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地质工程专业地球物理勘探课程设计 主讲 杨武洋 2020 3 21 1 课程设计的基本要求及目的 1 课程有关内容的回顾 2 地震勘探工程设计的一般要求及原则 3 编写地震勘探施工设计 4 地球物理勘探课程设计 课程设计报告内容及时间安排 5 2020 3 21 2 地球物理勘探课程设计 一 课设目的及基本要求 课程设计 对专业课程所学知识进行归纳 整理 巩固专业知识 锻炼基本技能 为掌握全面的专业知识和技能打好基础 结合工程实际 初步了解地震勘探工程设计的原则和方法 掌握地球物理勘探工程施工前的地质和地球物理资料的收集过程 初步掌握地震勘探施工设计的编写方法 培养综合分析问题的能力和文字表达能力 2020 3 21 3 地球物理勘探课程设计 课程设计的基本要求1 熟悉所给物探方法的基本原理 2 根据地质任务设计施工方案 3 根据施工要求完成探测任务 4 完成资料处理及资料解释 5 探测成果形成各种地质图件 6 报告编写 2020 3 21 4 二 课程有关内容的回顾 勘探地球物理学虽然是地学中一个比较年轻的应用学科 从20世纪20年代才逐渐成为地球物理学的一个独立分支 但是由于它在地质勘查中的突出作用 发展极为迅速 到20世纪后半叶已形成了比较完整的体系 成为地质勘探中一个不可缺少的组成部分 目前 在石油 天然气 煤 金属与非金属以及水和地热等资源勘探的各阶段 勘探地球物理学都发挥着重要作用 地球物理勘探课程设计 2020 3 21 5 当前 我国空前的经济建设正在全面地向纵深发展 已经向地球科学 特别是地球物理学提出了一系列重大课题 例如 发现更多的油气资源 对油气田开发进行监测 努力提高采收率 为适应机械化采煤需要解决小断层 陷落柱 老窖水 瓦斯以及采空区问题 勘探 开发煤层气 并加以利用 攻深找盲 寻找大矿富矿 解决铜 金等固体矿产资源不足 寻找并开发地下水 特别是在老 少 边 穷地区 地球物理勘探课程设计 2020 3 21 6 监测环境变化 预测并减轻自然灾害 包括洪水 地震以及旱涝 滑坡 泥石流等 以上地球物理问题 除油气资源勘探外 探查的深度大都在0 1000米范围内 因此 可以说与国民经济最为密切的是地球浅部 而且社会 经济的发展还会向地质 地球物理提出一系列工程项目 例如 水利 电力 铁路 交通 航运和国防都要求开发隧道 修筑堤坝 建立港口 机场 码头 以及铺设电缆和管道的建设和监测 都需要用地球物理方法才能获得比钻探简便 经济而又准确 快速的效果 地球物理勘探课程设计 2020 3 21 7 地球物理勘探的作用和地位主要体现在以下几个方面 地球物理勘探是传统地质方法的延伸和扩展 是获得地质露头和钻井取芯以外隐蔽部分信息的基本手段 同时 对地球的内部构造 圈层结构 内部物理状态 成分和演化过程的研究也是地学研究的一项基本内容 地球物理方法能高效率地寻找地质资源和探明储量 一般情况下 勘探工作应遵循符合认识规律的勘探程序 按阶段进行 针对不同的勘探对象和勘探阶段 合理选择综合地球物理勘探方法 是布置地球物理勘探工程必须遵循的原则之一 地球物理勘探课程设计 2020 3 21 8 在基础地质研究 填图和矿产预测中 利用重磁资料 能够圈定构造线及断裂位置 重磁资料在圈定与沉积矿产有关的沉积盆地 以及研究盆地基底性质和起伏方面也有很好的效果 不同勘探阶段选用不同的地球物理方法 有利提高勘探效益 油气普查与勘探的阶段划分 第一阶段是由大区域勘探的结果优选出可能的含油气盆地 对这些盆地进行勘探 识别出含油气系统 划分出有利含油气带 第二阶段的目的是从有利区带中划分出圈闭 第三阶段是对已获得工业油气流的圈闭进行评价勘探 提交控制储量和探明储量 在地球物理勘探工作中加强对矿产形成的地质环境的了解和掌握也是非常重要的 它不仅是选择地球物理方法时必须考虑的因素 而且对勘探结果的解释也是必需的 2020 3 21 9 由岩石密度 磁性和放射性等造成的重力场 磁场和放射性场等 称为天然场 可以通过直接观测这些场的变化推测地下岩石密度 磁性和放射性分布情况 然而 有些物理性质 如导电性 声波传播特性等 则需要通过观测人工场源激发的人工场 才能推测出 无论是通过观测天然场还是人工场来了解地下地质情况 地球物理观测方法从本质上说都是间接的方法 都是通过少数观测点 从地面 空中或井下 获得的数据去推测地下研究对象的状态 这个推测过程 在地球物理学中称为解反问题 反演 地球物理勘探课程设计 2020 3 21 10 很显然 推测结果受观测过程中的许多干扰因素的影响而出现误差 即使在观测精度很高 干扰因素很小的情况下 地球物理反问题的解也存在非唯一性 或称多解性 也就是说 地下地质体的不同状态可以在观测点造成相似的物理场分布 例如 一个埋藏深度较大的大球体在地表引起的重力异常 有可能同一个埋深较浅的同密度的小球体引起的重力异常相同 解的非唯一性是各种地球物理方法普遍存在的问题 为了减小非唯一性的影响 往往需要综合采用多种地球物理方法 地球物理勘探课程设计 2020 3 21 11 地球物理勘探课程设计 三 地震勘探工程设计的一般要求及原则 地震勘探设计是地震勘探施工的依据 由施工单位根据任务来源单位下达的任务 合同书 组织编制 编制设计前要广泛收集 研究施工区及邻区的地质 物探和测量资料 组织现场踏勘 深入调查了解施工条件 新区及地震地质条件复杂的地区 要编制试验方案 一般经试验表明所采用的工作方法能够完成其主要的地质任务时 才能编写设计 综合勘探时 施工单位应会同勘探队共同编写综合勘探设计 并依据综合勘探设计编制地震施工设计 一般要求 2020 3 21 12 地球物理勘探课程设计 地震主测线应尽量垂直地层走向或主要构造走向 并在垂直主测线方向布置联络测线 测线长度应能控制勘探区边界和边缘构造 地震主测线应尽可能与地质勘探线重合 综合勘探时 地震主测线线距原则上应为地质勘探线距的二分之一 三维勘探采用线束状观测系统时 线束方向一般宜垂直地层走向或主要构造走向 测线布置原则 2020 3 21 13 地球物理勘探课程设计 2020 3 21 14 资抖处理 解释和报告提交资抖处理 资料解释及精度要求 报告提交的内容和时间 主要技术措施设计附图 地形地质及地震工程布量图 综合拄状图 其它有关图件 包括以往地质 物探工作研究程度图 序言叙述项目来源 地质任务 工作范围 施工区的行政区划 交通位置及自然地理概况等 施工区地质概况及地球物理特征地质概况 包括地层 煤层和主要构造情况 地球物理特征 以往勘探程度及存在的主要问题 施工方法及工程量生产前的试验工作 施工方法 因素的选挥及其依据 地震工程布量及工程量 质量要求测量工作及精度要求 四 编写地震勘探施工设计 完成地质任务 对付难点等 2020 3 21 15 五 课程设计报告内容及时间安排 地球物理勘探课程设计 一 课程设计简介 课程设计由 1 施工方案 2 实地探测 3 资料处理 4 成果图编制 5 报告编写等部分基本内容构成 通过1周的集中实践 使同学们进一步巩固和掌握 地球物理勘探 课程的基本内容和方法 为以后的工作实践打下坚实的基础 2020 3 21 16 地球物理勘探课程设计 二 实验的方式与注意事项1 以小组为单位准备实验设备 讨论 每六位同学配合完成施工前的准备工作 但应独立完成文字报告 各小组长为本小组技术负责人并负责收交设计报告 2 课程设计1周 每周5个工作日 3 每天工作时间为8学时 其中上午8 00 11 30 下午2 00 5 30自由安排工作方式 4 设计的任务将分阶段严格按时间表进行 每位同学应按时完成工作任务 5 严格纪律 集体工作时间不得迟到早退 为确保课程设计顺利进行 原则上不允许请假