《-地球物理勘察技术》课程教学大纲

1、地球物理勘察技术课程教学大纲课程英文名称：Geophysical Exploration课程编号：HZ190840课程类别：个性化培养平台课程性质：专业任选类课程学 分：2学 时：32（其中：理论学时：16； 实验学时：16 ）面向专业：地质工程开课部门：环境与资源学院地质工程系先修课程：高等数学、大学物理、计算机基本技能训练、动力地质学、岩石学、构造地质学、资源勘查学、工程地质勘察后继课程：地质工程专业毕业设计一、课程目标地球物理勘察技术是本专业一门专业选修课程。使学生通过本课程的学习，系统地了解地球物理方法的基本原理、物理实质、应用条件和资料解释方法。学会分析物探成果与地质工作的关系。达到

2、以下课程目标：1、系统了解电法勘探、地震勘探、重力勘探、磁法勘探等物探方法的基本概念、原理和分类。2、通过了解岩矿石的物性参数，掌握岩矿石产生物性异常的物理实质，理解每种物探方法的应用前提。3、了解重力和磁法勘探的仪器采集数据原理，熟悉电法勘探、地震勘探的野外数据采过程，掌握室内数据处理的基本思路和处理过程，并能对数据处理结果进行地质解译。4、理解每种地球物理方法的优点和局限性，能够根据工区的物性差异，有选择性的利用单一或者综合物探方法对矿产或工程地质问题进行有效勘探，并能利用物探成果提取的异常进行地质解译。二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求课程目标11.4掌握地质工程专业

3、知识，能够综合应用并解决地质工程相关复杂工程问题。1.具备数学、自然科学、地质工程基础和专业知识，并能用于解决地质工程、资源勘查及矿产资源开发利用等相关复杂工程问题。课程目标2课程目标34.2基于地质工程科学原理，能合理分析与解释实验数据。4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对地质工程、资源勘查及矿产资源开发利用等复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。课程目标4课程目标与教学内容和教学方法的对应关系地球物理勘察技术地球物理勘察技术实验教学内容教学方法课程目标实验项目课程目标教学环节训练环节绪论授课1学时讲授1、4岩（矿）石物性与各类矿床的地球

4、物理特征授课1学时讲授2重力勘探授课2学时作业11、4重力勘探3磁法勘探 授课2学时作业21、4磁法勘探3电法勘探 授课6学时作业31、4激电测深、高密度电阻率法勘探3地震勘探授课4学时作业41、4反射波地震勘探、折射波地震勘探3四、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一单元 绪论 （支撑课程目标1、4）知 识 点重点介绍地球物理勘探的概念、分类、特点（优势与限制）、应用领域、学科背景与地位、发展历史、研究内容，与其它学科间的联系，在实际地学问题的应用。地球物理勘探面临的任务、问题和发展趋势。重 点应用地球物理学学科分类；应用地球物理学特点。难 点地球物理勘探的研究内容。基本要求1、识

5、 记：地球物理勘探的概念、分类、特点。2、领 会：地球物理勘探的应用领域，与其它学科间的联系。3、简单应用：地球物理勘探的分类及每种方法的特点。4、综合应用：能够了解地球物理科学与相关学科的关系。第二单元 岩（矿）石物性与各类矿床的地球物理特征（支撑课程目标1、4）知 识 点主要介绍地球物理勘探的应用前提，影响岩（矿）石密度、磁性、电性、波速的主要因素。重 点影响岩（矿）石密度的主要因素，剩余磁性的分类以及各类岩石剩余磁性的成因，固体矿物按照导电性的分类，地球内部电导率的分布，岩矿石的自然和人工极化特征，影响岩（矿）石地震波速度的主要因素。难 点各类岩石剩余磁性的成因。基本要求识 记：热剩余磁

6、性、碎屑剩磁、化学剩磁、激电效应、自然极化、人工极化等的概念。领 会：岩矿石的自然和人工极化特征。3、简单应用：能对各大类岩石的密度大小排序。4、综合应用：能针对具体地质问题进行物性特征分析。第三单元 重力勘探 （支撑课程目标1、4）知 识 点主要介绍重力场的组成、空间结构，重力勘探的概念，重力勘探的应用条件，重力校正和重力异常，重力异常的推断解释，重力异常的识别与划分。重 点重力勘探的应用条件，常见地质体的重力异常解释。难 点各种重力校正及其地质地球物理意义。基本要求1、识 记：重力场的组成、重力勘探的概念。2、领 会：布格校正和重力异常；均衡理论与地壳上地幔结构。3、简单应用：区域异常与局

7、部异常特征，稳定区域与造山带异常特征；断裂构造在重力场中的表现。4、综合应用：能根据勘察目的和要求制定重力勘探计划，并能对结果进行初步解释。第四单元 磁法勘探 （支撑课程目标1、4）知 识 点主要介绍磁法勘探的概念，掌握地磁场的组成与空间结构、变化规律，地磁异常与重力异常剖面/平面特征的异同比较，推断解释的基本方法，特别是在解决区域地质和岩石圈上部（Upper Lithosphere）的应用。重 点 探测对象产生地磁异常应具备的条件，三大岩类磁性特征，地磁场的组成及空间结构。难 点磁法勘探数据的改正；地磁异常的识别与地质解译。基本要求1、识 记：磁异常、地磁要素等概念，地磁场的分布规律。2、领

8、 会：磁异常地质解释的基本方法与步骤。 3、简单应用：磁异常的推断解释。4、综合应用：磁测资料在区域地质和深部地质地球物理调查中的应用。第五单元 电法勘探 （支撑课程目标1、4）知 识 点主要介绍电法勘探定义，电剖面法、电测深法及其装置类型，电测深法的曲线类型；高密度电法装置类型、工作原理和实际应用；激发极化法的定义、分类、理论基础和在矿产勘查中的实际应用；大地电磁测深法的原理及在矿产和工程中的应用；探地雷达法的原理及工程应用。重 点电剖面法、电测深法及其装置类型；大地电磁测深法的原理；探地雷达法的原理。难 点高密度电法不同装置的勘探目标，激发极化法、大地电磁测深法的基本原理。基本要求1、识

9、记：电法勘探定义；三大岩石的电阻率特征；电剖面、电测深及其装置类型。2、领 会：电测深法的曲线类型；岩、矿石激发极化的时间和频率特性；。3、简单应用：探地雷达法的工程应用。4、综合应用：电阻率法在实际工程和矿产勘察中的成果定性分析。第六单元 地震勘探（支撑课程目标1、4）知 识 点地震勘探基本理论（地震波的基本概念；地震波传播的运动学特征；地震波传播的动力学特征；地震勘探的地震地质条件）、反射波时距曲线、折射波时距曲线、瑞利面波法、地震资料解释。重 点各种速度之间的关系；速度场的建立；共反射点多次叠加原理；多个分界面情况下反射波的时距曲线；多个分界面情况下折射波的时距曲线。难 点共反射点多次叠

10、加原理。基本要求1、识 记：几种速度的概念；影响地震波速度的因素；速度场的建立； 时间剖面的概念。2、领 会：各种速度之间的关系；共反射点多次叠加原理； 共反射点多次叠加的叠加效应；倾斜界面一次反射波的叠加效应； 影响叠加效果的因素。3、简单应用：反射波的时距曲线；折射波的时距曲线。4、综合应用：地震构造图的绘制及地震勘探在工程和石油勘探中的地质解释。学时分配 知识单元理论学时绪论1岩（矿）石物性与各类矿床的地球物理特征1重力勘探2磁法勘探2电法勘探6地震勘探4合计16（二）实验学时部分实验教学环节作用及目的其主要任务是使学生在对各种地球物理方法原理获得感性认识的基础上，重点加强学生对电法和地

11、震勘探的资料采集、数据处理、地质解译过程的认识，以及对重力和磁法勘探的仪器的认识了解，培养学生分析问题和综合应用能力。通过本课程的实验教学加深学生对物理模型和原理的理解，以达到培养学生的动手能力和工程实践能力。实验教学环节培养学生能力标准 应达到的能力和标准：通过实验，对重力和磁法勘探仪器和原理有基本了解和认识，系统理解和掌握电法和地震勘探的野外数据采集的基本操作和使用方法、室内数据处理和物探结果解译。 实验项目、内容、学时分配及实验类型1、必开实验序号实验项目实验内容学时实验类型(演示、验证、综合、设计研究)组数每组学生人数1激电测深激电测深的工作方法、仪器基本操作；激电测深成果图绘制；成果

12、解译。4综合2302高密度电阻率法勘探高密度电法野外资料采集的工作方法、仪器操作步骤和要求；资料处理的基本流程；高密度电法成果图绘制；成果解译。4综合2303反射波地震勘探反射波地震勘探野外数据采集的工作方法、仪器操作步骤和要求；资料处理的基本流程；成果图绘制；成果解释。2综合2304折射波地震勘探折射波地震勘探野外数据采集的工作方法、仪器操作步骤和要求；资料处理的流程；成果图绘制；成果解释。2综合2305重力勘探重力仪器认识和数据采集2演示1606磁法勘探磁法仪器认识和数据采集2演示1602、选开实验3、主要仪器设备1、EDJD-3高密度电法系统（重庆顶峰地质勘探仪器有限公司）、SQ-3C双

13、频激电仪（湖南继善高科技有限公司）。2、SWS-3工程地震仪（北京市水电物探研究所）。3、Z400重力仪（北京地质仪器厂）。4、CMZ-4质子磁力仪（北京地质仪器厂）。五、教学方法与手段本课程不仅需要学生具有一定的地质学、数理、场论基础、弹性波理论等课程的基础。而非地球物理专业的学生数学、物理等基础一般教弱，又没有学过场论、弹性波理论等课程；另一方面，地球物理勘察技术涉及到各种方法的野外数据采集、室内处理、资料解释等一整套系统流程。因此如何让地质工程专业学生在较短的时间内，了解本课程的基本原理和方法，并能进行地质解译，是本课程教学中的重点和难点。在教学过程中课程须注重基础性、综合性和实用性，突

14、出理论联系实际和各种地球物理方法的综合应用的理念。在课堂教学过程中特别强调地球物理勘探的基本理论与地质工程专业实践之间的连接。对于重点难点，采用案例分析的方式，通过理论联系实际，课堂互动的方式，激发学生的兴趣。同时，指定反映国内外最新技术和方法的经典文献供学生阅读，将最近的科研成果及时融入课程教学中，以拓宽知识面。考虑到地质工程的专业性质，授课中主要以基本物理概念和意义为主，避免复杂的数理公式及推导，侧重方法的适用条件和成果分析。本课程的教学方法建议在基本物理概念、物理意义讲述的基础之上，结合一定的工程实例进行讲述。六、考核要求、方式与成绩评定考核要求：提交的报告或者考试需覆盖各章节主要教学内

15、容，并有自己分析的认识和结果。 考核形式：考试或考查。成绩评定：考查采用结构评分制（百分制），成绩构成：期末考试或考察（40%），课内实验（40%），平时作业（10%），平时表现（10%）。期末考查为开卷考试或论文。评价环节评估课程目标对应毕业要求期末考试或考查（100分）（占总成绩的40%）试题或者课程论文，主要考查学生对地球物理勘探各种方法的概念、基本理论知识的掌握情况，学生针对具体地质问题的物探方法的灵活熟练运用情况。课程目标1、2、41.44.2（40分）课内实验（100分）（占总成绩的40%）共6次实验，采用百分制，取平均值为课内实验成绩。电法勘探和地震勘探的数据采集、学会基本的数据

16、处理、并能根据探测结果进行相应的地质解释。课程目标31.44.2（40分）平时作业（100分）（占总成绩的10%）共4次作业，采用百分制，取平均值为课后作业成绩。考查对基本概念的掌握，重要知识点的理解，巩固课堂所学理论知识。课程目标1、41.44.2（10分）平时表现（100分）（占总成绩的10%）发言、回顾、回答情况，共8次课程目标11.3（10分）平时成绩评定标准评定项目评估课程目标内容分值总分值课堂表现课程目标1、2不按时出勤，不能认真听讲，做与上课无关的事，不参加课堂讨论，不能正确回答课堂提问0-60100分按时出勤，课堂较认真听讲，被动参与课堂讨论，不主动回答课堂问题60-75按时出

17、勤，课堂认真听讲，主动参与课堂讨论，能够正确回答课堂提问75-90按时出勤，课堂认真听讲，主持小组的课堂讨论，能够积极主动且正确地回答课堂提问90-100作业课程目标1、2未完成作业，未独立完成作业，论述过程和结论不正确0-60100分独立完成作业，方法运用正确，论述过程有较多错误，计算结果不正确60-75独立完成作业，论述过程有少许错误，结论基本合理75-90独立完成作业训练题目，论述过程正确，结论合理90-100七、选用教材、讲义和主要参考书1、推荐教材地球物理勘探概论，刘天佑 编著，中国地质大学出版社，2007.09。2、讲义自编。3、推荐参考书工程与环境物探教程，雷宛、肖宏跃、邓一谦 编著，地质出版社，2006.2工程与环境物探教程，陈仲侯、王兴泰、杜世汉 编著，地质出版社 1993.09资源与工程地球物理勘探，李世峰、金瞰昆、周俊杰 编著，化学工业出