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文档简介

1、 桂林理工大学物探生产实习专业班级:勘查技术与工程xxx班姓名:xxx 学号:xxxxxxxxxxxxx指导教师 : xxxxxxxx实习时间:2013.9.9.2013.10.15. 目录序 言2一、实习目的2二、基本要求3三、实习任务3四、实习安排3第一章 测区工程地质概况及地球物理特征4第一节 雁山测区工程地质概况及地球物理特征4一、工程地质概况4二、地球物理特征4第二节 马面测区工程地质概况及地球物理特征5一、工程地质概况5二、地球物理特征5第二章 工作方法技术及质量评价5第一节 测网布置5一、测网布置5第二节 电法勘探6一、电法勘探方法简介6二、联剖法7三、对称四极直流电测深法8四、

2、高密度法9五、激电法11六、激电测深12七、瞬变电磁法(TEM)14八、音频大地电磁测深法(EH4)15第三节 地震勘探方法17一、地震勘探简介17二、干扰剖面调查17三、折射波法17四、面波法21五、地震映像22六、反射波法23第五节 放射性勘测24第四节 磁法勘探26第三章 生产实习体会27序 言本次勘查技术与工程物探专业教学生产实习为期5周,始于2013年09月9日终于2013年10月15日,工区位于雁山镇桂林理工大学校内和临桂县会仙镇马面乡。桂林市雁山区雁山镇位于桂林市南郊,距市中心24公里,桂阳公路贯穿全镇,交通便利。桂林理工大学新校区在雁山区委区政府以南约一公里的桂阳公路旁。会仙镇

3、马面乡位于临桂县西南部,距市区和临桂县城30公里,交通较为方便。要求掌握电法勘探、地震勘探、磁法勘探、放射勘探的主要工作方法和原理。图 1一、 实习目的1、将所学的勘探理论与实际工作相结合,巩固和加深对课堂理论知识的理解;2、掌握折射波法、面波法、地震映像、反射波法;电阻率测深法、电阻率联合剖面法、激发极化法、瞬变电磁、高密度电法、大地电磁测深法;高精度磁法勘探;发射性勘探手段野外工作的各个环节;3、培养实际工作能力,综合分析与解决实际问题的能力,组织生产和管理生产的能力。二、 基本要求1、学会熟练地使用物探仪器和设备;2、学习和掌握多种地震、电法等勘探分支方法的野外工作方法和技术,并能解决野

4、外出现的一般故障问题;3、了解野外工作设计的原则和方法;4、学习掌握野外勘探资料的一般整理、处理、反演、图示方法;5、编写实习报告,初步掌握物探资料的解释方法和成果报告的编写方法,培养综合分析和表达能力。三、 实习任务本次物探实习任务繁重,在雁山测区200*70 范围内利用地震,电法两大物探方法,了解场地地层分层情况,确定基岩起伏,寻找覆盖层中土洞,疏松带基岩中的破碎带,是否有地下水等,尽量的提供对场地的分层作出评价的信息。在马面测区400*50范围内利用电磁法,电法中的电磁法勘探,了解场地的地层分层,大地电磁的分布,矿化带,及断裂带等地质结构。四、 实习安排第三组生产实习安排:日期工作任务地

5、点2013年9月9日踏勘、布置测线、搬仪器雁山桂林理工大学校园内2013年9月10日联剖雁山桂林理工大学校园内2013年9月11日联剖雁山桂林理工大学校园内2013年9月12日对称四极测深雁山桂林理工大学校园内2013年9月13日对称四极测深雁山桂林理工大学校园内2013年9月16日对称四极测深雁山桂林理工大学校园内2013年9月17日高密度雁山桂林理工大学校园内2013年9月25日磁法会仙镇马面村2013年9月26日激电中梯会仙镇马面村2013年9月28日激电测深会仙镇马面村2013年9月29日EH4会仙镇马面村2013年10月7日V8会仙镇马面村2013年10月7日TEM、放射性会仙镇马面

6、村2013年10月9日折射波法雁山桂林理工大学校园内2013年10月10日折射波法雁山桂林理工大学校园内2013年10月12日面波法雁山桂林理工大学校园内2013年10月14日映像雁山桂林理工大学校园内2013年10月15日反射法雁山桂林理工大学校园内2013年10月16日反射法雁山桂林理工大学校园内仪器设备表:方法仪器名生产厂家普通电阻率联合剖面法、电阻率测深法WDDD-1 电阻率仪重庆奔腾数控技术研究所高密度电法WDJD-2数字直流激电仪WDZJ-1多路电极转换器重庆奔腾数控技术研究所瞬变电磁法WTEM-1Q瞬变电磁仪重庆奔腾数控技术研究所激发极化法WDJD-2数字直流激电仪重庆奔腾数控技

7、术研究所大地电磁法EH4美国Geometricis公司地震法SWS型多波列数字图像工程勘探与工程检测仪北京是水电物探研究所磁法WCZ-2质子磁力仪、v8重庆奔腾数控技术研究所第一章 测区工程地质概况及地球物理特征第一节 雁山测区工程地质概况及地球物理特征一、工程地质概况雁山测区,整个地表为填土层,地势平坦,结合已经获得的测区勘探资料,可知地层至上而下为:1.填土2.粘土3.细沙、鹅卵石4.基岩二、地球物理特征测区上表面为填土,其土层结构疏松,孔隙度比较高。使得其表层含水量增大,导致表层的电阻率相对较低,而质地致密、空隙度低的灰岩电阻率最高,由此可知电阻率随着深度的加深,而逐渐变大。因而可以利用

8、电阻率的变化对地层进行分层。同时还可利用弹性波在穿过表层填土土层结构疏松传播随着深度加深地层逐渐变得致密,使得弹性波的传播速度发生明显的速度分界面,波阻抗也随之逐渐增大。覆盖层深度大概在8m左右,使浅层地震勘探(人工震源)中的折射波法、反射波发、面波、地震映像提供条件。以此对地层进行分层。在测区内由于存在下水管道会对测量造成一定的影响。第二节 马面测区工程地质概况及地球物理特征一、工程地质概况测区位于马面村东侧,地势较为平坦,大多为暂无农作物的田地,地形稍有起伏,测区横跨一断裂,根据已有的勘探资料可知,地层由上至下为:1.农耕土2.泥岩、粉质砂岩3.白云岩4.灰岩二、地球物理特征测区为闭坑矿山

9、,工业矿山均已采毕,大部分为农耕地,测线50m-130m米为水田,土层含水量较多,而150m之后为耕地带,土层结构稀松干燥。此处矿体主要以硫铁矿为主体,测区所横跨的断裂带为矿区控制成矿的主要裂,是岩层褶曲过程中伴随褶曲形成的。发育于黄村马面北斜西翼近轴部,走向北东。断裂所通过的岩层普遍有不同程度的挤压破碎。破碎带内,充填有黄铁矿体、黄铁矿化白云岩、白云质灰岩等。因为整个测区主要是金属硫化物矿体,导电性良好。使人工场源(瞬变电磁法),天然场源平面电磁波(MT勘探)在时间域或是频率域观测到较好电磁场在时间和空间的分布规律。灰岩本身激发极化效应很弱,但灰岩中浸染型硫化物在供电可以产生较强的激电效应可

10、产生较明显是电磁效应。表现为低阻高极化现象。而且测区附近无较大的人文干扰,测量干扰较小。由于存在断层破裂带,因而在断层附近的发射性元素会富集。第二章 工作方法技术及质量评价第一节 测网布置一、测网布置雁山测区内测网按照地质布网的要求垂直于构造方向布置,为接近东西方向,使用深林罗盘打方向,方向为北偏西87 º,共有8条测线,以4号测线为作为最初的平行线定垂直方向的基线,1-8条测线互相平行。线皮尺定距,线距10米,点距5米,线长为200米,每线共有40个点,测区面积为200*70。(见图2)马面测区内测网按照地质布网的要求垂直于构造方向布置,为接近东西方向,使用深林罗盘打方向,方向为北

11、偏东60 º,共有6条测线,以3号测线为作为最初的平行线定垂直方向的基线,2-7条测线互相平行。线皮尺定距,线距10米,点距10米,线长为300米,每线共有30个点,测区面积为300*50。(见图3)图2 雁山测网布置图3 马面测网布置第二节 电法勘探一、电法勘探方法简介电法勘探技术是寻找金属、非金属、煤炭、油气等矿产和地下水资源的重要有效的地球物理方法,近年来其应用领域又扩展到地质工程、工程勘查、环监测等领域,与国民经济建设、人民社会生活有密切关系,是勘探地球物理中的重要分支。新中国的电法勘探工作起始于20世纪50年代初,主要是引进前苏联的方法技术,以直流电法为主;随后又逐渐引进、

12、发展了电化学方法,如激发极化法;到60年代,我国科研人员开始研究以绝对测量为特点的电磁感应类方法;至70年代,则以相对测量为主,并在80年代有较大的进展。到90年代,数字化、图形图象化等技术的引进,使得电法勘探技术有了飞跃的发展,逐步形成了集设计、采集、处理解译、成果提交一体化工作模式。电法勘探常用的工作方法是:电剖面法、点测深法、高密度电阻率法以及激发极化法。二、联剖法联剖面法全称电阻率联合剖面法,采用固定电极距的电极排列,沿剖面线逐点供电和测量,获得视电阻率剖面曲线。通过分析对比以了解地下岩、土层的电性变化,有效地解决一些地质问题。如追索构造破碎带,划分不同岩性陡立接触带,地下暗河、溶洞等

13、。主要现场工作方法有:联合剖面法、对称四级法。联合剖面装置如图4所示。图 4测区1、2号线分别用联剖装置做大极距(AB=105m,MN=5m)和小极距(AB=65m,MN=5m)两条剖面,点距为10m。分别记录和,并绘成联剖曲线图(图5、6)。一号线电阻率联合剖面曲线图图5二号线电阻率联合剖面曲线图图6联剖资料解释:电阻率法系统检查观测的精度按均方相对误差M衡量,并应满足M<5%或M<7%的精度要求。计算均方相对误差的公式为:当存在明显的系统误差时,应在消除系统误差之后,再进行观测精度的统计计算。在随时间变化的自然电场地段所进行的系统检查观测不参与观测精度的统计计算。若测区过小,测

14、区范围内广泛有随时间变化电场时,可用返程重复检查观测计算的平均绝对误差来衡量。质检评价以系统检查观测为主,返程检查观测为参考,分别进行平均绝对误差的计算。不论何种方法,测区和地段的野外观测质量,除应以系统检查观测结果为主要依据之外,还应该结合仪器性能、观测方法技术的具体措施、异常与畸变情况的现场处理、检查观测的统计结果等综合分析。本次实习重复读数没有记录,但每次读数均在5%误差范围内,可以确定误差在精度要求范围之类。根据1号线,在极距AO=32.5m时,在115m处出现一个高阻反交点,反映为地下存在高阻体,当AO=52.5m时,电法理论反映为勘探深度变深,在120附近同样出现出现高阻反交点,说

15、明该高阻体大致垂直向下,在2线120m的位置上出现了低阻反交点,且随着极距增大探测的深度加深,当AO=52.5米时候,低阻反交点越是明显。估测正下方有低阻体。三、对称四极直流电测深法对称四极直流电测深法是在测点不动的情况下,按一定比例逐渐加大供电电极距进行视电阻率或视极化率测量,根据视电阻率或视极化率随供电电极距的变化划分不同电性层、了解不同电性层的垂向分布、计算不同电性层的厚度和埋深,以达到探测地质目标体。电测深法最适合解决产状近乎水平且有明显差异的一下工程地质问题:a、明基岩埋深,确定覆盖层厚度,查明基岩风化层发育深度,划分有较明显电性差异的第四纪分层等;b、查寻岩溶发育带,确定具有明显电

16、性差异的断层破碎带,并了解其产状。 图6 对称四极电测深装置本次在1线70/1、80/1、90/1、95/1、100/1、105/1、115/1、125/1,2线70/2、80/2、90/2、95/2、100/2、105/2、115/2、125/2分别做电测深。极距AB/2、MN/2如下表:AB/2单位:m2499161625355050656580100120150MN/2单位:m0.50.50.530.533331031010101010电测深成果图:(见图7-8)图7 1号测线电测深等值线拟断面图图8 2号测线电测深等值线拟断面图雁山电测深资料解释:从雁山测区得到的1号线电阻率测深测深曲

17、线图(图7)可以看出,从纵向进行分析地层可以大致分为3层。由于加大极距采用较小的MN时,接受到的信号会非常弱,因此在特殊极距时同时也增加了MN的长度,因此造成测深曲线的脱节。我们采用AB/4作为勘探深度,第一层的地层厚度为10m左右最深可达18m,电阻率近似为180 ,主要为填土覆盖层,;第二层的地层厚度为4m左右,电阻率近似为220 ,主要是卵石层、第四纪风化层;第三层则是电阻率较大的基岩面。从拟断面图(图8)上可以看出,填土层的深度分布范围;基岩面在120-140m有较大的起伏,处在表层2m深度范围内有25左右的低阻带,结合记录可知是因为由于下雨后,土层富含水分导致四、高密度法高密度电阻率

18、法是一种多功能、高精度电法的总称。该方法的原理是利用随供电电极距AB的逐渐增大和测量电极MN的移动,来达到测深和测剖面的综合效果。高密度电法集合了电阻率剖面和电阻率测深的综合优点,采用高密度布置电极的方式采集数据,达到高精度解决地质问题的目的。它的基本原理与一般电阻率法相同,主要是集中了电剖面法和电测深法的优点,由仪器的先进设计及资料处理能力及高密度电法仪,能快速而准确地获得丰富的地下信息。一条高密度电法测线能了解地下一个面状信息,通过合理布置测线,能三维勾画地质体,从而达到立体勘探。对解决圈点岩熔大小、断层破碎带的追踪等地质问题非常有效。而且勘探成果非常直观,易于非专业人员判读。高密度电法属

19、于电阻率法的范畴,但自身也有它独特的优点:A 电极布设一次完成,野外数据采集自动化或半自动化,避免由于手工操作所出现的错误,工作效率高。B 在同一剖面上,保持部分参数(电极数、电极间距、测点位置、接地电阻)不变的情况下,可进行多种电极排列方式的扫描测量,不仅获得同断面等密度的数据,而且为进行更高级的资料处理、显示提供了可靠基础。C 具有较高的测量密度,这种高密度、高精度的数据,地质信息丰富,可进行更高级,更精确的脱机处理。本次分别选择对称四极(温纳)装置,电极数为24个,电极间距2.5m,以及MN-A 和MN-B装置,对1号线线和2号线进行勘测,对称四极等值线图一号线(图9)和对称四极等值线图

20、二号线(图10) 图9 1号线对称四极等值线图 图10 2号线对称四极等值线图 高密度资料解释:根据所得的等值线可以把地层分为三层,第一层电阻率达到180,厚度大致在10m左右,属于填土覆盖层,第二层电阻率达到280,属于鹅卵石层、第四纪风化层,厚度为3m;第三层电阻率达到380,属于基岩。基岩面在60-100m与120-140m有较大起伏,在地表在90-155m地表处出现低阻带,深度在3m左右,这与电阻率测深所得的结果相符。结合MN-A与MN-B装置所得的联剖曲线图推论,在第一层140m处出现低阻正交点,且在第二层140m附近同样出现不明显的低阻正交点,说明了该处确为低阻。 图 11五、激电

21、法激电法又称激发极化法,是一种以岩、矿石激电效应的差异为基础从而达到找矿藏或解决某些水文地质问题的一类电探方法。由于采用直流电场或交流电场都可以研究地下介质的激电效应。因而激发极化法又分为直流(时间域)激发极化法和交流(频率域)激发极化法。二者在基本原理方面是一致的,只是在方法技术上有较大差异。它除了广泛应用于金属矿的普查、勘探外,在某些地区还被广泛地用于寻找地下水。该方法由于不受地形起伏和围岩电性不均匀影响因此在山区找水受到重视。主要野外工作方法有:中间梯度、联合剖面、偶极剖面、对称四极装置本次实习是在马面二号测区,利用激电中梯,A电极在4号线点36/4处,B电极在4号线点500/4处,MN

22、/2=10m在2、3、4、5、6、7号线上进行测量本次激发极化成果图:见图11-图12 图12激发极化资料解释:在马面测区2-7号线上进行了激发极化勘探即对马面测区进行了扫面工作。了解到了极化率的横想分布情况,由图可看出测区的视极化率背景值在0.4左右,在六条测线在140-150m附近视极化率曲线同时开始上升,并在220-240m之间达到最大值,之后缓慢 下降到达背景值,由此可以推测出在测区测线140-280m这段位置上存在高极化体,图13视极化率等值线图更能形象的看出高极化带的发布情况,结合视电阻率等值线图(图14)可以看出高极化带所表现出来的为低阻,推断出该区域为高极化低电阻体,结合测区地

23、质资料可知该段为一断裂带,破碎带内,充填有黄铁矿体、黄铁矿化白云岩、白云质灰岩等。初步判断了该区域可能存在需要探测的矿体断裂带位置,因此为下一步的激电测深确定靶区,进行纵向探测了解其产状及分布范围。极化率曲线 图13 视极化率等值线图 图14 激发极化率电阻率等值线图六、激电测深激电测深全称为激发极化电测深,是利用岩石的导电性,激发极化特性差异,观测研究人工形成的激发极化场的变化规律,进行找矿和解决其他地质问题的一组人工场源形式的勘探方法。激电法可以利用电阻率发的个种电极装置,其中用得比较多的是中间梯度、联合剖面、近场源二级、对称四极测深和偶极偶极装置。在本次实习中我们在马面,4号线160/4

24、、180/4、190/4、200/4、210/4、220/4,点上做激发极化对称四极电测深。以铜电极为AB极,以硫酸铜溶液极化灌为MN极,极距见下表:AB/2单位:m2499161625355050656580100120150MN/2单位:m0.50.50.530.533331031010101010本次激电测深的成果图: 图15激电测深视极化率等值线图 图16激电测深视电阻率等值线图激电测深资料解释:从马面测区四号线激电测深所得的资料以1/5AB作为深度,可以把地层分为三层,第一层厚为10-30m不等,第二层厚度为25m左右,结合激电测深极化率等值线图(图15),推论出,底层极化率较高,1

25、90/4号点,5m深度极化率突然升高,说明该处存在高极化体,在激电测深视电阻率等值线(图16)上可以看出该位置同样的深度所表现为低电阻,推断此处为高极化率低阻体, 这与激发极化所测得的高极化率低电阻体位置相符,综上可推断出在测线190m处,深度在5m处有一断裂带。七、瞬变电磁法(TEM)瞬变电磁法(Transient Electromgnetic Methods-TEM)是一种利用接地或不接地线源向地下发射一次电磁场,在一次电磁场的间歇期间,利用线圈或接地电极观测因地下地质异常体所产生的二次涡流电磁场,通过研究不同地质异常体所产的二次涡流电磁场特征,预测地下矿产、地质构造、地下含水层等地质异常

26、分布的电磁感应类地球物理方法。(a)重叠回线装置 (b)中心回线装置 TEM装置示意图 本次生产实习所用仪器为重庆奔腾所研发生产的WTEM-1Q瞬变电磁仪。采取中心回线装置和重叠回线进行观测。我们采用的是10m*10m的匝数为1的重叠回线装置为:1、2线的0-190号点。运用瞬变电磁处理软件绘制了电流归一化的多道剖面图(图17),及视电阻率拟断面图(图18)。图17 电流归一化的多道剖面图 图18 视电阻率拟断面图瞬变电磁资料解释:通过拟断面图(图18)看出在160号点与190号点出现局部高阻,这与激电扫面发现的高阻带相符,从整体上看这可能由于受到山体影响所造成,另外在280号点同样也出现一局

27、部高阻,这与激电扫面出现极大差异,结合资料可知此位置恰好位于破裂带上,由此可推论此处异常高阻有可能是由于地下存在空洞所导致,需要进行进一步验证。八、音频大地电磁测深法(EH4)音频大地电磁测深法又称AMT法,是一种利用天然电磁场进行测深的方法,高频电磁场穿透深度浅,低频电磁场穿透深度大,改变频率即可改变探测深度。可用于地下水调查、环境的地下特征调查、矿产与地热勘探及工程研究。表面阻抗可以很快的以电阻率的形式显示出来,也可以一组组处理,并适时在剖面中显示出来。布置站点最简单的方法是把前置放大器(AFE)放在测点的中间位置上,然后用前置放大器作为参考点来考知其他的部件。根据两条测线布置电极(x和y

28、)。主机放在距前置放大器和磁棒至少5米的地方。在天然大地电磁场高频部分不足的情况下可选用人工源,通过便携式低功率发射机发射1HZ100kHz的电磁场补偿和加强天然电磁场、从而获得高分辨率的地电剖面,提高勘测精度。基于电磁波趋肤深度原理,利用“远场”场源和改变接收频率进行不同深度的频率探测,可以轻松实现密点连续测量,进行连续数据采集,无需跑极,减轻了劳动强度,提高了工作效率。其属于部分可控人工场源与天然场源相结合的一种大地电磁测深系统,具有探测深度大、设备轻、速度快、精度高等特点。其勘探深度可以由式子:式中H为电磁波的勘探深度;为趋肤深度;为探测层的电阻率;f为探测频率一般和f可以用视电阻率和对

29、应的频率代用。此次生产实习使用的仪器是EH4,对马面测区3线和5线进行勘测,参数设定为点距在x与y方向的MN长度均为10米,测点间距为10米本次音频大地电磁测深的成果图: 图19三线测深拟断面图 图20五线测深拟断面音频大地电磁测深资料解释:此次音频大地电磁测深法,利用EH4仪器进行勘探,有效深度在1000m范围内,对采集的数据进行处理得到的电阻率等值线图(图19、20),可以看出在测区潜部都出先电阻带,结合资料可推测这是由于低阻潜水层所造成,在3、5测线180-220m之间出现电阻带,且两侧被高阻带所包围,综合上之前勘测结果,可以推测此处有断裂带的存在,且在该处有含硫泥质沙岩,推断为硫铁矿床

30、,受构造带控制。低阻带向下延伸,确定矿体呈脉状近直立型。第三节 地震勘探方法一、地震勘探简介地震勘探是利用地层与岩石的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。地震波的传播所遵循的规律和几何光学极其相似,波在传播过程中,当遇到弹性分界面时,将产生反射、折射和透射,接收其中不同的波,就构成了不同的地震勘查方法(反射波法、折射波法和透射波法)。本次地震勘探教学实习所用到的主要是折射波法和反射

31、波法。二、干扰剖面调查对于地震勘探而言,我们首先要进行干扰剖面调查,其目的在于根据勘察任务和工区的具体条件选择检波器频率,记录时窗,偏移距,道间距等技术参数,以达到突出有效压制干扰波的最佳工作效果。在测线5上,我们做了一条实验干扰剖面,用38Hz检波器接收炮点位置位于0/1点固定不动,做了2个排列,24道,道间距为2米,长度为46米的剖面。实验剖面效果较好(见图21)。图21干扰波剖面示意图由图可知,直达波的波速为460m/s到520m/s, 折射波与直达波在离震源28m附近起跳,所以采用折射波勘探时,选择的偏移距为30m。反射波时窗为150ms,离震源38m后比较明显,所以采用反射波法勘探时

32、,偏移距应该大于38m。面波可选的偏移距为5-10m,勘探深度为412m。地震映象,偏移距为可选30-40m。三、折射波法目的:确定潜水面埋深方法原理:折射波法是利用人工震源激发的地震波在地下介质中传播,当通过波速不同的介质界面时,波就会改变原来的传播方向而产生折射。当下层介质的波速大于其上部介质的波速时,在波的入射角等于临界角的情况下,折射波就会沿着速度界面传播,产生所谓的“滑行”波。这种沿着界面传播的“滑行”波引起界面上各点的震动,并以新的形式传至地面,在地面上观测其到达的旅行时间和接收点到震源的距离,就可以求出折射界面的埋深。野外观测系统:野外观测系统我们选择广义互换时法,这是多种简单观

33、测系统的组合形式(见图22),它综合了相遇、追逐、中间放炮等观测系统的全部优点,并可获得地下地质界面的丰富信息。这虽然延长了野外的工作时间,但在需要了解地下地质情况,解决复杂地质问题,避免多解性时,这种综合观测系统是最好的选择。折射波解释法的步骤:(1)在时距曲线上读取t1 、t2 和互换时T,可求出t0 (t0= t1 + t2 -T),且可给出相应t0 (x)的曲线。(2)求取k 值(h=k* t0 )。(3)根据式计算各点界面深度h,以各观测点为圆心,以其对应的深度h 为半径画弧,作出这些圆弧的包络线,为该折射面的位置。在6号线分别做了3个24道,以测线30m处为始测点,前一个排列的最后

34、一个检波器与后一个排列的第一个检波器不共点,一个排列正向2个炮点,反向2个炮点,共计4个炮点,其中近炮点炮检距为0米,远炮点炮间距皆为30米,道间距为2米,采用24道38HZ检波器接收,每炮点叠加五次。所得的数据,先用反射波数据处理软件进行滤波,将门限设置在3Hz附近,再将滤好的数据导入折射波处理软件,追索折射波时距曲线,画出时距曲线及推断基岩面剖面图。 图22本次折射波成果图:(见图22-图24)六号线折射时距曲线图(分两层) 第一排列 第二排列 第三排列六号线折射时距曲线图(分三层)图6第第一排列 第二排列 第三排列 图22 六号线折射推基岩面剖面图(分二层) 六号线折射推基岩面剖面图(分

35、三层)图23六号线地层推断图 图24折射波资料解释: 折射波法勘探中,对6号线的地下情况进行勘探。折射波推论:折射波勘探需要较为良好的波阻抗差异。从6线的时距曲线图可以看出,各个排列没有出现异常,除了在6线第2排列,追逐曲线出现交点,经考证,这是由于该排列所处的下坡地形影响所造成。依据所得的采集数据,可对6号线分为两层,上层的速度大致从460m/s-500m/s,下层速度从1928m/s-3135m/s,从整体上可以看出,覆盖层深度大概为7m-12m,6号线在75-80号点和120-130号点出现较高的起伏。四、面波法目的:对场地浅部分层作出评价的信息;与其它物探资料结合,了解场地松散,地下土

36、洞破碎带等。方法原理瑞利面波沿地表由震源向外传播,其波阵面是圆柱面,穿透深度相当于它的波长,瑞利面波勘探的核心问题上准确地获得不同频率的面波的相速度,同一频率的在水平方向的变化反映出地质条件的横向不均匀性,不同频率的瑞利面波速度的变化则反映出介质在深度方向的不均匀性。由于面波相对于体波而言,去能量较强,速度较低,容易分辨,因此在揭示地下地层结构的物探方法中具有一定的优越性。瑞利面波波速与介质的密度和力学性质有关,面波速度的变化反映了岩土力学性质的变化,从而可以提供地基承载里的信息,面波的勘探深度约为其排列长度,对照基岩大致深度。在测区7号线,利用面波法进行勘探,排列长度约为24米,偏移距为20

37、米,道间距为2米,采用12道4HZ检波器,记录点为检波器排列中点,记录点间距为24米,采集数据。经过反射波处理软件进行滤波处理,在面波处理对数据进行分层拟合,利用地质绘图软件绘制出频散曲线断面等值线图。本次面波成果图:(见图25-图26)图25 5线频散曲线断面等值线图图26面波资料解释: 推论:面波勘探是用剪切横波进行勘探,勘探效果精度高容易对垂向分层。大体上可以分为三层(比折射波勘探较详细)。根据7号线频散曲线断面等值线图可知,第一层Vs为100-210m/s,推断这层为填土覆盖层,第二层Vs为240-300m/s,推断这层为碎石,卵石层,第三层Vs为33-450m/s,可推断此层为基岩。

38、五、地震映像目的:了解地层的横向变化方法原理:映像法就是每一个记录道都采用相同的偏移距记录,且在该偏移距接收到的反射波应具有良好的信噪比和分辨率。映像法不需要为最终显示进行校正处理,因此避开了动校正对浅层反射波的拉伸、畸变影响,反射信号原有的特征被全部保留,记录的分辨率不会受到校正的影响,当然也不存在水平叠加降低分辨的问题。因而该方法十分适合于外界干扰背景小、地质条件好、地下地质界面起伏较大的情况。本次实习在7号测线做了地震影象方法,参数设计为,7号线偏移距为20m,点距1 m,单个38HZ检波器接收,单个4HZ检波器压制高频,单个100HZ检波器压制低频。每次激发,仪器记录后,激发点和接收点

39、同时向前移动1m;记录点位置位于激发和接收距离的中点,反映的是中点两侧射线传播范围内地下的岩层、岩性的变化。本次地震影象的成果图:(见图27) 图27 七线地震映像地震映像资料解释:依据所得到的地震映像数据可看出,在7号测线上,0-60m处,反射波的反射次数达到三次,至36m后反射开始次数变为两层,由此可以推测出,在5号测线0-36m的填土覆盖层较厚,至36m开始填土层开始变薄,在44-58m处,面波变得混乱无规则(见图28),反映了在这附近土下存在较大空隙,出现同样情况的是在六线83-120m处(见图29).依据记录本可知这两处在5号线51m处和6号线91m各有一下水道井,对映像数据采集造成

40、了影响。六、反射波法目的:分离出地下的层理结构,确定地下较小的地质构造以及寻找局部地质体;与其它物探资料结合,了解场地的分层,确定地层界面的起伏变化,确定隐伏低速层、空洞的位置等。方法原理:反射波由震源沿着波射线向下传播,在遇到两种地层的分界面时,无论界面的波阻抗增大还是减小都会发生放射信号。即使上下岩层的波速度不变,只要密度发生变化,其分界面也能产生反射波。根据这些信号就能把界面的起伏变化、隐伏低速层、空洞有很好的直观的反应出来。因此在揭示地下地层结构时也具有一定的优越性。反射波勘探的核心问题是共反射点水平叠加技术及动静校正和数字处理技术。 图28 反射时距曲线及共点叠加道集 图29 动校正

41、示意图水平叠加技术也称多次叠加或多次覆盖,及对反射界面上的各点作多次重复观测,但每次观测时,炮点和检波点各不相同。然后将来自同一反射点的各反射信号,校正对齐后叠加,使来自该点的有效波得到加强,而多次反射波和其他干扰波则相对地减弱,从而提高时间剖面的信噪比。通过动校正和道集叠加绘制反射波垂直时间剖面图,可以分离出地下的层里结构,确定地下较小的地质构造以及寻找局部地质体;与其它物探资料结合,了解场地的分层,确定地层界面的起伏变化,确定隐伏低速层、空洞的位置等。 这次实习采用多次覆盖观测系统。多次覆盖炮点检距d和每次放炮后排列移动的道数V按照这个关系式确定:d=(S*N/2n)*XD V=d/X=S

42、*N/2n关系式中,N为地震记录道数,n为叠加次数,X为道间距,S为常数(单边放炮取1,双边放炮取2)。采用单边放炮系统(追逐系统),在测区5、6线,分别利用反射波法进行勘探,排列长度约为22米,偏移距为40米,道间距为2米,采用12道38HZ检波器,依据上面的公式可以求出每次移动2道(4米),叠加3次。本次反射波的成果图:(见图30)图30 动校正后绘出的地层分界线反射波资料解释:通过对反射波采集数据进行数字滤波和叠加处理后(图30)可以看出在7号线60米、190米的地方有基岩面较浅,埋深大概只有10米;而40米、80米及120米的地方有基岩面较深,埋深在20米左右。基岩面都处于较为平缓。第

43、五节 放射性勘测 放射性勘探是利用仪器测定土壤中的天然放射性,将放射性同位数作为示踪剂,用来测定地下水运动状态与有关参数或利用放射性同位数测量岩土密度与含水量的一种地球物理勘探方法。 测量地壳内放射性元素放出的射线强度,以发现放射性元素矿床,探明矿体大小,确定放射性元素含量,并指导铀、钍矿和钾盐矿的开采。此法还用来寻找与放射性元素共生的其他非放射性矿床,如磷块岩矿,钼土矿、稀土和稀有元素矿床等;解决各类有关问题,如地质填图,寻找同油气、地下水等有关的构造,以及对环境污染的监测等。放射性勘探的主要缺点是勘探深度不大,必须与其他地质工作配合进行。在马面测区我们对2、3、4号线进行了射线计数率测量、

44、对5号线进行了放射性的能谱测量。并且数据进行了成图处理(31-33图)。 图31 r能谱剖面图 图32氡气测量剖面曲线 图33放射性等值线图放射性资料解释:根据放射性勘探的基本原理,当地下介质存在放射性时,会以各种状态通过断裂构造向地表进行扩散。在马面测区我们进行了氡气计数率以及能谱测量,。从成果图33中可以明显看出,在5号测线 180-230m处氡气的计数率存在较大的异常,同时各个测线在180-230m处能谱CPM值也较高。剖面上呈现同步跳跃。r等值线图(图33)反映了r的分情况,在170-220m处形成的高值带,再结合激电测深与激电中梯所得的地质推断,进一步验证了,在该点附近存在一条金属硫

45、铁矿侵入的断裂破碎带。240号点出现的大部分高值带,属于靠近山脚基岩露头所导致的。第四节 磁法勘探磁法勘探是勘探矿产资源的地球物理方法之一。它是研究磁力在地表的分布与解决地质任务的方法,以在地磁场中岩石磁性的不同为基础,这些岩石的磁化程度彼此各异,而且造成磁异常。在实际工作中,磁法勘探用来测量地表或一定高空中的磁场强度,它具有这样的详细程度和精确度,能够确定在普查对象影响下的磁场变化的规律性。应根据高精度磁测工作的具体任务,确定测区范围。测区范围必需保证探测伦廓完整,周围有一定面积的正常场背景。磁测比例尺的确定原则为:测线距应不大于成图比例尺,并保证有一条测线通过最小有意义探测目标体的上方。而测点距应保证测线上至少有3个连续测点能在既定工作精度上反映异常,当测区内信噪比较低时,可将有效异常范围内的连续测点数增加到57个。在详查工作中,点线距必须保证观测结果

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