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文檔簡介
1、物探方法技術(shù),昆 明 理 工 大 學(xué) 國土資源工程學(xué)院 李文堯物探方法技術(shù),一、什么是物探 二、物探方法分類 三、六大類方法的概念、用途、特點(diǎn) 四、物探優(yōu)點(diǎn) 五、物探缺點(diǎn) 六、物探方法與技術(shù) 七、物探的應(yīng)用及實(shí)例,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。,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。,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
2、解決地質(zhì)問題,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。,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。,5、物探的同義詞,地球物理勘查 Geophysical exploration 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,1、地球物理勘查 2、Geophysical exploration 3、物探 4、地球物理勘探
3、 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 12是國標(biāo),37是同義詞,811是笑話。 在方法后可加“法”或“學(xué)”字。,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,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?2、按空間分類,航空物探; 地面物探; 地下物探; 海洋物探。,3、按地質(zhì)目標(biāo)分類,金屬非金屬礦物探(簡稱金屬物探); 石油與天然氣物探(簡稱石油物探); 煤田物探; 工程與環(huán)境物探;
4、城市與環(huán)境物探(簡稱城市物探)等。,(1)金屬非金屬礦物探(簡稱金屬物探)(2)水文與工程物探(簡稱水工物探),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?水工物探-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?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)。,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,
5、包括低頻法和高頻法),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?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。,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
6、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。,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。,電法詳細(xì)分類,測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法,測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法,測(cè)電場(chǎng)的傳導(dǎo)類電法,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。,感應(yīng)類電法(電磁法)按場(chǎng)源分類(常用),4、地震
7、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。,地震勘探的分類,折射波法; 反射波法; 面波法。,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。
8、,放射性勘探的分類,天然核輻射法:測(cè)量法; 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。,6、地?zé)峥碧?以巖石、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)崽铮?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。,四、物探的優(yōu)點(diǎn),1、無損探測(cè)性 2、不可代替性 3、延長視力性(探測(cè)深度大) 4、快速性 5、經(jīng)濟(jì)性,五、物探的缺點(diǎn),1、多解性 2、間接性 3、誤差性,六、物探方法與技術(shù),1、應(yīng)用條件 2、方法選擇 3、物探技
9、術(shù) 4、物探工序 5、異常驗(yàn)證方法,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: 、要有物性差異; (二)、充分條件: 、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; 、干攏要小或能壓制或能分辨異常; 4、環(huán)境條件允許。,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,(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) 、測(cè)定物性參數(shù)(物性差異) 、方法有效性試驗(yàn)(充分條件) 、理論分析 、正演計(jì)
10、算 、收集資料 、類比法 、現(xiàn)場(chǎng)踏勘,(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,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),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)量儀器 (4)、測(cè)量方法 (5)、質(zhì)量要求,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)量儀器 (4)、測(cè)量方法 (5)、質(zhì)量要求,
11、(4)、測(cè)量儀器,合格: 1)、準(zhǔn)確性 2)、精密性 3)、穩(wěn)定性 4)、一致性,(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,(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,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,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,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,(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)
12、用 5、考古中的應(yīng)用,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),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,(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,(2)施工工程中的應(yīng)用,1)超前預(yù)
13、2)開挖巖體質(zhì)量,(3)工程檢測(cè)中的應(yīng)用,1)工程的空間分布 管道位置:水、電、煤氣、下水道等; 路基、壩基、隧道壁厚度; 鋼筋分布,長度; 樁基長度等。 2)工程質(zhì)量檢測(cè) 工程體硬度、標(biāo)號(hào)檢測(cè)(混凝土、灌漿、圍巖); 工程體破損檢測(cè):斷樁、擴(kuò)徑、縮徑; 腐蝕體(鐵管); 滲漏:管道、坎基滲漏。,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,約100m; 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。,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。,5、考古中的應(yīng)用,尋找槍支彈藥; 古墓探測(cè); 文物損壞程度探測(cè)等。,(二)、應(yīng)用實(shí)例,1、找礦100例 2、沙漠地區(qū)找礦 3、海底工程勘查 4、水文難題(個(gè)舊抗洪搶險(xiǎn)) 5、工程勘察(基巖起伏;垂直斷層) 6、搶險(xiǎn)難題(貴州隧道搶險(xiǎn)),100個(gè)大型特大型礦床概況,產(chǎn)出國家:18個(gè) 發(fā)現(xiàn)
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