《应用地球物理学姜效典》课程教学大纲

PAGE1-本科生课程大纲课程名称应用地球物理学AppliedGeophysics课程代码074102101285课程属性专业知识课时/学分96/5.5课程性质必修实践学时16课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修课程介绍1.课程描述：应用地球物理学以不同岩、矿石间物理性质的差异为基础，利用物理学原理分析和解释各种地球物理场特征以达到勘探目的，该课程是地球信息科学与技术方向的专业骨干课程。通过本课程的学习，使学生了解各类地球物理方法的基本原理、技术以及在地质学中的应用。课程重点介绍地震（天然地震和人工地震）、电法、重力、磁法等勘探方法的基本原理、资料处理、解释方法以及在地质学研究中的应用。侧重于地球物理各种勘探方法的探测原理以及如何利用地球物理方法解决地质问题。教学中注意结合并分析地质问题、引入地球物理研究新进展，使学生学会利用的地球物理勘探方法解决的地质学问题。2.设计思路：本课程在教学中，拟突出地震、电法、重力、磁法四种勘探方法的基本原理和探测方法的讲解，在理解各种勘探方法基本原理的基础上再进一步介绍资料处理、解释方法以及在地质学研究中的应用。该课程的理论性和实践性均较强，除要求学生具有一定的数、理和地质方面的基础外，讲授时应辅以一定学时的实践课程，介绍现代地球物理仪器的基本结构、工作原理以及操作流程，掌握野外资料测量的过程及相应的数据处理手段，以建立感性认识，加深对课堂教学内容的理解。课程内容主要包括两个部分：一、非地震勘探部分（一）绪论1）电法、重力、磁法勘探的历史及基本概念2）非地震勘探方法的重要作用3）非地震勘探方法的应用范围4）非地震勘探面临的任务、问题和发展趋势（二）第一章电法勘探1）地电场：天然地电场和人工地电场了解大地电磁场的一般性质；熟悉电磁场的基本方程；了解自然电场的分类；了解稳定电流场、激电场、电磁场的基本性质；熟悉稳定电流场的拉普拉斯方程；熟悉等效电阻率法。2）主动源电法勘探：电阻率法、激发极化法、充电法、电磁感应法熟悉视电阻率的基本概念及常用电阻率法；熟悉电阻率法中常用的装置类型及布置方案；了解测深曲线的定量解释方法；熟悉激电法的主要观测参数和常用装置类型；熟悉充电法的基本理论；熟悉电磁感应法的分类及频率域和时间域电磁场的基本特点；了解各类主动源电法勘探的应用范围。3）被动源电法勘探：大地电磁测深法、自然电场法、甚低频法熟悉视电阻率及水平地层大地电磁测深曲线的理论和计算方法；了解水平地层大地电磁测深曲线的特性；了解甚低频法的场源、测量参数、资料处理方法；了解各类被动源电法勘探方法的应用范围。（三）第二章重力勘探1）重力勘探的理论基础熟悉重力场、重力异常的概念；熟悉重力异常与剩余质量引力的关系；了解计算重力异常的基本公式；熟悉自由空气重力异常与布格重力异常的意义。2）重力勘探的方法技术熟悉重力测量的地质任务与技术设计；熟悉基点网的布置和观测方法；了解重力测量的分类；熟悉均衡的原理及均衡重力异常。3）重力资料的解释应用（四）第三章磁法勘探1）磁法勘探的理论基础熟悉地球磁场的组成及基本特征；熟悉磁异常的概念和物理意义；了解磁异常的基本计算公式。2）岩石的磁性熟悉岩（矿）石的磁性特征及影响岩（矿）石磁性的主要因素；熟悉岩石剩余磁性的成因类型及其特点。3）磁法勘探的方法技术熟悉磁力测量的地质任务与技术设计；熟悉基点网的布置、观测方法及地磁变观测；熟悉磁异常的计算方法及常见的磁场数据改正方法。磁异常数据的解释应用二、地震勘探部分（一）绪论1）了解地震勘探的发展历史2）了解地震勘探的重要作用3）了解地震勘探的基本概念4）了解地震波的产生和类型（二）第一章地震勘探的数据采集1）了解地震勘探的数据采集工序2）掌握激发、接收知识3）掌握观测系统的概念及形式4）了解观测系统设计及优化5）掌握组合的基本概念，组合的形式及组合特性（三）第二章地震波的时距曲线1）掌握时距曲线的基本概念2）掌握水平界面反射波时距曲线特点3）掌握倾斜界面反射波时距曲线特点4）掌握折射波时距曲线特点5）了解特殊波时距曲线特点（四）第三章地震资料数据常规处理概要1）了解常规资料处理流程2）掌握叠加的原理及改善信噪比的特性3）了解资料分析技术（五）第四章地震波的速度1）了解地震波速度与哪些因素有关2）了解岩层中的各种速度的概念3）掌握叠加速度的求取及各种速度互换（六）第五章新技术简介1）了解OBC/OBS/OBN勘探技术2）了解微地震勘探技术3）了解随钻地震勘探技术3.课程与其他课程的关系该课程为《地球物理资料处理》、《地震资料数据处理》和《地震资料解释》课程的先修课。该课程同样是学习地球物理方法的基础课程，学生学完本课程后，对地球物理工作流程有了初步了解，为下一步地球物理资料处理奠定基础。二、课程目标本课程的目标是使学生了解各类地球物理勘探方法的基本原理、技术以及工作方式。通过本课程的学习，学生将运用各类地球物理勘探方法从事油气勘探、矿产资源勘查、工程地质勘查，区域与深部构造研究等方面的工作；也为今后进一步深入学习及科学研究工作奠定必要的基础。1）理解应用地球物理的概念及应用范围；2）掌握地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探的基本原理和工作方式；3）了解地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探的野外施工流程。三、学习要求应用地球物理学是一门理论性和实践性均较强的课程，作为一名地球物理方向的大学生，不仅需要一定的数、理和地质方面的基础，同时还需要一定的实践能力。通过本课程教学，一方面，努力做到理论与实践相结合；另一方面，培养和提高学生的实践能力，运用不同勘探方法解决不同地质问题的能力。要达到以上学习任务，学生必须：1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论。2）理解各种勘探方法的探测原理及工作方式，初步具备将所学的知识联系实际的能力；通过分析地球科学工程案例，得到合理有效的结论；3）了解各种探测方法野外工作流程，积极参与课程中涉及的实践内容，掌握现代实验设备的使用方法。四、教学进度序号专题或主题计划课时主要内容概述一非地震勘探部分1绪论4非地震勘探方法的基本概念、分类和应用范围2第一章电法勘探20地电场，主动源电法勘探和主动源电法勘探的分类和基本原理3第二章重力勘探12重力测量工作方法，空气重力异常与布格重力异常，均衡的原理及均衡重力异常4第三章磁法勘探12磁异常，岩石的磁性，磁异常的计算方法及常见的磁场数据改正方法二地震勘探部分1绪论4地震勘探的发展史、地震勘探的重要作用、地震勘探的基本概念、地震波的产生和类型2第一章、地震勘探的数据采集16采集技术、观测系统、激发与接收、组合3第二章、地震波的时距曲线12水平/倾斜/复杂界面反射波、折射波、特殊波时距曲线4第三章、地震资料数据常规处理概要4常规处理流程和分析5第四章、地震波的速度8地震波速度与哪些因素有关、岩层中的各种速度的概念、叠加速度的求取及各种速度互换6第五章、新技术简介4OBC/OBS/OBN勘探技术、微地震勘探技术、随钻地震勘探技术五、参考教材与主要参考书[1]李金铭.地电场与电法勘探[M].地质出版社,2005.[2]曾华霖.重力场与重力勘探[M].地质出版社,2005.[3]王家林.石油重磁解释[M].石油工业出版社,1991.[4]管志宁.地磁场与磁力勘探[M].2005.[5]刘天佑.应用地球物理数据采集与处理[M].中国地质大学出版社,2004.[6]陆基孟.地震勘探原理[M].石油大学出版社,2009.[7]勘探地震学（上、下），R.E.谢里夫（美）、L.P.吉尔达特[加]编，初英，李承楚，王宏伟等译，石油工业出版社，1999年第二版.[8]地震勘探原理（上、下），陆基孟编，石油大学出版社，2001年第一版.[9]勘探地震学教程，朱广生等，武汉大学出版社，2005年12月.[10]层序地层学基础与应用，池秋鄂，龚福华编，石油工业出版社，2001年第一版.[11]地震数据分析，伊尔马兹，刘怀山等译，石油工业出版社，2006年第1版.[12]地震资料数据处理，董泽斌、吴良元，石油工业出版社，1992年第1版.六、成绩评定（一）考核方式A：A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他（二）成绩综合评分体系：成绩综合评分体系比例%1.课下作业、课堂讨论、实验及平常表现20%2.