第二章重力勘探

地震勘探原理各章重点复习资料第⼀章：1、地球物理勘探:是根据地质学和物理学的基本原理，利⽤电⼦学和信息论等许多学科领域的新技术建⽴起来的⽅法，简称物探⽅法。

也就是，根据地层和岩⽯之间的物理性质不同来推断岩⽯性质和构造。

2、主要物探⽅法：地震勘探(岩⽯弹性的差别)—勘探地震学⾮地震类：重⼒勘探(岩⽯的密度差别)磁法勘探(岩⽯的磁性差别电法勘探(岩⽯的电性差别)3、重⼒勘探是研究反映地下岩⽯密度横向差异引起的重⼒变化，⽤于提供构造和矿产等地质信息。

重⼒异常的规模、形状和强度取决于具有密度差的物体⼤⼩、形状及深度。

重⼒勘探的任务是通过研究地⾯、⽔⾯、⽔下（或井下）或空间重⼒场的局部或区域不规则变化（即局部重⼒异常或区域重⼒异常）来寻找埋藏在地下的矿体和地质构造4、磁法勘探就是测定和分析各种磁异常，找出磁异常与地下岩⽯、地质构造及有⽤矿产的关系，作出地下地质情况和矿产分布等有关结论。

磁法勘探主要⽤来研究地质构造；研究深⼤断裂；计算结晶基底的埋深；寻找油⽓、煤⽥的构造圈闭、盐丘等，寻找磁铁矿床、⾦属和⾮⾦属矿床等。

5、电法勘探就是利⽤⼈⼯或天然产⽣的直流电场或电磁场在地下的分布规律来研究地球结构、地质构造及找矿的⼀种物探⽅法。

电法勘探是以岩⽯或矿⽯的电性差异为基础的，主要研究的电性差异参数包括：电阻率（ρ）、激发极化率（η）、介电常数（ε）、导磁率（µ）、电化学活动性等。

电法勘探的内容⼗分丰富，它们⼴泛应⽤于⾦属及⾮⾦属、⽯油、⼯程地质、⽔⽂地质等勘探研究⼯作中。

6、地震勘探⽅法就是利⽤⼈⼯⽅法激发的地震波(弹性波)，研究地震波在地层中传播的规律，来确定矿藏（包括油⽓，矿⽯，⽔，地热资源等）、考古的位置，以及获得⼯程地质信息。

地震勘探所获得的资料，与其它的地球物理资料、钻井资料及地质资料联合使⽤，并根据相应的物理与地质概念，能够得到有关构造及岩⽯类型分布等信息。

7、地震波的激发和接收，提取有⽤信息。

《勘探地球物理学基础》习题解答第一章 磁法勘探习题与解答（共8题）1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。

地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。

T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。

X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。

它们之间的关系如图1-1。

图1-1 地磁要素之间的关系示意图各要素间以及与总场的关系如下：222222T H Z X Y Z =+=++， cos X H D =， sin Y H D =⋅cos H T I =⋅， sin Z T I =⋅， tan /I Z H =， arctan(/)I Z H =tan /D Y X =， arctan(/)D Y X =2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。

其中长期变化有以下两个特点：磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～20nT/a ）。

磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。

（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a ）。

短期变化有以下两个特点：平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。

地磁场的平静变化主要指地磁日变。

扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。

地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。

3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。

在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。

重力勘探重力勘探：观测地球表面的重力场的变化，借以查明地质体构造和矿产分布的物探方法。

重力异常：在重力勘探中，将由于地下岩石，矿物密度分布不均匀所引起的重力变化，或地质体与围岩密度差异引起的重力变化，成为重力异常。

引力位重力位关系：重力位等于引力位及离心力位之和，重力位处处连续而有限。

引起重力异常的原因地壳厚度的变化；结晶基岩内部成分、构造和基底顶面的起伏；沉积岩的成分和构造；金属矿及其它矿产的赋存；剩余密度：地质体密度与围岩密度的差称为地质体的剩余密度，即∆σ=σ−σ0，该地质体相对于围岩的剩余质量为∆σ∙V第三章重力测量仪器绝对重力测定测量地球上某点的绝对重力值，绝对重力测量测的是重力的全值。

原理：动力法，观测物体的运动状态（时间与路径），用以测量重力的全值。

相对重力测定测定地球上两点间的重力差值（即各点相对于某一基准点的重力差）。

原理：静力法，观测物体的平衡状态，用以确定两点间的重力差值。

零点位置：选取平衡体的某一平衡位置作为测量重力变化的起始位置。

影响重力仪精度因素：温度、气压、电磁力、安置状态不一致零点漂移：弹力重力仪中的弹性元件，在一个力（如重力）的长期作用下将会产生蠕变和弹性滞后（弹性疲劳）等现象，致使弹性元件随时间推移而产生极其微小的永久形变而导致仪器读数的零点值随时间而不断变化。

怎样克服零漂：制造仪器时，应选择适当材料和经过时效处理，尽量使零点漂移小并努力做到使它成为时间的线性函数。

零点读数法含义及意义（优点）：p37第四章重力测量重力测量分类（按空间位置）：地面重力测量、地下重力测量、海洋重力测量、航空重力测量、卫星重力测量重力测量分类（按地质任务）：区域重力调查、能源重力勘探、矿产重力勘探、水文及工程重力测量、天然地震重力测量等。

各自解决的地质问题见p53-p54.比例尺的确定：重力概查：1:100万，1:50万，用于区域构造和壳慢深部构造重力普查：1:20万，1:10万，用于能源普查和成矿远景区重力详查：1:5万，1:2.5万，盆地内或成矿区，基底构造，局部构造，岩体，小断裂等重力细测：1:1万以上，浅部小构造，小局部地质体测网的大小布设规律：1、在小比例尺测量中，没有严格要求，可以沿一些交通路线布置，并使测点均匀分布全区，在图上每平方厘米能有0.5到3个测点。

勘察地球物理概论笔记绪论：地球物理勘探：它是以岩（矿）石之间的地球物理性质的差异为基础，应用地球物理学利用力、声、电、磁、热、光及核变等物理方法，通过专门的装置和先进的仪器观测物理场的变化，来研究地下地质体（构造或矿体等）存在状态（产状、埋深、规模等），以解决资源和能源的开发、工程、水文地质问题的一门学科。

地球物理场：所谓地球物理场，是指地球内部及其周围的、具有物理作用的空间。

重力场：地球内部及其周围具有重力作用的空间，成为重力场。

磁场：具有磁力作用的空间，称为地磁场。

辐射场：具有放射性作用的空间，称为辐射场。

电（电磁）场：具有电（磁）力作用的空间，称为地电（电磁）场。

地热场：具有热力作用的空间，称为地热场；弹性波场：质点振动传播的空间，称为弹性波场。

地球物理勘探方法：是以各种地球物理场的理论为基础，凭借仪器对地质体引起的地球物理异常进行观测，是一种间接观测地球地质的手段。

六种主要的物探方法：（1）以岩（矿）石磁性差异为基础，研究磁性地质体引起的磁异常的磁法勘探；（2）以岩（矿）石密度差异为基础，研究密度不均匀地质体引起的重力异常的重力勘探；（3）岩（矿）石电（介电、磁）性差异为基础，研究导电（介电、导磁）地质体引起的地电（电磁）异常的点法勘探；（4）岩（矿）石弹性差异为基础，研究弹性波在岩石中传播规律的地震勘探；（5）岩（矿）石中放射性元素含量及种类差异为基础，研究天然的或人工激发的辐射异常的核地球物理勘探；（6）岩（矿）石温度差异为基础，研究储热地质体引起的地热异常为基础的地热勘探；物探的分类：依据环境分为：地面物探、航空物探、海洋物探、地下物探（包括坑道中进行的物探工作）、遥感物探等；依据探测对象和目的分为：金属（非金属）物探、石油（天然气）物探、煤田物探、水文工程（环境）物探、深部物探、城市物探；物探在地质工作中的作用：（小比例尺地质填图）探测结晶基底的起伏即内部构造，划分大地构造单元，研究沉积岩构造，追索大断裂带；（大比例尺地图）确定岩层接触带和浮土厚度，圈定岩体、矿化带，寻找有工业意义的矿体；（勘察阶段）进一步确定矿体的位置和产状，划分层带；（矿场开采中）指示矿体走向，确定矿体形态，寻找盲矿区。

重⼒勘探期末知识重点整理第⼆章1.重⼒值测定⽅法分类：[1]根据测量的物理量不同分为：1）动⼒法：观察物体在重⼒作⽤下的运动状态。

如运动的时间和路径；⾃由落体的速度；⾃由摆振动周期。

以测定重⼒的绝对值。

2）静⼒法：测量物体在重⼒作⽤下的相对平衡状态。

以测定两点间的相对重⼒值。

[2]根据测量结果的不同，可分为：1）绝对重⼒测定：测量地球上某点的绝对重⼒值，绝对重⼒测量的是重⼒的全值——绝对重⼒仪2）相对重⼒测定：测量地球上某两点间的重⼒差值（即各点相对某⼀基准点的重⼒差）——相对重⼒仪2.绝对重⼒仪依据⾃由落体定律，分为⾃由下落法和上抛法。

3.相对重⼒仪[1]分类1）从构造上：平移式和旋转式；2）从制作材料及⼯作原理上：⽯英弹簧重⼒仪、⾦属弹簧重⼒仪、振弦重⼒仪以及超导重⼒仪；3）应⽤领域：地⾯重⼒仪，海洋重⼒仪以及井中重⼒仪[2]弹簧类型：S0是弹簧的原始长度。

S0>0(正长弹簧)，S0<0(负长弹簧)，S0=0(零长弹簧)[3]零点漂移：弹性重⼒仪中的弹性元件，在⼀个⼒的长期作⽤下将会产⽣蠕变和弹性滞后效应（弹性疲劳）等现象零点漂移现象不可能完全消除。

改正⽅法：仪器制造时，选⽤适当材料，使零点漂移量⼩，且尽量随时间线性变化。

4.厄⽸效应：因载体相对于地球的运动，使作⽤在重⼒仪上的离⼼⼒变化⽽改变了重⼒的⼤⼩，这种影响称厄⽸效应5.重⼒仪性能指标：观测精度，读数精度，测程范围，格值（全球范围）、零点漂移，分辨率、第三章重⼒测量1.重⼒勘探⼯作的主要阶段（简答）：（1）设计：根据地质任务进⾏现场踏勘、编写技术设计（2）施⼯：根据设计进⾏外业测量，采集各种有关数据（3）处理解释：对实测数据进⾏整理、处理、解释、成图和编写报告2.按照测量所处空间位置的不同，重⼒测量可以分为：地⾯重⼒测量、地下（坑道、井中）重⼒测量、海洋重⼒测量、卫星重⼒测量。

3.重⼒测量的地质任务根据重⼒测量或重⼒勘探所承担的地质任务及勘探对象的不同。

第一章绪论物探的定义:以地壳表层不同岩土介质的物性差异为基础，利用天然存在或人工建立的地球物理场的变化来解决地质问题的一类探测方法。

物性差异：不同岩土介质由于其组成成份不同而造成的其地球物理性质上的差异。

包括：磁性差异、弹性差异、电性差异、放射性差异、密度差异。

地球物理场：地球周围存在的具有物理作用的空间。

包括：地磁场；地电场；重力场；弹性波场；放射性场。

物探方法特点：通过观测研究地球物理场的变化来解决地质问题－－－间接方法。

１）可透过覆盖层解决隐伏地质问题。

２）与钻孔等直接勘探手段相比具有经济快速特点。

３）用专门的仪器。

４）异常具多解性。

５）存在干扰异常。

地质因素可引起场的变化—有用异常;非地质因素也可引起场的变化—干扰异常。

物探应用条件：（１）探测对象周围岩土介质有明显物性差异。

（２）探测对象有一定规模和较小的埋深，能产生用现有仪器可测到的场的变化。

（３）各种干扰场相对有效场要足够小或能够分离。

物探异常具有多解性－－尽量多种方法同时使用；结合地质资料进行解译。

第二章重力勘探重力勘探：重力勘探是以岩、矿石密度差异为物质基础，由于密度差异会使地球的正常重力场发生局部变化（即产生重力异常），观测和研究重力异常，就能达到解决地质问题的目的。

重力异常：在重力勘探中，由地下岩（矿）石密度分布不均匀所引起的重力变化称为重力异常。

重力勘探应用条件：1）探测对象与围岩要有一定的密度差。

2）岩层密度必须在横向上有变化，即岩层内有密度不同的地质体存在密度不同的地质体存在，或岩层有一定的构造形态3）剩余质量不能太小（即探测对象要有一定的规模一定的规模）4）探测对象不能埋深过深。

5）干扰场不能太强或具有明显的特征岩（矿）石的密度及地球密度分布Ⅰ、岩（矿）石密度的一般规律：岩浆岩密度＞变质岩密度＞沉积岩密度根据长期研究的结果，认为决定岩、矿石密度的主要因素为：1、组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少2、岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分3、岩石所承受的压力等一、地形校正：（校正原因or定义）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干扰，必须通过地形校正予以消除，又称为地改。

勘探地球物理概论（二）重力勘探1. 熟悉地球重力场模型2. 了解重力测量野外工作方法3. 熟悉常见岩（矿）石密度4. 掌握重力异常数据处理方法5. 熟悉重力资料解释的基本步骤和方法（三）磁法勘探1. 熟悉地磁要素及地磁场的解析表示2. 了解磁法勘探野外工作方法3. 熟悉常见岩石磁性特征4. 掌握磁异常各分量转换方法及简单形体磁异常解释方法（四）电法勘探1. 掌握岩石电阻率的测定方法，熟悉电阻率剖面法、测深法基本装置类型2. 了解岩石的自然极化特性，熟悉常见自然极化电场特点及自然电场法的应用3. 了解岩石的激发极化机理，熟悉激发极化的频率特性、时间特性及其应用4. 掌握电磁法的理论基础，熟悉电磁测量剖面法、测深法的分类特点及应用（五）放射性和地热勘探1. 熟悉放射性现象及α射线、β射线、γ射线的基本特点2. 了解放射性测量方法原理3. 熟悉地热学中的常见物理量含义及岩石热物理性质4. 了解地球热结构特点，掌握大地热流密度的含义和测量方法地球物理勘探复习资料地球物理勘探方法（简称“物探”）：是以岩矿石等介质的物理性质差异为物质基础，利用物理学原理，通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律以实现基础地质研究、环境工程勘察和地质找矿等目的的一门应用学科。

地球物理勘探方法：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探、地热勘探。

应用物探方法所必须具备的地质及地球物理条件：1.探测对象与周围介质之间必须具有较明显的物性差异；2.探测对象必须具有一定的规模（即其大小相对于埋藏深度必须有相应的规模），能产生在地面上可观测的地球物理异常场。

3.各种干扰因素产生的干扰场相对于有效异常场必须足够小，或具有不同的特征，以便能进行异常的识别。

物探的多解性：物探资料往往具有多解性，即对同一异常场有时可得出不同甚至截然相反的地质解释，这种情况往往是由于复杂的地质条件和地球物理场场论自身局限性所造成的。

且不可避免。

产生多解的原因：（1）数学解的不稳定性（2）观测误差（3）干扰因素（4）地球深部的不可入性所带来的观测数据中“信息量”的不足物探工作：先局部后整体第一章:重力勘探重力勘探是以研究对象与围岩存在着密度上的差异为前提条件的。

中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院本科生实习报告实习名称：葫芦岛市兴城重力勘探生产实习报告姓名：李闯建学号： 1210260110学院：地球科学与测绘工程学院专业年级：地球物理12级班级：地球物理班指导教师：朱国维何登科王辉职称：教授讲师讲师起止日期： 2015 年 7 月 05 日至 2015年 7 月 25 日目录第一篇序言1 实习日期、地点 (6)2 地理位置及自然经济地理概况 (6)3 地质研究历史 (6)4实习区构造特征 (10)第二篇重力勘探1实习任务、队伍组织及完成情况 (11)2重力勘探工作设计 (11)2.1测网设计 (11)2.2精度要求和误差分配 (12)3重力勘探野外工作方法与技术 (12)3.1施工前仪器的准备 (12)3.2仪器实验 (12)3.3普通点重力观测与质量检查普通测网的布置与观测 (13)4重力观测数据整理 (14)4.1仪器实验数据整理 (14)4.2基点网联测数据整理 (17)4.3普通点与检查点观测数据初步整理 (18)4.3.1布格重力异常计算及精度评定 (18)4.3.2布格重力异常的图示（剖面与平面） (19)4.3.3上延20米 (20)4.3.4对重力异常进行求导，突出异常边界 (21)5布格重力异常解释 (22)6实习成果总结 (23)第三篇磁法勘探1实习任务、队伍组织及完成情况 (24)2磁法勘探野外工作方法和技术 (24)2.1技术设计 (25)2.1.1测区、比例尺和测网的确定 (25)2.1.2磁测参数的选择和磁测精度的确定 (25)3磁法勘探观测数据整理 (26)3.1一致性检测 (26)3.2噪声水平 (27)3.3野外数据采集及数据处理 (28)3.3.1日变 (28)3.3.2磁场场值数据处理 (28)3.3.3磁化率 (30)3.3.4等值线图 (30)4数据进一步处理 (31)4.1磁异常（up矫正后）化极 (31)4.2上延20m (33)4.3对化极后的磁异常进行求导 (33)4.4反演 (35)5 解释 (35)6 实习成果总结 (35)7 附录 (37)第四篇地震勘探1实习任务与目的 (47)1.1实习的目的和任务 (47)1.2实习进程 (47)1.3实验仪器 (47)1.4人员分工 (47)2浅层地震勘探原理 (48)2.1浅层地震勘探定义及其分类 (48)2.2浅层地震测线的布设原则 (48)2.3实验前期准备工作 (49)2.4观测系统的图示方法 (49)3面波数据勘探 (50)3.1面波数据采集 (50)3.2面波数据处理与解释 (52)4反射勘探 (58)4.1反射数据采集 (58)4.2反射数据处理与解释 (61)5折射勘探 (66)5.1折射数据采集 (66)5.2折射数据处理与解释 (67)6报告总结.................................. . (71)第五篇电法勘探1实习任务与目的 (72)1.1实习目的与意义 (72)1.2实习任务与安排 (72)2电法勘探原理 (73)2.1电测深法 (73)2.2中间梯度法 (74)2.3高密度电法 (74)2.4瞬变电磁 (75)3电测深法 (75)3.1数据采集 (75)3.2数据处理与解释 (77)4中间梯度法 (79)4.1数据采集 (79)4.2数据处理与解释 (82)5高密度电法 (86)5.1数据采集 (86)5.2数据处理与解释 (86)6瞬变电磁室外作业 (87)6.1数据采集 (87)6.2数据处理与解释 (87)7实习总结 (91)第一篇序言1 实习日期、地点实习日期：2015年07月05日到2015年07月11日实习地点：葫芦岛市吉林大学实习基地、葫芦岛市兴城首山2地理位置及自然经济地理概况兴城教学基地位于辽宁省兴城市东部新立屯钓鱼台海滨。