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文檔簡介

1、 地球物理勘探課后作業(yè)題1. 正常重力:正常重力場中的重力。地球的正常重力是由赤道向兩極逐漸增加的。赤道處為9780300g.u.,兩極處為9832087g.u. 。2. 剩余密度:地質體密度()和圍巖密度(0)的差值,稱為剩余密度。3. 剩余質量:地質體的剩余密度和它體積的乘積稱為地質體的剩余質量。4. 固體潮:地球并非剛體,引力的變化除形成海潮外,還引起地球固體部分周期性的變形,這種變形稱為“固體潮”。 5.參考橢球體:地球的形狀實際上并不規(guī)則,為便于計算正常重力值,我們選擇一個內部物質呈均勻同心層分布,且與大地水準面偏差最小的旋轉橢球體作為地球的形狀,這個橢球體稱為參考橢球體。

2、6.地形校正:地形起伏往往使得測點周圍的物質不能處于同一水準面內,對實測重力異常造成了嚴重的干擾,因此必須通過地形校正予以消除。其辦法是:除去測點所在水準面以上的多余物質,并將水準面以下空缺的部分用物質填補起來。7.高度校正:地面每升高 1m 重力減小約 3.086g.u.,所以高度校正值 g高為:8.中間校正:消除水準面與大地水準面或基準面 間還存在著一個水平物質層 的影響就是中間層校正。9.布格校正:高度校正和中間層校正都與測點高程h有關,在重力測量中,他們都是 考慮觀測點與大地水準面間物質引力影響所作的校正。因此常把這兩項合并起來。10.均衡校正:均衡校正分兩步進行:

3、先進行全地形校正,再計算這部分物質沿垂直方向均勻充填到均衡補償面,即所謂補償質量所產生的引力效應(稱補償校正gc),然后加到觀測重力值中去。這兩個步驟合稱均衡校正。11.重力異常及其產生原因?答:由于質量剩余,在地面某點P產生一個指向地質體質量中心的附加引力(場強度)E 該附加引力在正常重力方向( 鉛垂方向 )上的投影,即為重力異常。 原因:1).測量點在地球自然表面,而不是大地水準面上2)地殼內部物質密度分布不均勻   3 )地球內部物質變化及重力日變化。12.探測重力異常應具備的條件?答:要獲得探測對象產生的重力異常,一般應具備如

4、下五個方面的條件: 第一,必須有密度不均勻體存在,即探測對象與圍巖間要有一定的密度差,當地質體密度>圍巖密度0 時,可觀測到重力高;當<0 時,可觀測到重力低;當=0 時,則觀測不到重力異常。  第二,僅有密度不均勻體的分布,并不一定能產生重力異常。如一組水平巖層,密度不均勻體必須沿水平方向密度變化,即要有一定的構造形態(tài),才能引起重力異常。   第三,不僅探測對象與圍巖要有一定的密度差,而且剩余質量不能太小。 第四,探測對象不能埋藏過深。 第五,能否取得探測對象產生的異常,

5、還取決于該異常能否從干擾場中辨別出來。只有地形不太復雜,圍巖密度比較均勻,探測對象與圍巖的密度差較大,且其它地質體的干擾場能從實測異常中消除時,重力勘探才能取得較好的地質效果。13.巖礦石的剩磁:巖礦石在生成時,處在一定的條件下,受當時的地磁場磁化、成巖后經歷漫長的地質年代,所保留下來的磁化強度,簡稱為巖礦石的剩磁。14.地磁要素:地磁要素是示地表任意點地磁場大小和方向特征的物理量。包括以下方面:地磁場總強度T:  與磁法勘探中的感應磁化強度Mi密切相關。磁北方向H :T的水平分量。磁傾角I: T和水平面之間的夾角,上傾為正,下傾為負。磁偏角D:磁子午面和地理子午面之間的夾角。磁北自

6、地理北向東偏為正,西偏為負。15.居里溫度:居里溫度或磁性轉變點,是指材料可以在鐵磁體和順磁體之間改變的溫度,即鐵電體從鐵電相轉變成順電相引的相變溫度。16.居里等溫面:指磁性巖石在地溫的作用下失去鐵磁性而變?yōu)轫槾判缘牡葴囟让妗?7.地球的磁場組成:存在于地球周圍的具有磁力作用的空間,稱地磁場,它是由基本磁場 ( 主磁場 ) 、變化磁場和磁異常三部分組成。18.磁異常及其產生原因 ?答:磁異常:1)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的差異。 2)原因:磁異常是地下巖、礦體或地質構造受到地磁場磁化以后,在

7、其周圍空間形成、并疊加在地磁場上的次生磁場,因此它屬于內源磁場。19.簡述古地磁學在地學中的應用? 答:1)大陸漂移的古地磁證據:古地磁學是板塊學說賴以建立的三大支柱之一。利用巖石剩余磁化強度的方向計算得到的古地磁極的位置即為當時地理極的位置。各大陸之間在磁極的明顯不整合,表 明大陸之間發(fā)生過平移或旋轉。2)海底擴張的古地磁證據:海底條帶狀磁異常的發(fā)現和解釋,對海底擴張假說是有利的支持。地磁極性翻轉定量解釋了海底條帶狀磁異常和海底擴張的假說。3)應用古地磁研究區(qū)域地質構造:巖石形成時獲得原生磁性后,如果發(fā)生構造運動,致使處于構造不同部位的巖石之間改變了它們生成時期的相對位置。這樣, 保存在巖石

8、中和穩(wěn)定的原生剩磁也隨著巖石載體一起改變其空間位置。如果我們測定現代處于構造各個不同部位的巖石中的剩余磁性方向,找出它們之間方向相對變 化的規(guī)律,就可以反過來推斷和驗證該構造運動發(fā)生的方式和方向。4)利用古地磁資料對比巖層。20.地電斷面:指根據地下地質體電阻率的差異而劃分界限的斷面。21.裝置系數:是一個與各電極間的距離有關的物理量,在野外工作中由裝置形式和極距來確定計算的。22視電阻率:視電阻率是在電場有效作用范圍內各種地質體電阻率的綜合影響值(s=K*(VMN/I))23.電測深與電剖面法的區(qū)別和聯系? 答:電測深法特點:隨供電電極距的加大,逐次觀測的視電阻率反映了地下電性層隨深度增大變

9、化的分布特征。但在實際測量中, AB極距不斷加大, 測量電極MN固定不變,UMN 將逐漸小到不可測。 電剖面法特點:各電極之間保持一定距離,同時沿測線移動,逐點觀測UMN 、 I、計算測線之下地電斷面視電阻率rs沿測線方向的綜合變化。24.高密度電阻率法及其與常規(guī)電阻率法的區(qū)別與聯系? 答:高密度電法的基本原理與常規(guī)的電阻率法完全相同。與常規(guī)電法相比,高密度電法具有以下優(yōu)點:(1)由于電極的布設是一次完成的,測量過程中無須跑極,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,通過電極變換和數據轉換可獲得多種裝置的 斷面等值線圖;(3)可進行資料的現場實時處理與成圖解釋;(4) 成

10、本低,效率高。 25.電磁法的概念及分類?答: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,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資源或解決其他地質問題的一類電法勘探方法。 分類:1)按場源的形式可分為人工場源和天然場源兩大類。前者包括回線法、偶極剖面法、無線電波透視法、甚低頻法和地質雷達等,后者包括天然音頻法和大地電磁法等2)按發(fā)射場性質不同,又分為連續(xù)譜變電磁法和階躍瞬變電磁法兩類。3)按工作環(huán)境,可以分為地面、航空和井中電磁法三類。26.什么是瞬變電磁法?說明其主要應用。 答:它是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)射一次脈沖磁場,在一次脈沖磁場間歇期間,利用線

11、圈或接地電極觀測二次渦流場的方法。也稱時間域電磁法(Time domain electromagnetic methods),簡稱TEM。 應用領域相對更加廣泛。瞬變電磁法可以解決的地質問題有:能源、礦產勘查、水文、工程、環(huán)境地質調查、考古探測等。 27.探地雷達的基本原理?它的主要應用是什么?答:探地雷達法,是利用一個天線發(fā)射高頻寬帶(1MHz1GHz)電磁波,另一個天線接收來自地下介質界面的反射波而進行地下介質結構探測的一種電磁法。 主要應用在環(huán)境、工程探測中,例如劃分花崗巖風化帶、隧道探測等。28.波阻抗 :地震波在介質中傳播時,作用于某個面積上的壓力與單位時間內垂直通過此面積的質點流量

12、(即面積乘質點振動速度)之比,具有阻力的含義,稱為波阻抗,其數值等于介質密度p與波速V的乘積。29.費馬原理:波沿射線傳播的時間是最小的,即費馬時間最小原理。30.惠更斯原理:波傳播時,任一點處質點的新擾動,相當于上一時刻波前面上全部新震源所產生的子波在該點處相互干涉疊加形成的合成波,稱為惠更斯原理。31.共中心點道集:此道集是地震資料處理中最常用的一種道集形式,其道集中的所有道來自于同一個中心點。通過抽道集就可得到共中心點道集,即經常用的CMP道集,該道集進行動校正、水平疊加,就可得到水平疊加剖面。共中心點道集,主要是消除多次波,面波等的影響,其象空間的一個脈沖對應目標空間一個圓,同理也可進

13、行偏移。32.同相軸:將各道記錄振幅開始增大的點(或振幅最大的點)連接起來就構成各種波的同相軸。33.動校正:介質均勻時,水平界面的反射波時距曲線為雙曲線,將各道記錄的反射波旅行時逐點地校正為各檢波點至炮點的終點處的回聲時間,這時時距曲線就變成了一條水平直線稱為動校正。34.靜校正:實際工作中,由于地形起伏、地下介質不均勻、地表低速帶和炮點深度影響,會使反射波時距曲線產生畸變。這時即使動校正準確,時距曲線也仍存在畸變。還必須消除由上述原因造成的反射時差t,這稱為靜校正。35.水平疊加:將共反射點時距曲線進行動,經校正后屬于同一反射點的反射波振動相位完全相同的曲線進行的疊加處理。36. 爆炸產生

14、的地震波的類型與特點?答:地震波分為兩類。一類是體波,它在整個彈性體內傳播,又分為縱波和橫波。另一類是面波,它只存在于巖層分界面附近,并沿介質的自由面或界面?zhèn)鞑?包括瑞利面波和勒夫面波。37.反射地震勘探中有效波與干擾波?答:一般用于解決所提出地質問題的波稱為有效波。而所有妨礙分辨有效波的其他波都屬于干擾波。 38.二層水平模型產生反射和折射的物性前提,簡述(直達波、反射波和折射波)地震波時距曲線特點? 答:1)在均勻地層中由震源直接傳播到觀測點的地震波稱為直達波。時距方程為:直達波時距曲線是通過原點的對稱直線。求此直線斜率的倒數即得波速V。 2)反射波的時距曲線特點:1)形狀:都是雙曲線 2

15、)x=0時,得到回聲時間  t0=2h/v 界面水平時,t0與tmin一致;界面傾斜時,t0與tmin不一致 3)極小點位置:x=xm=±2hsin 此時:tm=O*M/v=2hcos/v,位于R的上升方向 4)彎曲程度: K=1/v*=dt/dx 當x0時(極小點坐標),V*無窮,k0 當x無窮時,V*V,k1/V 而且界面越升,V*越大,k越小,彎曲程度越小,對應的時距曲線越平緩。 3)折射波的時距曲線特點:1)形狀:兩條直線,并且兩直線不過原點。2)斜率:隨介質結構情況的不同而不同。視速度:界面上傾、下傾方向視速度不同,視速度取決于傳播速度和界面傾角。3)存在tou或

16、tod(截距),存在盲區(qū),接收時應避開盲區(qū) 4)在同一排列O1,O2分別激發(fā)接收可得最大時間相等。39.簡述物探工作的一般過程和特點?答:一.接受/聯系確認任務(任務書/合同),搜集資料,現場踏勘,編寫工作設計書     二.野外施工,資料采集,數據質量評價     三.數據資料處理、分析、解釋     四.勘察工作報告編寫、評審。 特點:1.透過覆蓋層尋找隱伏的地質構造或盲礦體 2.工作效率高、施工進度快、成本低(這是因為,用儀器觀測

17、地球物理場比直接揭露巖、礦體簡便易行) 3.具有地質解釋的多解性 :即同一物理場的變化可由不同形狀 / 不同個數/ 不同深度或不同性質的地質體引起。40.地球物理勘探方法在煤田資源勘查中任務與作用? 答:方法:重力勘探,電法勘探,磁法勘探,地震勘探。1 重力勘探:用于深部構造,區(qū)域構造,施工簡便,成本低;用于區(qū)域普查階段,可探明地層結構,基地起伏,劃分區(qū)域構造,可以圈定含煤盆地以及沉積巖內部構造。2 磁法勘探:主要用于尋找磁性礦產,地質填圖,研究大型地質區(qū)域構造;操作方便,成本低,精度也低。用來研究基地構造,巖漿巖沉積巖和變質巖的分布。3 電法

18、勘探:場源種類多,應用空間范圍廣。主要方法有:電阻率法,電測深,激發(fā)極化法,充電法等。主要用于尋找含煤區(qū),圈定煤系賦存范圍,追索煤層分布,劃分巖性段以及探測含水斷層分布和特征。常應用在廢礦井,采空區(qū),水文地質,工程地質以及地下水等。4 地震勘探:其特點是精度高。方法有反聲波法和折射波法。主要用于地層的標定和劃分,確定覆蓋層厚度,圈定地下煤系。41.巖石極化現象及成因?答:一般情況下物質都是電中性的,即正負電荷保持平衡。但是,某些巖石和礦石在特定的自然條件下,在巖石中產生的各種物理化學過程作用下,巖石可以形成面電荷和體電荷。巖石的這一性質稱為巖石極化。巖石極化分為兩種類型:(1)自然極化是由不同地質體接觸處的電荷自然產生的或由巖石的固相骨架與充滿空隙空間的液相相接觸處的電荷自然產生

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