地球物理勘探概论复习题

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1、地球物理勘探复习资料地球物理勘探方法（简称“物探”）：是以岩矿石等介质的物理性质差异为物质基础，利用物理学原理，通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律以实现基础地质研究、环境工程勘察和地质找矿等目的的一门应用学科。地球物理勘探方法：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探、地热勘探。应用物探方法所必须具备的地质及地球物理条件：物性差异；具有一定的规模（即其大小相对于埋藏深度必须有相应的规模），能产生在地面上可观测的地球物理异常场。3.各种干扰因素产生的干扰场相对于有效异常场必须足够小，或具有不同的特征，以便能进行异常的识别。物探的多解性：物探资料往往具有多解性，即对同一异常场有

2、时可得出不同甚至截然相反的地质解释，这种情况往往是由于复杂的地质条件和地球物理场场论自身局限性所造成的。且不可避免。产生多解的原因：（1）数学解的不稳定性（2）观测误差（3）干扰因素（4）地球深部的不可入性所带来的观测数据中“信息量 ”的不足物探工作：先局部后整体第一章:重力勘探重力勘探是以研究对象与围岩存在着密度上的差异为前提条件的。地球上任何物体都要受到重力的作用。物体所受的重力P是除该物体之外的地球质量及其他天体质量对物体产生的万有引力F和该物体随着地球自转而引起的惯性离心力C的合力。P=F+C FGM1M2/R2 CMW2R惯性离心力C的方向垂直于地球自转轴，并沿着R指向球外，并且是由

3、赤道向两级逐渐减小的。惯性离心力C是相当小的，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确定的，其方向大致指向地心。地球周围具有重力作用的空间称为重力场。P=Mg。一个重力单位：gu 重力的单位：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、地球的重力场分为：1正常重力场、2重力场随时间的变化（长期变化和短期变化）、3重力异常1正常重力场结论：地球的正常重力是人们根据研究的需要而确定的，不同的学者计算出的正常重力值还有所区别，并不是客观上存在的正常重力场；

4、正常重力值只与计算点的纬度有关，沿经度方向没有变化；正常重力值在赤道处最小而在两极处数值最大正常重力值沿纬度方向的变化率与纬度有关，在纬度45处的变化率最大(不是线性变化)正常重力值随高度增加而减小，其变化率约为-3.086 g.um。造成地面上某点的重力观测值与该点的正常重力值偏差的原因有：1 重力观测是在地球自然表面而不是在水准面上进行的，自然表面与水准面间的物质及观测点与水准面间的高差会引起重力的变化2 地壳内部物质并不是呈同心层分布的，地壳内物质密度的不均匀分布，会造成实测值与正常值的差异3 地球内部物质的变动及重力日变也会引起重力场的变化三影响重力仪观测精度的因素：(1)温度影响 (

5、2)气压影响 (3)电磁力影响 (4)安置状态不一致的影响 (5)零点漂移 6）震动的影响零点漂移：弹性重力仪中的弹性元件，在一个力(如重力)的长期作用下将会产生蠕变和弹性滞后(弹性疲劳)等现象，致使弹性元件随时间推移而产生极其微小的永久形变，它严重地影响了重力仪的测量精度，带来了几乎不可克服的零点漂移。重力仪读数的这种随时间而改变的现象称为零点漂移(或叫零位变化)。为消除这一影响，必须获得重力仪零漂的基本规律和在工作时间段内零漂值的大小，以便引入相应的校正。所以，在制造仪器时，应选择适当材料和经过时效处理，尽量使零漂变小并努力作到使它为时间的线性函数。这一点，在恒温精度提高以后，是衡量重力仪

6、性能好坏的重要标志。此外，在野外工作中，必须在一批重力值已知的所谓重力基点网的控制下进行，才有可能进行零点校正。第三节 重力勘探工作方法测地工作：为了重力测量的进行和对测量结果进行各项校正，需配合一定的测地工作目的：确定观测点位的平面坐标并进行平面展点。进行重力数据各项外部校正使用（平面坐标和高程）（1）地形校正（包括野外实测近区地形校正值，利用测点及其测点以外的坐标）；方法：除去测点所在水准面以上多余的物质，并将水准面以下空缺的部分用物质填补起来。地形影响恒为负，地形校正恒为正（2）中间层校正（利用测点坐标）；当测点高于大地水准面或基准面时，h取正，反之取负。公式：（3）高度校正（利用测点坐

7、标）；当测点高于大地水准面或基准面时，h取正，反之取负。公式：（4）正常场校正（纬度校正，利用测点坐标）；在北半球当测点位于总基点以北时，D取正。反之取负。公式：注：（1）和（3）合并起来统称布格校正手段：各种测量仪器（经纬仪、水准仪、红外仪、GPS等）球体中心埋深增大时，重力极大值减小，异常宽度相应的增大，这条规律对任何形体都是适用的。重力异常的叠加;当球体异常的水平梯度大于单斜异常水平梯度时，在球体异常中心附近部位才能形成小的圈闭。当球体的剩余密度 0时叠加后的异常等值线是向异常升高的一方扭曲，反之，不形成圈闭，向异常降低一方扭曲区域异常是叠加异常中的一部分，主要是由分布较广的中、深部地质

8、因素引起的重力异常。这种异常特征是幅值较大，范围也较广，但水平梯度小。局部异常是叠加异常中的一部分，主要是指相对区域因素而言范围有限的研究对象引起的范围和幅度较小的异常，异常水平梯度相对较大。由于局部异常是从布格异常中去掉区域异常后剩余部分，故局部异常也称剩余异常。第二章，磁法勘探存在于地球周围的具有磁力作用的空间，称地磁场。它是由1：基本磁场、2：变化磁场和3：磁异常三部分组成。地磁要素是按一定的规律分布在地表的：（1）等Z线、等H线（等I线）都大致平行于地理纬线（2）在赤道附近（磁赤道上），垂直分量Z和磁倾角I为零，水平分量H最大，地下介质在这里被“水平磁化”。随着纬度的增大，Z和I的绝对

9、值也增大，而H逐渐减小。（3）在北半球T向下，I为正；在南半球T向上，I为负。地下介质在这里被“倾斜磁化”（4）在两极附近某处，I达到90，H为零，Z的绝对值最大，它们就是地球的磁极。在地理北极附近的叫“磁北极”，它具有S极的极性；在地理南极附近的叫“磁南极”，它具有N极的极性。处于这两个磁极附近的地下介质被“垂直磁化”磁测的野外工作方法:1磁测精度的确定（电子式磁力仪）（均方误差小于2nT的为特高精度磁测）2地磁场的日变观测（设立日变观测站作用是消除地磁场周日变化和短周期扰动等的影响）3岩石磁参数的测量有效磁化强度矢量：我们假设磁性体为均匀磁化且不考虑退磁和剩磁，磁体的总磁化强度矢量为M，M

10、s为M在XOZ(观测剖面)的投影（分量），为有效磁化强度矢量。在空间坐标系中，M可分解成Mx、My和Mz三个分量。其中Mx与Mz的合成矢量Ms称为有效磁化强度（或剖面磁化强度）， Ms与x轴正向的夹角i，称为有效磁化倾角。磁性体与其磁场的剖面对应关系1、两侧无负异常的T曲线：顺层（或顺轴）磁化无限延伸板状体（或柱状体）的T异常为两侧无负值的曲线2、一侧有负异常的T曲线：斜磁化无限延深板状体的T剖面曲线为一侧有负值的曲线3、两侧有负异常的T曲线：T剖面曲线两侧出现负值，是磁性体下延伸度不大的表现第四章：电法勘探（电法勘探是以岩（矿）石间的电性差异为基础，通过观测和研究与这种电性差异有关的电场和电

11、磁场的分布特点和变化规律，来查明地下构造或寻找有用矿产的一类地球物理勘探方法。）电阻率法是传导类电法勘探方法之一；注：电阻率值越大，导电性越差，当电流沿着一段导体的延伸方向流过时，导体的电阻R与其长度L成正比，与垂直于电流方向的导体横截面积S成反比，即 R=ls。式中比例系数成为该导体的电阻率。因此电阻率在数值上等于电流垂直通过单位面积立方体截面时，该导体所呈现的电阻。电阻率的倒数即为导电率，直接表征了岩石的导电性能。地电断面:是指根据地下地质体电阻率的差异性而划分界线的断面。这些界线可能同地质体、地质层位的界线吻合，也可能不一致。视电阻率实质:电场有效作用范围内各种地质体电阻率的综合影响值。

12、电剖面法:电剖面法是电阻率法中的一个大类。 特点：采用不变的供电极距，并使电极装置沿观测剖面移动，逐点观测视电阻率的值，由于供电极距不变，探测深度就可以保持在同一范围内，因此，电剖面法了解的是沿剖面方向，地下某一深度范围内不同电性物质的分布情况。分类：1联合剖面法，2对称剖面法，3中间梯度法。联合剖面法非常适合寻找产状陡倾的层状或脉状地质体（当供电极距大于这些地质体的宽度时，可以把它们视为脉状良导体）。虽然利用联合剖面法在直立高阻薄脉上也有异常显示，但其效果比在直立低阻薄脉上差，加之与其它对高阻薄脉同样有效的电剖面方法相比，它的效率又低，因此，一般都不用联合剖面法寻找高阻地质体。联合剖面法优缺

13、点优点： 由两个三极装置组成，可以提供较为丰富的地质信息，分辨能力强，异常明显等，并且可以定性判断良导薄脉体的脉顶位置及脉的倾向。出现“正交点”缺点： 有无穷远极，野外工作中装置笨重，地形影响大。适用范围： 此方法可用于寻找产状陡倾的层状或脉状低阻体或断裂破碎带，划分岩层的直立接触面等 中间梯度法特点：（1）利用均匀场勘探。 （2）装置系数K不是恒定的，而是逐点变化的；（3）由于AB供电极距大，不仅在AB连线的中部，同时在连线两侧1/6AB范围内电场均近似于均匀电场，具有“一线供电，多线测量”的优点，效率较高。应用范围：中间梯度法主要用来寻找产状陡倾的高阻薄脉（如石英脉、伟晶岩脉等）优点： 装置简单，寻找产状陡倾的高阻薄脉的效率高，并具有“一线布极，多线测量”的特点”。缺点： 应用面较窄，低阻异常不明显，一般不用此方法寻找低阻对称四极剖面法的实际应用： 研究覆盖层下的基岩起伏（向斜或背斜）、划分接触带、以及寻找厚岩（矿）层等地质填图和普查工作中。优点： 应用范围较广，Ps曲线比较简单（高阻上方曲线值升高，低阻上方曲线值降低），不需要无穷远极，野外工作较轻便。缺点： 对某些特定的地质体的勘察效果不太理想，如对良导薄脉体的反映不如联合剖面法明显，且对于高阻薄脉体又不如中间梯度法经济，因此一般不用此方法寻找高阻薄脉体和良导薄脉体 。学会H、A、K、Q四种曲线的画法。