物探复习
第一章 重力勘探
1. 物探是以不同岩、矿石间(探测目标与其周 围介质间)物理性质的差异作为基本的和必
要的前提条件,利用物理学原理,通过仪器观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律,借以实现地质调查和勘查找矿目标的一门应用科学。 2. 地球重力场:地球内部(地心处除外),表面及附近空间存在重力作用的范围。 3. 什么是区域异常和局部异常。说明其相对性
区域异常:有分布较广的中、深部地质因素所引起的重力异常。
局部异常: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。. 如图可知,相对异常A而言,异常B和C都可以看成区域异常;而相对C而言,A和B又可以认为是它的局部异常。
4.主要物探方法及依靠的物性基础
重力勘探 以岩矿石的密度差异为基础 磁法勘探 以岩矿石的磁性差异为基础 电法勘探 以岩矿石的电性差异为基础 地震勘探 以岩矿石的弹性差异为基础 放射性勘探 以岩矿石的放射性差异为基础
地热勘探 以岩矿石的温度/热扩散率差异为基础 5.物探工作的主要过程:
一.接受/联系确认任务(任务书/合同),搜集资料,现场踏勘,编写工作设计书 二.野外施工,资料采集,数据质量评价 三.数据资料处理、分析、解释 四.勘察工作报告编写、评审 6.物探方法的特点:
1.透过覆盖层寻找隐伏的地质构造或盲矿体
2.工作效率高、施工进度快、成本低(这是因为,用仪器观测地球物理场比直接揭露岩、矿体简便易行)
3.具有地质解释的多解性
即同一物理场的变化可由不同形状 / 不同个数 / 不同深度或不同性质的地质体引起
7.物探方法的分类 1. 按物性参数分类:
重力勘探 以岩矿石的密度差异为基础
磁法勘探 以岩矿石的磁性差异为基础 电法勘探 以岩矿石的电性差异为基础 地震勘探 以岩矿石的弹性差异为基础 放射性勘探 以岩矿石的放射性差异为基础
地热勘探 以岩矿石的温度/热扩散率差异为基础 2.按工作环境分类:
当应用地球物理学的观测工作是在不同的场所进行时,可将各分支物探方法划分为四大类:航空物探、地面物探、地下物探、海洋物探。 3.按探测对象分类
金属物探—— 寻找金属与非金属矿产; 石油物探—— 寻找石油与天然气;
煤田物探—— 寻找煤田矿床; 水文、工程物探—— 解决水文、工程地质问题;
深部物探—— 探测地壳深部与上地幔地质构造; 城市物探—— 解决城市建设与环境污染问题。
考古物探—— 被掩埋的古遗址、古墓葬的探测,为考古工作服务。提供最有希望的发掘地点;
军事物探——应用于防御和探测敌方军事装备的物探方法; 4.按场源性质分类
可将应用地球物理学中所有分支方法划分为两大类:① 人工场源(或主动源法)② 天 然场法(或被动源法)。
重力勘探、磁法勘探、放射性勘探、地热测量法勘察技术归属天然场源法。 电法勘探中的某些分支也属于天然场源法。(大地电磁法、自然电场法 等等) 8.物探的应用条件
⒈探测对象与围岩间(周围介质间)必需具有明显的物理性质上的差异; ⒉探测对象要具有一定的规模,且埋藏深度不能太大
⒊各种干扰因素产生的干扰异常相对于探测对象的异常应足够的弱,或具有不同的特征,以便能够予以分辨或消除。
9.应用地球物理可以解决以下的地质勘察问题 地质体的形状参数求解
地质体的产状参数(如地质体的空间位置、埋深、走向、倾角)求解 地质体的物性参数(如密度、磁性、电阻率、速度等)求解
10.重力异常的实质:重力异常是由于地球表面地形的起伏,地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。
11.重力勘探是以地壳中不同岩、矿石间之密度差异为基础,通过观测与研究天然重力场的变化规律以查明地质构造和寻找矿产的一种物探方法。 12.就空间而言,引起重力场变化的原因有: 第一、地球的形状——扁椭球体引力 第二、地球自转——惯性离心力
第三、地球表面起伏不平,形态复杂; 第四、地球内部物质密度分布不均匀;
第五、太阳与月球的引力 13.投入重力勘探的前提条件
(1)探测对象与围岩要有一定的密度差。
(2)岩层密度必须在横向上有变化,即岩层内有密度不同的地质体存在,或岩层有一 定的构造形态。
(3)剩余质量不能太小(即探测对象要有一定的规模) (4)探测对象不能埋藏过深
(5)干扰场不能太强或具有明显的特征。
定性画出图中Δg剖面曲线。当σ1<σ0 Δg剖面曲线
第二章 磁法勘探
一.磁法勘探是以不同岩、矿石间的磁性差异为基础,使用专门仪器观测由岩、矿石间的磁性差异引起正常地磁场的变化(即磁异常),通过研究其场源的性质及赋存状况,以探查地质构造、寻找矿产和其它任务的一种物探方法。 二.磁法勘探的应用
1、直接寻找具有磁性的金属矿体,如磁铁矿、磁黄铁矿等
2、间接寻找无磁性的金属矿与非金属矿体,如铅锌矿、铜矿、石棉矿等(伴生) 3、地质填图,如圈定磁性的岩体、断裂等 4、研究大地构造、了解结晶基底的起伏等 5、在古地磁学方面的应用等
6、在工程勘察、环境评价、文物考古中应用 7、在军事工程中的应用
三. 1.地磁场:存在于地球周围的具有磁力作用的空间,称为地磁场(基本磁场,变化磁场,磁异常。)
2.地球有两个磁极,磁北极(S极性,地理北极附近)和磁南极(N极性,地理南极附近),磁轴与地理的轴不重合,交角为11.5°
3.地磁要素:B-地磁场总量,X-北向分量,Y-东向分量,Z-垂直分量,H-水平分量,磁倾角I:矢量B下倾,I为正;矢量B上倾,I为负,磁偏角D:矢量H东偏,D为正;矢量H西偏,D为负。I,D,X,Y,Z,H,T各量都是表示地磁场大小和方向的物理量称为地磁要素。 4.岩(矿)石磁性的一般特征:火成岩磁性>变质岩磁性>沉积岩磁性
5.
6.说明磁法勘探在固体矿产,油气和城市工程环境等方面的应用
1.寻找铁矿,铜矿。寻找沉船,水雷等隐伏爆炸物,探测水下潜艇。
第三章 电法勘探
1.电法勘查是地球物理勘查方法中的一种勘查方法,它以岩、矿石的导电性、电化学活动性( 激发极化特性)、介电性和导磁性的物理差异为物质基础,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为目的的一组地球物理勘查方法
2.装置系数K是一个与各个电极间的距离有关的物理量。一种装置系数就表示了一种具体的电法勘探。
3.电剖面法用于了解测线下某一深度电阻率沿水平方向的变化; 电测深法用于了解某一测点下电阻率沿垂直方向的变化。
4.电剖面法装置特点:各电极间距离保持不变,使整个或部分装置沿着测线移动,逐点测量视电阻率的值。所得到的ρs曲线是反映测线下某一深度范围内不同电性物质沿水平方向的分布情况。 5.
(a)二极装置 (b)对称四极 (c)三极装置
(d)偶极-偶极装置 (e)联合剖面装置 (f)中间梯度装置 (g)电测深装置
6.在实际工作中,常采用不同极距的联合剖面曲线交点的位移来判断脉状体的倾向。
7. 中间梯度法特点:采用四极AMNB装置,A、B供电,M、N两电极测量,供电电极距AB很大,MN=(1/50~1/30)AB工作时,A、B固定不动,M、N在AB中部 (1/2~1/3)AB范围内同时移动,逐点进行测量,测点为MN的中点。(1)利用均匀场;(2)工作效率高(一线供电,多线测量) 8.电阻率法的特点
• 分支方法多:
较密点距的电剖面观测研究地电断面沿测线的变化 较稀点距的电测深观测研究地电断面沿深度的变化 • 装置类型多:不同的装置解决不同的地质勘查任务 找陡立高阻薄脉用中梯方法 找陡立低阻薄脉用联合剖面法
高分辨率地划分浅层不均匀体用偶极—偶极剖面法 研究浅层基岩起伏用复合对称四极剖面法 研究地电断面沿深度的变化用电测深法
9.高密度电法主要优点
• 高密度(采用较密的点距和极距变化)数据采集 • 具有剖面法和测深法双重性质
• 易于对多种电极装置作观测 效率高 因而能适应各种地质勘查任务的要求 仍然是电阻率法
10.中间梯度法主要用来寻找陡倾的高阻薄脉(如石英脉、伟晶岩脉等) 原因: 在均匀场中,高阻体的屏蔽作用比较明显,排斥电流使其汇聚于地表附近,使 jMN 急剧增加,致使ρs曲线上升,形成突出的高峰。而低阻薄脉易于让电流垂直通过,只使 jMN 发生很小的变化,故 ρs 异常不明显。
11.电测深法(电测深)
前述的电剖面法是在测量过程中保持AB不变,使整个或部分装置沿测线移动,逐点观测,以了解某一深度范围内不同电性体沿水平方向的分布。
而电测深法是在同一点上逐次扩大供电电极距,使探测深度逐渐增大,以此来得到观测点处沿垂直方向上由浅到深的ρs变化情况。 12.电测深法的特点:
采用在同一测点上逐次扩大供电极距,使探测深度逐渐加大,从而得到观测点处视电阻率ρs沿垂直方向上的变化情况。电测深法主要用于探测水平(或倾角不超过20°)产状的不同电性层的分布(如断裂带、含水破碎带等) 14.定性画出下列所给剖面上No1、No2、No3、No4 测深点的电测深曲线
13.
第四章 地质雷达
1.地质雷达:也有人称之探地雷达,透视雷达,英文简称(GPR),是一种用于对物体内(主要是地下的)目标或界面进行定位探测的电磁技术,属于电法勘探感应类电磁波法的勘察技术之一。
2.地质雷达原理是利用高频电磁波(主频为数十兆赫至上千兆赫)以宽频带短脉冲形式,通过
发射天线(T)送入地下,经存在电性差异的地下地层层面或目标体反射返回地面,由接收天线(R)所接收。 3.电法勘探部分思考题
1,电法勘探是属于天然场源还是人工场源 2,电阻率法勘探中装置系数K的定义 3,电剖面测量与电测深测量的工作目的
4,电阻率法勘探时提出:选择不同的装置解决不同的地质勘查任务。
在探测陡立高阻薄脉、陡立低阻薄脉、高分辨率地划分浅层不均匀体、研究浅层基岩起伏、研究地电断面沿深度的变化任务时,你认为应该对应选择哪种装置比较合适? 5,你能够定性画出两层或者三层地层的电测深曲线吗?你能够定性从电测深曲线中判断地层层数及各层视电阻率吗?
6,什么是充电法 充电法的应用是什么?
7, 目前在岩土工程物探的勘察工作中常常使用高密度电法技术,谈谈你对高密度电法技术的认识。