《地球物理勘探》基本特点 (1)地球物理勘探是一种间接的勘探方法 用钻机或其它的机械手段从地下取出岩样来认识地质构造是直接的勘探方法(或称为侵入方法,invasive method)。 地球物理勘探无须从地下取出岩样,而是通过使用专门的仪器在地面(或钻孔中)观察由地下介质引起的某种物理场的分布状态,
收集和记录某些物理信息随空间或时间的变化,并对这些信息的分布特征作出解释和推断,从而揭示地球内部介质物理状态的空间变化和分布规律,以此来了解矿产资源的分布及赋存状态、查明地质构造。
(2)地球物理勘探工作具有效率高、成本低的特点以往的地球物理勘探工作为矿产资源的调查、水文地质及工程地质工作提供了大量的、获得实践检验的重要资料;尤其是在覆盖地区对研究地质构造、指导勘探、成井等方面发挥了重要作用,加快了勘探速度,降低了施工成本,提高了水文地质钻孔的成井率。
(3)地球物理勘探能更全面了解勘探目标的全貌,避 免钻孔勘探‘一孔之见’的弱点 在工程勘察中,尤其是在浅层岩溶勘察中,地球物理勘探工作能提供勘探区域内二维、甚至三维的地下岩溶分布状态,克服钻孔‘一孔之见’的局限性。 跨孔声波、电磁波透视法能了解两孔之间的岩体的完整性,能从整体上评价岩体的完整性与基础的稳定性。
(4)地球物理勘探的应用具有一定的前提条件(一)必要条件: 要有物性差异; (二)充分条件: 1、目前仪器技术条件下,能测出异常: (1)场源体要有一定的规模, (2)场源体要有一定的埋深比, (3)仪器灵敏度要高; 2、干扰要小或能分辨异常; 3、环境条件允许。
(5)反演解释具有多解性 同一物理现象(或者说同一性质的物理场的分布)可以由多种不同的因素引起。 例如,在电法勘探中,视电阻率的变化可以由被测目标体电阻率值的变化引起;也可能由于地形,产状等其他因素的变化引起。这反映了地球物理勘探资料解释具有多解性。 要克服地球物理勘探资料解释的多解性,就必须将其与钻井资料或地质资料相结合进行推断解释,必须掌握一定的地层岩矿石的物性参数。
井下物探管理办法
文档仅供参考 附件7: 矿井物探管理办法 为规范矿井物探工作,提高地质、水文地质预测预报准确率,全面落实“物探先行,钻探跟进”的防治水要求,制定本办 法。 一、适用范围 各区域公司及矿井公司、各生产(基建)矿井。 二、地面物探管理 1、矿井地面物探工程立项、方法选择、观测系统确定必须参 考《汾西矿区地面物探总体规划》。 2、地面物探工程计划必须上报集团公司审查同意。 3、地面物探项目的招投标必须符合集团公司相关规定,参加 招标的单位必须具有乙级(含乙级)以上物探资质。 4、地面物探项目招标前必须编制工程设计并报集团公司组织 审查,未经集团公司审查不予审查报告。审查后确定的设计做为 招投标和施工的技术依据,设计变更必须经建设方、监理方同 意。 5、大中型物探项目(2km2及以上)必须聘请具有物探监理 资质的单位进行监理。小型物探项目,矿井必须参与项目开工、 试验、竣工验收全过程监督管理,并有详细的监管工作日志。 6、集团公司负责物探工程设计、报告的审查并批复。 7、地面物探项目设计、施工方法、质量管理、报告编制等必 须符合国家相关规程、规范要求。
三、井下物探管理 1、各矿井必须成立3人以上(包括3人)的物探技术小组,指定专职的物探技术人员,确保物探工作正常开展。同时按照集团公司要求派出物探技术人员学习培训,并按周积极开展内部自主培训,不断提高矿井的物探技术水平。 2、各矿井必须配备超前探测水情和构造的物探仪器,以及探测回采工作面地质异常的无线电波透视仪。 3、区域公司可根据实际情况以公司组建物探队伍,保证所属矿井物探工作正常开展。 4、各区域公司、矿井应制定物探仪器保管、维护、使用和交接管理制度,定期对物探仪器进行维护,仪器每两年须送到厂家对技术指标检校或大修。 5、所有开拓、掘进工作面必须使用电法仪器循环探测,要求探测全覆盖。物探范围内如过空巷,应重新探测。 6、为实现物探与钻探相匹配,使用大功率瞬变电磁仪,相邻两次探测间距不大于100米;使用小功率瞬变电磁仪的矿井,相邻两次探测间距不大于75米。 对可能存在地质构造的区段应使用地震类物探仪器探测。 7、受小窑采空区积水及富水构造影响严重矿井(柳湾、水峪、高阳、正文、正旺、正帮、正佳、正珠等)的采掘工作面,应采用瞬变电磁法、直流电法、地质探测仪法多种手段综合验证探查小窑采空区范围及其赋水性。
地球物理勘探与工程物探 一、地球物理勘探分类 (一)地球物理学 地球物理学是运用物理学的原理和方法来研究地球的学问,是一门横跨物理学和地质学的边缘、交叉科学。地球物理学所研究的对象极为广泛,上达数百公里高空的游离层,下至地球深处,包括重力、电场、地磁、地震和放射性等物性特征,都属于其研究的领域和对象。 (二)地球物理勘探 将研究地球的各种物理方法用来寻找地下矿藏,或者用来探测岩体的赋存状况,以满足工程建设的需求,就产生了应用地球物理学,或称为地球物理勘探,简称物探。地球物理勘探是以地下岩体的物理性质的差异为基础,通过探测地表或地下地球物理场、分析其变化规律,来确定被探测地质体在地下赋存的空间范围(大小、形状、埋深等)和物理性质,达到寻找矿产资源或解决水文、工程、环境问题为目的的一类探测方法。 (三)地球物理勘探分类 (1)按探测对象、应用领域的不同,物探可分为: ①石油物探 ②煤田物探 ③金属非金属物探 ④放射性物探 ⑤水文物探 ⑥工程物探 ⑦环境物探 (2)按工作环境的不同,物探可分为: ①地面物探 ②航空物探 ③海洋物探 ④地下物探 二、地球物理勘探方法 根据所探测对象(如岩溶、构造、矿体等各类目的体以及地层等)的物理性质的不同,可将地球物理勘探分为重力勘探、磁法勘探、电法勘探、放射性勘探、地震勘探、地球物理测井和地热勘探等多种方法。 (一)重力勘探 重力勘探是研究由地下岩层与其相邻层之间、各类地质体与围岩之间的密度差而引起的重力场的变化(即“重力异常”)来勘探矿产、划分地层、研究地质构造的一种物探方法。重力异常是由密度不均匀引起的重力场的变化,并迭加在地球的正常重力场上。 重力观测方法主要有动力法和静力法两种。 ⑴动力法是观测物体的运动,直接测定的量是时间。 ⑵静力法是观测物体的平衡,直接测定的量是线位移或角位移。静力法只能用于重力的相对测
什么是地球物理勘探 人类居住的地球,表层是由岩石圈组成的地壳,石油和天然气就埋藏于地壳的岩石中,埋藏可深达数千米,眼看不到,手摸不着,所以,要找到油气首先需要搞清地下岩石情况以及岩石的物理性质。 岩石物理性质是指岩石的导电性、磁性、密度、地震波传播等特性。地下岩石情况不同,岩石的物理性质也随之而变化。我们把以岩石间物理性质差异为基础,以物理方法为手段的油气勘探技术,称为地球物理勘探技术,简称物探技术。 通过观测不同岩石引起的重力差异来了解地下地层的岩性和起伏状态的方法,称为重力勘探。油气生成于沉积盆地,应用重力勘探可以确定沉积盆地范围。 通过观测不同岩石的磁性差异,来了解地下岩石情况的方法,称为磁力勘探。在沉积盆地中,往往会分布着各种磁性地质体,磁力勘探可以圈定其范围,确定其性质。 通过观测不同岩石的导电性差异来了解地下地层岩石情况的方法,称为电法勘探,与油气有关的沉积岩往往导电性良好(电阻率低),应用电法勘探可以寻找和确定这类地层。 通过观测用人工方法(如爆炸)激发的地震波在不同岩石中的速度变化及其他特征来了解地下岩石情况的方法,称为地震勘探。 在以上这四种方法中,重力、磁力、电法三种方法联合起来应用往往可以找出可能有油气的盆地在哪里,盆地中哪里是隆起,哪里是坳陷,哪里是可能最有利的构造等等。这种工作是在找油的开始阶段做的,一般叫做普查。 地震勘探是地球物理勘探最主要的一种勘探方法,具有勘探精度高,能更清晰地确定油气构造形态、埋藏深度、岩石性质等优点,成为油气勘探的主要手段,并被广泛应用。 什么是地球物理测井 井下地层是由各类岩石组成,不同的岩石具有不同的物理化学性质,为了研究各类岩石的物理性质及井下地层是否含有石油天然气和其他有用矿产,建立了一门实用性很强的边缘 学科---地球物理测井学,简称“测井”,它以地质学、物理学、数学为理论基础,采用计算机 信息技术、电子技术及传感器技术,设计出专门的测井仪器,沿着井身进行测量,得出地层 的各种物理、化学性质、地层结构及井身几何特性等各种信息,为石油天然气勘探、油气田
地球物理探矿法 一、地球物理探矿法的基本原理 物探的基本特点是研究地球物理场或某些物理现象。如地磁场、地电场、放射性场等,而不是直接研究岩石或矿石,它与地质学方法有着本质上的不同。通过场的研究可以了解掩盖区的地质构造和产状。它的理论基础是物理学或地球物理学,系把物理学上的理论(地电学、地磁学等)应用于地质找矿。因此具有下列特点和工作前提: (一)物探的特点 1.必须实行两个转化才能完成找矿任务。先将地质问题转化成地球物理探矿的问题,才能使用物探方法去观测。在观测取得数据之后(所得异常),只能推断具有某种或某些物理性质的地质体,然后通过综合研究,并根据地质体与物理现象间存在的特定关系,把物探的结果转化为地质的语言和图示,从而去推断矿产的埋藏情况与成矿有关的地质问题,最后通过探矿工程验证,肯定其地质效果。 2.物探异常具有多解性。产生物探异常的原因,往往是多种多样的。这是由于不同的地质体可以有相同的物理场,故造成物探异常推断的多解性。如磁铁矿、磁黄铁矿、超基性岩,都可以引起磁异常。所以工作中采用单一的物探方法,往往不易得到较肯定的地质结论。一般情况应合理地综合运用几种物探方法,并与地质研究紧密结合,才能得到较为肯定的结论。 3.每种物探方法都有要求严格的应用条件和使用范围。因为矿床地质、地球物理特征及自然地理条件因地而异,从而影响物探方法的有效性。 (二)物探工作的前提 在确定物探任务时,除地质研究的需要外,还必须具备物探工作前提,才能达
到预期的目的。物探工作的前提主要有下列几方面: 1.物性差异,即被调查研究的地质体与周围地质体之间,要有某种物理性质上的差异。 2.被调查的地质体要具有一定的规模和合适的深度,用现有的技术方法能发现它所 引起的异常。若规模很小、埋藏又深的矿体,则不能发现其异常;有时虽然地质体埋藏较深,但规模很大,也可能发现异常。故找矿效果应根据具体情况而定。 3.能区分异常,即从各种干扰因素的异常中,区分所调查的地质体的异常。如铬铁矿和纯橄榄岩都可引起重力异常,蛇纹石化等岩性变化也可引起异常,能否从干扰异常中找出矿异常,是方法应用的重要条件之一。 二、地球物理探矿法的应用及其地质效果 (一)应用物探找矿的有利条件与不利条件 1.物探找矿有利条件:地形平坦,因物理场是以水平面做基面,越平坦越好;矿体形态规则;具有相当的规模,矿物成分较稳定;干扰因素少;有较详细的地质资料。最好附近有勘探矿区或开采矿山,有已知的地质资料便于对比。 2.物探找矿的不利条件:物性差异不明显或物理性质不稳定的地质体;寻找的地质体或矿体过小过深,地质条件复杂;干扰因素多,不易区分矿与非矿异常等。 (二)物探方法的种类、应用条件及地质效果简要列于表4—5。 物探方法的选择,一般是依据工作区的下列三方面情况,结合各种物探方法的特点进行选择:一是地质特点,即矿体产出部位、矿石类型(是决定物探方法的依据)、矿体的形态和产状(是确定测网大小、测线方向、电极距离大小与排列方式等决定因素);二是地球物理特性,即岩矿物性参数,利用物性统计参数分析地质构
环境地球物理勘查技术与方法探究 在工业化进程中,经济的发展伴随着地球环境的恶化,成为各个技术领域面临的问题。环境问题的解决一方面靠积极的预防,更要对已经产生的环境污染及危害进行治理,而作为一种环境监测方法,地球物理勘查技术的应用为环境监测与治理提供了技术支持。本文就环境地球物理勘查技术与方法进行探讨,希望会对我国的环境建设起到一定作用。 标签:环境保护地球物理勘查 0前言 科技的不断发展带来各项技术水平的不断提高,在环境治理方面也具备了一定的技术支撑。环境地球物理方法充分的发挥着环境科学与物理技术的两项优势,无论是进行大区域的环境物理变化,还是区域性的环境污染都具备了实用性及实效性的优势,为我国的环境监测以及保护提供科学的技术参考。 1对地下水污染的勘查技术 工业的发展与人类各种生活垃圾的出现,直接影响到了地下水源的质量,地下水污染问题也受到各个学术界的关注。地下水的主要污染源还是工业企业的污水排放以及工业垃圾没有进行进一步处理,其中还包括城市生活中所产生的大量垃圾,对垃圾的填埋直接影响了地下水质。地下水的质量直接与我们的生活用水息息相关,如果地下水一直受到污染,会使我们的生活水平直线下降,所以,对地下水污染的治理与预防是各个领域都在研究的问题。而在对地下水污染进行防治的过程中,首先要了解地下污染源的所在地点、污染的严重程度、地下水的流向以及污染源的分布等因素,才能在治理当中制定相应的方案。 1.1对垃圾填埋场的渗漏检测 大型的垃圾填埋场会对本地区的土质以及水质产生一定的影响,垃圾渗滤液在渗入地下后会使地层中介质的物理性能发生改变。通过对地球物理仪器设备的应用,可以检测出垃圾渗滤液导致的介质变化,进而分析出渗漏的范围以及地下水的污染程度,这种方法方便快捷,不需要进行大量的采样和打钻。 而针对不同的垃圾填埋状况以及工作目的,应该选用不同的工作方法。常用的方法有雷达法、电磁法、放射性法等,可以用来进行污染治理的前后对比当中。而对小范围内的垃圾填埋产生的影响做检测的话,可以采用激发极化法、探地雷达法等。在进行不同物理检测方法选择时,应该根据实地需要选择可行性的对策,具体为使污染体育背景之间具有明显的物性差别,也就是根据仪器的检测数据能够明显的得到相应的结论,使检测结果更科学。 1.2对地下运输管道的检测
M D 模型空间数据空间地球物理探测空间变换示意图 球物理探测方法简介及应用范围 地球物理学是用物理学的原理和方法,对地球的各种物理场分布及其变化进行观测,探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化,研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术,为灾害预报提供重要依据。 地球物理学的研究内容总体上可分为应用地球物理和理论地球物理两大类。应用地球物理(又称勘探地球物理)主要包括能源勘探、金属与非金属勘探、环境与项目探测等。勘探地球物理学利用地球物理学发展起来的方法进行找矿、找油、项目和环境监测以及构造研究等,方法手段包括地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井和放射性勘探等,通过先进的地球物理测量仪器,测量来自地下的地球物理场信息,对测得的信息进行分析、处理、反演、解释,进而推测地下的结构构造和矿产分布。勘探地球物理学是石油、金属与非金属矿床、地下水资源及大型项目基址等的勘察及探测的主要学科。 从数学角度讲,地球物理勘 探的过程可以抽象成从模型空 间通过某种映射关系,映射成可 以感知的数据空间,再通过逆映 射变换到模型空间,其映射关系 见右图。这种映射关系遵循地球 物理学的两大模型原理:滤波器 模型原理和场效应模型原理。因 此地球物理数据处理:一是基于 信号分析理论的信号处理技术, 主要目的是去杂、增益、提取有效信号;二是基于物理场效应理论的反演技术。 地球物理反演,就是在模型空间寻找一组参数向量,这组向量通过某种映射关系,能再现数据空间的观测数据,因此在一定的假设条件下,反演问题可以表示为某种误差泛函的极小化问题 min ‖G cal (M)-D obs ‖2 也就是地球物理反演是利用模型参数和模型正演来获取合成数据,再通过合成数据与观测数据的匹配估算出最佳M 参数。由此可见,地球物理反演实质上是正
第二章重力勘探重点 第一节重力勘探方法的理论基础 1、重力场、重力场强度与重力加速度关系 2、重力的单位 SI制和CGS制换算 3、地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度变化规律 4、重力异常的实质 5、产生重力异常的条件 第二~五节岩矿石密度、重力仪、野外工作与资料整理 1、岩矿石的密度特征、影响岩矿石密度的因素 2、重力仪的平衡方程、角灵敏度 3、影响重力仪精度的因素与消除措施 4、确定重力测量精度和比例尺、布置测网的原则 5、野外重力观测资料整理 6、布格重力异常 第六~七节正反演 1、重力勘探正演、反演与反问题的多解性 2、球体重力异常的平面特征与剖面特征 3、水平圆柱体重力异常的平面特征与剖面特征,并与球体重力异常作比较 4、台阶重力异常的平面特征和剖面特征 5、计算几何参数与物性参数的特征点法 6、密度界面反演方法 第八节转换处理,应用 1、区域异常和局部异常,说明它们的相对性 2、划分区域与局部重力场的方法与原理 3、重力异常的解析延拓,向上与向下延拓的作用 4、重力高次导数法,重力高次导数作用 第三章磁法勘探重点 1.地磁要素,它们之间的关系并图示之。 2.地磁场的构成。 3.解释名词:正常地磁场,磁异常。 4.世界地磁图分析:(1)垂直强度(2)水平强度(3)等倾线(4)等偏线等的特征。 5.解释名词:偶极子磁场、非偶极子磁场 6.解释名词:地磁场的“西向漂移” 7.太阳静日变化特征,它对磁法勘探作用 8.解释名词:磁暴和地磁脉动 9.总磁场强度异常ΔT,ΔT的物理意义及ΔT与Za、Xa、Ya三个分量的关系。 10.解释名词:感应磁化强度、剩余磁化强度、总磁化强度,它们之间的关系。 11.岩矿石磁性特征及其影响因素。 12.解释名词:热剩磁,它在磁法勘探中有什么意义 13.质子磁力仪的工作原理。
????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????梯度法电位法充电法激电测深法各类剖面法激发极化法多级测深法偶极测深三级测深法对称四级测深法电测深偶极剖面法复合对称四级剖面法对称四级剖面法联合剖面法电剖面电阻率法充电法电位法天然场法直流电法法)无线电波透视法(阴影变频法(交流激电法)甚低频法(长波法)电磁法低频点测法 天然场法交流电法电法勘探???????????声波法横波法纵波法面波法反射波法 折射波法地震勘探 测量均匀大地的电阻率,原则上可以采用任意形式的电极排列来进行,即在地表任意两点(A 、B)供电,然后在任意两点(M 、N)测量其间的电位差,根据 (5.2.10)式便可求出M 、N 两点的电位. AB 在MN 间产生的电位差由上式解出大地电阻率,大地电阻率的 计算公式为 上式即为在均匀大地的地表采用任意电极装置(或电极排列)测量电阻率的基本公式。 其中K 为电极装置系数。 电法勘探的基本概念 电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础,利用电场或电磁场(天然或人工)空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的)11(2BM AM I U M -=πρ)11(2BN AN I U N -=πρ)1111(2BN BM AN AM I U MN +--=?πρI U K MN ?=ρBN BM AN AM K 11112+--=π
一类地球物理勘探方法,通称为电法。 场源 稳定电流场:点电源电场、两异极性点电源电场、偶极子源电场。 变化电流场:电磁场 装置类型:对称四极、三极、偶极 视电阻率均匀介质电阻率计算公式 实际上大地介质常不满足均匀介质条件,地形往往起伏不平,地下介质也不均匀,各种岩石相互重叠,断层裂隙纵横交错,或者有矿体充填其中,这时由上式得到的电阻率值在一般情况下既不是围岩电阻率,也不是矿体电阻率,我们称之为视电阻率。用ρs 表示 视电阻率与真电阻率在概念上有本质的不同,决定视电阻率值大小的因素有: 1) 不均匀体的电阻率及围岩电阻率; 2) 不均匀地质体的分布状态(形状大小、深浅及产状等); 3) 供电电极和测量电极间的相互位置; 4) 工作装置和地质体的相对位置 电测深 电测深法是根据岩石和矿石导电性的差异,在地面上不断改变供电电极和测置电极的位置,观测和研究所供直流电场在地下介质中的分布,了解测点电阻率I U K MN ?= ρ
近地表地球物理勘探复习资料 一名词解释 1.近地表地球物理勘探:主要利用地球物理学的理论和方法,以地球物理场和地球物质的物理性质差异、分布规律为物质基础,通过观察和研究各种地球物理场的变化来研究和解决近地表人类活动所面临或遇到的工程、水文、环境等方面地质问题的一门应用学科。 2.近地表弹性波勘探:研究人工震源(锤击、炸药爆炸、超声波等)激发所产生的地震波在地下岩层、土壤或其他介质中传播来解决工程、水文、环境等近地表地质问题的方法。 3.地震观测系统:地震波的激发点和接收排列的相互位置关系。 4.波阻抗:地震波在介质中传播时,作用于某个面积上的压力与单位时间内垂直通过此面积的质点流量(即面积乘质点振动速度)之比,具有阻力的含义,称为波阻抗,其数值等于介质密度p与波速V的乘积。 5.地震测井:通过人工方法激发地震波研究地震波在地层中传播的情况以查明地下的地质构造力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法。 6.地震子波:爆炸时产生的尖脉冲,在爆炸点附近的介质中以冲击波的形式传播,当传播到一的距离后,波形逐渐稳定,我们称这种地震波为地震子波,是地震记录中的基本单元。 7.垂向分辨率:它是指地震记录沿垂直方向能够分辨的最薄层的厚度。 8.横向分辨率:它是指地震记录沿水平方向能够分辨的最小地质体。 9.炮检距:炮点与检波点的距离。 10.杨氏模量:弹性体单位长度的变形ΔL/L称为应变,单位截面积上的弹性力F/A称为应力。杨氏模量就是应力与应变之比。E=(F/A)/(ΔL/L) 11.垂直地震剖面法:将检波器置于深井中,在地面激发,深井中不同深度的检波器依次接收后,便得到深度-时间剖面图即垂直地震剖面的方法。 12.泊松比:横向相对减缩ΔD/D和纵向上相对伸长ΔL/L之比。σ=(ΔD/D)/(ΔL/L) 13.面波:只在自由表面或不同弹性的介质风界面附近观测到,其强度随离开界面的距离加大而迅速衰减的波。 14.电法勘探:是以岩、矿石之间的电学性质的差异为基础,通过观测和研究与这些差异有关的电场或电磁场在空间或时间上的分布特点和变化规律,来查明地下地质构造和寻找地下电性不均匀体的一类勘察地球物理方法。 15.电阻率测深法:是探测电性不同的岩层沿垂向分布情况的电阻率方法,该方法采用在同一测点上多次加大供电极距的方式,逐次测量视电阻率ρs的变化。 16.电阻率剖面法:采用固定极距的电极排列,沿剖面线逐点供电和
地球物理勘探知识点 一、名词解释 1.动校正:校正因炮检距不等而存在的正常时差的影响。 2.时距曲线:若测线是沿一条线进行的,则测线上各观测点坐标与波至时间的关系图称为时距曲线。 3.多次覆盖:指采用一定的观测系统获得对地下每个反射点多次重复观测的采集地震波讯号的方法。 4.电阻率剖面法:当保持供电电极距AB不动时,电极系探测深度一定,移动电极系时就可以反应一定深度范围内的地下电阻率的变化情况,这种方法称之为电阻率剖面法。 5.电法勘探:是以岩石、矿石的导电性、电化学活动性、介电性和导磁性的差异为物质基础,使用专用的仪器设备观测和研究地壳周围物理场的变化和分布规律,进而达到解决地质问题的目的的一组地球物理勘查方法。 6.转换波:与入射波波形不同的反射波和透射波。 7.高密度电法:是集电测深和剖面法于一体的一种多装置,多极距的组合方法。 8.槽波地震勘探:是在井下煤层开采工作面内进行的,地震测线接受点和激发点沿煤巷布设,直接探测煤层内地质构造或其他地质异常体的勘探方法。 9.温纳四极装置:一种三电位电极装置,一次组合,可以获得三种电极排列的测量参数。 10.横波:质点振动方向与传播方向垂直。 11.地电断面:根据地下地质体电阻率的差异而划分界限的断面。 12.视电阻率:在电场有效作用范围内各种地质体电阻率综合反映。 13.正常时差:各观测点有不同的炮检距,因而有不同的旅行时,他们相对于自激自收时的差称为正常时差。 14.静校正:设法消除地表因素影响的校正过程。 15.观测系统:测线上激发点和接收点的相对位置关系。 16.同类波:与入射波波形相同的反射波和透射波。 17.纵波:质点振动方向与传播方向一致。 18.电测深:电测深法是根据岩石和矿石导电性的差异,在地面上不断改变供电电极和测量电极的位置,观测和研究所供直流电场在地下介质中的分布,了解测点电阻率沿深度的变化,达到测深、找矿和解决其他地质问题的目的。 19.瞬变电磁法:是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场,用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布,从而来解决有关地质问题的时间域电磁法。 20.水平叠加:又称为共反射点叠加或共中心点叠加,就是把不同激发点、不同接收点上接收到的来自于同一反射点的地震记录进行叠加。 二、填空题 1.地震勘探的三个主要步骤是采集、处理、解释 2.地震勘探的横波有SV波、SH波 3.联合剖面法曲线中的正交点和反交点分别反映低阻和高阻特征 4.常用电阻率法测量方法有:电阻率测深法、电阻率剖面法、高密度电阻率法 5.观测系统图示方法有视距平面法、普通平面法、综合平面法 6.从实用性出发,地震波可分为有效波和干扰波
物探方法简介 一、瞬变电磁法简介 1、瞬变电磁法技术原理 瞬变电磁法(Transient ElectromagneticsMethod, TEM)是以地壳中岩(矿)石的导电性与导磁性差异为主要物质基础,根据电磁感应原理,利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场的间隙期间,利用线圈或接地电极观测二次涡流场,并研究该场的空间与时间分布规律, 来寻找地下矿产资源或解决其它地质问题的一支时间域电磁法。下图即为瞬变电磁法原理的图解。 2、瞬变电磁法应用领域 瞬变电磁法施工简便、低阻探测能力强、精度高、探测深度大(地面1000m、井下150m),井下、井上均可施工。具有许多传统直流电法不可比拟的优点,可应用于: ◆地下水探测。瞬变电磁法可用于找水、咸淡水区分、地下电性
分层、圈定地下充水溶洞; ◆寻找金属矿床; ◆煤层顶底板富水性探测、巷道迎头超前探、圈定煤层采空(塌陷)区; ◆陡倾角、断层、岩脉等地质构造探测。 二、高密度电法简介 其原理与普通电阻率法相同,不同的是在观测中设置了高密度的观测点,工作装置组合实现了密点距陈列布设电极,是一种阵列勘探方法,现场测量时只需将全部电极(几十至上百根)置于测点上,然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集,增加了空间供电和采样的密度,提高了纵、横向分辨能力和工作效率。 在众多直流电阻率方法中,高密度电阻率法以其工作效率高、反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势,在物探领域中发挥着越来越重要的作用。主要应用于: ◆寻找地下水、管线探测、岩土工程勘察; ◆煤矿采空区调查,煤矿井下富水性探测; ◆水库大坝的坝体稳定性评价、坝基渗漏勘查、堤坝裂缝检测、建筑地基勘探; ◆涵洞和溶洞位置勘查、岩溶塌陷和地裂缝探测 三、矿井直流电法简介 主要应用于井下,其原理与地面直流电法相似,不同之处为:矿井直流电法属全空间电法勘探、采用本安防爆设备,它以岩石的电性
地球物理勘探基础知识 一、基本概念 1.石油 石油是一种液态的,以碳氢化合物为主要成分的矿产品。原油是从地下采出的石油,或称天然石油。人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧。2.石油成因的学说 主要有无机成因和有机成因学说。多数学者认为石油主要是有机成因的。 3.生油岩 按照有机成因学说,大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下,经过长时期的物理化学作用,形成富含有机质的岩石,其中的生物遗骸转化为石油。这种岩石称为生油岩。 4.储集层 是指能够储存和渗滤油气的岩层,它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性)。储集层中可以阻止油气向前继续运移,并在其中贮存聚集起来的一种场所,称为圈闭或储油气圈闭。5.油气藏 圈闭内储集了相当多的油气,就称为油气藏。 6.油气田 在地质意义上,油气田是一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。
7.油气聚集带 油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。它具有明确的地质边界区,形成年产原油430万吨和天然气3.8亿立方米生产能力。 8.含油气盆地 在地质历史上某一时期的沉降区,接受同一时期的沉积物,有统一边界,其中可形成并储集油气的地质单元,称做含油气盆地。9.生油门限 生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大,受到的压力和温度增加,其中的有机质逐步转变成油或气。当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度(也是与深度相应温度)时,叫进入生油门限。10.油气地质储量及其分级 油气地质储量就是油气在地下油藏或油田中的蕴藏量,油以重量(吨 )为计量单位,气以体积(立方米)为计量单位。地质储量按控制程度及精确性由低到高分为预测储量、控制储量和探明储量三级。地处豫西南的南阳盆地,矿区横跨南阳、驻马店、平顶山三地市,分布在新野、唐河等8县境内。已累计找到14个油田,探明石油地质储量1.7亿吨及含油面积117.9平方公里。1995年年产原油192万吨。11.油(气)按储量可分 按最终可采储量值可分成4种:特大油(气)田:石油最终可采储量大于7亿吨(50亿桶)的油田。天然气可按1137米3气=1吨原油折算。大型油(气)田:石油最终可采储量0.7~7亿吨(5~50亿桶)的
我对地球物理勘察技术的认识 1 地球物理勘探的实质 地球物理勘探是通过观察和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘查方法。它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础用不同的物探方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化;通过分析、研究所获得地球物理资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。 2 地球物理勘探工作内容 利用相适应的仪器测量、接收工作区域的各种物理信息,应用有效的处理从中提取出需要的信息,并根据岩(矿)体或构造和围岩的物性差异,结合地质条件进行分析,做出地质解释,推断探测对象在地下赋存的位置、大小范围和产状,以及反映相应物性特征的物理量等,作出相应的解释推断的图件。地球物理勘探是地质调查和地学研究不可缺少的一种手段和方法。 3 地球物理勘探的方法 随着现代科学技术的蓬勃发展,根据其所研究地球物理场的不同,物探方法通常可分为以下几大类:(1)以介质弹性差异为基础,研究波场变化规律的地震勘探和声波探测;(2)以介质电性差异为基础,研究天然或人工电场(或电磁场)的变化规律的电法勘探;(3)以介质密度差异为基础,研究重力场变化规律的重力勘探;(4)以介质磁性差异为基础,研究地磁场变化规律的磁法勘探;(5)以介质中放射性元素种类及含量差异为基础,研究幅射场变化特征的核地球物理勘探;(6)以地下热能分布和介质导热性为基础,研究地温场变化的地热勘探等。 地震勘探是近代发展最快的物探方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内的传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震
波在向地下传播时,遇到不同弹性地层就会产生反射波或折射波返回地面,用专门得仪器可以记录这些波,分析所得记录的特点,如波的传播时间、振动形状等,通过专门的计算或一起处理,能较准确的确定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造,甚至是直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田,盐岩矿床,个别的层状金属矿床以及解决水文地质、工程地质等问题。 电法勘探是根据岩石和矿石电学性质(如电性、电化学活动性、电磁感应特性和电性差异)来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过观测人工的、天然的电场或交变的电磁场,分析、解释这些场的特点规律达到找矿勘探的目的。电法勘探分为两大类,直流电法,包括电阻率法、充电法、自然电场法、直流激发极化法等;交流电法,包括交流激发极化法、电磁法、大地电磁场法、无线电波透视法和微波法。 重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表重力加速度值得变化而进行地球物理勘探的一种方法。以牛顿万有引力为基础。只要勘探地质体与周围岩体有一定的密度差异,就可以用精密的重力测量仪器找出重力异常,然后结合当地的地质和其他物探资料,对重力异常进行定性解释和定量解释,便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层的埋藏情况,进而找出隐状矿体存在的位置和地质构造情况。 磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一,自然界的岩石和矿石具有不同的磁性,可以 产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探,她包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁法勘探等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产;进行地质填图;研究与尤其油漆有关的地质构造及大地都造等。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探。效果显著。
第七章声波测井 岩石中声速的差别与岩石致密程度,结构和孔隙充填物等有关。 声波测井是运用声波在岩层中的各种传播规律在钻孔中研究岩层特点的一类方法。 声波测井分类:声波速度、声波幅度、声波全波、声波成像等。 第一节声波测井的物理基础 一、声波物理性质简述 对于声波测井来说,声源能量很小,岩石可看作是弹性体,因此可利用弹性波在介质中传播的规律来研究声波在岩石中的传播过程。 1 )描述固体弹性的几个参数 ①杨氏模量 E (纵向伸长系数); ②体积弹性模量 K ; ③切变模量μ; ④泊松比σ。 2 )声波在岩石中的传播特性 ①纵波与横波(压缩波与剪切波) ②波的能量与振幅的平方或正比 ③声波幅度随传播距离按指数规律衰减 ④波在两种不同介质分界面处的转换—反射与折射,遵循斯耐尔定律。 首波—滑行波在第一种介质中造成的波称为首波,习惯上称为折射波。 二、钻孔内的声波 第二节声波速度测井 一、单发射双接收声波速度测井原理
测量沿井壁传播的滑行波的速度。 二、井眼补偿式声波速度测井原理 目的在于克服井径变化或仪器在井中倾斜时所造成的声速误差。 三、长源距声波测井 目的在于更好地区分纵、横波和低速波,增加探测深度,克服井壁附近低速带的影响。 源距加大到 2.5m 左右可满足上述要求。 全波测井源距较长,以提高各种波的分辨能力。 四、阵列声波测井及分波速度提取 五、偶极横波测井 1 .单极源及偶极源。 2 .挠曲波及其与横波的关系。 软地层中,单极源不能产生横波,偶极源的波列中,在纵波之后亦无横波,但有明显的挠曲波,在低频时,挠曲波的速度与横波速度相近,高频时则低于横波的速度,可根据挠曲波的速度来求取横波速度。 第三节声波速度测井的解释与应用 一、影响声波速度测井曲线形状的因素 1 )周期跳跃 引起声皮跳跃的岩性因素: ①裂缝层,破碎带; ②含气水胶结纯砂岩; ③高速层(波阻抗大,能量不易传递); ④井径扩大或泥浆中溶有气体。 2 )源距与间距的影响 源距—要保证克服盲区的影响,使折射波首先到达接收器( 1m 即可,长源距可达 2.5m )。 间距—影响分层能力。
一、名词解释 1、振动:振动—是质点离开平衡位置的往返运动 波动:是介质在运动,一质点振动会带动相邻质点振动,各质点振动幅度(位移)如同波浪一样的运动(横波),即振动在介质中的传播(整体运动),波动伴随着能量传播。 射线平面(三线所决定平面)、入射线、(过入射点的界面)法线、反射线在同一平面,此面称为射线平面或入射平面 振动图:固定空间位置,观察r处质点位移随时间变化规律的图形。 波剖面:固定某时刻,观察质点位移随距离变化规律的图形。 时距曲线:就是波从震源出发,传播到测线上各观测点的传播时间t,与炮检距x(offset)之间的关系曲线。 2、平均速度:地震波垂直穿过地层的总厚度与总传播时间之比。它没有考虑波在层状介质中按折线传播的事实。 【 3、均方根速度:波沿折射线传播的速度,即把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似当作双曲线而求出的速度。 3、叠加速度:由速度谱求得的速度。 3、层速度:在水平层状介质中,某一层的波速叫该层的层速度。 4、等效速度:在均匀介质条件下,理论双曲线与实际反射波时距曲线最佳拟合的介质速度。 4、视速度:不沿射线方线测得的传播速度为视速度。 5、视周期 6、视频率 7、视波长:视波长是指从一个检波器排列见到的一个波列的相邻周期上对应点之间的距离。如果波列方向与排列成一夹角,它就不同于真正的波长 8、: 9、视波数:从波剖面中可得到相邻两峰或谷间的距离称为视波长,其倒数为视波数。 10、地震地质条件:在一个地区能否有成效地应用地震勘探,来研究地下地质构造的条件。 11、激发条件:是指震源种类、能量、周围介质的情况等与激发地震波密切有关的各种条件。 12、接收条件:是指接收地震波的仪器的工作状态和条件。 地震子波:人工炮点激发产生地震波,地震波在地下介质中传播,发生反射、折射等,之后被布设于地面上的检波器所接受到的脉冲信号,它具有有限的能量和确定的起始时间,并且有1-2个非周期 3、反射波:波沿第一条传输线传播到与第二条传输线相交结点处,从结点返回到第一条传输线的那部分行波。 4、折射波:地震波在传播中遇到下层的波速大于上层波速的弹性分界面,而且入射角达到临界角时,透过波将沿分界面滑行,又引起界面上部地层质点振动并传回地面,这种波称为折射波。 5、面波:沿介质的自由界面或界面传播的波。 6、! 7、声波:由激发方式引起空气强烈震动造成的。 8、多次波:经界面多次反射后被观测到的波为多次反射波,简称多次波。 9、50Hz干扰波:工业电干扰频率固定(通常50Hz 10、随机噪声:在未来任一给定时刻,其瞬时值都不能精确预知的噪声 11、绕射波:在岩性突变点处产生的地震波。 12、回转波:凹曲界面的反射波 13、断面波:断层产生的反射波 14、侧面波 15、! 16、转换波:与入射波类型相同的反射波或透射波称为同类波,改变了类型的反射波或透射波称为转换波 17、纵波:质点振动方向与波的传播方向相同。 18、横波:质点振动方向与波的传播方向不同。 4、正常时差:把任意反射波旅行时与同一反射界面的双层垂直时之差,定义为正常时差 5、倾角时差:由地层倾角引起的时差,称为倾角时差。 6、剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间tom之差。
关于地球物理勘查技术重要应用分析 摘要:地球物理勘查技术包含内容诸多,其包括航空放射性技术、航空重力技术、航空电磁法、航空磁法、深地震主动源剖面法、地面电磁法、天然地震流动 台阵观测法、井中物探技术以及金属矿地震技术等,鉴于现实情况的考虑,本文 基于“代表性、针对性和透彻性”的论述原则,以括航空放射性技术为研究对象实 施分析。 关键词:地球物理;勘查技术;重要应用;分析 1导言 地球物理勘查技术的应用涉及的领域十分广泛,其不但能够准确的调查和现 实地球地质构造的分布情况,还能在地质工程中,对出现的病害问题进行详细的 检测分析,帮助工作人员在处理问题的过程中提供准确的信息依据,备受众多领 域工作人员的青睐,为很多重要的社会建设活动提供了便利条件。由此,在社会 的发展进程中,地球物理勘查技术的应用将愈加广泛,为我国社会和经济的持续 发展都做出了重要的贡献。 2地球物理勘查技术的基本特点 (1)直接性寻找矿产资源以及地层,以矿体为勘察对象,比如:利用磁法勘探磁铁矿,利用重力法进行盐岩的勘探工作,以及运用激电法对硫化物矿体进行 探测工作等。(2)间接性寻找矿产资源以及地层,在这一工作中以控矿地质体 为勘探对象,比如:在寻找矽卡岩型铁多金属矿时可以采用磁法进行勘探工作, 在寻找钾盐资源时可以采用重力法进行勘探工作,在对油气资源进行探测时可以 采用地震法进行勘探工作。(3)地球物理勘查资料解释的多解性。对于不同的 地质体来说,常常存在很多相似的异常,比如:磁铁矿与基性火山岩容易引起强 磁异常,铜多金属矿与黄铁矿、石墨容易形成激电异常等。(4)地球物理勘查 成果的等效性。在一定的埋藏条件下,地质较小、物性差异大与地质体规模较大、物性差异小的地质体也可以形成相似异常的结果,从而对异常解释形成一定的影响。 3关于地球物理勘查技术的分析 3.1重力勘测 在地球物理勘探技术中,重力测量技术较为普遍,重力仪的重力测量技术精 度主要用于矿体,并对密度差重力变化的形成进行了分析和探讨,这是一种运用 起来较为便捷的矿产勘查方法,同时也可以对地质进行研究。在应用方面,重力 勘测技术多应用于岩浆岩体、沉盆基地、划分断裂等基础物质上,重力勘测技术 还为与金属相关的花岗岩石提供了重要的依据。 3.2磁法勘探 在对矿石和自然界岩石进行磁力勘查时需要用到磁法勘探技术,可以合理地 分析和检测磁场的变化。同时,磁勘探技术也是研究地质问题和勘探资源的重要 手段。通过对相关研究的分析发现,磁性勘探技术是目前最简单的一种勘探方法,它具有成本低、携带方便、工作效率高、勘探结构准确等优点,尤其是在有色金 属的勘探中。此外,在飞机的运行中,飞机磁力仪对航空磁力测量,能在短时间 内实现大范围大范围的区域磁扫描,为飞机的正常运行提供一定的保障。 3.3电法勘探 电法勘探技术是根据矿石与岩石之间的电性差异对矿产的勘查进行分析与找寻。电法勘查技术主要可以分为以下三个方法。(1)直流电阻率法。这一方法
地球物理勘探(2019年) 答案 1.在测线上同一点,根据钻井资料得到的地质剖面上的地层分界面, 与时间剖面上的反射波同相轴在数量上、出现位置上,是一一对应的。(错误) 2.时距曲线就是波的旅行时与波的传播距离间的相互关系。(错误) 3.均匀介质就是各向同性介质。(错误) 4.地震资料的解释可分为构造解释、地层岩性解释、开发地震解释 三个阶段。(正确) 5.波动是一种不断变化、不断推移的运动过程,振动和波动的关系 就是部分和整体的关系。(正确) 6.进行三维地震勘探时,三维偏移数控题不会出现测线交点不闭合 现象。(正确) 7.速度的倒数通常称之为慢速。(正确) 8.一个分界面情况下直达波与反射波的时距曲线总会相交。(错误) 9.在实际的地层剖面中,折射层的数目要比反射层数目少得多。(正 确) 10.瑞雷面波的振幅随深度增加呈线性衰减。(错误) 11.多次覆盖的统计效应一定优于组合的统计效应。(错误) 12.实现层位标定的基本方法有平均速度标定法、VSP资料标定法、合 成地震记录标定法三种。(正确) 13.地球物理的勘探方法包括重力、磁力、电法、地震勘探、测井。(正
确) 14.视速度大于等于真速度。(正确) 15.品质因子Q表示的是地震波振幅在一个波长范围内的相对变化。 (正确) 16.共激发点反射波时距曲线的曲率随着界面埋藏深度或t0时间的增 大而变陡。(错误) 17.从波动方程数值解的方式上看,偏移方法可分为有限差分法、 Kihhoff积分法、F-K(频率~波数)域法,有限元法。(正确) 18.在第一菲涅尔带范围内的绕射子波是相互加强的。(正确) 19.D ix公式适用于水平层状介质。(正确) 20.已知地震子波w(t)和反射系数r(t)求取地震记录s(t)的过程称为褶 积模型法正演模拟(正确) 21.均匀介质就是各向同性介质(错误) 22.平均速度一定大于均方根速度(错误) 23.形成反射波的基本条件是上下两种介质的速度不相等(错误) 24.把追踪对比的反射波同相轴赋予具体而明确的地质含义的过程称 为层位标定。(错误) 25.激发点和观测点在同一条直线上的测线称为纵测线。(正确) 26.第一菲涅尔带范围内的绕射子波是相互加强的。(正确) 27.简单线性组合只能压制沿测线方向的规则干扰波,而不能压制垂直 或斜交与测线方向的规则干扰波(正确) 28.静校正参数来源于低降速带的测定。(错误)