻率（是否滿足理想導體的條件） 充電體與圍巖電阻率差異（是否滿足0 << 圍 ）； 充電點的位置。 自然電場法 自然條件

31、下，無需向地下供電，通過一定的裝置形式，地面兩點間通常也能觀測到一定大小的電位差，這表明地下存在“天然電流場”簡稱“自然電場”。 自然電場法通過研究自然電場在地面的分布規(guī)律來解決地質(zhì)問題的一種電法勘探方法。 自然電場的成因： 1、電子導體與圍巖溶液間的電化學作用 2、巖石中地下水運移的電動效應（過濾電場） 3、巖石中不同濃度溶液離子的擴散作用自然電場法的應用： 1、尋找金屬硫化物礦床（銅礦、黃鐵礦）、石墨和無煙煤； 2、在水文地質(zhì)和工程地質(zhì)方面的應用 確定地下水與河水間的補給關(guān)系 確定地下水的流向（過濾電場的方向與地下水流向有關(guān)） 確定水庫、堤壩的漏水點（位置） 尋找含水破碎帶或確定斷層位置激

32、發(fā)極化法激發(fā)極化法，簡稱激電法，是以地下巖、礦石在人工電場作用下發(fā)生的物理和電化學效應（激發(fā)極化效應）差異為基礎(chǔ) 的一種電法勘探方法。 激發(fā)極化分類： （1）直流電直流（時間域）激發(fā)極化法 （2）低頻交流電交流（頻率域）激發(fā)極化法與其它電法勘探方法相比：激發(fā)極化法（IP）的優(yōu)點： 能尋找浸染狀礦體。 能區(qū)分電子導體和離子導體產(chǎn)生的異常。 地形起伏不會產(chǎn)生假異常。激發(fā)極化法（IP）的缺點： 礦化（黃鐵礦化、石墨化的巖層）巖層產(chǎn)生強激電異常； 電磁藕合干擾給交流激電法資料的解釋帶來困難。巖礦石激發(fā)極化效應的成因： （a） 導體表面為均勻雙電層，在周圍不形成電場； （b）當有電流流過上述電子導體溶液

33、系統(tǒng)時，導體內(nèi)部的電荷將重新分布，自然雙電層發(fā)生變化，導體受到極化作用，為充電過程； （c）斷去供電電流，為放電過程。 在電場有效作用范圍內(nèi)各種巖、礦石極化率或頻散率的綜合影響值視極化率或視頻散率。視極化率s和視頻散率Ps的影響因素： （1）裝置類型 （2）極化體的導電性 （3）裝置相對于極化體的位置 （4）充放電時間 電磁法是以地殼中巖、礦石的導電性、導磁性和介電性差異為基礎(chǔ)，通過觀測和研究人工的或天然的交變電磁場的分布來尋找礦產(chǎn)資源或解決其它地質(zhì)問題的一類電法勘探方法。電磁法的特點： 物性參數(shù)多：電導率，磁導率，介電常數(shù) 發(fā)射和接收裝置有接地方式和感應方式兩種。通過感應方式建立和觀測電磁場

34、，航空電磁法成為可能； 采用多種頻率測量，可以擴大方法的應用范圍； 觀測參數(shù)多，如振幅（實分量和虛分量）、相位等，可以提高地質(zhì)效果。第4章 地震勘探 地震勘探是通過觀測和研究人工地震(炸藥爆炸或錘擊激發(fā))產(chǎn)生的地震波在地下的傳播規(guī)律來解決地質(zhì)問題的一種地球物理方法。 根據(jù)產(chǎn)生波的彈性介質(zhì)的形變類型，地震勘探可以分為縱波勘探和橫波勘探兩大類。而對每一類勘探，可以根據(jù)波傳播方式的不同，分為反射波法、折射波法和透射波法三種。其中前兩種是最基本的方法。根據(jù)工作環(huán)境的差別，還可以將地震勘探分為地面地震勘探、海洋地震勘探和地震測井三類。 地震波的類型：一種類型的波是在彈性介質(zhì)內(nèi)部向四周傳播的稱為體波。體波

35、又可以分為兩種類型：一種是質(zhì)點振動方向與波的傳播方向相同的波，稱為縱波；另一種是質(zhì)點振動方向與波傳播方向垂直的波，稱為橫波。另一種類型的波只在兩種介質(zhì)的界面?zhèn)鞑ィQ為面波。面波也可以分為兩類型：一種是沿自由表面(介質(zhì)與大氣層的界面)傳播的波，稱為瑞雷波；另一種是在低速巖層覆蓋于高速巖層的情況下，沿兩巖層界面?zhèn)鞑サ牟?，稱為勒夫波。 了解理論：地震波的反射、透射和折射和有效波和干擾波。在地震勘查中，有效波與干擾波的概念是相對的。但是，無論在哪種地震勘探方法中，爆炸引起的聲波，風吹草動、機械、車輛等形成的微震都屬于干擾波。影響波速的基本因素： （1）巖石彈性參數(shù)；（2）巖石的巖性：通常，火成巖>

36、;變質(zhì)巖>沉積巖；（3）巖石的密度：密度越大，速度越大，滿足Garden公式；（4）巖石的孔隙度：孔隙度增大時，巖石密度變小，速度也要降低；（5）構(gòu)造歷史和地質(zhì)年代：通常，年度越老，速度越大；（6）埋藏深度：深度增大，地層壓力加大，巖石孔隙度減小，速度增大。 波從震源出發(fā)，傳播到測線上各觀測點的傳播時間t，同觀測點相對于激發(fā)點的距離x之間的關(guān)系，稱為時（間）距（離）關(guān)系。在（x, t）平面內(nèi)，根據(jù)此函數(shù)關(guān)系繪制的曲線稱為時距曲線。 用計算機對野外采集的原始地震資料進行壓制干擾，提高信噪比和分辨率，為構(gòu)造和巖性解釋提取各種物性參數(shù)所做的一系列處理。 目的：提高信噪比和分辨率。地震資料處理的

37、重要性： 野外地震資料必須經(jīng)過處理才能用于地質(zhì)解釋； 處理結(jié)果直接影響地質(zhì)解釋的正確性和精確性。地震資料處理的內(nèi)容： 校正和疊加處理（核心） 提高信噪比處理濾波處理 提高縱向分辨率的處理反褶積 提高橫向分辨率的處理偏移成像地震處理流程：（一）預處理：(1)數(shù)據(jù)解編，（2）不正常道炮處理，（3）抽道集，（4）初至切除。（二）靜校正： 靜校正原因： （1）反射波法理論前提是以地面為平面、地表介質(zhì)均勻為前提； （2）實際地質(zhì)條件：地形起伏不平，表層介質(zhì)不均勻，厚度沿橫向也變化； （3）導致地震反射波旅行時產(chǎn)生時差，歪曲地下構(gòu)造形態(tài)； （4）必須將地形、低（降）速帶和爆炸深度等因素對地震波旅行時的影響

38、加以消除，校正到一個統(tǒng)一的基準面上。（三）動校正 動校正：反射波的傳播時間與檢波器距離爆炸點的距離遠近有關(guān)，并與反射界面的傾角、埋深和覆蓋層波速有關(guān)，由此產(chǎn)生的時差稱為正常時差，需要進行正常時差校正，稱為動校正。（四）水平疊加（五）偏移歸位（六）速度分析 偏移歸位：就是要將水平疊加時間剖面(自激自收時間剖面)上發(fā)生了偏移的反射層(同相軸)歸位于其真實的空間位置上去，同時使干涉帶自動得到分解，剖面面貌變得清晰，有利于正確地進行解釋。獲得速度參數(shù)的途徑主要是： 利用地震測井、聲波測井等，但這種方法是以具備深井為條件，只能在井中進行，故受到限制，并且獲得的速度資料只是點上的，面上的資料難以求取。 利

39、用多次覆蓋的資料通過速度分析的方法，來求取速度參數(shù)。它所求取的是迭加速度，通過它可進一步求取層速度等資料。 把地震波的能量相對波的傳播速度的變化規(guī)律稱為速度譜。 在檢測時間內(nèi)，自激自收條件下檢波器接收到的反射波序列叫地震記錄道。 1、不同于檢波記錄。 2、是地震剖面中的一個個體，為一維地震剖面。 3、由多個界面反射波的迭加而成。 地球物理勘探概論第一次作業(yè)1. 請解釋重力異常的實質(zhì)。在重力勘探中，由地下巖（礦）石密度分布不均勻所引起的重力變化成為重力異常，將地面上某點的重力觀測值和該點的正常重力值想比較二者之間總是存在一定的偏差的。廣義上講，g=g觀g0（矢量相減），三者分別代表重力異常偏差值

40、，測點的重力觀測值，測點的正常重力值。2. 巖礦石的密度有哪些特征。 特征可分為三類來探討?；鸪蓭r：（1）主要取決于礦物成分及其含量的百分比，由酸性基性超基性巖，隨著密度大的鐵鎂暗色礦物含量增多密度逐漸加大。（2）成巖過程中的冷凝、結(jié)晶分異作用也會造成同一巖體不同巖相帶，由邊緣相到中心相， 密度逐漸增大。（3）不同成巖環(huán)境(如侵入與噴發(fā))也會造成同一巖類的密度有較大差異，同一成分的火成巖密度，噴出巖小于侵入巖。（4）年代老的巖體的密度小于新巖體的密度。 沉積巖：沉積巖的密度主要取決于巖石的孔隙度及巖石所處的構(gòu)造部位： （1）沉積巖一般據(jù)有較大的孔隙度，如灰?guī)r、頁巖、砂巖等，這類巖石密度值主要取

41、決于孔隙度大小，干燥的巖石隨孔隙度減少密度呈線性增大。（2）孔隙中如有充填物，充填物的成分如水、油、氣等及充填孔隙的百分比也明顯地影響著密度值。（3）隨著成巖時代的久遠及埋深加大，上覆巖層對下伏巖層的壓力加大，這種壓實作用也會使密度值變大。 變質(zhì)巖：變質(zhì)巖的密度一般大于原巖的密度；變質(zhì)程度越深，密度越大；動力變質(zhì)而使巖石破碎，則密度減小。（1）變質(zhì)巖的密度與礦物成分、含量和孔隙度均有關(guān)，這主要有變質(zhì)的性質(zhì)和變質(zhì)程度來決定.（2）通常，由于重結(jié)晶等作用，區(qū)域變質(zhì)作用將使變質(zhì)巖比原巖密度值加大。（3）經(jīng)過變質(zhì)的沉積巖，如大理巖、板巖和石英巖比原生石灰?guī)r、頁巖和砂巖更致密一些。（4）由于變質(zhì)作用的復

42、雜性，所以這類巖石的密度變化顯得很不穩(wěn)定，要具體情況具體分析。3畫出球體重力異常的剖面特征與平面特征，它與水平圓柱體重力異常有何不同。 與水平圓柱體重力異常的不同：二者的剖面圖相類似，但是球體的剖面圖中最大峰值處較為陡峭，其最小值接近于零，而水平圓柱體的剖面圖中最大峰值處較為平緩，其最小值接近于一；二者的平面圖類型完全不同，球體的平面圖是一系列的同心圓組成，中間值大，向外數(shù)值變小，而水平圓柱體的平面圖是由一系列的平行線構(gòu)成，中間值大向兩邊減小。4什么是相對布格重力異常，并寫出表達式。 在法耶異?；A(chǔ)上再加上中間層校正，即經(jīng)過正常場校正、地形校正、布格改正（高度校正和中間層校正）的重力異常，稱為

43、布格的重力異常。而取總績點所在的水準面作為比較各測點異常值大小的基準面的異常是相對布格重力異常，觀測值是相對重力值gk；布格校正用的高程是測點相對總基點的相對高程，密度用當?shù)氐乇韺崪y的平均密度值，而正常場校正就用緯度校正代替。 表達式：gB=gk+gT+gb-g5舉例說明重力勘探之應用。 了解上地幔的密度變化 研究地殼深部構(gòu)造及地殼的活動性 劃分大地構(gòu)造單元（如地臺與地槽的界線） 圈定具有石油、天然氣遠景的沉積巖內(nèi)部構(gòu)造、鹽丘 尋找金屬礦、鉀鹽，研究煤田地質(zhì)構(gòu)造 應用于軍事、測繪、地質(zhì)災害、水工環(huán)境、地震預報等方面6 地球物理反演的多解性及引起的原因。 由于地球物理場固有的等效性，觀測數(shù)據(jù)的離

44、散和有限，以及觀測場包含的誤差和其他場源的影響，導致了地球物理反演結(jié)果的不惟一。這可以從位場的等效性加以說明。對于地球物理位場，如果不改變引力等位面內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量，而重新分配其密度，只要保持原等位面的形狀和數(shù)值不變，則密度的重新分布不改變等位面上及其外部的引力場的分布。這就是位場的等效性。位場的等效性，決定了位場反演的多解性或非惟一性。重力反演結(jié)果的可靠性是反演方法是否有效的最關(guān)鍵問題。然而，重力解釋中固有的多解性，即無數(shù)個不同的場源體可以因其在測量精度范圍內(nèi)相同的異常，嚴重影響到計算結(jié)果的可靠性，使解釋者難以從計算得到的許多模型體中選擇出適當?shù)哪Ｐ腕w表示引起觀測異常的地質(zhì)體。7什么是重力異常

45、的解析延拓？向上與向下延拓各有何作用。 根據(jù)觀測平面或剖面上的重力異常值計算高于它的平面或剖面上的異常值的過程稱為向上或向下延拓，即重力異常的解析延拓。向上延拓壓制淺而小的地質(zhì)體的局部異常，突出了深部地質(zhì)體的區(qū)域異常；向下延拓壓制深部地質(zhì)體的區(qū)域異常，相對突出了淺部地質(zhì)體的局部異常。8什么是重力的導數(shù)法？重力高次導數(shù)有什么作用。 重力函數(shù)是解析函數(shù)，具有連續(xù)的各階偏導數(shù)。它們有各自的物理意義，在重力勘探中重力高階導數(shù)一般是指重力函數(shù)的垂向三階導數(shù)，也稱為重力垂向二階導數(shù)。和重力位一階或二階導數(shù)相比，高階導數(shù)對淺而小的密度異常體具有較高的分辨能力，所以在重力異常數(shù)據(jù)處理工作中，利用布格重力異常換

46、算出重力位高階導數(shù)可以突出局部地質(zhì)因素或壓制區(qū)域地質(zhì)因素的影響，可以同時把幾個互相靠近(埋深相差不多的相鄰地質(zhì)體單獨劃分出來，對不同形狀地質(zhì)體異常曲線特征不同，有助于異常分類和解釋。 重力高次導數(shù)的作用： （1）不同形狀地質(zhì)體的重力異常導數(shù)具有不同的特征，這有助于對異常的解釋和分類。（2）重力異常的導數(shù)可以突出淺而小的地質(zhì)體的異常特征而壓制區(qū)域性深部地質(zhì)因素的重力效應，在一定程度上可以分離不同深度和大小異常源引起的疊加異常。且導數(shù)的次數(shù)越高，這種分辨能力就越強。（3）重力高階導數(shù)可以將幾個互相靠近、埋藏深度相差不大的相鄰地質(zhì)體引起的疊加異常分離開來地球物理勘探概論第二次作業(yè)一 請解釋一下名詞：

47、正常地磁場 磁異常正常地磁場即是主磁場，它占地球磁場的99%以上，主要由地核內(nèi)電流的對流形成，是一種由偶極子場和非偶極子場組成的內(nèi)源磁場。地球的主磁場，乃至整個地磁場，都與位于地心的磁偶極子的磁場類似。地心磁偶極子軸和地軸斜交成11.5°的角度。實踐證明在消除了各種短期磁場變化后，實測地磁場與作為正常磁場的主磁場之間仍然存在差異，這個差異就成為磁異常。磁異常是地下巖、礦體或地質(zhì)構(gòu)造受到地磁場磁化以后，在其周圍空間形成、并疊加在地磁場上的次生磁場，因此它屬于內(nèi)源磁場（僅是其中很小的一部分）。二 什么是感應磁化強度、剩余磁化強度、總磁化強度？他們之間有何聯(lián)系。 感應磁化強度是表示巖石和礦石受地磁場磁化所產(chǎn)生的感應磁性大小的物理量，用符號Mi表示。感應磁化強度是個矢量，其數(shù)值