勘查地球物理实验报告.doc

昆明理工大学勘查地球物理实验报告 姓 名何云龙 学 号201110101125 班 级资勘111 院 系国资院地科系 专 业资源勘查工程 指导教师李海侠、龚玉蓉 提交日期2013.11.20昆明理工大学地球科学系实验一 磁法勘探数据采集和资料处理实验地点：昆工莲华校区足球场实验日期： 一、实验目的1.学习磁法勘探数据采集工作方法；了解数据处理的基本流程。 二、磁法勘探的原理磁法勘探是以岩矿石间的磁性差异为基础，通过接收和研究地质体（构造或矿体等）在地表及其周围空间产生的地球磁场的变化和特征来推断地质体存在状态（产状、埋深、规模等）的一种物探方法。三、实验内容及步骤（一）实验内容本实验在室外使用高精度磁力仪做剖面观测，学习磁法勘探的野外工作过程和仪器操作，对观测的数据进行整理，编写实验报告。（二）仪器 G856质子磁力仪，探头及相关的仪器配件。（三）实验的主要步骤（1）布置测线、测点。（2）将磁力仪与探头连接。（3）测线测量时通常2-3 人一组，由一人拿探头，一人兼做记录，或单独由一人记录。（4）打开仪器，设置日期和时间、设置线号、设置点号和调谐场等参数。（5）逐个测点进行磁场观测，并记录观测值，完成剖面上所有测点的观测。（6）对观测的数据进行整理，绘制磁场变化的剖面图，分析剖面上的磁场变化特征。四、数据分析与处理 (一)实验数据测点磁场强度T测点磁场强度T测点磁场强度T14713518471843547222247152194718636472283471332047203374722944714821472153847231547143224722839472306471612347240404723074711324472424147228847138254724542472289471412647241434723010471552747229444723611471622847225454724212471682947222464724513471723047221474725114471723147217484725515471723247210494725616471803347209504725217471863447215（二）图表分析磁场强度的变化图1从南到北图2磁异常等值线平面图图3实验结果（三）结果分析磁法勘探是以岩矿石间的磁性差异为基础，通过接收和研究地质体（构造或矿体等）在地表及其周围空间产生的地球磁场的变化和特征来推断地质体存在状态（产状、埋深、规模等）的一种物探方法。由三号测线磁异常等值线图可知，实习区从北到南磁异常值递减。由实习区磁异常等值线图可知，从西南到东北磁异常有递减趋势，部分地区磁异常值较高。磁异常的反演可以有多种答案。实验二 高密度电法数据采集和资料处理实验地点：昆明理工大学大学莲华校区 实验日期： 一、实验目的1.学习高密度电阻率法数据采集工作方法；了解数据处理的基本流程。 二、高密度电法的勘探原理高密度电法的基本工作原理与常规电阻率法大体相同。它是以岩土体的电性差异为基础的一种电探方法,根据在施加电场作用下地中传导电流的分布规律,推断地下具有不同电阻率的地质体的赋存情况。高密度电法数据采集系统由主机、多路电极转换器、电极系3 部分组成。多路电极转换器通过电缆控制电极系各电极的供电与测量状态。主机通过通讯电缆、供电电缆向多路电极转换器发出工作指令、向电极供电并接收、存贮测量数据。数据采集结果自动存入主机,主机通过通讯软件把原始数据传输给计算机。计算机将数据转换成处理软件要求的数据格式,经相应处理模块进行畸变点剔除、地形校正等预处理后,做视电阻率等值线图。在等值线图上根据视电阻率的变化特征结合钻探、地质调查资料作地质解释,并绘制出物探成果解释图。三、实验内容及步骤（一）实验内容本实验在室外采用温纳装置做剖面观测，学习电法勘探的野外工作过程和仪器操作，对观测的数据进行整理，编写实验报告。（二）仪器高密度电阻率勘探工作仪器包括测量系统和反演软件系统。测量系统包括WDJD-3多功能数字直流激电仪（测控主机）和WDZJ-3多路电极转换器。该系统具有存储量大、测量准确快速、操作方便等特点，并且可方便地与国内常用高密度电法处理软件配合使用。（三）装置形式 采用的装置形式为：固定断面扫描装置排列（温纳装置AMNB）见图1-1。测量时，AM=MN=NB为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；依此不断扫描下去，得到倒梯形断面，由于供电电极AB和MN均按一定比例增大，所以在反映深部信息是有比较好的效果。图3-1 排列（温纳装置AMNB）装置（四）各项检查 检查项目包括：主机电源电压，转换电极控制器开关，转换电极控制器电源电压，主机各接线柱之间的绝缘电阻，转换电极控制器各接线柱之间的绝缘电阻，32芯物探电缆完整性，干电池箱的电压等。在每次都要测量60根电极的接地电阻。（五）参数设置主要是设置高密度电法数据采集系统主机的工作参数，主要由以下几个方面：1. 断面号 每个排列都需要设置，每个中段从1开始，以步长1逐渐增加。2. 转置类型 排列3. 滚动总数 14. 电极数 605. 点距 1m6. MN间距 1m7. 滚动号 18. 供电时间 1（测量延时50ms）（六）测点观测首先是在测量段布设32芯物探电缆两根，在电缆接线头处打下电极，待60根电极连接好之后，首先进行接地电阻检查，以防止有漏接电极或者检出接地电阻过大的电极。待接地电阻检查好后，进行测量。测量主机自动完成排列方式的测量，并自动记录数据。待一个排列测量结束之后，向前挪动电极和该段的电缆，完成下一个排列的测量。（七）数据资料的整理、分析1实验数据123456126406686696706789106766676677206651112131415 5483723412253121617181920273265268257376212223242525526335027333026272829302653113142802653132333435270255275590646363738394070054372562083541424344459456551300265556546474849505906305455409242实验结果图3-2图3-3实验三 地质雷达实验实验地点：昆明理工大学莲花校区实验日期：一、实验目的1.学习地质雷达的基本原理和基本操作方法。2.通过对地下目标体的地质雷达探测，了解目标体异常的地质雷达剖面特征。 二、地质雷达的勘探原理地质雷达是浅层地球物理勘探中的重要方法之一，它在浅层工程地质勘查中起着十分重要的作用。地质雷达是利用高频电磁波束在界面上的反射探测有关目的物。地质雷达的系统主要由四部分组成：(1)脉冲发生器，用于产生可重复的发射脉冲；(2)发射天线与接收天线，用于发射和接收电磁波；(3)取样接收与模数转换器，用于进行模拟信号到数字的转换；(4)主控制器，用于完成信号的采集和显示过程。发射天线和接收天线紧靠地面，发射天线发射的电磁波传入大地，电磁波在地下传播过程中遇到介质的电性分界面后便发生反射或折射，反射回地面的电磁波被接收天线所接收，见图4-1。不同介质介电常数不同，形成电性界面，根据回波讯号的特征及其传播时间可判断电性界面的形态和埋深。图4-1 地质雷达探测原理描述及异常体地质雷达图像雷达波由发射天线发射到被接收天线接收所需要的往返时间为： 式中，x为发射天线与接收天线间的距离，Z为反射界面的深度，v为电磁波在介质中的传播速度。由于在测量中发射天线和接收天线间的距离x是固定的，且较小，因此上式可简化为：t=2z/v ，式中电磁波传播速度， c为光速（c0.33 m/ns）；er为地下岩层的相对介电常数。三、实验内容及步骤（一）实验内容1采用800MHz天线和500MHz天线在室外马路上测量，了解地下介质结构分层情况和地下管线等在雷达剖面上的形态特征。对观测的数据进行整理，编写实验报告。（二）仪器1. RAMAC X3M型地质雷达主机；2.800MHz天线；3.500MHz天线；4.电缆；5.电池（三）实验的主要步骤(1) 选择合理的天线 天线的选择是根据要探测的异常体可能的埋深和最小尺度来确定。如在粘土层较厚的地区，要尽可能使用100MH z低频天线；对公路、混凝土建筑物的检测应使用500MHz或800MHz的高频天线。(2) 硬件系统的连接 先将电池装到主机和天线上，将光纤分别与主机和天线相连，将并口数据线与主机和计算机相连。 (3)采集参数设置 1、打开主机和天线上的电源开关。2、运行 Groundvision 软件。3、当软件的 F5 为红点时，表明系统已经连接好，按F5 进入参数选择界面。4、选择文件要保存的子目录，取文件名。5、选择使用的天线，触发方式，点击”setting”进行参数设置。6、设置采样频率、样点数、迭加次数、采样间距等参数。(4) 数据采集按“OK”，再按“Start measurement”进行数据采集。(5)数据采集完成后，按 F6 或ESC 键结束数据采集，退出”Groundvision”软件。(6)关闭主机和天线的电源开关，关闭计算机，将光纤和数据线取下。（7）将测得的数据输入雷达数据处理和解释软件进行数据处理、分析和地质解释，编写实验报告。（四）雷达使用注意事项1、雷达使用前，要对电池进行充电，充至充电器的指示灯为绿色即可。2、电池不要充电时间过长或完全用完再充电，随用随充即可。3、雷达使用时要注意保护光纤和光纤接口，用完后及时将光纤套和接口帽套上，以免进入灰尘，影响数据传输。4、雷达使用完后，要及时将电池取下。5、将电子单元与天线连接时或安装电池时，一定不要让接口处有水。6、雷达超过半年不用时，要将电池充满电，并将系统连接起来在室内采集一个小时。7、雷达在现场使用完毕后，要注意清点配件是否齐全，以保证下次能顺利使用。四、数据资料的整理、分析实验数据时间t281321243136384145车数0123456789时间t50525658626467车数10111213141516表时间t718192100104112118122128高度50150201.31121187060时间t133138144151156163170高度0206080200140160表图表分析图图3.结果分析地质雷达是浅层地球物理勘探中的重要方法之一，它在浅层工程地质勘查中起着十分重要的作用。地质雷达是利用高频电磁波束在界面上的反射探测有关目的物。辐射仪扫描车的起始时间点和终止时间点对应如下：8s13s车1，21s24s车2,31s-36s车3，38s-41s车4，45s-50s车5，52s-56s车6,58s-62s车7，64s-67s车8;返回以改变高度测量辐射变化，时间和测量高度对应如下：71s-0.5m,74s-0m,81s-1.0m,92s-0.5m,100s-0.2m,104s-1.3m,112s-1.12m,118s-1.18m,122s-0.7m,128s-0.6m,133s-0m,138s-0.2m,144s-0.6m,151s-0.8m,156s-2m,163s-1.4m,170s-1.6m。实验四 射线衍射仪实验实验地点：昆明理工大学莲花校区实验日期：一、实验目的1.学习射线衍射仪的基本原理和基本操作方法。2.通过对地下目标体的辐射量探测，了解目标体异常的辐射变化剖面特征。 二、射线衍射仪原理三、数据分析处理实验数据178.1282.7379.2473.443.3路灯55737.6628.2大理石728.1826.8926.51027.31128.112271329.31432.91533.11629.71730.91828.51926.72025.72127.92227.22335.5草地2463.22563.92667.32767.92863.32961.33058.23162.13267.83368.13470.23570.13672.23762.73861.73943.5草坪与灰岩分界4071.44161泥土分析结果：由数据和图像我们可以的在地质的分界点出现了较为明显的变化,在有路灯、大理石、草地、灰岩和泥土的地方，放映出了不同地质体的辐射是有差异的。大致可以看出的地表有植物覆盖的地区辐射量比岩石的地区的大，从而推出辐射与植被有关，其次是金属和岩石对辐射影响也很大