地球物理勘探概论复习题(岩土方向)

应用地球物理学 应用地球物理学 或称勘探地球物理学 简称物探 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 重力勘探 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 磁法勘探 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 是以地壳中岩矿石等介质磁性差异为基础 通过观测和研究天然磁场以及人 工磁场的变化规律以探查地质结构 寻找矿产等的一种方法 电法勘探 电法勘探 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 是以地壳中岩矿石间电性差异为基础 通过观测和研究天然电磁场和人工电 磁场的空间与时间分布规律进行地质勘探 找矿等得一种物探方法 充电法 充电法 对地面上 坑道内或者钻孔中已经揭露的良导体直接充电 以解决某些地质 问题的一种电法勘探方法 电测深法 电测深 电测深法 电测深 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 s 变化情况 重力场 重力场 存在重力作用的空间称为重力场 重力位 重力位 重力场中某点的重力位 W 等于单位质量的指点由无穷远移至该点时场 力所做的功 地球重力场 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称 为地球重力场 地球磁场 地球磁场 存在于地球周围的具有磁力作用的空间 称为地球磁场 磁异常磁异常 消除了各种短期变化的磁场后 实测地磁场与基本磁场之差值 称为磁 异常 背景场 背景场 通常指衬托出异常的正常场值或平均下扰水平 场源 场源 地壳中被地磁场磁化了的岩石 岩体 矿体或地质构造 1 物探工作的主要过程 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 我们关心的重点是数据质量是否可靠 勘察结果是否可以参考利用 2 物探方法的特点 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 3 物探方法的分类 物探方法的分类 目前分类的方法有许多种 不同物探工作的分类也不尽相同 现仅将一 般的几种分类方法列举如下 1 按物性参数分类 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 2 按工作环境分类 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 石油物探 煤田物探 水文 工程物探 深部物探 城市物探 考古物探 军事物探 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 人工场源 或主动源法 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 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 天然场源法天然场源法 在天然场源法中 各种分支方法观测的地球物理场是自然条件下所具有的 因此 这类场源的形式及其随空间和时间的分布规律与变化状态不受人文 影响 人们通过观测这种场的有无和变化特征 借以实现地质勘查与寻找 目标物的目的 由于这类方法不需要人工场源 故一般比较经济 而且工 作效率较高 更有利于开展面积性地质勘查和找矿工作 人工场源法人工场源法 在人工场源法中 各种分支方法观测的地球物理场均为人工所形成 通过 观测和研究人工场的异常分布规律实现地质目标 这类分支物探方法的一 般特点是 场源的激发方式和功率大小等均可由人工控制 当作适当改变 时 可以改变探测深度以及适用于不同地质探测对象 4 物探的应用条件 依靠的物性基础 物探的应用条件 依靠的物性基础 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 探测对象要具有一定的规模 且埋藏深度不能太大 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 5 取得理想物探效果的必备条件 取得理想物探效果的必备条件 地球物理前提条件是否满足 目标体的规模和埋深是否合适 目标体所产生 反射的物理场能否被检测到 勘探方法和技术的选择是否合理 工区周围干扰的大小及能否被识别和剔除 压制 人 仪器 运气 天气 可略 6 非物探专业技术人员应该关注的是 非物探专业技术人员应该关注的是 本工程是否需要投入物探工作 物探工作的方法技术是否选择得当 本工程的勘查经费是否合适 本工程是使用什么仪器进行的 本工程数据采集质量如何 是否修饰过度 造假 本工程是否按照本行业的技术规范 规定实施 物探资料的地质解释有多少种 哪一种合理些 本工程的物探方法能否解决工程地质问题 7 引起重力异常的条件引起重力异常的条件 投入重力勘探的前提条件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 8 地理极和地磁极的区别 地理极和地磁极的区别 地理南北极和地磁南北极方向相反 但方向上还是存在一定的偏差 地磁北极在地理南极的偏北方向 地磁南极在地理北极的偏南方向 9 电法勘探属于天然场还是人工场 电法勘探属于天然场还是人工场 天然场源法 观测的地球物理场是自然条件下所具有的 这类场源的形式 及其随空间和时间的分布规律与变化状态不受人文影响 人们通过观测这种场 的有无和变化特征 借以实现地质勘查与寻找目标物的目的 人工场源法 观测的地球物理场均为人工所形成 通过观测和研究人工场 的异常分布规律实现地质目标 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 电法勘探中的大地电磁法 自然电场法等属于天然场源法 电阻率法属于 人工场法 10 岩矿石的密度有哪些特征 影响岩矿石密度的因素有哪些 岩矿石的密度有哪些特征 影响岩矿石密度的因素有哪些 火成 岩浆 岩密度 变质岩密度 沉积岩密度 1 组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少 2 岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分 3 岩石所承受的压力等 11 什么是区域异常和局部异常 如何说明它们的相对性 什么是区域异常和局部异常 如何说明它们的相对性 区域异常是叠加异常中的一部分 主要是由分布较广的中 深部地质因素 所引起的重力异常 这种异常特征是异常幅值较大 异常范围也较大 但异常 水平梯度小 局部异常也是叠加异常中的一部分 主要是指相对区域异常而言范围有限 的研究对象引起的 范围和幅度较小的异常 但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的剩余部分 故局部异常也称为剩余异 常 区域异常和局部异常是相对而言的 12 什么事地磁要素 它们之间有什么关系 试写出它们的关系并图示 什么事地磁要素 它们之间有什么关系 试写出它们的关系并图示 地磁要素 表示地磁场大小和方向的物理量 B X Y Z H I D 由图可见各分量间的关系为 X H cosD Y H sinD tanD Y X Z T sinI H T cosI tanI Z H H2 X Y T2 X Y Z 13 主要物探方法及依靠的物性基础是什么 主要物探方法及依靠的物性基础是什么 以岩矿石的密度差异为基础 重力勘探 以岩矿石的磁性差异为基础 磁法勘探 以岩矿石的电性差异为基础 电法勘探 以岩矿石的弹性差异为基础 地震勘探 以岩矿石的放射性差异为基础 放射性勘探 以岩矿石的热扩散率差异为基础 地热勘探 14 应用地球物理学与地球物理学 应用地球物理学与地球物理学 研究大尺度和一般原理的 称之理论地球物理学 或普通地球物理学 勘察石油 金属 非金属矿或解决其它工程和地质问题的 称之应用地球物 理学 或勘探地球物理学 地球物理勘探 物探 15 物探与地质之不同点 物探与地质之不同点 理论基础不同 地质方法 岩石学 构造地质学 矿床学等理论为基础 物探方法 各种地球物理场的理论为基础 工作方法不同 地质方法 对岩矿石的露头或岩芯直接进行观察 直接方法 物探方法 用仪器对地质体引起的物理场的异常变化 进行观测 而不是直接观测地质体本身 间接方法 特别适用对隐蔽物体的探测 16 应用地球物理可以解决以下的地质勘察问题 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 上述目标体的形状及规模和物性参数是地质勘察所需要的 也是