物探方法技術(shù)

關(guān)于物探方法技術(shù)一、什么是物探物探：－－是用物理方法進(jìn)行勘查（探）的一種方法。第2頁,共65頁，2024年2月25日，星期天1、物探的概念－－是以不同巖、礦、土（介質(zhì)）之間的物性差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，利用物理學(xué)原理，通過觀測(cè)和研究地球物理場(chǎng)的時(shí)空分布規(guī)律，來解決地質(zhì)問題（介質(zhì)物性空間分布）的方法。第3頁,共65頁，2024年2月25日，星期天2、物探概念的要點(diǎn)1、基礎(chǔ)－－物性差異2、原理－－物理原理3、手段－－儀器觀測(cè)、研究4、對(duì)象－－地球物理場(chǎng)時(shí)空分布規(guī)律5、目的－－解決地質(zhì)問題第4頁,共65頁，2024年2月25日，星期天3、巖（礦）土物理性質(zhì)（物性）密度；磁性（磁導(dǎo)率、磁化率、剩余磁性）；電性（電導(dǎo)率、極化率、介電常數(shù)）；彈性（彈性波速度等）；放射性；熱物理性等。有物性差異，才有物探工作的前提。第5頁,共65頁，2024年2月25日，星期天4、地球物理場(chǎng)－－地球物理場(chǎng)：地球內(nèi)部及其周圍的具有物理作用的空間。例如：重力場(chǎng)；磁場(chǎng)；電場(chǎng)；彈性波場(chǎng)；放射性場(chǎng)；地?zé)釄?chǎng)等。第6頁,共65頁，2024年2月25日，星期天5、物探的同義詞地球物理勘查Geophysicalexploration物探地球物理勘探勘查地球物理勘探地球物理地球物理探礦物碳木碳誤探密探第7頁,共65頁，2024年2月25日，星期天1、地球物理勘查2、Geophysicalexploration3、物探4、地球物理勘探5、勘查地球物理6、勘探地球物理7、地球物理探礦8、物碳9、木碳10、誤探11、密探1－2是國(guó)標(biāo)，3－7是同義詞，8－11是笑話。在方法后可加“法”或“學(xué)”字。第8頁,共65頁，2024年2月25日，星期天二、物探方法分類1、按物性分類2、按空間分類3、按地質(zhì)目標(biāo)分類4、按場(chǎng)源性質(zhì)分類5、按場(chǎng)源時(shí)間特性分類第9頁,共65頁，2024年2月25日，星期天1、按物性分類（1）重力勘探；（2）磁法勘探；（3）電法勘探；（4）地震勘探；（5）放射性勘探；（6）地?zé)峥碧健５?0頁,共65頁，2024年2月25日，星期天2、按空間分類－－航空物探；－－地面物探；－－地下物探；－－海洋物探。第11頁,共65頁，2024年2月25日，星期天3、按地質(zhì)目標(biāo)分類－－金屬非金屬礦物探（簡(jiǎn)稱金屬物探）；－－石油與天然氣物探（簡(jiǎn)稱石油物探）；－－煤田物探；－－工程與環(huán)境物探；－－城市與環(huán)境物探（簡(jiǎn)稱城市物探）等。第12頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（1）金屬非金屬礦物探（簡(jiǎn)稱金屬物探）

（2）水文與工程物探（簡(jiǎn)稱水工物探）金屬物探--是用于勘查金屬非金屬礦的一套物探方法(主要方法是重力、磁法、電法，其次是地震、放射性、地?zé)峥碧剑┧の锾?-是用于水文與工程勘察的一套物探方法(主要方法是地震、聲波、電法，其次是重力、磁法、放射性、地?zé)峥碧剑┑?3頁,共65頁，2024年2月25日，星期天4、按場(chǎng)源性質(zhì)分類－－人工場(chǎng)法（或主動(dòng)源法）；－－天然場(chǎng)法（被動(dòng)源法）；－－人工場(chǎng)和天然場(chǎng)法（混合源法）。第14頁,共65頁，2024年2月25日，星期天5、按場(chǎng)源時(shí)間特性分類（1）時(shí)間域法（穩(wěn)定場(chǎng)法，在電法中為傳導(dǎo)類方法，包括直流方法和過渡過程法或脈沖瞬變法）；（2）頻率域法（交變場(chǎng)法，在電法中為感應(yīng)類方法，包括低頻法和高頻法）第15頁,共65頁，2024年2月25日，星期天三、六類方法的概念、用途、特點(diǎn)1、重力勘探；2、磁法勘探；3、電法勘探；4、地震勘探；5、放射性勘探；6、地?zé)峥碧健５?6頁,共65頁，2024年2月25日，星期天1、重力勘探－－以巖石、礦石、土（介質(zhì)）之間的密度差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)和研究重力場(chǎng)的變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。－－用途：地質(zhì)構(gòu)造；圈定巖體；尋找密度差異大的礦產(chǎn)等；水文、工程、環(huán)境地質(zhì)問題；航天問題。－－特點(diǎn)：理論成熟，輕便、快速。但應(yīng)用范圍小，地形改正工作量大。第17頁,共65頁，2024年2月25日，星期天2、磁法勘探－－以巖石、礦石、土（介質(zhì)）之間的磁性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究磁場(chǎng)的變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。－－用途：尋找具磁性礦產(chǎn)；尋找與磁性礦物相關(guān)的各種礦產(chǎn)；地質(zhì)填圖；圈定巖體；地質(zhì)構(gòu)造等。－－特點(diǎn)：理論成熟，輕便、快速、成本低。但應(yīng)用范圍不夠廣。第18頁,共65頁，2024年2月25日，星期天3、電法勘探－－以巖石、礦石、土（介質(zhì)）之間的電性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究天然及人工電磁場(chǎng)的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。－－用途：地質(zhì)構(gòu)造；尋找油氣田、煤田；尋找金屬與非金屬礦產(chǎn)；水、工、環(huán)地質(zhì)問題等。－－特點(diǎn)：三多：參數(shù)多，場(chǎng)源多，方法多；二廣：應(yīng)用空間廣，應(yīng)用領(lǐng)域廣。但受地形及外部電磁場(chǎng)干擾大。第19頁,共65頁，2024年2月25日，星期天電法詳細(xì)分類電法分類傳導(dǎo)類測(cè)電場(chǎng)類測(cè)磁場(chǎng)類感應(yīng)類天然電場(chǎng)類人工電場(chǎng)類混合場(chǎng)源類第20頁,共65頁，2024年2月25日，星期天測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法電阻率法充電法自然電場(chǎng)法激發(fā)極化法高密度電法第21頁,共65頁，2024年2月25日，星期天測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法電阻率法分類電阻率剖面法中間梯度法聯(lián)合剖面法對(duì)稱四極剖面法偶極剖面法電測(cè)深法二極測(cè)深三極測(cè)深對(duì)稱四極測(cè)深五極縱軸測(cè)深第22頁,共65頁，2024年2月25日，星期天測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法充電法梯度法電位法自然電場(chǎng)法梯度法電位法激發(fā)極化法二極法聯(lián)合剖面法中間度法偶極剖面法測(cè)深法高密度電法18種裝置第23頁,共65頁，2024年2月25日，星期天測(cè)磁場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法點(diǎn)源法；均勻場(chǎng)源法；偶極場(chǎng)源法；充電場(chǎng)源法。第24頁,共65頁，2024年2月25日，星期天感應(yīng)類電法（電磁法）

按場(chǎng)源分類（常用）按場(chǎng)源分類方法備注天然場(chǎng)MT－大地電磁法1AMT－音頻大地電磁法2人工場(chǎng)CSAMT－可控源音頻大地電磁法3VLF－甚低頻法4GPR－探地雷達(dá)法5NMR－核磁共振法6TEM－瞬變電磁法7無線電波透視法8大定源回線法9電磁偶極剖面法10混合場(chǎng)EH-4－高頻大地電磁法11第25頁,共65頁，2024年2月25日，星期天4、地震勘探－－以巖石、礦石、土（介質(zhì)）之間的彈性差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究地震波的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。－－用途：地層分層；地質(zhì)構(gòu)造；尋找油氣田、煤田；水文、工程地質(zhì)問題等。－－特點(diǎn)：探測(cè)深度大，精度高。但要放炮，工作難度大，破壞環(huán)境。第26頁,共65頁，2024年2月25日，星期天地震勘探的分類折射波法；反射波法；面波法。第27頁,共65頁，2024年2月25日，星期天5、放射性勘探－－以某些元素具有天然和人工激發(fā)的核輻射特性為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究核輻射場(chǎng)的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。－－用途：放射性鈾、釷礦、鉀鹽礦；與放射性元素伴生的稀有、稀土；尋找油氣田、煤田；尋水；環(huán)境監(jiān)測(cè)等。－－特點(diǎn)：不受環(huán)境干擾，高效、方便、低成本、可確定礦石品位等優(yōu)點(diǎn)。但探測(cè)深度淺。第28頁,共65頁，2024年2月25日，星期天放射性勘探的分類天然核輻射法：γ測(cè)量法；α測(cè)量法。人工核輻射法：x射線熒光法；中子法；光核反應(yīng)法。第29頁,共65頁，2024年2月25日，星期天6、地?zé)峥碧剑詭r石、礦石、土（介質(zhì)）之間的熱物理性質(zhì)差異為基礎(chǔ)，通過觀測(cè)與研究地?zé)釄?chǎng)的時(shí)空變化規(guī)律來解決地質(zhì)問題的方法。－－用途：地?zé)崽?；地質(zhì)構(gòu)造；預(yù)測(cè)油氣遠(yuǎn)景區(qū)；間接預(yù)測(cè)金屬礦；預(yù)測(cè)礦山熱害等。－－特點(diǎn)：可用航空照片、紅外照片方法測(cè)溫，快速、高效。但受氣候、環(huán)境干擾大。第30頁,共65頁，2024年2月25日，星期天四、物探的優(yōu)點(diǎn)1、無損探測(cè)性2、不可代替性3、延長(zhǎng)視力性（探測(cè)深度大）4、快速性5、經(jīng)濟(jì)性第31頁,共65頁，2024年2月25日，星期天五、物探的缺點(diǎn)1、多解性2、間接性3、誤差性第32頁,共65頁，2024年2月25日，星期天六、物探方法與技術(shù)1、應(yīng)用條件2、方法選擇3、物探技術(shù)4、物探工序5、異常驗(yàn)證方法第33頁,共65頁，2024年2月25日，星期天1、物探的應(yīng)用條件物探的應(yīng)用前提條件（重點(diǎn)）：（一）、必要條件：１、要有物性差異；（二）、充分條件：２、目前儀器技術(shù)條件下，能測(cè)出異常：（1）場(chǎng)源體要有一定的規(guī)模，（2）場(chǎng)源體要有一定的埋深比，（3）儀器要有一定靈敏度；３、干攏要小或能壓制或能分辨異常；4、環(huán)境條件允許。第34頁,共65頁，2024年2月25日，星期天2、方法選擇（1）、有效原則（2）、綜合物探方法原則（3）、快速原則（4）、經(jīng)濟(jì)原則（5）、先進(jìn)原則第35頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（1）、有效原則1）、指有效物探方法、物探裝置2）、如何知道有效？（應(yīng)用條件）①、測(cè)定物性參數(shù)（物性差異）②、方法有效性試驗(yàn)（充分條件）③、理論分析④、正演計(jì)算⑤、收集資料⑥、類比法⑦、現(xiàn)場(chǎng)踏勘第36頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（2）、綜合物探方法原則克服：多解性間接性誤差性發(fā)現(xiàn)異常定位場(chǎng)源體第37頁,共65頁，2024年2月25日，星期天2、方法選擇（1）、有效原則（2）、綜合物探方法原則（3）、快速原則（周期）（4）、經(jīng)濟(jì)原則（成本）（5）、先進(jìn)原則（精度）第38頁,共65頁，2024年2月25日，星期天3、物探技術(shù)（1）、測(cè)區(qū)范圍（2）、比例尺（網(wǎng)度）（3）、物探精度（4）、測(cè)量?jī)x器（4）、測(cè)量方法（5）、質(zhì)量要求第39頁,共65頁，2024年2月25日，星期天3、物探技術(shù)（1）、測(cè)區(qū)范圍：要有正常場(chǎng)（2）、比例尺（網(wǎng)度）：線距：1-3線有異常點(diǎn)距：3-5個(gè)點(diǎn)有異常（3）、物探精度：最小異常的1/3-1/5（4）、測(cè)量?jī)x器（4）、測(cè)量方法（5）、質(zhì)量要求第40頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（4）、測(cè)量?jī)x器合格：1）、準(zhǔn)確性2）、精密性3）、穩(wěn)定性4）、一致性第41頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（4）、測(cè)量方法1）、解決問題2）、達(dá)質(zhì)量要求3）、流程合理4）、按設(shè)計(jì)施工第42頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（5）、質(zhì)量要求1）、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)2）、檢查量3）、檢查分布4）、檢查方法5）、質(zhì)量指標(biāo)明確第43頁,共65頁，2024年2月25日，星期天4、物探工序確定目的任務(wù)踏勘方法有效性試驗(yàn)設(shè)計(jì)野外施工室內(nèi)工作編報(bào)告異常驗(yàn)證第44頁,共65頁，2024年2月25日，星期天5、異常驗(yàn)證方法驗(yàn)證方法合理注意多解性注意誤差性注重實(shí)踐-認(rèn)識(shí)實(shí)踐第45頁,共65頁，2024年2月25日，星期天七、物探的應(yīng)用及實(shí)例（一）、物探的應(yīng)用（二）、應(yīng)用實(shí)例第46頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（一）、物探的應(yīng)用1、在礦產(chǎn)資源中的應(yīng)用2、工程中的應(yīng)用3、水文地質(zhì)中的應(yīng)用4、環(huán)境災(zāi)害中的應(yīng)用5、考古中的應(yīng)用第47頁,共65頁，2024年2月25日，星期天1、在礦產(chǎn)資源中的應(yīng)用（1）地質(zhì)填圖（2）解決構(gòu)造問題（3）圏定隱伏巖體（4）圏定礦化帶、礦體（5）礦體形態(tài)、空間位置（6）指導(dǎo)礦山生產(chǎn)第48頁,共65頁，2024年2月25日，星期天2、工程中的應(yīng)用（1）、地基勘察中的應(yīng)用（2）、施工工程中的應(yīng)用（3）、工程檢測(cè)中的應(yīng)用第49頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（1）地基勘察中的應(yīng)用1）土、石界面劃分2）土的空間分布及性質(zhì)土的土的空間分布：垂向；橫向土的性質(zhì)：粘土、軟土、砂土等3）巖體的空間分布及性質(zhì)巖體的土的空間分布：垂向；橫向巖體的性質(zhì)：不同巖類同巖類：風(fēng)化性；硬度、密度；完整性；穩(wěn)定性等4）地基震動(dòng)特性：卓越周期、固有頻率等第50頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（2）施工工程中的應(yīng)用1）超前預(yù)2）開挖巖體質(zhì)量第51頁,共65頁，2024年2月25日，星期天（3）工程檢測(cè)中的應(yīng)用1）工程的空間分布①管道位置：水、電、煤氣、下水道等；②路基、壩基、隧道壁厚度；③鋼筋分布，長(zhǎng)度；④樁基長(zhǎng)度等。2）工程質(zhì)量檢測(cè)①工程體硬度、標(biāo)號(hào)檢測(cè)（混凝土、灌漿、圍巖）；②工程體破損檢測(cè)：斷樁、擴(kuò)徑、縮徑；③腐蝕體（鐵管）；④滲漏：管道、坎基滲漏。第52頁,共65頁，2024年2月25日，星期天3、水文在質(zhì)中的應(yīng)用（1）找地?zé)幔簻囟葓?chǎng)法，解決構(gòu)造；（2）找冷水砂層水：核磁共振、電阻率法，ρ約100Ω·m；構(gòu)造水：找構(gòu)造：核磁共振、IP、放射性等；承壓水：找潛水面：核磁共振、IP、地震等；巖溶水：核磁共振、電法等。（3）水的流向流速（時(shí)間性）：自電、充電法。第53頁,共65頁，2024年2月25日，星期天4、環(huán)境災(zāi)害中的應(yīng)用（1）污染區(qū)的確定：如放射性高含量區(qū)；（2）滑坡、陷落柱、溶洞探測(cè)；（3）病害工程：路基、橋函、隧道、壩體病害勘探。第54頁,共65頁，2024年