近地表地球物理勘探

近地表地球物理勘探复习资料一名词解释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。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。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。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。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。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。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。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。炮检距：炮点与检波点的距离。杨氏模量：弹性体单位长度的变形△L/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)/(△L/L)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。泊松比：横向相对减缩△D/D和纵向上相对伸长△L/L之比。a=(△D/D)/(△L/L)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。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。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ps的变化。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测量，观测电阻率值的变化规律，获得地下不同电阻率地质体沿剖面的分布情况的方法。频率域电磁法：利用人工交变电磁场探测研究地下地质体电性结构的一种地球物理勘探方法。管线探测：通过在接收机内置感应线圈，接收管道的磁场信号，线圈产生感应电流，从而计算管道的走向和路径的电磁勘探方法。瞬变电磁法：向地下发送脉冲式电磁场，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・自然电场法：通过观测和研究这种自然电场的分布，以进行地质填图、找矿或解决水文、工程及环境地质问题的电法勘探方法，称为自然电场法。激电效应：在向大地充、放电的过程中，产生随时间缓慢变化的附加电场的现象，称为激电效应，又称激发极化效应。重力异常：由于实际地球内部的物质密度分布非常不均匀，因而实际观测重力值与理论上的正常重力值总存在着偏差，这种在排除各种干扰因素影响之后，仅仅是由于物质密度分布不均匀而引起的重力的变化，就称为重力异常。磁法勘探：是通过测出不同磁法强度的各种岩、矿石在地磁中所引起的磁场变化，并分析异常特征、分布规律及地质构造或地质体之间的内在联系，作出地下地质情况或矿产分布的有关结论。自然电位测井：利用自然电场的变化来研究钻孔地质情况的电测井方法，就是自然电位测井。25视电阻率测井：通过测量被钻孔穿过的岩层的视电阻率来研究某些钻孔地质问题的电测井方法。浅层地温测量：以地球内部介质的热物理性质为基础，观测和研究地球内部各种热源形成的地热场随时间和空间的分布规律，从而解决有关地质问题的一种地球物理方法。核地球物理勘探：根据岩石中天然放射性元素含量及种类的差异，以及在人工放射源激发下岩石核辐射特征不同，用以寻找矿产资源及解决包括水文、工程环境地质在内的某些地质问题的地球物理方法。遥感技术：从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进行探测和识别的一种综合技术。二简答1•近地表地球物理勘探方法有哪些特点？P2效率高、成本低：地球物理方法可以从地面遥测地下介质的三维变化。适用范围广：可以在海上、南北极地区等地质、水文、环境研究中更有独特的优势。覆盖率大：能达到对研究区整个空间的覆盖研究。无损检测:适用于对堤坝、核废料库等不能钻井取样的环境下的环境调查。速度快：借助高速计算机，使得测量数据的处理时间大大缩短。2•近地表地球物理勘探与地质勘探的区别？P3（1） 大部分对象是浅、小的物体，探测深度从几十厘米到几十米，要求探测的分辨率高、定量解释高；（2） 不仅要搞清楚探测对象的分布规律，还要查明单个对象的空间位置；（3） 与工程地质结合紧密，探查资料往往用于设计施工，时间上衔接紧，使得探测结论能及时得到验证和反馈，对工作结论要求高；（4）探查对象复杂，浅小的物体规律复杂，近地表的地质条件和物性也不均勻,沿水平和铅垂方向异性严重,甚至物性参数出现连续渐变的情况,给资料的定性定量解释带来非常大的困难。近地表弹性波勘探的基本原理？由于不同岩土层具有不同弹性特征，人工激发的弹性波通过这些岩层的分界面时，形成不同类型的地震波，携带了地下具有不同物性的地质体信息，间接或直接反应了岩土层的特征，用仪器记录波的变化规律，就可以推断出岩土结构、性质等，达到勘探目的。瑞雷面波有何传播特点？当P波、S波大于临界角，入射到自由界面时形成的，是质点纵向和横向振动的不同程度地组合。能量集中在一个波长内，质点振动成椭圆，逆时针旋转，后退方式。振幅随深度增加呈指数衰减。速度是频率的函数，为频散现象。5•折射波是如何形成的？当界面下部介质波速V2大于上部介质波速,V1，波的入射角等于临界角时，透射波变成沿界面V2速度传播的滑行波，滑行波的传播引起了新的效应，因为这两种介质式密接的，为了满足边界条件，在第一种介质中激发出新的波动，就是折射波。瑞雷面波探测有何优劣性？优点：①不受地层速度差异的影响，纵横分辨率较高，可以精确分辨地层传播速度小，波长可以控制在毫米级别，可探测几厘米的的裂缝，精度高。缺点：受探测方法限制，探测深度低于其他类型弹性波勘探。各种电阻率剖面法测量装置的特点是什么？二极装置：供电电极B和测量电极N均置于“无穷远”处接地。三极装置：将供电电极B置于“无穷远”，而将AMN沿测线排列。联合剖面装置：电源负极接到置于“无穷远”处的C极，正极可分别接至A极或B极。中间梯度装置：供电极距AB很大，测量极距MN比AB小得多保持AB不变MN在AB中部一定范围移动，记录点取在MN的中点。偶极装置：供电电极AB和测量电极MN均采用偶极，并分开有一定距离。电磁法勘探的基本原理？当地下存在导电地质体时，在交变电磁场的作用下，导体中将产生涡流，涡流又在其周围产生二次磁场。其二次磁场与地下岩体电学性质有关，测量二次磁场的强度及其分布规律，推断出地下地质情况。电磁法管线探测中，如何确定管线埋深？水平分量垂向差法：在Hx取得最大值的点上，分别测得地面和地面以上某一高度的Hx极大值，知道两者间距D,通过h=Hb*D/AHx计算埋深。X70%法：在极大值处垂直管线左右移动使读数为最大值的 70%时，其水平距离为埋深。80%和50%法：Hx在最大值两侧80%处的两点间距为管线埋深，Hx在最大值两侧50%处两点间距为埋深的2倍。45度测量法：先用磁场垂直分量最小值定位，接收线圈与地面45。，沿垂直管线方向移动，当H45°=0时，该点与定位点距离x=h。X极值法：先用磁场最小值定位，接收线圈与地面垂直，沿垂直管线方向移动,找最大值H=I/4nh,该点与定位点距离x=h。z充电法勘探的原理是什么？在被勘探的矿体上或其它良导电性地质体的露头接上供电电极进行充电，另一供电电极置于远离充电体的地方。电流由充电体流入围岩，形成稳定电流场，该电场的分布特征与充电体（勘探对象）的形态、大小和产状等因素有关。重力勘探的应用条件是什么？有密度不均匀体存在沿水平方向有密度变化上下岩层有足大的密度差且有明显倾角地形平坦干扰性异常小重力异常的基本特征?异常具有相对性，不存在绝对划分标准不同重力异常具有不同特征不同的外部校正方法可获得不同重力异常类别异常值与正常值之比极其微小研究固定站台上重力随时间变化是研究地球内部的重要手段与空间技术相结合可建立不同的地球重力场模型，对板块构造，地幔物质的研究有重要意义。地磁要素包括哪些？他们之间关系如何?地磁要素包括空间坐标系三轴X、Y、Z与磁偏角D:ZXOH，东偏为正，西为负和磁倾角I:ZHOT,向下为正，向下为负。关系：X=HcosD，Y=HsinD，Z=TsinI=Htanl，H二TcosI，tanI=Z/H，H2=X2+Y2,T2=H2+Z2,tanD=Y/X14•遥感技术系统有哪些部分组成？有哪些特点？由四部分组成：①信息源②信息获取③信息处理④信息应用特点：①大面积同步观测②时效性强③数据的可比性④获取的数据具有综合性⑤手段多且信息量大⑥受条件限制少三论述1•近地表地球物理勘探应具备什么条件？勘探特点？条件：(1)探测对象与围岩间必须有明显的，可以探测到的物理性质上的差异，或物质成飞分布的不均匀；探测对象要有一定的规律，且埋藏不太深，足以产生仪器可以发现和圈定的物理异常；各种干扰因素产生的干扰场相对于异常应是足够微弱，或具有不同的特征，以使能够予以分辨或消除。特点：(1)大部分对象是浅、小的物体，探测深度从几十厘米到几十米，要求探测的分辨率高、定量解释高；不仅要求搞清楚探测对象的分布规律，往往还要求查明单个对象的空间位置；与工程地质结合紧密，探查资料往往用于设计施工，时间上衔接紧，使得探测结论能及时得到验证和反馈，对工作结论要求高；探查对象复杂，浅小物体规律复杂近地表的地质条件和物性也不均匀，给资料的定性解释带来很大的困难。2•与其他勘探方法相比，近地表地球物理勘探有哪些优点？效率高、成本低：无需大量的钻井或探槽，仅需几个人可以完成以前几十上百人的工作，节省了人力物力；适用范围广：除具有与其他方法同样的领域外，在海上极地等地质、水文、环境研究中也具有优势；覆盖率大：能达到对研究区域整个空间的覆盖研究；无损检测：适用于对堤坝等无法钻井取样的情况下的环境调查；速度快：借助于高速计算机，是的对测量数据的处理时间大为缩短。地震子波的分辨率与其频率有什么关系？随着频带宽度增加，子波的主瓣宽度减小，旁瓣比减小，其意义在于频带越宽，子波的分辨率越高；低频成分在减小旁瓣比方面起主要作用，要提高频率必须保留低频成分；随着宽带增加，旁瓣的振荡频率增大，但旁瓣的能量减小；当频宽不变时，醉着频率的增加，旁瓣的振荡频率增大；随着咼频的提咼，子波主瓣宽度减小；咼频有利于提咼分辨率又不利于提咼分辨率，关键是带宽，保证低频时，提咼咼频，从而展宽了带宽，这样才能提咼分辨率。高密度电法勘探有什么特点？电极布设一次完成，这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰，而且为野外数据的快速和自动化采集奠定了基础；能有效地进行多种电极排列方式的的扫描测量，因而可以获得较为丰富的地电断面结构特征和地质信息；野外采集数据实现了自动化或半自动化，不仅采集速度快，而且避免了因手工操作所出现的失误；可以对资料进行预处理，并显示剖面曲线形态，脱机处理后还可以自动绘制和打印各种成果图件；采集的信息量大，数据观测精度高，成本低，效率高，解释方便，勘探能力显著提咼。重力资料整理包括哪些内容？(1)维度改正：地球表面的重力值随维度而变化，为了消除由于测点所在的维度不同而引起的重力变化，必须进行维度改正；地形改正：把测点平面以上物质除去，测点平面以下的空缺填补起来，由于重力测量是指向地心，地形改正值总是正的，由于地形复杂，改正较难，因此简化为以测点为圆心的扇形柱面体用方程求解；中间层改正：通过地形改正，测点周围变成水平面，，由于测点与基点之间还存在一定的高差，这之间的物质对实测重力值产生影响，消除这种影响的工作就是中间层改正；