普通物探实习报告 终结版

1、20092010学年第一学期 普通物探实习报告 专业班级：07级勘查四班 学号： 姓名： 于有强 时间： 2010-01-042010-01-07 指导老师： 尹兵祥、周家惠、唐杰、徐凯军 序言 勘查技术与工程是一门实践性很强的学科。加强实践教学以提高学生的动手能力和处理实际问题、分析解决实际问题的能力，使之能更好地适应毕业后的实际工作，是一个非常重要的教学环节，也是进一步提高教学质量的重要途径之一。勘查技术与工程专业教学实习安排在2010-01-042010-01-07四天内。此次实习是在完成普通物探课程的学习，了解掌握了电法、磁法、重力勘探的基本理论勘探方法后展开的实地的实习。通过此次实习

2、的机会我们得以理论联系实际并用实践以检验所学理论。 在实习的过程中我们依据普通物探综合实习实习指导书有条不紊的展开实习活动，勘探的范围是针对整个校区。在实习过程中，分为三个模块：重力勘探部分、磁法勘探部分、电法勘探部分。而每一个项目的实地实习分别有相应的老师带领，而对应的老师分别为：唐杰、尹兵祥、周家惠、徐凯军 。实习的过程是先进行理论的学习和仪器的认识使用，而后再进入实习场所进行相应方法的勘探。在老师的带领及同学间的相互帮助下，我们顺利的完成了实践所要求的所有内容。通过四天的实践学习，根据三种勘探方法所得到的实习数据进行整理处理，整合成此实习报告，并对报告中的每个部分进行详细的论述，从而达到

3、此次实习的最终目的。目录1、 实习目的及意义12、 实习任务的分配13、 重力勘探 24、 磁法勘探105、 电法勘探176、 结论与建议33七、参考文献341、 实习目的及意义 通过课程的学习，对普通物探学中的重力、磁法和电法勘探等方法的野外数据采集过程、数据处理流程、各勘探方法基本处理、解释软件系统、数据的地质地球物理解释过程等有基本的认识和掌握，熟悉这三种勘探方法的整个工作原理和处理解释流程以及实习报告编写等过程。 了解重力、磁法、电法的工作方法；培养实验技能及对分析和解决实际问题的能力；掌握仪器的工作原理，并学会操作和使用；掌握各方法的基本数据分析和处理技能。 通过野外实际测量实践环节

4、的训练，巩固和加深对理论知识的理解，了解重力仪、磁力仪和电法仪的构造及工作原理，掌握重、磁、电、震的野外测量方法，培养进行普通物探工作的基本能力。对本专业所从事工作的性质、手段、方法以及新技术、新方法有一个全面的了解，培养学生的实际操作和计算技能以及综合分析问题的独立工作能力，巩固已学过的专业知识，为下一步进入专业课程和毕业论文阶段以及今后走上本专业的工作岗位打下基础。2、 实习任务的分配 地球物理勘探简称物探。它包括重力、磁法、电法、放射性、地震和地球物理测井等勘探方法。任何一种方法的有效性都受到地质、地球物理条件的限制。或者说每一种物探方法所能解决的地质问题和提供的有用信息都受到一定的局限

5、。然而，每种有活力的物探方法都有自己独具的特点。 在新区域或勘探程度很低的地区进行非地震勘探，往往缺乏可靠的物性资料，这对物探资料的处理、解释造成极大困难，所以，在进行地球物理工作前或同时，就要对测区周围各套地层的电阻率、密度、磁化率等物性参数进行系统而准确的测试和研究。由于不同的勘探方法的原理不相同，因此在数据采集方面也是不同的，从而在讲述数据的采集方法时要分别进行分析。而根据此次实习的要求其重磁数据的采集路线可看如图一。 图一 重磁测线设计从图中可看出其勘探区域是学校所在的范围，共分为6条测线，而图中重力数据采集的点距约50m，而位置的确定则用GPS；而磁法数据的采集点距约为10m。通过这

6、两种勘探方法实现对学校的地下地形分布情况做到大致的了解。鉴于时间的紧迫性，学校将我们勘查专业全体学生175人分为三个大队，而每个大队又细分为四个小队，每个小队的成员人数在8到10人不等。每个大队由相应的老师带领，而每个小队则推荐一名小组长负责相关事情通知及安排任务。真正野外实习时间是三天，每一天每个小队领取相应勘探方法的仪器设备进行实地的勘探及数据的采集，三天对应三种勘探方法的实地实习时间。我所在世第三大组，第九小组，也就是第三大组里的第一小组。其具体的各组的任务时间安排如下表一所示：表一 实习任务分配表教学计划1.5周，安排4天时间做数据的采集，每天上午8:30开始，到当天任务完成或天黑收工

7、。其余时间做资料的整理、分析、解释，以及报告编写。3、 重力勘探1. 重力勘探数据采集1.1 实习内容实习任务为进行工作比例尺为1：500的重力面积详查，通过对中国石油大学（华东）青岛校区进行重力测量，要求每个学生以工作人员的身份，参加重力野外测量的全部过程，整个实习环节包括：仪器学习、野外施工、室内资料整理、成果图示、初步解释和成果报告的编写等全部过程。 具体到我们组的实习任务是沿着图一中的第三条测线进行重力的勘探任务。在实施时，我们先在设在办公楼前国旗下的基点处，测量此处的重力值，然后从测线得最西头开始，利用重力仪每隔50米测一点得到测线上的重力数据，一直测到测线的最东边，得到测线3上的最

8、原始的重力数据。1.2 重力测量要求将测量基点设在办公楼前国旗下，测量开始前、中间、完成后，三次在基点测量读数，每个测点测量三次，每点测量记录读数和时间，为消除螺距差，每次测量的旋钮调节方向应一致.而对应的测点的经纬度及高度则用GPS进行测量并对其数据进行相应的记录。1.3 测量仪器的简介（1）仪器的主要技术指标在此次重力勘探实习中，我们用的数据采集仪器是ZSM-皿型石英弹簧重力仪，此仪器是由我国北京地质仪器厂生产的，外形呈圆柱形，如图2-1-1。它的外径约为14厘米，高约40厘米。 主要技术指标如下： 观测精度：0.3g.u 读数精度：0.1格 测程范围：约50000g.u 直接测量范围：约

9、1400g.u 电源：2.5VDC 功耗：小于1w 净重：6kg 图3-1-1 ZSM型重力仪外观由于该仪器接近国外同类仪器的水平，具有测量精度较高，体积小，重量轻，便于携带，操作方便和计算简单等优点，因此，在我国的石油和金属矿区的重力测量中得到广泛的应用。（2）仪器的结构 按照仪器各部分的功能和作用，ZSM型重力仪由弹性系统、光学指示系统、测量系统、保温隔热系统和辅助部分等五部分组成。仪器的主体结构及内外部件的联系见图2-1-2。 图3-1-2 仪器的主体架构及内外联系示意图 弹性系统由灵敏装置、测量补偿装置及温度补偿装置所组成，除平衡体的重荷及温度补偿金属丝外，其他元件全有熔融石英制成，并

10、熔接成一个整体（图2-1-3）在图中：1-负荷；2-摆杆；3-摆扭丝；4-主弹簧；5-温度补偿框扭丝；6-读数弹簧；7-读数弹簧连杆；8-温度补偿框扭丝；9-读数框架扭丝；10-测程调节弹簧；11-指示丝 图3-1-3 ZSM型重力仪弹性系统结构示意图光学指示系统 仪器平衡体的偏转是采用光学系统肉眼进行观察的。光系由接目镜、刻度片、场镜、物镜全反射棱镜等组成的一具放大倍数约为250倍的显微镜，以及照明部分（灯泡、聚光镜）组成（图2-1-4）。图3-1-4 光学指示系统示意图 视域中所见到的“亮线”就是平衡体前端的指示丝在显微镜下的像，通过对亮线的观察，就可以知道平衡体偏转的情况，当重力增大时，

11、平行体向下偏转一个角度，我们就可以从视域中看到亮线向右边产生一个位移；反之，当重力减小时，亮线将向左边移动。测量系统 测量系统是由精密的测微螺丝（它包括一个测微螺杆和一个测微螺管）、导向装置、连杆及计数器组成（图2-1-5）。 图3-1-5 ZSM型重力仪测量系统示意图测微螺丝有两个，一个作测程调节用，其上端隐蔽在仪器面板下测程调节孔内，调节测程时，可以打开面板上测程调节孔上的盖，直接用相配适当的改锥调节；另一个上端点与面板上的计数器相连，它是直接读数用。为了保持仪器内部的密封，两个测微螺丝的下端都是通过金属波纹管（又叫折纹管）与弹性系统的测程弹簧和读数弹簧连接。当旋转计数器旋钮时，便带动读数

12、测微螺杆一起旋转，它旋转的圈数，可由计数器显示出来。计数器一共有三位数码，当螺杆旋转一圈时，第二位数字便增大（或减少）一格，小数点后的一位数字可按第三位数字旁的鼓轮上1/10刻度线读出，再根据计数器内固定的标线，还可估读出1/10刻划线间的半个距离，因此，从计数器上可以读取有五位有效数字的数据来，如498.75.1.4 重力仪的操作步骤及数据的采集（1）将仪器的底盘放平、摆稳；（2）小心地将仪器从减震筒中取出，防止与筒壁碰撞，轻轻地安放在底盘上，并利用盘凹面粗略调平仪器（初学者禁止这样使用），注意勿时仪器三个脚螺丝中任意一、二个太靠近底盘边缘，以免摔倒仪器；（3）用左手轻轻提起照明电源开关；（

13、4）旋转脚螺丝，进行纵、横水准器的细调。水平调好后，在整个操作过程中，不得按压面板，以免纵、横水泡位置改变；（5）观察目镜筒内亮线的位置。当亮线在刻度片零线位置左侧时，应顺时针方向旋转计数器旋钮；反之，当亮线在零线右侧时，应逆时针方向旋转计数器。为了避免齿轮和螺丝间隙对读数的影响，每次读数时，总是保持从同一个方向将亮线调至零线重合，习惯上我们总是顺时针方向旋转计数器（亮线是从左到右移动），所以在逆时针方向旋转计数器时，应多转过一些时，从而在每次将亮线调至与零线重合时，均可做到顺时针方向旋转计数器旋钮。当亮线与零线重合后，记下计数器上的读数（读取五位有效数字）；（6）将计数器逆时针方向旋转半周至

14、一周左右，使亮线偏离零线，重复步骤5，读取第二个读数；（7）重复步骤6，直到三次连续读数间的最大差值在允许误差位之内为止；（8）检查水准器水泡位置，如水泡位置偏离不超过允许位，则按下照明开关，记下此时时间（作为该测点的观测时间）；（9）最后，将仪器轻轻提起，小心地放回减震筒中，盖好筒盖，以便转移到下一测点进行观测。 在每次进行重力数据的采集时，不但要把重力数值记下来，还要将在此点的测量时的时间，以及所在地的经纬度、高度等参数。按照以上步骤根据自己小组分配的勘探任务，进行对第三条测线进行重力数据的记录采集。图2-1-6为实习现场的仪器操作及数据采集情况。 图3-1-6 重力勘探实习现场2. 观测

15、资料的整理观测资料整理的基本内容：根据以上的理论推算可得到整理后的数据，处理后的数据在附件一重力勘探数据中。3. 数据成图与解释根据实地重力实习所得的数据以及对其进行的数据的校正处理后，从而可得到相应的重力剖面曲线图和平面等值线图。鉴于我们是第九组，所测的测线号是3号测线，因此将此测线上的数据整理校正后，做出此测线上的重力剖面曲线图，如图3-3-1三测线重力异常剖面图，图3-3-2重力异常平面等值线图。（1）重力异常剖面图图3-3-1三测线重力异常剖面图中，横坐标表示的是测点号，测点之间的距离间隔为50米；纵坐标表示的是重力每个测点重力异常值的大小，单位是g.u。图3-3-1三测线重力异常剖面

16、图图件解释与推断： 由图3-3-1三测线重力异常剖面图可看出，在此测线上重力异常变化起伏比较大，由于测线号是按照测线由西到东从小到大标定的，因此次测线的重力异常值变化的整体趋势是测线西段属于重力异常值比较小的区域，而东段则是输入重力异常值比较大的区域。在设备不是很精确而校正项比较单一的情况下，只能通过此图件推断出，在测线西段区域的地下介质的密度比较小，而在测线东段区域的地下介质的情况则相对来说比较大；对应于一致密水平岩层的解释的话，则可理解为在测线东段的这层岩层的埋深则相对于测线西段来说较浅，从而对东段区域影响较大，反应到数据上就是重力异常值相对来说比较大。对应于地形的情况也是基本相符，在此测

17、线上，由西段到东段海拔大致呈上升趋势，利用“布格异常消除了大地水准面以上的中间层和地形的影响，因此在高山区往往出现很大的负值；而在深海盆地内，却达到巨大的正值”理论研究成果得到，测线三的海拔走势是由向东逐渐升高。由实地的勘探我们了解到，在测线的东段有一小山丘，因此基本符合实际的情况。（2）重力异常平面等值线图结合各组对个测线所得的重力异常数据，对其进行整理校正处理后，对每一测线选取一比较合适而准确的数据，利用serfer软件生成所要的重力异常平面等值线图图3-3-2重力异常平面等值线图，其中坐标方位的值由GPS得到。在图3-3-2重力异常平面等值线图中，横轴的数据代表的是纬度值，而纵轴数据代表

18、的是经度值，图中曲线上的值则是某一重力异常值。图中灰色较浅的区域代表的是正重力异常区，而灰色较深的区域代表的是负重力异常区。A图3-3-2重力异常平面等值线图图件解释与推断： 图3-3-2重力异常平面等值线图是根据12个小组对全部校区进行的综合重力勘探，数据校正处理之后运用作图软件（surfer)得到的，其呈现的内容是针对于整个测区的情况，因此在解释时所解释的内容也是对于测区整个范围的地质情况的一种掌握。从图中可清楚的看到，在图的东北方向上时测区的负异常区，而越往南其重力异常值越大呈现正值，中间夹杂有负的小区域；根据“布格异常消除了大地水准面以上的中间层和地形的影响，因此在高山区往往出现很大的

19、负值；而在深海盆地内，却达到巨大的正值”理论研究成果得到，在测区的东北方是海拔比较高的地区，而往南则呈现海拔逐渐降低的趋势。考虑到校区历史及此地原先的地理情况可知，在建校区之前，这里曾是沙滩地形，后面有小型山丘，是标准的海滩结构地形，因此所得的数据大致符合实际的地质情况。而在图南有负值区或许可能海盆地存在隆起的结构，从而产生了，小的负异常区。考虑到地下的地质结构，可从图中大致判断出，在图中的A区的小部位，存在重力异常的突然转变，且等值线非常密集，因此可推断此处可能存在一小的断层结构。通过此次的重力勘探实习使对整个测区的地貌状况有了一个大概的认识，使对其他方法在此测区的勘探更加方便。 4、 磁法

20、勘探磁法勘探（简称磁法），是通过观测和分析岩层的磁性及磁场特征，来研究地质构造及其分布形态和找矿的。在所有勘探方法中，它是发展最早，应用广泛的一种方法。磁法不仅可用于固体矿产的普查，也常用于石油天然气的普查和不同比例尺的地质填图及构造研究。 1. 磁法勘探数据采集1.1 实习内容实习任务为进行工作比例尺为1：500的重力面积详查，通过对中国石油大学（华东）青岛校区进行磁法测量，要求每个学生以工作人员的身份，参加重力野外测量的全部过程，整个实习环节包括：仪器学习、野外施工、室内资料整理、成果图示、初步解释和成果报告的编写等全部过程。 具体到我们组的实习任务是沿着图一中的第五条测线进行磁法的勘探任

21、务。在实施时，我们从测线得最西头开始，沿着马路，利用磁法勘探的两套仪器，每隔10米测一点得到测线上的磁法勘探数据，一直测到测线的最东边，得到测线五上的最原始的磁法勘探数据。1.2 磁法测量要求 为了使测得的磁法勘探数据尽量准确，要求各点磁场测量、记录强度及时间，磁化率的测量和记录，并且分别测量覆土和基岩的磁化率，以备解释之用。记录所在测线及行数，在数据记录本上注明所用仪器的型号，以便以后的数据处理。1.3 测量仪器的简介在磁法勘探实习过程中牵扯到两套仪器，一套仪器是用于采集测点处的磁化强度的；另一套则是用于测取测点处的磁化率的。因此下面分别对两套仪器做简要的介绍。第一套仪器设备是CZM-3质子

22、磁力仪系统，分野外仪器操作和计算机数据处理两部分，野外仪器用于野外实地的数据采集工作，计算机数据处理用于读取野外仪器采集的数据并加以分析处理。鉴于本次实习的实地勘探情况，只用到了野外仪器部分，因此下面对其野外仪器-CZM-3质子磁力仪及磁化率仪，做简要的介绍。 （1) CZM-3质子磁力仪 仪器的主要技术指标 CZM-3质子磁力仪的所有装置(仪器箱）都放在如图2-2-1，而相关的仪器的主要的技术指标则在下侧做出了说明，仪器包括探头和读数部分。 图4-1-1 CZM-3质子磁力仪仪器指标如下：测 程：30000-70000nT 灵敏度：0.1nT 显 示：192x64点阵式液晶显示器数据存储量：

23、日变方式：不少于33个小时（观测间隔30秒） 总场方式：2670个点工作环境条件，测区地磁场梯度要求：垂直梯度2000nT/m水平梯度1500nT/m环境温度范围-20 +50环境湿度90%(+25)电 源：锂离子电池15.5V-17V3.8Ah 连续工作时间大于10小时外形尺寸：210mm80mm200mm 主机重量：约2.kg 探头外型尺寸及重量72x140（mm）探头重量：1kg探头杆0.8kg为了更好的认识CZM-3质子磁力仪，对此仪器有一直观的感受，我们特意对它的主界面照了相，简洁明了，可查看图2-2-2如下 图4-1-2 CZM-3质子磁力仪 质子旋进式磁力仪测量原理应用质子自旋磁

24、矩在地磁场的作用下围绕地磁场方向做旋进运动的现象进行磁场测量。在水、酒精、甘油等样品中，质子受强磁场激发而具有一定方向性，去掉外磁场，质子在地磁场作用下绕地磁场 T 旋进，其旋进频率 f 与地磁场 T 强度成正比，关系式为： T=23.4872f 单位：伽马或纳特。测定出频率 f 即可计算出总磁场强度 T 的数值。仪器参数的设置首先按下【电源开关】键，屏幕显示开机画面。按下任意一个键后，进入系统菜单页面。在系统菜单页面，按数字键【1】进入相应页面，本页面提供用户查看及设定跟踪仪器和测量有关的参数共21个。本页面下，可用【】、【】上下箭头键移动参数项名称上的反向显示的光标，每次移动一行；在没有修

25、改参数之前，还可用左右箭头键上下翻页移动光标，即一次可上下移动四行光标；在修改参数过程中，可用左键头键回删一个字符，按【菜单】键返回系统菜单页面。在光标停留的参数项上（除电量内存项外）可通过按键进一步操作。鉴于此次实习任务比较简单，采集的数据也比较单一，因此参数的设置只牵扯到了几个主要的方面，下面对几个在实地实习过程中调整的参数，并对其相应的参数设置做相应的过程描述。在参数设置时只进行了线距、点距和测量方式的设置，其各个参数相应的参数设置情况如下：线距：所布测线与测线之间的距离，单位为米。选择线距一项，在这一项后面输入数据150；点距：一条测线上所布点点之间距离，单位为米。选择点距一项，在这一

26、项后面输入数据10；测量方式：有两种方式供选择，分别为自动和手动。分别通过按【0】【10】十个数字键中任何任何一个在自动和手动之间切换。自动方式通常用于定点的日变站用，该方式下，依据时间参数所设置的时间，启动后，自动连续读数，无须人工干预：手动方式用于共取跑点时测量，该方式下，每测一点，均需人工确认。在这次实地实习过程中我们采用的是手动方式。（2）磁化率仪鉴于实习的内容比较简单，对于磁化率的参数没有进行参数的设置，只是使用之前其在里面自动的设置就可以了。唯一的要注意的是：由于每次采集数据时，都要相应的记录下此测点的磁化率值，因此每次测完一个测点，在测下一个测点的时候要进行校零这一程序。其他操作

27、都一样了。其外形如下图2-2-3所示： 图4-1-3 磁化率仪1.4 磁法勘探仪器的操作步骤及数据的采集在此数据采集过程中牵扯到两种数据，对两套仪器进行操作，因此相应的其仪器的操作步骤及数据的采集阶段也是分开说明。（1）CZM-3质子磁力仪拿出仪器后，按下【电源开关】键，屏幕显示开机画面。按下任意一个键后，进入系统菜单页面，进行完相应的参数设置之后，进入手动测量方式。在探头接触地面的情况下，按下【采样】键进行数据的采集，为了使数据测量的更加精确，对每一测点进行三次测量，并记录在数据本上，记下此测点的测点号，然后按下【存储】键，存储对其满意的数据。（2）磁化率仪由图2-2-3可看到，先按下【电源

28、】键，进入操作画面，选择校零一项按下【确认】键，等待校零完后，然后按下【测量】键，放到所要测的测点处地面上进行磁化率值的测量，等到数值不在变化时，对其显示的数据进行记录，并记录磁化率仪在放处的地面覆土及地形情况。然后进行下一测点的测量。注意：在测下一个测点的时候都要进行校零这一程序。下面图2-2-4是我们在实地实习采集数据的照片，记录了我们当时采集的分工及其过程 图4-1-4 磁法勘探实习现场2. 观测资料的整理由于磁法勘探的仪器操作比较简单，且仪器的数目也是比较多的，因此对12个小组的每一小组来说都有机会进行相应的磁法的实地勘探实习。实习任务是对图一中的六条测线进行相应的磁法勘探任务，这样每

29、两个组对一条测线进行磁法数据的采集工作，最后将12个小组的数据进行统一的整合进行处理。对于我们第九小组来说，我们的勘探任务是对测线5进行实地的勘探。因此对于磁法勘探的数据处理则先对测线五的数据进行整理，而后同理进行其他测线上的数据的处理，其整理得理论描述如下：通过以上的理论知识可得到，磁法勘探处理后的数据在附件2磁法勘探数据中，附件中包含了对所有数据的处理情况。3. 数据成图与解释在实地的勘探过程中，进行了两方面数据的记录，一是测点处磁化率的大小情况；二是测点处磁力的大小情况；因此相应的要做出，磁化率的剖面变化图和磁力值的剖面变化图，下面分别进行成图和解释。（1） 磁化率的剖面变化图利用我们组

30、所得的在测线5上所得到的各测点的磁化率数据，可做出磁化率在测线5上的磁化率的剖面变化曲线图,此图反应了在测线上的各点沿着测线方向，在所在点处的磁化率的变化情况。如图4-3-1磁化率剖面变化曲线图。图4-3-1磁化率剖面变化曲线图在图中，横坐标代表的是测点号，递增的方向是从测线的最西段到测线的最东段测点之间的距离是10米；总坐标是测点所在处的磁化率值的大小。图件解释与推断：从图4-3-1磁化率剖面变化曲线图中可大致看出其总体走势是平稳的，但是在60到70测点之间，磁化率的值波动很大，这与此处覆盖介质有很大的关系。在1到5测点处，其覆盖的介质是泥土，因此在此段内都基本维持在一定值附近，而从60到7

31、0之间的测点所处的覆盖的介质是大理石（花岗岩），磁性较大，磁化率很高，其他都基本上时在水泥地上测得的，因此才有图中波动的情况。通过此次磁化率的数据采集，发现当测测点的磁力值时要考虑其覆盖介质的影响，从而避免错误的解释，得到正确的推断结论。（2） 磁力值的剖面变化图通过对所得磁法勘探的采集的整理，得到校正后的数据在附件2中。由于所做的图件是磁力值的剖面变化图，因此所参考的数据时一条测线上的数据，根据我们第九小组对第5条测线的数据采集，可画出其在此测线上的磁力值的剖面变化图，如图4-3-2磁力值的剖面变化图。图4-3-2磁力值的剖面变化图在图4-3-2磁力值的剖面变化图中，横坐标代表的是测点号，增

32、大的方向是沿着测线由测线的最西段到测线的最东段，测点之间的距离是10米；纵坐标代表的是测点所在处的磁力值的大小。图件解释与推断： 具有不同磁性的变质组成的结晶基底，能产生强度不同的异常。当覆盖在其基底以上的巨厚沉积岩层磁性很弱时，可以认为磁异常就是基底内各种变质岩的磁性差异所引起的。当基底隆起时，磁异常就是显得陡、窄；而基底凹陷时，磁异常就是显得宽、缓。一般根据磁异常的形态，可以逐个地求出相应磁体的埋深，并且认为这就是基底的埋深。从图4-3-2磁力值的剖面变化图中可清楚的看到，其沿着磁力线方向磁力值的变化波动很大，且不平滑，有一部分是测点处覆盖介质对其测点处的磁力值产生了影响，但也在一定程度上

33、反映了基底的隆起凹陷的地质特正式的，因此通过此磁力值的剖面变化图可以再一定程度上判断出基底是波动起伏很大的。如果对应于每一段距离的隆起凹陷的情况的话，可以大概的判断出在0到20号测点之间其基底大概是隆起的，幅度不是很大；而20到30号测点之间相对来说则是凹陷区域；30到50号测点之间又出现隆起，幅度值相对来说较大；50到70号测点之间呈现相对凹陷，深度有点大；70号测点之后则呈现出基底慢慢升起的趋势。这充分说明了，在此测线上地下基底的起伏变化比较大，反映到图中磁力值的变化波动比较大。通过磁法勘探对基底情况有了一定了解。鉴于每条测线的磁力值变化图的解释推断都是类似的，因此只对我们自己组所测得测线

34、号进行了解释与推断，剩下的测线，则只须画出每条测线上磁力值的变化图就可以了。其图件如下：五、电法勘探电阻率法是以地壳中岩（矿）石的导电性差异为物质基础，通过观测与研究人工稳定电流场的分布规律，以解决地质问题的一组电法勘探方法。其方法有很多，在此次实习中我们学习采用的是电阻率测深法，而所采用的测量装置是对称四极装置（AMNB)以及复频激化法。对称四极装置（AMNB)的特点是，记录点取在MN的中点，当AM=MN=NB时，这种对称等距排列称为温纳装置。其装置系数可简化为。在电法勘探中我们学习实地运用了三种基本勘探方法：电阻率测深法、幅频激电法和瞬变电磁法。对前两中我们都亲自实地实习过了，而最后一种由

35、于实习时间的限制我们没能亲自实地实习，但是别的小组做了，对于这个方法我们的任务是对其数据处理后的图件进行相应的解释，而前两种方法则要进行详细的阐述。1.电阻率测深法电阻率测深法的全称为“垂向电阻率测深法”，也可简称为电测深法。它用逐步改变电电极大小的办法来控制勘探深度，由浅入深，了解一个测点地下介质电阻率的垂向变化。电测深法是电法勘探中应用范围较广的一种方法。它主要测量地下不同深处岩层导电性的变化情况。经常用来寻找沉积矿床（如盐矿、煤矿等）和解决地质构造问题。在石油天然气和煤田的普查勘探，以及水文地质、工程地质勘测中，电测深法应用十分广泛。普查勘探金属矿时，有时也用它来探测浮土厚度、基岩埋藏深

36、度，以及估算矿体的埋藏深度等等。1.1数据采集1.1.1 实习内容 对于此次电法勘探实习选定的地点是在创造太阳建筑的东边的空旷地，对沿着南北向的一条测线上进行相应的数据采集操作等工作。实习的任务是对测线上的12个点分别进行电测深勘探，在老师的协助下，进行布线，记录数据等工作，整理报告。鉴于时间的紧迫性，12个点测量的任务平均分配，每个大组负责四个点的数据采集勘探任务，最后数据统一整理发给每个人进行相关的数据处理。1.1.2 电阻率测深法测量要求 初步掌握磁电法勘探的基本方法和处理数据的步骤，了解垂向电测深的方法和步骤，并对测量结果进行绘制图与分析解释。 按老师要求做，结果经老师检查合格方可通过

37、。直流电测深曲线形态合理，每次测量接地条件要好，最大、最小极距比要足够大。做好数据的详细记录，注明测点号及相应的关键数据。 目的是通过该方法的实习，掌握用直流电法仪野外采集及室内处理的基本方法和实际操作，掌握从采集处理到解释整个工作流程。1.1.3 测量仪器的简介 通过前面的介绍可知，电测深的仪器设备应该比较少且简单，在此次实地实习过程中采用的仪器装置是WDDS-1型数字电阻率仪，而电源则是用发电机来充当，其下面对其做简要的介绍。（1）仪器的主要技术指标 新一代智能电阻率仪器，可自动测量并存储电压、电流、视电阻率及自然电位参数，可广泛用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地

38、质勘探中，亦用于金属矿产资源勘探、城市物探、铁道桥梁等方面，还能用于地热勘探。其外形如图2-3-1所示，而其主要技术指标在图下面已经给出。 图5-1-1 WDDS-1型数字电阻率仪发射部分：最大供电电压：700V最大供电电流：3.5A（带过流保护） 接受部分：输入阻抗：30MU输入电压范围：-6V-+6V，个字测量延时：0.1秒-5秒（可编程设定）自然点位补偿：-1V-+1V接地电阻测量：0.1KU，-200KU，50HZ工频压制：60dB其他：LCD液晶显示器：4行*20字工作温度：-10-50，95%RH储存温度：-20-60仪器电源：2号电池（或同规格的镍镉电池）8节重量：6Kg体积：约

39、240mm*170mm*160mm（2）WDDS-1型数字电阻率仪工作原理仪器由CPU单元，发射和接受三部分构成。电压信号从MN段输入，经过阻抗变换后与SP补偿信号相减，经过滤放大后送到A/D进行转换。电流信号则由标准电阻采样后，经隔放、滤波、放大送A/D进行转换。CPU单元负责从A/D取出电压与电流信号的转换结果，送显示器显示。1.1.4 电法勘探仪器的操作步骤及数据的采集电测深法的野外观测步骤可以大致归纳成以下几点：（1）在老师的带领下，带好所有要用到的仪器设备，运送到所要进行电测深发野外感测的地段，在测点处摆好仪器和电源。（2）铺好几对不同距离的测量电极M1N1,M2N2,M3N3等，以

40、及联接仪器用的导线。测量电极M与N间的距离应远小于供电电极AB之间的距离。一般小到等于AB间距离的1/30即可，MN的最小距离为0.51m。随着AB距离的增大，MN距离要适当加大，但通常不得大于AB距离的1/3。加大MN之间的距离是为了便于观测，现象更明显。（3）铺好AB供电线路。跑极员把电线与电极接上，并离开电极以免触电。 (4) 操作员开始观测，并将测得的电流I和电位差U数值按公式算出视电阻率值来。对于对称四极排列的电测深法，K系数可由下式算为： (5) 检查AB线路是否漏电。检查的方法是：跑极员把A极或B极上的电线与电极断开，然后操作员照常供电，看线路中有没有电流或者MN之间有没有电位差

41、。(6) 观测完毕。将供电电极移到下一个极距点（如A1B1,A2B2,）上。(7) 继续进行又一个极距上的观测，直到把所有的极距都观测完为止。记录相应的数据，及其所对应的点号等数据。图5-1-2为电法实习略影 图5-1-2为电法实习略影1.2 观测资料的整理 野外测量工作布置如图5-1-3对称四极测深排列示意图，供电电极AB和测量电极MN都以测点O为中心对称布置在一条直线上。最初的供电电极距仅数米，逐步取一系列的递增值，每个数量级距离供电极距改变约56次，各供电极距AB/2在对数轴上应均匀分布（大致按照相同的倍数增大），每一个供电极距与前一个供电极距的比值大约为1.21.5左右。选择供电极距时

42、，要求最小的极距应能反映地表浅层电阻率，最大的极距则能满足勘探深度要求，并保证测深曲线尾支的完整，不妨碍解释最后一个电性层。图5-1-3对称四极测深排列示意图 从勘探深度方面考虑，供电电极距AB/2应从最小勘探深度的一半变到最大勘探深度的5倍左右。测量电极MN开始是固定的，例如取0.5m；直到（随着供电电极距的加大）电压过小时，才取另一增大值，例如3m，以此类推，一般MN的大小约为AB的1/31/30。改变MN时一般要求有2个供电极距以2组MN极距观测。因为增大测量电极据MN会降低勘探深度，因此增大测量电极距MN时，曲线通常会出现脱节现象如图5-1-4未处理视电阻率单点变化曲线图所示。对上述提

43、到的脱节问题则一般采取的是取MN不同时测得的视电阻率的平均值作为AB/2处的视电阻率值，如果两种情况下的值相差比较大时则可根据曲线的走势情况选择其中一情况的值作为AB/2处的视电阻率值。而对于相同MN相同AB的情况下，则可进行平均值处理，或者根据曲线走势进行择优选取。通过以上的描述处理方法，对12个点的电测深数据进行相同的处理，则可得到处理后的数据在附件三电测深勘探数据中。1.3 数据成图与解释 鉴于实习的目的，要求做出一点处的视电阻率变化曲线图，即随着极距AB/2的增大，其视电阻率随之变化的曲线图；还有对一条测线上12个点整合后的视电阻率断面图。下面分别对每一中图件做成图处理及简要的解释推断

44、。1.3.1 视电阻率单点变化曲线图按照任务的安排，我们第九小组对第一测点进行了电测深的数据采集工作，得到第一测点的电测深方法的数据。为了使数据处理前与数据处理后的数据有个明显的比对性，现对没处理的数据及处理后的数据分别做出视电阻率单点变化曲线图，如图5-1-4和图5-1-5图5-1-4 未处理视电阻率单点变化曲线图图5-1-5 处理后的视电阻率单点变化曲线图图件解释与推断：在图5-1-4 未处理视电阻率单点变化曲线图中，可明显的看到有两处脱节的地方，而这两处脱节的地方恰恰是MN变化而AB不变时产生的，给图件的解释带来了麻烦；而数据处理后的图5-1-5 处理后的视电阻率单点变化曲线图中，则消除

45、了脱节的问题，从而为解释带来了方便。在图5-1-5 处理后的视电阻率单点变化曲线图中，可明显的看到此曲线为电测深曲线中的H型曲线，由曲线可推断出，在近地表的介质的电阻率相对来说比较高，中间一层的介质比较低，而最下面一层的介质的电阻率值则相对来说又高了上去。通过此此图件对地下介质的电阻率分层情况有了一个大致的了解，使在记录其他电测深数据时有了一个参考性，从而对地下的介质分层情况有一个全面的了解。从图中可看出在地下10到20米处的电阻率值比较小，则可以推断此层为含水层，引起电阻率值比较小。根据同样额数据处理手段，可将其他测点的视电阻率变化图做出，其成果图如下面所示，每一图皆有其测点的标示。综合这十

46、二测点的视电阻率变化图，根据视电阻率图件的判定，可知其3和9测点的图件基本符合HK型视电阻率图，而2，8，11图总体趋势是H型的，但是中间有高电阻率体的影响。其他的几个测点基本上是H型的，查阅相关的校区的资料可知，此校区处原先是一片沙滩，因此此地基本上是外运土壤填起来的，因此，上面一层电阻率比较高，中间一层含水高电阻率低，下面是基岩则电阻率较高，符合实际的情况。1.3.2视电阻率断面图AB以排列在一条直线上的几个测深点位横轴，以AB/2或其对数为纵轴，把在各测深点的不同几句上测得的视电阻率值表在图纸上，然后像构绘地形等高线一样把值相等的点连成等值线，就绘成一张电阻率断面图。根据对十二个测点的电

47、测深数据的整理处理后，则由绘制电阻率断面图的方法可得到此测线上的电阻率断面图如图5-1-6电阻率断面图。A图5-1-6电阻率断面图在图5-1-6电阻率断面图中，横轴的数据代表的是测点的坐标，这里人为规定第一个点代表10米点，则第二个点为20米点，以此类推到第十二个点。纵轴坐标则表示的是极距AB/2的大小，图中的图标颜色深意味着电阻率值比较小，颜色浅意味着电阻率较高。图件解释与推断：从图5-1-6电阻率断面图中大致可以看出，其图中分出灰度不同的三层结构，这就迎合了实际的地下介质情况。两层灰度浅的，一层灰度深的。在已知的实际情况是上面是人为的填进去的土壤及其岩石，电阻率比较高；而在没填之前则是含水

48、量比较大的沙滩地形，其因有水的存在，其电阻率相对来说比较小；而再往下则是基岩了，此层是高电阻率的。从上面的图上也可以大致看出这种趋势。 在A处似乎电阻率比较高，这说明之前这里有可能是小土丘什么的，离着海边比较远，从而保持了原有的电阻率结构特点。而在图中的B处则可明显的看出其电阻率值比周围的要大的多，这说明在此点地下有可能存在高密度高电阻率地质体。2. 幅频激电法激发极化法（又简称激电法）是利用地下岩矿石之间电化学性质差别进行资源调查、评价的一种勘探地球物理方法。这种方法最早可以追溯到本世纪20年代，但在4050年代发展最为迅速。最初的测量、处理都是在时间域进行的，也即测量不同岩矿石随时间变化的

49、充、放电曲线。50年代，西方学者J. R. Wait首次在频率域研究岩矿石电化学性质随频率的变化关系，并提出了新的测量方法即变频方法。幅频激电法是电法勘探的一种有效的研究地下介质的激电效应强弱的方法。2.1 基本原理激电法（激发极化法）是以岩（矿）石在人工电场作用下发生的物理和电化学效应（激发极化效应）的差异为基础的一种勘探方法。无论是电极化作用还是氧化还原作用，都会使电子导体（主要是金属矿物等）两端的围岩溶液形成类似于“电池”的不同带电极性。当一次电场消失后，这种不同带电极性可以通过围岩放电， 直到恢复原来的平衡状态为止。在放电过程中有电流由围岩溶液正极流向负极，产生激发极化电场。这时在测量

50、电极之间便可测出一个随时间变化的电位差。大量实践结果证明，当电子导体与离子导电的溶液相接触时，在人工电流场的作用下，通过复杂的电化学过程，激发极化效应是产生在固相与液相的接触面上。对于致密状电子导体矿体而言，为表面极化。对于浸染状电子导电矿体或矿化岩石而言，极化效应发生在它的全部体积内，故称为体积极化。显然，体积极化比表面极化的效应强得多。在其他条件相同时，岩（矿）石的极化率随电子导电矿物的体积百分含量的增高而变大。所以，尽管浸染状矿体与围岩电阻率差异很小，仍然可以产生明显的激发极化效应， 这就构成了激发极化法能够有效地寻找浸染状矿体的基础。2.2 数据采集双频道激电法的技术关键是发送机同时向

51、地下发送两种频率电流合成的矩形电流波。接收机采用双通道同时接收这两种频率正弦波在大地中激发的响应信号，自动计算并显示视幅频率（百分频率效应）、相位差以及其它多种参数。在本次实习中，所要记录的数据是高频电压、低频电压以及仪器自动生成的频散率，从而进行相应的解释之用。由于双频道激电法具有仪器轻便、快速、成本低、抗干扰能力强、测量精度高且不需稳流等特点，因此双频道激电法适合于大面积快速普查。 2.2.1 实习内容此次的幅频激电法的勘探区域是创造太阳标志建筑物东侧的空旷区域，其测线设为沿着马路的南北方向。对极距是360米的测线上采集相应的高频电压，低频电压以及频散率数据，从而达到对测线下某一深度介质的

52、激电响应的强弱，整理采集到的数据，并编写相应的实习报告。2.2.2 幅频激电法仪器的操作步骤及数据的采集（1）首先将发电机、电极、电线上、频散率仪及电流发射装置等仪器设备搬运到指定的实习目的地。（2) 然后进行人员的分配，具体到每一步骤都有相应的人进行负责。发动发电机经过WDZ-3型整流电源仪器后得到所要的电流值，WDZ-3型整流电源仪器的两输出端分别接到A、B两电极，对地下进行通电，AB电极之间的距离为360米。在此次实习中用到的电流频率值是32HZ。(3) 布置MN电极之长为5米，接到频散率仪的两端，进行相应测点的频散率值数据的采集，做好相应数据的记录。(4) 整理仪器设备，整理数据进行实

53、习报告的编写。2.3观测资料的整理 由于仪器的数量有限，以及实验比较麻烦，需要人数比较多，因此实习中安排了一个大组进行对此测线的频散率值的采集，选定一定点后作为零点，而一大组分别测量零点两边的频散率值，这样我们作为第九组和第十小组合力进行对测线上的数据进行幅频激电法的勘探。 数据的整理要求对一点的频散率值进行求平均值，得到此点的近似频散率值，整理后在附件四幅频激电法勘探数据。2.4 数据成图与解释 通过对数据的处理之后，对于所要勘探的测线可以进行做出相应的频散率值变化曲线图，并对其进行相应的解释与说明。如图5-2-1频散率值变化曲线图。图5-2-1频散率值变化曲线图 在图5-2-1频散率值变化

54、曲线图中，其中横坐标代表的是测点的位置，单位是米，以所定的零点为原点，往南是负值，而往北是正值，在负值区的测点间的间距是5米，而在正值区的测点间的间距是10米。纵轴表示的是每个测点频散率值的大小，单位是%。图件解释与推断：频散率值的大小可以在频散率值变化曲线图中反映的是某深度的介质的激电响应的大小情况。由图5-2-1频散率值变化曲线图中可看出，在零点左侧区域频散率值变化较大，大致反映了地下介质的激电响应的大小情况，但值得说明的是在采集零点左侧数据时，由于实习区域包括了工地区，而工地区有很多的电缆等设施，因此测得的数据不免有很多误差，因此在实际的地下介质情况不一定波动这么大。而对于零点右侧区域，则受到的影响相对来说比较小，其结果具有一定的参考价值，其在频散率值高的地区，相应可推断地下所要探测深度的介质具有较高的激电响应；相反则具有较低