地球物理勘探复习重点

1、 地球物理勘探课后作业题1. 正常重力：正常重力场中的重力。地球的正常重力是由赤道向两极逐渐增加的。赤道处为9780300g.u.，两极处为9832087g.u. 。2. 剩余密度：地质体密度()和围岩密度(0)的差值，称为剩余密度。3. 剩余质量：地质体的剩余密度和它体积的乘积称为地质体的剩余质量。4. 固体潮：地球并非刚体，引力的变化除形成海潮外，还引起地球固体部分周期性的变形，这种变形称为“固体潮”。 5.参考椭球体：地球的形状实际上并不规则，为便于计算正常重力值，我们选择一个内部物质呈均匀同心层分布，且与大地水准面偏差最小的旋转椭球体作为地球的形状，这个椭球体称为参考椭球体。

2、6.地形校正：地形起伏往往使得测点周围的物质不能处于同一水准面内，对实测重力异常造成了严重的干扰，因此必须通过地形校正予以消除。其办法是：除去测点所在水准面以上的多余物质，并将水准面以下空缺的部分用物质填补起来。7.高度校正：地面每升高 1m 重力减小约 3.086g.u.，所以高度校正值 g高为：8.中间校正：消除水准面与大地水准面或基准面 间还存在着一个水平物质层 的影响就是中间层校正。9.布格校正：高度校正和中间层校正都与测点高程h有关，在重力测量中，他们都是 考虑观测点与大地水准面间物质引力影响所作的校正。因此常把这两项合并起来。10.均衡校正：均衡校正分两步进行：

3、先进行全地形校正，再计算这部分物质沿垂直方向均匀充填到均衡补偿面，即所谓补偿质量所产生的引力效应（称补偿校正gc）,然后加到观测重力值中去。这两个步骤合称均衡校正。11.重力异常及其产生原因？答：由于质量剩余，在地面某点P产生一个指向地质体质量中心的附加引力(场强度)E 该附加引力在正常重力方向( 铅垂方向 )上的投影，即为重力异常。 原因：1).测量点在地球自然表面，而不是大地水准面上2)地壳内部物质密度分布不均匀   3 )地球内部物质变化及重力日变化。12.探测重力异常应具备的条件？答：要获得探测对象产生的重力异常，一般应具备如

4、下五个方面的条件： 第一，必须有密度不均匀体存在，即探测对象与围岩间要有一定的密度差，当地质体密度>围岩密度0 时，可观测到重力高；当<0 时，可观测到重力低；当=0 时，则观测不到重力异常。  第二，仅有密度不均匀体的分布，并不一定能产生重力异常。如一组水平岩层，密度不均匀体必须沿水平方向密度变化，即要有一定的构造形态，才能引起重力异常。   第三，不仅探测对象与围岩要有一定的密度差，而且剩余质量不能太小。 第四，探测对象不能埋藏过深。 第五，能否取得探测对象产生的异常，

5、还取决于该异常能否从干扰场中辨别出来。只有地形不太复杂，围岩密度比较均匀，探测对象与围岩的密度差较大，且其它地质体的干扰场能从实测异常中消除时，重力勘探才能取得较好的地质效果。13.岩矿石的剩磁：岩矿石在生成时，处在一定的条件下，受当时的地磁场磁化、成岩后经历漫长的地质年代，所保留下来的磁化强度，简称为岩矿石的剩磁。14.地磁要素：地磁要素是示地表任意点地磁场大小和方向特征的物理量。包括以下方面：地磁场总强度T:  与磁法勘探中的感应磁化强度Mi密切相关。磁北方向H ：T的水平分量。磁倾角I： T和水平面之间的夹角，上倾为正，下倾为负。磁偏角D：磁子午面和地理子午面之间的夹角。磁北自

6、地理北向东偏为正，西偏为负。15.居里温度：居里温度或磁性转变点，是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁电体从铁电相转变成顺电相引的相变温度。16.居里等温面：指磁性岩石在地温的作用下失去铁磁性而变为顺磁性的等温度面。17.地球的磁场组成：存在于地球周围的具有磁力作用的空间，称地磁场，它是由基本磁场 ( 主磁场 ) 、变化磁场和磁异常三部分组成。18.磁异常及其产生原因 ？答：磁异常：1）在消除了各种短期磁场变化以后，实测地磁场与作为正常磁场的主磁场之间仍然存在着的差异。 2）原因：磁异常是地下岩、矿体或地质构造受到地磁场磁化以后，在

7、其周围空间形成、并叠加在地磁场上的次生磁场，因此它属于内源磁场。19.简述古地磁学在地学中的应用？ 答：1）大陆漂移的古地磁证据:古地磁学是板块学说赖以建立的三大支柱之一。利用岩石剩余磁化强度的方向计算得到的古地磁极的位置即为当时地理极的位置。各大陆之间在磁极的明显不整合，表 明大陆之间发生过平移或旋转。2）海底扩张的古地磁证据：海底条带状磁异常的发现和解释，对海底扩张假说是有利的支持。地磁极性翻转定量解释了海底条带状磁异常和海底扩张的假说。3）应用古地磁研究区域地质构造：岩石形成时获得原生磁性后，如果发生构造运动，致使处于构造不同部位的岩石之间改变了它们生成时期的相对位置。这样， 保存在岩石

8、中和稳定的原生剩磁也随着岩石载体一起改变其空间位置。如果我们测定现代处于构造各个不同部位的岩石中的剩余磁性方向，找出它们之间方向相对变 化的规律，就可以反过来推断和验证该构造运动发生的方式和方向。4）利用古地磁资料对比岩层。20.地电断面：指根据地下地质体电阻率的差异而划分界限的断面。21.装置系数：是一个与各电极间的距离有关的物理量，在野外工作中由装置形式和极距来确定计算的。22视电阻率：视电阻率是在电场有效作用范围内各种地质体电阻率的综合影响值（s=K*(VMN/I)）23.电测深与电剖面法的区别和联系？ 答：电测深法特点：随供电电极距的加大，逐次观测的视电阻率反映了地下电性层随深度增大变

9、化的分布特征。但在实际测量中， AB极距不断加大， 测量电极MN固定不变，UMN 将逐渐小到不可测。 电剖面法特点：各电极之间保持一定距离，同时沿测线移动，逐点观测UMN 、 I、计算测线之下地电断面视电阻率rs沿测线方向的综合变化。24.高密度电阻率法及其与常规电阻率法的区别与联系？ 答：高密度电法的基本原理与常规的电阻率法完全相同。与常规电法相比，高密度电法具有以下优点：（1）由于电极的布设是一次完成的，测量过程中无须跑极，因此可防止因电极移动而引起的故障和干扰；（2）一条观测剖面上，通过电极变换和数据转换可获得多种装置的 断面等值线图；（3）可进行资料的现场实时处理与成图解释；（4) 成

10、本低，效率高。 25.电磁法的概念及分类？答：电磁法是以地壳中岩、矿石的导电性、导磁性和介电性差异为基础，通过观测和研究人工的或天然的交变电磁场的分布来寻找矿产资源或解决其他地质问题的一类电法勘探方法。 分类：1）按场源的形式可分为人工场源和天然场源两大类。前者包括回线法、偶极剖面法、无线电波透视法、甚低频法和地质雷达等，后者包括天然音频法和大地电磁法等2)按发射场性质不同，又分为连续谱变电磁法和阶跃瞬变电磁法两类。3）按工作环境，可以分为地面、航空和井中电磁法三类。26.什么是瞬变电磁法？说明其主要应用。 答：它是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场间歇期间，利用线

11、圈或接地电极观测二次涡流场的方法。也称时间域电磁法(Time domain electromagnetic methods)，简称TEM。 应用领域相对更加广泛。瞬变电磁法可以解决的地质问题有：能源、矿产勘查、水文、工程、环境地质调查、考古探测等。 27.探地雷达的基本原理？它的主要应用是什么？答：探地雷达法，是利用一个天线发射高频宽带（1MHz1GHz）电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波而进行地下介质结构探测的一种电磁法。 主要应用在环境、工程探测中，例如划分花岗岩风化带、隧道探测等。28.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

12、(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。29.费马原理：波沿射线传播的时间是最小的，即费马时间最小原理。30.惠更斯原理：波传播时，任一点处质点的新扰动，相当于上一时刻波前面上全部新震源所产生的子波在该点处相互干涉叠加形成的合成波，称为惠更斯原理。31.共中心点道集：此道集是地震资料处理中最常用的一种道集形式，其道集中的所有道来自于同一个中心点。通过抽道集就可得到共中心点道集，即经常用的CMP道集，该道集进行动校正、水平叠加，就可得到水平叠加剖面。共中心点道集，主要是消除多次波，面波等的影响，其象空间的一个脉冲对应目标空间一个圆，同理也可进

13、行偏移。32.同相轴：将各道记录振幅开始增大的点（或振幅最大的点）连接起来就构成各种波的同相轴。33.动校正：介质均匀时，水平界面的反射波时距曲线为双曲线，将各道记录的反射波旅行时逐点地校正为各检波点至炮点的终点处的回声时间，这时时距曲线就变成了一条水平直线称为动校正。34.静校正：实际工作中，由于地形起伏、地下介质不均匀、地表低速带和炮点深度影响，会使反射波时距曲线产生畸变。这时即使动校正准确，时距曲线也仍存在畸变。还必须消除由上述原因造成的反射时差t，这称为静校正。35.水平叠加：将共反射点时距曲线进行动，经校正后属于同一反射点的反射波振动相位完全相同的曲线进行的叠加处理。36. 爆炸产生

14、的地震波的类型与特点？答：地震波分为两类。一类是体波，它在整个弹性体内传播，又分为纵波和横波。另一类是面波，它只存在于岩层分界面附近，并沿介质的自由面或界面传播,包括瑞利面波和勒夫面波。37.反射地震勘探中有效波与干扰波？答：一般用于解决所提出地质问题的波称为有效波。而所有妨碍分辨有效波的其他波都属于干扰波。 38.二层水平模型产生反射和折射的物性前提，简述（直达波、反射波和折射波）地震波时距曲线特点？ 答：1）在均匀地层中由震源直接传播到观测点的地震波称为直达波。时距方程为：直达波时距曲线是通过原点的对称直线。求此直线斜率的倒数即得波速V。 2）反射波的时距曲线特点：1）形状：都是双曲线 2

15、）x=0时，得到回声时间  t0=2h/v 界面水平时，t0与tmin一致；界面倾斜时，t0与tmin不一致 3）极小点位置：x=xm=±2hsin 此时：tm=O*M/v=2hcos/v，位于R的上升方向 4）弯曲程度： K=1/v*=dt/dx 当x0时（极小点坐标），V*无穷，k0 当x无穷时，V*V，k1/V 而且界面越升，V*越大，k越小，弯曲程度越小，对应的时距曲线越平缓。 3）折射波的时距曲线特点：1）形状：两条直线，并且两直线不过原点。2）斜率：随介质结构情况的不同而不同。视速度：界面上倾、下倾方向视速度不同，视速度取决于传播速度和界面倾角。3）存在tou或

16、tod（截距），存在盲区，接收时应避开盲区 4）在同一排列O1，O2分别激发接收可得最大时间相等。39.简述物探工作的一般过程和特点？答：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。 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

17、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。40.地球物理勘探方法在煤田资源勘查中任务与作用？ 答：方法：重力勘探，电法勘探，磁法勘探，地震勘探。1 重力勘探：用于深部构造，区域构造，施工简便，成本低；用于区域普查阶段，可探明地层结构，基地起伏，划分区域构造，可以圈定含煤盆地以及沉积岩内部构造。2 磁法勘探：主要用于寻找磁性矿产，地质填图，研究大型地质区域构造；操作方便，成本低，精度也低。用来研究基地构造，岩浆岩沉积岩和变质岩的分布。3 电法

18、勘探：场源种类多，应用空间范围广。主要方法有：电阻率法，电测深，激发极化法，充电法等。主要用于寻找含煤区，圈定煤系赋存范围，追索煤层分布，划分岩性段以及探测含水断层分布和特征。常应用在废矿井，采空区，水文地质，工程地质以及地下水等。4 地震勘探：其特点是精度高。方法有反声波法和折射波法。主要用于地层的标定和划分，确定覆盖层厚度，圈定地下煤系。41.岩石极化现象及成因？答：一般情况下物质都是电中性的，即正负电荷保持平衡。但是，某些岩石和矿石在特定的自然条件下，在岩石中产生的各种物理化学过程作用下，岩石可以形成面电荷和体电荷。岩石的这一性质称为岩石极化。岩石极化分为两种类型：（1）自然极化是由不同地质体接触处的电荷自然产生的或由岩石的固相骨架与充满空隙空间的液相相接触处的电荷自然产生