中國地質(zhì)大學(xué)地球物理實習(xí)報告_電法分解

1、應(yīng)用地電學(xué)實習(xí)報告班級：10101111學(xué)號：101011111姓名：大好人指導(dǎo)教師：葉高峰中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院2014年7月第一章前言.1 1第一節(jié)實習(xí)任務(wù)、目的和意義 第二節(jié) 工區(qū)的一般自然地理和經(jīng)濟地理情況.第三節(jié)物探工作完成情況一致性第二章工區(qū)地質(zhì)和地球物理特征.第三章工作方法技術(shù)及質(zhì)量評價.第一節(jié)中間梯度法.第二節(jié)電測深法第三節(jié)高密度電阻率法.第四節(jié) 音頻大地電磁法.第五節(jié) 測區(qū)范圍與測網(wǎng)布置.第六節(jié)野外作業(yè)要求.第四章資料處理.第一節(jié)中間梯度法.第二節(jié)偶極電測深法.第三節(jié)高密度電阻率法.第四節(jié) 音頻大地電磁測深法.第五章解釋推斷.第六章結(jié)論與建議第一章前言電法勘探

2、以巖（礦）石間電磁學(xué)性質(zhì)及電化學(xué)性質(zhì)的差異作為物質(zhì)基礎(chǔ)，在 不同的應(yīng)用對象中，采用不同的變種或分支方法。電法勘探通常用以勘探石油與 天然氣和煤田地質(zhì)構(gòu)造，尋找金屬與非金屬礦產(chǎn)，進行水文工程地質(zhì)、城市環(huán)境 與建筑基礎(chǔ)及地下管線鋪設(shè)情況的勘查等。第一節(jié)實習(xí)任務(wù)、目的和意義本次實習(xí)要求學(xué)生學(xué)會熟練地使用和維護電法儀器和設(shè)備。學(xué)習(xí)并掌握多種電法勘探分支方法的野外基本工作方法和技術(shù)，并能處理野外出現(xiàn)的一般故障問 題；以實習(xí)小組為單位，完成工區(qū)內(nèi)一部分測點的數(shù)據(jù)采集工作，較準(zhǔn)確地獲得每個測點的觀測數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作技能。1 1、熟悉電法勘探儀器和裝備的工作原理、性能，掌握實習(xí)中所用的儀器的 操作步驟

3、和維護方法，學(xué)會具體操作電法勘探儀器。2 2、掌握野外施工中電法各分支方法的工作方法和技術(shù)問題，如測站布置、 導(dǎo)線敷設(shè)、電極埋置、實際觀測等。此次用到的方法有中梯激電法，電測深法， 高密度電阻率法和大地音頻電磁法。3 3、掌握觀測數(shù)據(jù)的整理、反演和圖示方法，對實習(xí)中的實測數(shù)據(jù)進行資料 處理、反演和結(jié)果成圖等工作。4 4、熟悉異常的解釋推斷原則及其解釋方法，對結(jié)果圖件進行解釋。5 5、掌握編寫電法成果報告的原則和方法，并編寫電法勘探成果報告。第二節(jié)自然地理和經(jīng)濟地理情況秦皇島，是河北省省轄市，位于燕山山脈東段丘陵地區(qū)與山前平原地帶，地勢北高南低，形成北部山區(qū)一低山丘陵區(qū)一山間盆地區(qū)一沖積平原區(qū)一

4、沿海區(qū)。 北部山區(qū)位于秦皇島市青龍滿族自治縣境內(nèi)，海拔在10001000 米以上的山峰有都山、祖山等 4 4 座。|低山丘陵區(qū)主要為北部的山間丘陵區(qū)，海拔一般在 100100 200200 米之間，集中 分布于盧龍縣和撫寧縣，該區(qū)是秦皇島市甘薯、旱糧及工礦區(qū)。山間盆地區(qū)位于 秦皇島市西北和北部區(qū)域的撫寧、燕河營、柳江三處較大盆地，該區(qū)是糧食作物 的主產(chǎn)區(qū)。沖積平原區(qū)，主要在海拔 0 0-2020 米區(qū)域，分布在撫寧縣和昌黎縣。沿海區(qū)， 主要分布在城市三區(qū)和撫寧、昌黎兩縣，該區(qū)域是秦皇島市重要沿海旅游資源區(qū)， 有山海關(guān)、北戴河、南戴河等獨特的自然和人文景觀，是中國著名的避暑勝地。秦皇島市的氣候類

5、型屬于暖溫帶，地處半濕潤區(qū)，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候。 因受海洋影響較大，氣候比較溫和，春季少雨干燥，夏季溫?zé)釤o酷暑，秋季涼爽 多晴天，冬季漫長無嚴(yán)寒。轄區(qū)內(nèi)地勢多變，但氣候影響不大。20132013 年最低氣溫-18-18C,最高氣溫 3535C。秦皇島是全國綜合交通樞紐城市， 京哈高速公路、 沿海高速公路、 承秦高速 公路、 102102、205205 國道貫穿全境。截止 20122012 年底全市公路通車總里程達(dá)到 87748774 公里，高速公路通車?yán)锍踢_(dá)到 269269 公里。、石間薙:嚴(yán)1*匚 一科關(guān)機專固本次電法教學(xué)實習(xí)工區(qū)位于河北省秦皇島市北戴河區(qū)燕山大學(xué)北側(cè)，坐標(biāo)119119

6、E E，39.5439.54 N N。與中國地質(zhì)大學(xué)北戴河實習(xí)基地距離約1km1km，交通便利。工區(qū)位于燕山大學(xué)北側(cè)小樹林中，地表被第四紀(jì)沉積物覆蓋，工區(qū)內(nèi)地形平 坦，利于電法的施工，但由于工區(qū)附近有高壓線及道路，會對勘探結(jié)果有一定干擾。第三節(jié)物探工作完成情況一致性此次實習(xí)主要以教學(xué)認(rèn)識為目的，實習(xí)日期為20142014 年 7 7 月 1414 日至 1717 日。實習(xí)過程中用到的主要儀器有 DZF-DZF-5 5型大功率激電發(fā)送機、 DWJ-3DWJ-3B B激電接 收機、 DCX-1DCX-1A A多功能高密度電法儀以及 EH4EH4 連續(xù)電導(dǎo)剖面儀。主要儀器設(shè)備如下表：表 2 2 電法

7、儀器設(shè)備一覽表儀器數(shù)量DZF-5DZF-5 型大功率激電發(fā)送機1 臺DWJ-3BDWJ-3B 激電接收機3 臺DCX-1ADCX-1A 多功能高密度電法儀1 臺| |EH4EH4 連續(xù)電導(dǎo)剖面儀|1 臺jj-1北港IIED山廊關(guān)區(qū)I無寧縣禹奈港g大蒲河糖面山鄉(xiāng) #孟菱輯厶A A. %第二章工區(qū)地質(zhì)和地球物理特征工區(qū)處于華北地臺東部邊緣，屬于山海關(guān)隆起的東部?；椎貙邮翘糯?混合花崗巖。在呂梁運動時期，地殼運動時期，地殼開始上升，地層受到剝蝕， 致使元古代以后的地層大量缺失，僅在某些局部地區(qū)見到侏羅紀(jì)系地層，組成近 南北向傾斜。在燕山運動時期，工區(qū)發(fā)育了一些南北一東西向兩組共軛斷裂及 NEN

8、E SWVSWV 向斷裂。由于巖漿上涌，沿早期斷裂形成了各種巖性的巖脈，主要是： 輝綠巖巖脈，花崗斑巖以及偉晶巖巖脈等。輝綠巖巖脈和圍巖存在較大的磁性差 異。第三章觀測方法、儀器及觀測參數(shù)第一節(jié)中間梯度法1 1、中間梯度法的裝置是將供電電極 A A 和 B B 固定在相距很遠(yuǎn)的地方，測量電極 MNMN 在 ABAB 中段1/31/3 的范圍內(nèi)逐點觀測。在半無限介質(zhì)的條件下，ABAB 中部三分之一范圍內(nèi)的電場可近似認(rèn)為是均勻的。由于在測量中ABAB 固定不變，MNMN 沿剖面移動，所以其視電阻率曲線反映了地電斷面沿水平方向的分布情況。中間梯度裝置示意圖2 2、裝置選擇ABAB 的選擇應(yīng)考慮裝置為

9、某一極距時的有效勘探深度；測量電極距通常取 MN=(1/50-1/30)ABMN=(1/50-1/30)AB ；供電電極的數(shù)目根據(jù)供電電流和接地條件確定。3 3、野外觀測參數(shù)為視極化率和視電阻率。視極化率的觀測精度由點位誤差和電測本身兩部分因素決定。 由于點位誤差 對視極化率的精度影響甚小，故視極化率大于 3%3%的地段，用總均方相對誤差 M M 來評價，在視極化率小于等于 3%3%的地段，規(guī)定使用總均方誤差來評價觀測精度。視電阻率觀測精度主要受電測自身觀測誤差和測地工作精度影響。電測自身觀測誤差應(yīng)包括 U U、I I 的觀測誤差和“其他”誤差?！捌渌闭`差一般包括布極 不準(zhǔn)引起的誤差、電極極

10、差變化、自然電位變化、儀器本身性能變化等引起的誤 差，這些誤差疊加成所謂的“無位誤差”。4 4、本次中梯法采用的儀器為北京地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的 DZF-5DZF-5 型大功率激電發(fā)送機 和 DWJ-3DWJ-3B B激電接收機。第二節(jié)電測深法1 1、裝置類型電測深常用的裝置形式為對稱四極裝置或偶極- -偶極裝置。（1 1）、對稱四極裝置該裝置供電極距主要根據(jù)工區(qū)基巖頂面 （或探測對象頂部）的平均埋深或疏松層 的平均厚度 H H 來確定。供電電極距 ABAB 至少應(yīng)為探測對象頂部埋深的 4646 倍； 測量電極距 MNMN 應(yīng)不小于探測對象頂部埋深，但也不宜超過 AB/3AB/3。1 |1 1FAM

11、n/2NHv- - 十TUT十AMNB圖對稱四極裝置圖（2 2）、偶極- -偶極裝置偶極- -偶極裝置通常使 AB=MN=aAB=MN=a，0000 = =（n+1n+1）a a，n n 為整數(shù)，a a 的大小應(yīng)為 （1/61/41/61/4）0000 。1- -II1-n口ycl*c1 1 cl-1 1ClIIII-0記錄點記錄點2- -丄 丄A 0 BM O1N圖偶極-偶極裝置示意圖圖偶極裝置電剖面法示意圖2 2、本次電測深法采用的儀器為：北京地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DZF-5DZF-5 型大功率激電發(fā)送機和 DWJ-3BDWJ-3B 激電接收機，觀測參數(shù)是視電阻率和視極化率。第三節(jié)高密度電阻率法

12、高密度電磁法是傳統(tǒng)電阻率法的變種方法， 可以同時完成電剖面和電測深兩 種形式的測量。高密度電阻率法的基本原理與傳統(tǒng)電阻率法完全相同，所不同的是在觀測中設(shè)置了較高密度的測點。相對于常規(guī)電阻率法，主要具有如下特點：a.a. 電極布設(shè)是一次完成的，效率較高；b.b. 電極布置較密，能有效地進行多種電極排列和多個電極距的掃描測量，同 時具有剖面測量和測深兩種性質(zhì)，因而可以獲得較豐富的關(guān)于地點斷面結(jié)構(gòu)特的 地質(zhì)信息。本次實習(xí)儀器采用北京地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的 DCX-1ADCX-1A 多功能高密度電法儀。第四節(jié) 音頻大地電磁法電磁法主要利用巖礦石的導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性和介電性的差異，觀測研究人工或 天然形成的電磁場

13、的分布規(guī)律(頻率特性和時間特性)，解決有關(guān)的地質(zhì)問題。 音頻大地電磁法主要觀測由于雷電作用產(chǎn)生的音頻(n n *10*10A00 n*10MHzn*10MHz )大地 電磁場。但由于音頻大地電磁法的觀測頻段內(nèi)， 天然大地電磁場的強度較弱，人 文干擾大，所以信噪比很低，野外數(shù)據(jù)采集十分困難，需要長時間采集并采用多 次疊加技術(shù)。1 1、儀器設(shè)備本次實習(xí)使用 EH-4EH-4 系統(tǒng)。 EH4EH4 連續(xù)電導(dǎo)剖面儀是屬于混合源的儀器， 在頻 率 （10-100010-1000 ）HzHz 范圍內(nèi)采集天然電磁場信號，在頻率（750-92k750-92k） HzHz 范圍內(nèi)使 用人工源信號。接收裝置包括不

14、銹鋼電極、接地電纜、前置轉(zhuǎn)換器、磁探頭、主 機、傳輸線纜、12V12V 蓄電池。2 2、數(shù)據(jù)采集EH-4EH-4 野外測站布置方式與 MTMT 方法類似，但 EH-4EH-4 系統(tǒng)的電極距較小，一般 為幾十米。使用的電極為金屬桿狀電極。只觀測水平方向的磁場，磁傳感器同樣 要求水平放置并埋入地下。第五節(jié) 測區(qū)范圍與測網(wǎng)布置1 1、定測區(qū)范圍的原則a a 測區(qū)范圍應(yīng)包括整個被探測地質(zhì)體可能賦存的地段，并向外擴展有足夠 的背景場。b b、 確定追索性的測區(qū)時包括全部或部分已知地質(zhì)體；c c、 盡量包括某些地質(zhì)情況比較清楚的地段，特別是與研究目標(biāo)有關(guān)的天然 露頭或探礦工程分布地段；d d、 在前人的工

15、作基礎(chǔ)上擴大測區(qū)范圍時，應(yīng)在測區(qū)邊緣重復(fù)部分測線，以 便于成果的聯(lián)系與利用。e e、 考慮地形、地貌，兼顧施工方便。f f、 測網(wǎng)形勢取決于探測對象的分布范圍和平面分布形態(tài)。測網(wǎng)密度應(yīng)根據(jù) 地質(zhì)目的、工作性質(zhì)、探測對象的空間位置以及采用的裝置形式等因素確定。2 2、測線方向的確定原則a a 、測線（或剖面）應(yīng)盡量垂直于被探測對象的走向，并應(yīng)盡可能避免或減 小地形影響和其它干擾因素的影響。b b 、測線或剖面還應(yīng)盡量與測區(qū)中的地質(zhì)勘探線、典型地質(zhì)剖面相結(jié)合。c c 、當(dāng)探測對象的走向變化復(fù)雜以至于測線方向無法隨之變化時，可以垂直 其平均走向布置測線，并按實際需要加密；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有意義地質(zhì)體的走向與測

16、線交 角過小以至于影響解釋推斷和地質(zhì)效果時，必須以實際資料來說明其影響程度， 并垂直于有意義地質(zhì)體走向另行布置補充剖面。d d 、當(dāng)工作過程中發(fā)現(xiàn)電測主體異常走向與測網(wǎng)基線交角過大，以至影響推 斷解釋和地質(zhì)效果時，應(yīng)放稀測網(wǎng)并改為控制剖面觀測。在充分了解待測地段異 常走向變化的復(fù)雜程度之后，可酌情改變測線方向。e e、對于某些特定情況，還應(yīng)設(shè)計縱剖面測量。第六節(jié)野外作業(yè)要求1 1、檢查觀測檢查觀測是改變工作條件的重復(fù)觀測，即操作者本人對已完成的原始觀測點 或極距進行的抽樣檢查或?qū)|(zhì)量有疑義地段或極距的檢查。檢查觀測與原始觀測 數(shù)據(jù)之間計算統(tǒng)計的誤差，不作為衡量測區(qū)觀測質(zhì)量的一項指標(biāo)， 但可以作

17、為分 析工作質(zhì)量情況的一種參考量。2 2、不極化電極接地的技術(shù)要求：在接地點挖電極坑，坑內(nèi)不得留有碎石及雜草；地表干燥時應(yīng)提前在坑內(nèi)澆水，確保不極化電極接地電阻較小；不極化電極不可埋設(shè)在流水、污水或廢水中，盡量減少兩極溫差；當(dāng)接地點受自然條件限制要移動電極布設(shè)位置時，其移動方向應(yīng)垂直測線， 其移動距離不應(yīng)大于觀測點點距的 1/51/5。七、質(zhì)量檢查質(zhì)檢評價以系統(tǒng)檢查觀測為主，返程檢查觀測為參考，分別進行平均絕對誤 差的計算。不論何種方法，測區(qū)和地段的野外觀測質(zhì)量，除應(yīng)以系統(tǒng)檢查觀測結(jié) 果為主要依據(jù)之外，還應(yīng)該結(jié)合儀器性能、觀測方法技術(shù)的具體措施、異常與畸 變情況的現(xiàn)場處理、檢查觀測的統(tǒng)計結(jié)果等

18、綜合分析。 本次實習(xí)重復(fù)讀數(shù)每次均 在 5%5%誤差范圍內(nèi)，可以確定誤差在精度要求范圍之類。第四章資料處理4.1原始資料的檢查野外作業(yè)過程老師及助教對我們所使用儀器設(shè)備的性能和各項技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計或規(guī)范要求進行檢查；并在最后對我的觀測曲線是否完整；觀測結(jié)果是否符合設(shè)計或規(guī)范要求;系統(tǒng)檢查觀測結(jié)果是否達(dá)到設(shè)計要求；進行評價。進而是我們得到相對較準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。4.2資料的預(yù)分析和處理（1） 在資料整理中應(yīng)進行各項相應(yīng)的校正；（2）分析觀測結(jié)果的質(zhì)量，包括觀測精度、測網(wǎng)密度、反映異常的詳細(xì)程度、是否存在局 部地段的系統(tǒng)誤差；（3）識別人工和其它非地質(zhì)因素對觀測結(jié)果的影響，估計其影響的程度，視需要和可

19、能進 行必要的補充工作；（4）確定視參數(shù)的背景值和異常下限；（5）劃分異常。第五章，資料的解釋由圖可看出，150m150m 處存在高極化體，而其他部分視極化率 較低接近于零。由圖可知 0-1400-140 點視電阻率較低月為0-1500-150 歐姆*m*m，且在150m150m 點處取極小值，從 150m150m 到 340m340m 視電阻率逐漸增高， 并在約340m340m 處取得極大值。SS64OEUJMS題S120中間鞭法從睥平醯姜羅61W0510 1520090他咖期冊伽2?02?0別250240250240劄血加沏劃伽訓(xùn)御伽軸仙珈飾御列印m m印I Inyny ra&ra

20、& BbBbM11000(*)測510480450420390360330300270240210180150120510480450420390360330300270240210180150120刃冊馳0-300-30別ogw002oglOOLogI位位 I(m)在中間梯度法電阻率平面圖中我看到在（0 20）點和（150 0）點 電阻率取極小值。在0-150點視電阻率普遍偏低。而隨著x的增大， 電阻率逐漸增加并在（335335 0 0）點取得極大值。故此認(rèn)為斷層在（150 0）至U（ 15520）附近。但在（320320 2020）和（345345 2020）點處出現(xiàn) 兩個相對小的

21、電阻率個人初步認(rèn)為是這兩個點下可能存在 非常小的異常體。在對稱四極電阻率平面圖中我得到了與中間梯度法電 阻率平面圖相似的結(jié)論但在（320320 2020）和（345345 2020）點處我 發(fā)現(xiàn)未出現(xiàn)兩個相對小的電阻率，故此認(rèn)為中間梯度法電阻 率平面圖中的兩個異?？赡苁侨藶椴僮鬟^程中造成的錯誤。而在中間梯度法極化率平面圖中只有80-16080-160 部分為高極化率故此其他部分極化率較小。在對稱四極極化率剖面圖 中只有很小的一片區(qū)域為低極化率，在（0 0 2020）部分極化率最低。而從（4040 0 0）到（6060 0 0）為高極化率。120120中間梯度法極化率平面圖姜東廷_8刪WWSffl姜羅41(m)0510 1520m m /(/(置OOEOSLOOL/ / O O OLOLONME$ $ LI/LI/】100100440440衛(wèi)防8 8“何位5 5皿冊爼彷2 2 11111111111111 AuAu AuAu AuAu AuAu AuAu o o AuAu AuAu AuAu AuAu AuAu AuAu AuAu AUAU120120大地音頻電磁相位剖面圖姜東廷從大地音頻電磁相位剖面圖中頻率由低到高對應(yīng)接收到由深到淺的地層的