地球物理勘探概論復(fù)習(xí)題

1、真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當之處，請指正。地球物理勘探復(fù)習(xí)資料地球物理勘探方法（簡稱“物探”）：是以巖礦石等介質(zhì)的物理性質(zhì)差異為物質(zhì)基礎(chǔ)，利用物理學(xué)原理，通過觀測和研究地球物理場的空間與時間分布規(guī)律以實現(xiàn)基礎(chǔ)地質(zhì)研究、環(huán)境工程勘察和地質(zhì)找礦等目的的一門應(yīng)用學(xué)科。地球物理勘探方法：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探、地?zé)峥碧?。?yīng)用物探方法所必須具備的地質(zhì)及地球物理條件：1.探測對象與周圍介質(zhì)之間必須具有較明顯的物性差異；2.探測對象必須具有一定的規(guī)模（即其大小相對于埋藏深度必須有相應(yīng)的規(guī)模），能產(chǎn)生在地面上可觀測的地球物理異常場。3.各種干擾因素產(chǎn)生的干擾場相對于有效異常場

2、必須足夠小，或具有不同的特征，以便能進行異常的識別。物探的多解性：物探資料往往具有多解性，即對同一異常場有時可得出不同甚至截然相反的地質(zhì)解釋，這種情況往往是由于復(fù)雜的地質(zhì)條件和地球物理場場論自身局限性所造成的。且不可避免。產(chǎn)生多解的原因：（1）數(shù)學(xué)解的不穩(wěn)定性（2）觀測誤差（3）干擾因素（4）地球深部的不可入性所帶來的觀測數(shù)據(jù)中“信息量 ”的不足物探工作：先局部后整體第一章:重力勘探重力勘探是以研究對象與圍巖存在著密度上的差異為前提條件的。地球上任何物體都要受到重力的作用。物體所受的重力P是除該物體之外的地球質(zhì)量及其他天體質(zhì)量對物體產(chǎn)生的萬有引力F和該物體隨著地球自轉(zhuǎn)而引起的慣性離心力C的合力

3、。P=F+C FGM1M2/R2 CMW2R慣性離心力C的方向垂直于地球自轉(zhuǎn)軸，并沿著R指向球外，并且是由赤道向兩級逐漸減小的。慣性離心力C是相當小的，不足平均重力值的三百分之一，因此重力P基本上是由地球的引力確定的，其方向大致指向地心。地球周圍具有重力作用的空間稱為重力場。P=Mg。一個重力單位：gu 重力的單位：mGal1Gal (伽) =103 mGal (毫伽) =106 uGal (微伽) =1 cm/s2:1 gu= 10-6 m/s2= 10-1 mGal (毫伽)二、地球的重力場分為：1正常重力場、2重力場隨時間的變化（長期變化和短期變化）、3重力異常1正常重力場結(jié)論：地球的正

4、常重力是人們根據(jù)研究的需要而確定的，不同的學(xué)者計算出的正常重力值還有所區(qū)別，并不是客觀上存在的正常重力場；正常重力值只與計算點的緯度有關(guān)，沿經(jīng)度方向沒有變化；正常重力值在赤道處最小而在兩極處數(shù)值最大，相差約5萬g.u正常重力值沿緯度方向的變化率與緯度有關(guān)，在緯度45處的變化率最大(不是線性變化)正常重力值隨高度增加而減小，其變化率約為-3.086 g.um。造成地面上某點的重力觀測值與該點的正常重力值偏差的原因有：1 重力觀測是在地球自然表面而不是在水準面上進行的，自然表面與水準面間的物質(zhì)及觀測點與水準面間的高差會引起重力的變化2 地殼內(nèi)部物質(zhì)并不是呈同心層分布的，地殼內(nèi)物質(zhì)密度的不均勻分布，

5、會造成實測值與正常值的差異3 地球內(nèi)部物質(zhì)的變動及重力日變也會引起重力場的變化三影響重力儀觀測精度的因素：(1)溫度影響 (2)氣壓影響 (3)電磁力影響 (4)安置狀態(tài)不一致的影響 (5)零點漂移 6）震動的影響零點漂移：彈性重力儀中的彈性元件，在一個力(如重力)的長期作用下將會產(chǎn)生蠕變和彈性滯后(彈性疲勞)等現(xiàn)象，致使彈性元件隨時間推移而產(chǎn)生極其微小的永久形變，它嚴重地影響了重力儀的測量精度，帶來了幾乎不可克服的零點漂移。重力儀讀數(shù)的這種隨時間而改變的現(xiàn)象稱為零點漂移(或叫零位變化)。為消除這一影響，必須獲得重力儀零漂的基本規(guī)律和在工作時間段內(nèi)零漂值的大小，以便引入相應(yīng)的校正。所以，在制造

6、儀器時，應(yīng)選擇適當材料和經(jīng)過時效處理，盡量使零漂變小并努力作到使它為時間的線性函數(shù)。這一點，在恒溫精度提高以后，是衡量重力儀性能好壞的重要標志。此外，在野外工作中，必須在一批重力值已知的所謂重力基點網(wǎng)的控制下進行，才有可能進行零點校正。第三節(jié) 重力勘探工作方法測地工作：為了重力測量的進行和對測量結(jié)果進行各項校正，需配合一定的測地工作目的：確定觀測點位的平面坐標并進行平面展點。進行重力數(shù)據(jù)各項外部校正使用（平面坐標和高程）（1）地形校正（包括野外實測近區(qū)地形校正值，利用測點及其測點以外的坐標）；方法：除去測點所在水準面以上多余的物質(zhì)，并將水準面以下空缺的部分用物質(zhì)填補起來。地形影響恒為負，地形校

7、正恒為正（2）中間層校正（利用測點坐標）；當測點高于大地水準面或基準面時，h取正，反之取負。公式：（3）高度校正（利用測點坐標）；當測點高于大地水準面或基準面時，h取正，反之取負。公式：（4）正常場校正（緯度校正，利用測點坐標）；在北半球當測點位于總基點以北時，D取正。反之取負。公式：注：（1）和（3）合并起來統(tǒng)稱布格校正手段：各種測量儀器（經(jīng)緯儀、水準儀、紅外儀、GPS等）球體中心埋深增大時，重力極大值減小，異常寬度相應(yīng)的增大，這條規(guī)律對任何形體都是適用的。重力異常的疊加;當球體異常的水平梯度大于單斜異常水平梯度時，在球體異常中心附近部位才能形成小的圈閉。當球體的剩余密度 0時疊加后的異常等

8、值線是向異常升高的一方扭曲，反之，不形成圈閉，向異常降低一方扭曲區(qū)域異常是疊加異常中的一部分，主要是由分布較廣的中、深部地質(zhì)因素引起的重力異常。這種異常特征是幅值較大，范圍也較廣，但水平梯度小。局部異常是疊加異常中的一部分，主要是指相對區(qū)域因素而言范圍有限的研究對象引起的范圍和幅度較小的異常，異常水平梯度相對較大。由于局部異常是從布格異常中去掉區(qū)域異常后剩余部分，故局部異常也稱剩余異常。第二章，磁法勘探存在于地球周圍的具有磁力作用的空間，稱地磁場。它是由1：基本磁場、2：變化磁場和3：磁異常三部分組成。地磁要素是按一定的規(guī)律分布在地表的：（1）等Z線、等H線（等I線）都大致平行于地理緯線（2）

9、在赤道附近（磁赤道上），垂直分量Z和磁傾角I為零，水平分量H最大，地下介質(zhì)在這里被“水平磁化”。隨著緯度的增大，Z和I的絕對值也增大，而H逐漸減小。（3）在北半球T向下，I為正；在南半球T向上，I為負。地下介質(zhì)在這里被“傾斜磁化”（4）在兩極附近某處，I達到90，H為零，Z的絕對值最大，它們就是地球的磁極。在地理北極附近的叫“磁北極”，它具有S極的極性；在地理南極附近的叫“磁南極”，它具有N極的極性。處于這兩個磁極附近的地下介質(zhì)被“垂直磁化”磁測的野外工作方法:1磁測精度的確定（電子式磁力儀）（均方誤差小于2nT的為特高精度磁測）2地磁場的日變觀測（設(shè)立日變觀測站作用是消除地磁場周日變化和短周

10、期擾動等的影響）3巖石磁參數(shù)的測量有效磁化強度矢量：我們假設(shè)磁性體為均勻磁化且不考慮退磁和剩磁，磁體的總磁化強度矢量為M，Ms為M在XOZ(觀測剖面)的投影（分量），為有效磁化強度矢量。在空間坐標系中，M可分解成Mx、My和Mz三個分量。其中Mx與Mz的合成矢量Ms稱為有效磁化強度（或剖面磁化強度）， Ms與x軸正向的夾角i，稱為有效磁化傾角?？碱}考題磁性體與其磁場的剖面對應(yīng)關(guān)系1、兩側(cè)無負異常的T曲線：順層（或順軸）磁化無限延伸板狀體（或柱狀體）的T異常為兩側(cè)無負值的曲線2、一側(cè)有負異常的T曲線：斜磁化無限延深板狀體的T剖面曲線為一側(cè)有負值的曲線3、兩側(cè)有負異常的T曲線：T剖面曲線兩側(cè)出現(xiàn)負

11、值，是磁性體下延伸度不大的表現(xiàn)第四章：電法勘探（電法勘探是以巖（礦）石間的電性差異為基礎(chǔ)，通過觀測和研究與這種電性差異有關(guān)的電場和電磁場的分布特點和變化規(guī)律，來查明地下構(gòu)造或?qū)ふ矣杏玫V產(chǎn)的一類地球物理勘探方法。）電阻率法是傳導(dǎo)類電法勘探方法之一；注：電阻率值越大，導(dǎo)電性越差，當電流沿著一段導(dǎo)體的延伸方向流過時，導(dǎo)體的電阻R與其長度L成正比，與垂直于電流方向的導(dǎo)體橫截面積S成反比，即 R=ls。式中比例系數(shù)成為該導(dǎo)體的電阻率。因此電阻率在數(shù)值上等于電流垂直通過單位面積立方體截面時，該導(dǎo)體所呈現(xiàn)的電阻。電阻率的倒數(shù)即為導(dǎo)電率，直接表征了巖石的導(dǎo)電性能。地電斷面:是指根據(jù)地下地質(zhì)體電阻率的差異性而劃

12、分界線的斷面。這些界線可能同地質(zhì)體、地質(zhì)層位的界線吻合，也可能不一致。視電阻率實質(zhì):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。電剖面法:電剖面法是電阻率法中的一個大類。 特點：采用不變的供電極距，并使電極裝置沿觀測剖面移動，逐點觀測視電阻率的值，由于供電極距不變，探測深度就可以保持在同一范圍內(nèi)，因此，電剖面法了解的是沿剖面方向，地下某一深度范圍內(nèi)不同電性物質(zhì)的分布情況。分類：1聯(lián)合剖面法，2對稱剖面法，3中間梯度法。聯(lián)合剖面法非常適合尋找產(chǎn)狀陡傾的層狀或脈狀地質(zhì)體（當供電極距大于這些地質(zhì)體的寬度時，可以把它們視為脈狀良導(dǎo)體）。雖然利用聯(lián)合剖面法在直立高阻薄脈上也有異常顯示，但其效果比在直

13、立低阻薄脈上差，加之與其它對高阻薄脈同樣有效的電剖面方法相比，它的效率又低，因此，一般都不用聯(lián)合剖面法尋找高阻地質(zhì)體。聯(lián)合剖面法優(yōu)缺點優(yōu)點： 由兩個三極裝置組成，可以提供較為豐富的地質(zhì)信息，分辨能力強，異常明顯等，并且可以定性判斷良導(dǎo)薄脈體的脈頂位置及脈的傾向。出現(xiàn)“正交點”缺點： 有無窮遠極，野外工作中裝置笨重，地形影響大。適用范圍： 此方法可用于尋找產(chǎn)狀陡傾的層狀或脈狀低阻體或斷裂破碎帶，劃分巖層的直立接觸面等 中間梯度法特點：（1）利用均勻場勘探。 （2）裝置系數(shù)K不是恒定的，而是逐點變化的；（3）由于AB供電極距大，不僅在AB連線的中部，同時在連線兩側(cè)1/6AB范圍內(nèi)電場均近似于均勻電場，具有“一線供電，多線測量”的優(yōu)點，效率較高。應(yīng)用范圍：中間梯度法主要用來尋找產(chǎn)狀陡傾的高阻薄脈（如石英脈、偉晶巖脈等）優(yōu)點： 裝置簡單，尋找產(chǎn)狀陡傾的高阻薄脈的效率高，并具有“一線布極，多線測量”的特點”。缺點： 應(yīng)用面較窄，低阻異常不明顯，一般不用此方法尋找低阻對稱四極剖面法的實際應(yīng)用：