第三章测线布置、物探方法及质量评价
第一节测线布置目的及精度
一、测线布置总体规则
（一）、测网布置应根据任务要求、探测方法、被探测对象规模、埋深等因素综合确定。测网和工作比例尺应能观测被探测的目的体，并可在平面图上清楚反映探测对象的规模、走向。
（二）、测线方向宜垂直于地层、构造和主要探测对象的走向，应沿地形起伏较小和表层介质较为均匀的地段布置测线，测线应与地质勘探线和其它物探方法的测线一致，避开干扰源。
（三）、当测区边界附近发现重要异常时，应将测线适当延长至测区外，以追踪异常。
（四）、在地质构造复杂地区，应适当加密测线和测点。
（五）、测线端点、转折点、物探观测点、观测基点应进行测量。
二、各测线方位、长度及物探方法布置
根据任务设计书，本课题测线、测点采用网格状布置，分别对测网内每个点进行高密度电法、主动源面波法和微动法测量。其中高密度电法测线垂直于构造布置以某一方位布置一条约290m-590m长的测线，主动源面波法以测点为中心以某一个方位（根据实际场地条件而定）布置一条40m-50m长的测线，微动法则对该中心点进行单点测量，并用手持GPS记录该中心点的位置，设计的测点坐标是根据湖南怀化盆地岩溶塌陷1:5万环境地质调查工作部署图选定的并计算的，精度达到经纬度小数点后6位数字，精度达到15m以内，达到了设计精度要求。
第二节 物探方法、参数及技术指标
物探方法、参数及质量评价，严格按照相关物探规范、规程设计、执行，对已有规范、规程不适应岩溶塌陷调查的部分，参照相应的规范、规程修改执行。本章主要叙述与该项目有关的物探方法。主要有地面物探：高密度电法、主动源面波法和微动法。 一、高密度电法
(一)、高密度视电阻率联合剖面法:
高密度视电阻率联合剖面法原理：测线垂直构造走向或地下水流向，在测线上顺序布置供电电极A 、测量电极M 、N 和供电电极B ，在测线的中垂线方向上布置“无穷远”极C ，距离一般大于AB/2距的5倍以上，A 或B 分别与C 组合，分别供电测量获得视电阻率 和 。这样的视电阻率曲线是在固定A 、M 、N 、B 间距下获得，沿水平向测量可获得一定深度范围内的电性分布信息，其中 、 的曲线形态（正交点、反交点、同步起伏等），可用于评价地下地质体的导电性；曲线在交点附近的变化形态（对称、倾斜），可推测地下地质体的产状；对比不同极距的联合剖面曲线，可推测地下异常体的空间形态；通过曲线异常段与背景值的相对大小、变化剧烈程度可估算地下地质体的位置和宽度。该方法是追索直立或陡立脉状低阻体最为有效的方法之一。
（1）仪器：WDJD-3
（2）测量参数：电位，供电电流 （3）利用参数：视电阻率 （4）布置方式：剖面 （5）技术指标：
高密度联合剖面法和高密度电测深法采用重庆奔腾数控技术研究所生产的WDJD-3多功能数字直流激电仪为控制主机，配以WDZJ-3多路电极转换器构成高密度电阻率测量系统。在野外通过重复测量、检查试验来判断仪器是否工作正常。
①仪器技术指标、装备技术指标满足（DZ/T0073-1993表4及）的规定。 ②曲线具有极值类型的异常值Y 估计表达式为：
00()/a Y ρρρ=- 3-1
0ρ为正常背景值。
③ 曲线具有阶梯状类型的异常值Y 估计表示为：
2121
2()/()a a a a Y ρρρρ=-+ 3-2
2a ρ、1
a ρ分别为阶梯两侧的视电阻率值。
④供电电极距AB 至少应为勘察对象顶部埋深的4～6倍；“无穷远”极垂直测线，距离大于最大电极距AO 的5～10倍。
⑤系统检查工作量为总工作量的5%，观测结果的均方相对误差M 计算公式如下：
M = 式中：ai ρ为第i 点原始观测数据。 'ai ρ为第i 点系统检查观测数据。 ai ρ为第i 点ai ρ与'ai ρ的平均值。 n 为参加统计计算的测点数。 受检点的相对误差 的分布应满足如下要求：
①1/2 超过实达精度的测点数应不大于受检点总数的32%。 ②1/2 超过二倍实达精度的测点数应不大于受检点总数的5%。 ③1/2 超过三倍实达精度的测点数应不大于受检点总数的1%。
2. 高密度对称四极电测深法
高密度视电阻率测深法原理：在普查的基础上，或已大致确定了异常的发育范围和走向，重新调整测线方向，使测线垂直异常走向。在地面顺序布置A 、M 、N 和B 极，以一定的极距关系相对MN 中点同时向外侧移动，测量供电电流及MN 间的电位差，计算获得一条视电阻率随极距变化的曲线。探测深度随极距的增大而增大，异常的深度可以通过极距的对应关系来换算。其视电祖率的单支曲线，多点视电阻率断面等值线可反映地下电性的空间变化特征。
单支电测深曲线上升斜率大于40°的陡升段，揭示较完整或完整基岩段；而单支电测深曲线呈台阶状的缓升或锯齿状段，揭示为岩溶裂隙发育段；电测深等ρs 断面曲线上的“V” 和“U”型低电阻率区或低阻圈闭揭示地下水富集区，低电阻率异常区的稀疏等值线部位揭示岩溶裂隙发育段。
（1）仪器：WDJD-3
（2）测量参数：一次电位，供电电流 （3）利用参数：视电阻率 （4）布置方式：剖面 （5）技术指标：
①仪器技术指标、装备技术指标满足（DZ/T0072-1993表4及）的规定。 ②系统检查工作量为总工作量的5%，观测结果的均方相对误差M 计算公式如下：
2 1
2
n
i
i
u
M
π
=
=±
∑
3-4
其中:
i
u—第i个供电极距上同组MN的相对误差；
n—参加统计的电极距数。
当可以肯定是由于地表及浅层湿度变化使得电测深曲线起始段的系统检查出现规律性偏差时，可将其剔除，然后再评价质量。
③不合格的电测深点数应不超过被评价区域内经系统检查的电测深点总数的32%。
④根据全区系统检查观测结果所统计的均方根相对误差应在以内，统计时不得剔除经单个测深点系统检查评价为不合格的电测深点。
当各测深点的电极距相同或相近时，全区的观测精度可按单个测深点的均方根相对误差统计，其公式如下：
2
1
1n
i
M M
n
=±∑ 3-5
式中：
i
M—第i个测深点的均方误差。
n—全区系统检查观测的电测深点数。
地震法选择主动源面波法，开展工作前进行场地信噪调查试验，根据试验结果选择各类地震方法合适的野外工作参数，研究区场地地震信噪调查如图3-1所示：
图3-1 研究区地震信噪调查图
图3-1中：1为直达波；2为第一层的折射波；3、4区地震波同相轴发生畸变，地下可能有溶洞或者土洞，还可以明显的看到地震波经过此处能量变弱；5为来自基岩的折射波，速度大；⑥、⑦为声波，通过计算，速度为340m/s；⑧、⑨为面波区域，能量强，包含了一系列不同频率、不同视速度的面波信
号，从图中也可以观察到面波速度小于声波速度；⑩为一次反射波和多次反射波，波形呈现双曲线形状。通过信噪调查，可以掌握地震波场分布的特点，有利于针对不同地质问题选择合适的方法。
瑞雷面波法（主动源面波法或称瞬态瑞雷面波法）是利用瑞雷波的几何频散特性提取层状介质中的瑞雷波速度（近似横波速度）进行岩性分层的一种地震勘探方法。
二、主动源面波法
（一）、方法原理
瑞雷波在非均匀介质中传播具有频散特性，所以不同频率（波长）的瑞雷波具有不同的传播速度（如图3-3）。模型试验和实测结果表明，当探测的岩土层介质较为均一时，瑞雷波的相速度随深度的加大而按线性增加，只有出现不同介质的分界面时，频散曲线会出现一个所谓“Z”字型变化，该变化特征是由于地表接收到的波从上一层漏能型波转入下一层漏能型面波，且此转折点与两介质间的界面埋深有密切的关系（一般为相应频率瑞雷波的半个波长），由此可依据实测频散曲线的“Z”字型拐折点来划分地下岩性变化的分界面（如图3-2）。
图3-2 不均匀介质中面波分布图
（二）、应用条件
1.勘察对象与周围介质存在明显的物性（速度）差异；
2.勘察目标体尺寸，相对于埋藏深度应具有一定的规模；
3.目标体的物性异常能从干扰背景中清晰分辨出来；
4.场地条件满足开展面波勘察的要求；
5.面波勘察方法满足任务的目的要求。
（三）、应用领域
1.探查覆盖层厚度，划分松散地层沉积层序；
2.探查基岩埋深和基岩面起伏形态，划分基岩的风化带；
3.探测构造破碎带；
4.探测地下隐埋物体、古墓遗迹、洞穴和采空区；
5.探测地下非金属管道；
6.探测滑坡体的滑坡带和滑坡面起伏形态；
7.地基动力测试，地基加固效果检验、评价等。
（四）、仪器及技术参数：
1.仪器：瑞典MK6地震仪
2.测量参数：获取地下的面波信息，一般以多道波形记录的形式；
3.利用参数：横波速度
4.布置方式：剖面
5.野外工作参数：检波器主频，偏移距4m，采样率500μs，采样道数46，道距1m,采样点4096，锤击做震源，关闭滤波档。应视探测对象布置成测线或测网；多道接收时，测线宜呈直线布置；多道瞬态瑞雷波法宜采用向前滚动观测方式，滚动点距应满足横向分辨率要求；测点间距应根据探测任务和场地条件确定，每条测线上不得少于3 个测点。
（五）、技术指标：
1.仪器动态范围不小于120dB，模数转换不小于16位。
2.放大器通道不少于12道，通频带低端不宜低于，各频点幅度差小于5%，相位一致。
3.应采用垂直检波器，采用线性道间距排列，道距应小于最小勘探深度所需波长的二分之一，排列长度应大于预期面波最大波长的一半。
4.勘探深度与激发震源、检波器频率、排列长度有关，在试验的基础上合理选取震源、检波器频率，注意野外检波器的埋置，仪器在全通状态。0～15m 勘探深度，宜选用大锤激发，0～30m选择落重激振，0～50m以上选择炸药激振。
三、微动法
（一）、方法原理
大地无时无刻不在震动，通过测量大地的三分量振动信号，来分析场地的固有周期，通过微动阵列测量，可以计算阵列中心地下的横波速度随深度的变化，而单台站测量可以分析H/V （垂直分量/水平分量）比值（见图3-3）特征频率、谱形态来推断大地的地质结构和振动状态。当场地为单一土层时，三分量记录曲线的周期彼此相同或接近，场地只有一个卓越周期，当场地为多层且土层厚度较大、出现多个谱峰时，每个谱峰代表着该层与上覆层具有某种关系，这里满足公式H V S 4f ，其中：f 代表每一个H/V 比值，s V 代表上覆层的平均横波速度，H 代表上覆层的厚度。
图3-3 微动法H/V 比值谱
（二）、应用条件
1.勘察对象与周围介质存在明显的物性（波阻抗）差异；
2.勘察目标体尺寸，相对于埋藏深度应具有一定的规模；
3.目标体的物性异常能从干扰背景中清晰分辨出来； (三)、应用领域
1.探查覆盖层厚度，划分松散地层沉积层序；
2.探查基岩埋深和基岩面起伏形态，划分基岩的风化带；
3.探测构造破碎带；
4.探测地下隐埋物体、古墓遗迹、洞穴和采空区；
5.地基动力测试，地基加固效果检验、评价等。 （四）、仪器及技术参数： 1.仪器：意大利TROMINO ；
2.测量参数:采集地下三分量振动信号；
3.利用参数：H/V 谱特征
4.布置方式：点测
5.野外工作参数：罗盘定向，点距5m，采集时间18分钟，采样频率
128Hz。
6.技术指标：系统检查工作量为总工作量的5%。
（五）、技术指标：
1.通频带～256Hz；信噪比大于80dB；
2. A/D转换>24位?；10个观测通道；
3.仪器体积10×14×8cm，质量1kg；
4.仪器工作功率75mW，工作电压3V。
第三节质量评价
一、仪器可靠性评价
仪器开始工作均进行重复性试验，证明其工作正常，地震多道检波器同时工作时需要进行一致性试验。
（一）、地震法仪器检波器一致性和重复性试验
仪器采用瑞典ABEM公司生产的48道ABEM MK6地震仪器。检波器的一致性记录如图3-4，检波器重复性记录如图3-5。
图3-4 检波器的一致性检查记录
图3-5 检波器的重复性检查记录
（二）、微动仪器一致性试验
测试结果如表3-1。
表3-1 微动仪器一致性检查
频率仪器1（H/V值）仪器2（H/V值）
70.
0.0.
0.
0.0.
均方根误差：
二、测量数据质量评价
（一）微动法
微动法本年设计工作量100个测点，共完成225个测点。重复性观测27个
测点，占测点总数12%，重复观测提取的H/V比值谱曲线基本相似，无明显变
化，满足规范要求。
表3-2 微动法重复质量检查表
犀牛村2线H/V比值谱特征频率曲线犀牛村2线数据检查H/V比值谱特征频率曲线
280
290
300
320
345
微动法重复观测提取的H/V比值谱曲线相似，无明显变化，满足规范要求。
（二）高密度电法
表3-3 高密度电法重复质量检查表
NO.犀牛村3线高密度对称四极原始
数据
犀牛村3线高密度对称四极检查
数据
单个测点均方相对误差X(m)ρs(Ω?m)X(m)ρs(Ω?m)
1175175 2185185 3185185 4195195 5195195 6195195 7205205 8205205 9205205 10205205 11215215 12215215 13215215 14215215 15215215 16225225 17225225 18225225 19225225 20225225 21225225 22235235 23235235 24235235 25235235 26235235 27235235 28235235 29245245 30245245 31245245 32245245 33245245 34245245 35245245 36245245 37255255 38255255 39255255 40255255 41255255 42255255 43255255
194365365
195365365
196365365
197365365
198365365
199365365
200365365
201365365
202365365
203365365
204365365
205365365
206365365
207365365
208365365
209365365
210365365
211375375
212375375
213375375
214375375
215375375255
216375375
217375375
218375375
219375375
220375375
221375375
222375375
223375375
224375375
225375375
226375375
227375375
228375375
229375375
230375375
全区均方根相对误差统计=
高密度电法重复检查单点均方误差及全区均方误差均小于5%，满足规范要求。
地球物理反演概述 地球物理反演是近年来发展很快的地球物理学中利用地球表面及钻孔中观测到的物理数据推测地球内部介质物理参数分布和变化的方法。其目的就是根据观测数据等已知信息求取地球物理模型。众所周知，地球物理学中有地震学、电磁学、重力学、地磁学、地热学、放射性学和井中地球物理等学科。尽管地球物理学家研究地球所依据的物性参数不同，方法各异，但就工作程序而言，一般都可分为数据采集，资料处理和反演解释等三个阶段。 数据采集就是按照一定的观测系统、一定的测线、测网布置，在现场获得第一手、真实可靠的原始资料。所以数据采集是地球物理工作的基础，是获得高质量地质成果的前提和条件；资料处理的目的是通过各种手段，去粗取精，去伪存真，压制干扰，提高信噪比，使解释人员能从经过处理的资料(异常或响应)中，较准确的提取出测区的地质、地球物理信息。所以，资料处理是从原始观测数据到地球物理模型之间的必不可少的手段和过渡阶段；反演解释的目的，用地球物理的术语来说，就是实现从地球物理异常(或响应)到地球物理模型的映射，使解释人员能从经过处理的地球物理资料(异常或响应)中提取出获得最接近真实情况的地质、地球物理模型，圆满的完成提出的地质任务。 虽然各种地球物理方法的原理、使用的仪器设备和资料采集方式有很大的不同，但是它们资料处理和反演解释的基础确有许多共同之处。前者的基础是时间(空间)序列分析，后者的基础是反演理论。在本文中只涉及地球物理资料的反演解释，地球物理反演是地球物理资料定量解释的理论和算法基础，也是地球物理资料处理技术的基础之一。 1 地球物理反演概述 地球物理反演理论是近二三十年来才发展起来的地球物理学的一门重要分支，它是研究从地球物理观测数据向量，到地球物理模型参数向量映射理论和方法的一门学科。虽然地球物理问题千差万别，但把地球物理观测数据和地球物理模型参数联系起来的数学表达式，却只有线性和非线性两大类。如以d 表示观测数据向量，m 表示模型参数向量，f 是表示联系d 和m 的函数或泛函表达式，则凡满足 (1)d m f m f m m f =+=+)()()(2121
地球物理勘探 一、物探及其分类 二、物探方法简介 三、物探方法的特点: 四、物探方法的应用范围与应用条件 五、物探在工程勘探中的应用
一、物探及其分类 1、地球物理勘探 地球物理勘探，简称物探，是以地下岩体的物理性质的差异为基础，通过探测地表或地下地球物理场，分析其变化规律，来确定被探测地质体在地下赋存的空间范围（大小、形状、埋深等）和物理性质，达到寻找矿产资源或解决水文、工程、环境问题为目的的一类探测方法。 物理性质：岩体的物理性质主要有密度、磁性、电性、弹性、放射性等。主要物性参数密度、磁场强度、磁化率、电阻率、极化率、介电常数、弹性波速、放射性伽马强度等。 地球物理场：物理场可理解为某种可以感知或被仪器测量的物理量的分布。地球物理场是指由地球、太空、人类活动等因素形成的、分布于地球内部和外部近地表的各种物理场。可分为天然地球物理场和人工激发地球物理场两大类。 天然场；天然存在和形成的地球物理场主要有地球的重力场、地磁场、电磁场、大地电流场、大地热流场、核物理场（放射性射线场）等 人工场：由人工激振产生弹性波在地下传播的弹性波场、向地下供电在地下产生的局部电场、向地下发射电磁波激发出的电磁等，发球人工激发的地球物理场。人工场源的优点是场源参数书籍、便于控制、分辨率高、探测效果好，但成本较大。
地球物理场还可分为正常场和异常场。 正常场：是指场的强度、方向等量符合全球或区域范围总体趋势、正常水平的场的分布。 异常场：是由探测对象所引起的局部地球物理场，往往叠加于正常场之上，以正常场为背景的场的局部差异和变化。例如富存在地下的磁铁矿体或磁性岩体产生的异常磁场，叠加在正常磁场之中；铬铁矿的密度比围岩的密度大，盐丘岩体的密度比围岩的密度小，分别引起重力场局部增强或减弱的异常现象。 2、地球物理勘探分类 二、物探方法简介 1、重力勘探 重力勘探是研究地下岩层与其相邻层之间、各类地质体与围岩之间的密度差而引起的重力场的变化（即“重力异常”）来勘探矿产、
绪论部分 地震勘探①它是通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播的情况，以查明地下的地质构造和有用矿藏的一种勘探方法②包括三种方法：反射波法地震勘探方法、折射波法~、透射波法~③原理是利用地震波从地下地层界面反射至地面时带回来的旅行时间和波形变化的信息推断地下的地层构造和岩性 地震勘探的生产过程及其任务①野外采集工作（在初步确定的有含油气希望的地区布置测线，人工激发地震波，并记录下来）②室内资料处理（利用数字电子计算机对原始数据进行加工处理，以及计算地震波的传播速度）③地震资料的解释（综合其他资料进行深入研究分析，对地下构造特点说明并绘制主要层位完整的起伏形态图件，最后查明含油气构造或者地层圈闭，提供钻探井位） 油气勘探的方法特点方法有:地质法，物探法，钻探法①地质法是通过观察，研究出露在地面的地层，对地质资料进行分析综合，了解一个地区有无生成石油和储存石油的条件，最后提出对该地区的含油气远景评价，指出有利地区②物探法是根据地质学和物理学原理。它是利用各种物理仪器在地面观测地壳上的各种物理现象，从而推断地质构造特点，寻找可能的储油构造。是一种间接找油的方法③钻探法就是利用物探提供的井位进行钻探，直接取得地下最可靠的地质资料来确定地下的构造特点及含油气的情况。 第一章地震波运动学 子波具有确定的起始时间和有限能量的信号称为子波在地震勘探领域中子波通常指的是1—2个周期组成的地震脉冲。 地震子波由于大地滤波器的作用，尖脉冲变成了频率较低、具有一定延续时间的波形，成为地震子波。震源产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，这时的地震波也为地震子波。 地震波运动学研究地震波波前的空间位置与其传播时间的关系，研究波的传播规律，
1:5000激电中梯剖面测量 1:5000激电中梯剖面测量采用长导线，针对重要异常带、矿化带进行，为寻找隐伏矿提供依据。 1、1:5000剖面敷设 剖面端点用全站仪或GPS RTK布设，用木桩标记；测点采用GPS RTK分段控制、罗盘定向、测绳量距布设，用带有编号的红布标记。质量检查按“一同三不同”的原则进行，检查点在空间上、时间上大致均匀，总检查量不低于5%，精度要求达到“B级”精度要求，即在相应比例尺图上平面点位限差＜±2.5mm，点位中误差不超过12.5m；相邻点距误差限差10%，均方相对误差不超过5%。 2、野外工作方法 激电剖面法采用中间梯度装置，AB＝1200米，MN=40米，点距=20米。 采用时间域激电测量，正反向标准直流脉冲供电，脉冲宽度2秒。 以上参数可根据野外实际情况，通过现场试验进行适当调整。 激电观测参数为一次电位Vp、供电电流强度I及视充电率Ms，计算视电阻率ρs。观测时，测量电极MN在供电电极AB的2/3区间移动，旁线距小于AB/5。全区装置大小、观测参数设置应保持一致。一条剖面不能在一个供电装置内完成时，每个装置接头处应有三个以上的重复观测点。供电电流应使二次电位观测值大于最小可靠值，一般应使一次电位观测的观测值绝大部分在30mV以上。野外要经常检查仪器、导线的漏电情况，对突变点、异常点应进行重复观测和加密观测，确保观测数据可靠。 3、电性参数测定 电性参数测定主要采用露头法测定，有条件时，应采集一定的岩矿石标本，用标本法测定，并分别统计。每类岩（矿）石标本不少于30块，参数测定的质量评定应以采用某一种岩性测定的全部标本检查结果来衡量，即用基本观测统计出来的常见值与检查观测结果统计出来的常见值相对误差不得超过20%。 4、质量标准 视电阻率观测精度（＜±7％），视充电率观测精度（＜±12％），达到B 级精度；电性参数总平均相对误差≤±20%。
海洋物探的成长与发展 摘要 中国海洋物探工作开始于1 9 6 0年。经过渤海的技术方法试验和北部湾综合物探生产试验，然后在各个海域全面铺开。 以寻找油气资源为主要任务的海洋物探，不仅在引进技术装备、完善勘查方法、提高处理与解释水平等方面作了大量工作，而且进一步开展了海域内的深部调查，工程地质条件调查以及深海大洋多金属结核调查。 在新世纪，高精度的导航定位技术能进行海底高精度探测，能精确定位水面船只和水下探测系统，发展前景很广阔。 关键词 海洋物探设备—marine geophysical prospecting equipment 成长与发展—growth and development 海底探测 正文 海洋物探：海洋地球物理勘探简称“海洋物探”，是通过地球物理勘探方法研究海洋和海洋地质的新方法之一。目前，用此种方法主要勘探石油和天然气构造及一些海底沉积矿床。海洋物探包括海洋重力、海洋磁测和海洋地震等方法。海洋物探的工作原理和地面物探方法相同，但因工作场地是在海上，故对于仪器装备和工作方法都有特殊地要求，需使用装有特制的船弦重力仪、海洋核子旋进磁力仪、海洋地震检波器等仪器的勘探船进行工作，海洋勘探船还装有各种无线电导航、卫星导航定位等装备。 海洋物探设备的过去 中国海洋物探工作开始于1 9 6 0年。在这3 0年的成长过程中，始终坚持了以油气资源勘探作为中心任务，带动了海洋物探技术方法的进步与发展，发现了近海大陆架地区一系列油气资源，同时也为海洋地质研究提供了丰富的资料。油气资源在我国社会主义经济建设中具有十分重要的意义。特别是50年代中，世界近海大陆架地区的油气勘探活动不断地取得成功，中国海底的油气资源就更具有吸引力。这样，我国社会主义经济建设建设就特出了寻找海底油气资源的任务，而寻找海底油气资源则必须依靠海洋物探来认识与了解海底结构。 1958年，地质部、石油部和中国科学院共同组成了一个海洋物探队，由刘光鼎等同志参加，以青岛海洋研究所为依托，开展海洋地震勘探的各项前期准备工作，并派刘光鼎赴苏联里海考察海洋物探工作。 1960年5月，地质部在塘沽组建第五物探大对，由刘光鼎率领北京地质学院海洋物探教研室等同志组织海洋物探技术工作，系统得开展地震、重力、磁力、电法、放射性以及定位的海上试验工作，确定地震反射的单船连续观测能获取沉积盖层资料。于是，借用海军汾河号登陆舰沿塘沽-黄河口一线开展反射地震的试生产。当时采用了多种定位措施，如抛标、六分仪、无线电相位系统，最后确定使用无线电相位系统，但它受晨昏天电干扰严重，每天的工作时间很短。在此基础上，对渤海展开了还有地震剖面测量，取得对渤海地质结构的初步认识。 应该说明，渤海的海洋物探方法试验，尽管在重力、磁力、电法和放射性方面没有取得
物探仪器分类 按照地球物理勘探依据的原理分类，可将仪器分为以下几种： 一高密度电法仪 1. 吉林大学骄鹏E60M、E60D高密度电法仪（分布式，即电极接口处有自动转换开关），一次布设电极多，线缆多 2. 美国劳雷公司的AGI 高密度电阻率成像仪（分布式11/6芯电缆） 3. 北京地质仪器厂DCX-1多功能高密度电法仪（电阻率层析成像数据采集系统） DCX -1A 型集中式电阻率层析成像数据采集系统 ■由工控机做主控器，采用大屏幕LCD 显示器并附有触摸屏，数据处理能力强，存储数据量大，界面友好，易于操作。 ■LCD 彩显可实时显示测量数据，如：电流、电压、电阻率、极化率等、工作状态、当前测量层位、 A ， B ，M ，N 各电极工作位置、电位曲线显示、视电阻率彩色剖面图像，显示内容丰富，测量进程直观。 ■集中式多路电极转换器采用复合控制技术，精简了硬件规模，使控制电极道数增多，本系统以120 道为基本组态，可以方便地做长剖面的“ 滚动” 测量。为满足特殊用户需求，可以接受240 道测量系统的订货。 ■采用双向覆盖电缆，使现场布线与分布式仪器的布线速度相当，与以往普通式连接电缆相比，施工简化，降低了劳动强度，提高了工作效率。电缆接头均有防水功能，可在水中作业。 ■本系统测量通道数量多，而且易于扩大测量通道数，使之探测有效空间增大，便于增加勘探深度和提高探测分辨率。 DCX-1B 型分布式电阻率层析成像数据采集系统 ■ DCX-1B 型系统采用分布式结构，其电极转换器与电缆串接，每个转换器控制盒都设有微处理器芯片，控制准确快速，各串电缆可随意串接并自动排序编址，野外施工方便。 ■测量主机与DCX -1A 型系统的主机相同，有PC 机及大屏幕LCD 显示器并附有触摸屏。LCD 彩显可实时显示测量数据，如：电流、电压、电阻率、极化率等、工作状态、当前测量层位、A ，B ，M ，N 各电极工作位置、电位曲线显示、视电阻率彩色剖面图像，显示内容丰富，测量进程直观。 ■现有120道、180道、240道基本配置。 ■每六个电极盒为一串，视需要串接控制电极数。电缆（Φ 7mm ）以及电极盒（Φ 22 × 170mm ）均防水，可在水中作业。
物探方法在地质勘察中的应用分析 【摘要】:物探技术是利用多种地球物理探测方法对地质体进行探测，这项技术在工程地质勘察中越来越受到重视。本文介绍了工程地质人员在地质勘察中如何理解并应用物探方法，使之充分发挥效益。 【关键词】:工程地质；物探；应用 [ abstract ]: geophysical technology is the use of a variety of geophysical methods to detect the geological body, this technology in more and more attention in engineering geological investigation. this paper introduces the engineering personnel in the geological investigation in the understanding and application of geophysical exploration methods, make full play of benefit. [ keyword ]: engineering geology; geophysical exploration; application 中图分类号：p642 1 工程地质工作与物探方法之间的关系 “物探”是地球物理勘探的简称。物探在满足我国资源、环境与工程领域中的需求方面作出了重要贡献。近几年的物探工作围绕资源、环境、工程这三大市场。其仪器装备方法技术取得了长足的进步和发展，为经济社会的发展作出了贡献。传统的工程地质勘察手段有钻探取土、标准贯入试验、双桥静力触探等，这些常规方法也
常规物探仪器校准方法
前言 量值的溯源性是质量检验机构出具的检验数据具有法律效力、并能取得国际互认的基本条件。为保证量值的溯源，确保所有对检测的准确度或有效性有影响的仪器设备（包括标准物质），在投入使用前，都应具有有效的检定或校准证书。 仪器设备的量值溯源管理一般分为两部分：一是列入了《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》并直接用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的工作计量器具必须定点、定期送检；二是对专用仪器的行业检定规程中政府授权检定机构无法检定/校验的仪器设备，以校准报告（或校准证书）实现其溯源性。 仪器设备的检定或校准应优先选择具有资格和能力的、并能出示其溯源性证明的法定或授权计量检定机构。 对于未列入强检目录的仪器设备，可以检定也可以校准；对于不能溯源的、非强检仪器的仪器，被评审机构可以自己进行校准。应制定校验方法。自校方法应参照《国家计量检定规程编写规则》（JJF1002-1998）的要求进行。 现有的常用物探检测仪器设备中，电法仪、大地电磁测深仪、透视仪、地质雷达、地震仪、钻孔彩电摄像仪、测斜仪、综合测井仪、锚杆仪等九种仪器没有列入《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》中，在法定或授权计量检定机构中没有相应的资质，无法进行相应的检定/校准，亦无（政府部门、）仪器厂家、有关单位相应文件可借鉴或引用，而工程物探检测行业主要是使用这些仪器来进行工作的，因此，针对这类仪器开展自校准，编制这部分仪器的自校方法来实现量值的溯源性是十分必要的。 ——目的 增强常规物探仪器量值溯源的规范性、准确性、可靠性； 确保检测数据的准确度。 ——依据 本校准方法依据中华人民共和国国家计量检定规程《国家计量检定规程编写规则》（JJF1002-1998）、《水利水电工程物探规程》（SL326-2005）、仪器说明书等要求编制。 每种仪器的校准方法内容包括：概述、校准项目和校准条件、技术要求和校准方法、校准结果的处理、附录等部分。 ——适用范围 本校准方法适用于以下十种常规物探仪器的校准：电法仪、大地电磁测深仪、透视仪、地质雷达、地震仪、声波仪、钻孔彩电摄像仪、测斜仪、综合测井仪、锚杆仪。 ——仪器校准人员和批准人员资格 ●校准人员 ◆从事物探检测工作五年以上的技术人员； ◆熟悉仪器操作、了解仪器原理和具有一定的分析判断能力； ◆经校准单位考核认定授权。 ●批准人员 ◆从事物探检测工作十年以上、具有本专业丰富的技术知识的高级工程师及以上职务人 员； ◆经校准单位考核认定授权。 ——校准周期
地球物理勘探方法综述 一、重力勘探 重力勘探是地球物理勘探方法之一，它主要研究地球表面及其周围空间重力变化现象。地表及其周围空间重力变化原因之一是由于地球内部各种岩石密度的不同而引起的，而岩石密度不均往往与地下地质构造、矿产分布等地质因素有关。由于某种地质原因或矿产赋存而引起的重力变化称重力异常。通过研究重力异常的变化特征，从而得到地下地质构造、岩石分布和矿产赋存的地球物理信息，这就是重力勘探的实质和任务。 1重力勘探的理论基础 1.1重力场 重力是经典物理学中的基本概念。当地球表面及其周围空间存在有质量的物体时，就要受到地球质量对它的引力作用，以及地球自转而使它产生的离心力的作用，两者的合力就是这一物体所受的重力。 如图，F表示地球引力，C表示离心力，P表示 重力，则P=F+C。显然，重力场是引力场和离心力 场的叠加。物体所受重力的大小不仅和物体在重力 场的位置有关，而且和其质量m小有关。按照场强 定义，重力场强度（P/m）即单位质量所受的重力大 小。重力场强度和重力加速度概念不同，但其数值 和量纲完全相同，方向也一致。地球物理勘探中所 谓的重力测量，也就是重力加速度或者重力场强度的测量。 一般的，将地球的大地水准面作为一个理想的椭球面，根据地球的大小，质量、扁度、自转角速度计算出大地水准面上不同位置的重力值，把这种重力值的分布称为正常重力场。1979年国际地球物理及大地测量学会确定推荐的国际正常重力公式： g0=978032.7（1+0.0053024sin2φ-0.0000075sin22φ）（×10-5m/s2） 1.2 重力异常 地表重力值是随着地点和时间不同而变化的。根据地表重力变化来进行地质构造和矿产勘查是重力勘探的基本内容。影响地表重力变化的因素主要包括：纬度、海拔、地形、地球的潮汐以及地球内部密度不均。其中地球密度的非均一和各种地质构造、矿产分布有密切联
标准化物探考试题库 Prepared on 24 November 2020
2018年矿井物探标准化考试题库（100题） 一、填空题(共35题) 1、物探依据物理性质不同可分为电法勘探、磁法勘探和重力勘探等。 2、电阻率法是以不同岩矿石之间导电性为基础，通过观测和研究人工电场的分布规律和特点，实现解决各类地质问题的电法勘探。 3、实践中，人们常把AB/2的深度看作电阻率法的影响深度，而把AB/4的深度看作勘探深度来看待。 3、煤矿安全生产地质灾害防治与测量标准化装备管理中明确要求地质工作至少采用 1 种有效的物探装备。 4、煤矿严格执行有掘必探原则，对掘进巷道进行超前探测工作，实行物探先行、化探跟进、钻探验证组合方法进行探测。 5、瞬变电磁法是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈观测由该脉冲电磁感应的地下涡流产生的二次场的空间和时间分布，解决有关地质问题。 6、地面瞬变电磁场为半空间分布，井下瞬变电磁场为全空间分布。 7、井下超前物探直流电法最常用的施工方法是三点源探测法。 8、根据同煤经地字【2016】460号文件要求掘进工作面至少采用 2 种物探方法。 9、根据同煤经地字【2016】460号文件要求超前物探成果严禁作假，一旦发现按“有掘必探”假探、不探进行处理。
10、综采工作面回采前可采用电法、地震勘探法进行隐伏地质构造的探测。 11、井下瞬变电磁法超前物探施工应至少布置三条测线，分别是 顺层测线、朝上测线、朝下测线。 12、超前物探原始数据及报告必须及时保存、备份并及时上传至信息平台。 13、YDZ(B)直流电法仪的最大发射电流不大于_65_mA，施工时的发射电流不小于__20__mA。 14、直流电法施工布置时，如果在电极周围浇水是为了__减小 ______电极周围的接地电阻。 15、YDZ(B)直流电法仪主要两类施工方法，分别是__超前___探测和测深探测，其中测深勘探又分为___三极____测深和对称四极测深。 16、在三极超前探测施工中，需布置3种电极，分别是____发射 ____电极，___测量__电极和无穷远电极。如果所有电极的间距均为4米，那么A1前方的盲区为__14__米。 17、钻孔超前探水方法采用极化率和电导率二个参数。 18、矿井瞬变电磁法经常使用的工作装置形式一般有两种，分别是中心回线装置、重叠回线装置。 19、煤矿安全生产标准化要求防治水工程中用物探和钻探 等手段查明疏干、带压开采工作面隐伏构造、构造破碎带及其含（导）水情况，制定防治水措施。
5.3 物探工作 5.3.1 激电测量 布置于面积性异常查证区内，1：1万测量网度为100×40m，1：2万测量网度为200×40m。采用中梯（短导线）装置，极距AB＝1000-1500m、MN＝40m。观测范围限于AB极距2／3以内，测线长度大于2／3AB时，相邻测段需有2—3个重复观测点。一线供电多线观测时，主测线距旁测线间距应小于AB距的1／5，可以用时间域激电也可以采用双频激电。 1、时间域激电 具体要求如下： （1）参数选择 采用双向短脉冲供电方式，占空比为1：1，供电周期、延时、采样宽度通过该地区实验确定。 （2）发电、整流、发射与接收仪器校验 正式生产前，首先对生产设备进行技术校验，待所有参数满足要求后方可投入生产。要求发电机必须运转正常，输出电压变化不得超过5％；整流器和假负载工作正常；发射机输出功率必须稳定，电流显示应高于±1个字；接收机应性能稳定，抗干扰能力强。正式观测前应进行生产仪器的一致性对比试验，满足要求后方可投入生产。 （3）测量方法 观测参数为一次场电位差（ΔV1）、视极化率（ηs），发射机直读并记录供电电流（I），通过计算装置系数（K），最后用公式ρs=K×△V1/I计算出视电阻率（ρs）。 （4）技术要求 每日开工前与收工后要对供电电极、接收电极、接收线、发射线进行检查，确保不漏电、连接完整；每日供电前或每次布极后，检测AB两极的接地电阻，一般在1000欧姆米时开始供电；遇河流、水塘处导线必须悬空架设，不得放入水中；供电电极入土深度应保证在0.5m以上，测量电极必须接地良好；供电电流、总场电位差、视极化率必须保证三位有效数字；当观测困难时，应检查设备是否正常，查明原因后再继续工作；在野外观测中发现视极化率突变点或极化不稳时应进行重复观测，以合格观测结果的算术平均值作为最终观测结果。参与平
地震勘探仪器使用教程
胜利油田物探公司编写 二OO五年三月
第一章综述 第一节地震勘探仪器的发展情况 第二节地震勘探仪器的有关常用术语 第二章 408UL 地震仪 第一节概述 第二节主要窗口功能介绍 第三节 408UL 地震仪技术操作规程 第三章ARAM.ARIES 地震仪 第一节概述 第二节系统结构及功能特点 第三节仪器操作流程 第四节ARAM.ARIES地震仪技术操作规程 附录1 采集设备维修维护的有关规定 附录2 物探行业采集设备的配置标准要求
第一章综述 地震勘探工作基本包括激发地震波、接收记录地震波和处理解释地震资料三个方面。每一项工作都需要使用特定的设备，才能完成预期的任务。 地震勘探仪器就是为了接收和记录地震波专门设计的一种集精密传感器技术、近代电子技术和计算机技术为一体的组合装置。 第一节地震勘探仪器的发展情况二十世纪九十年代初新型遥测地震仪器问世，在短短几年的时间里，新型遥测地震仪在品种和数量上获得突飞猛进的发展。新型遥测地震仪器的标志是启用了频谱整形滤波器和24 位的模数转换器等新技术。新型遥测地震仪主要有：美国I/O 公司推出的SYSTEMIMAGE 系统，美国FAIR FIELD公司推出的BOX系统，法国SERCE公司推出的SN-388系统和408UL系统，加拿大GEO-X系统公司推出的ARAM.ARIE系统；日本地球科学综合研究所株式会社（JGI）推出的G.DAPS-4系统。这些产品代表着当今国际上最先进的遥测地震数据采集系统，各有其独到之处。本书主要对其中两种有代表性的新一代遥测地震仪的使用进行介绍。
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物探方法简介 一、瞬变电磁法简介 1、瞬变电磁法技术原理 瞬变电磁法（Transient ElectromagneticsMethod, TEM）是以地壳中岩（矿）石的导电性与导磁性差异为主要物质基础，根据电磁感应原理，利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间隙期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场，并研究该场的空间与时间分布规律, 来寻找地下矿产资源或解决其它地质问题的一支时间域电磁法。下图即为瞬变电磁法原理的图解。 2、瞬变电磁法应用领域 瞬变电磁法施工简便、低阻探测能力强、精度高、探测深度大（地面1000m、井下150m），井下、井上均可施工。具有许多传统直流电法不可比拟的优点，可应用于： ◆地下水探测。瞬变电磁法可用于找水、咸淡水区分、地下电性
分层、圈定地下充水溶洞； ◆寻找金属矿床； ◆煤层顶底板富水性探测、巷道迎头超前探、圈定煤层采空（塌陷）区； ◆陡倾角、断层、岩脉等地质构造探测。 二、高密度电法简介 其原理与普通电阻率法相同，不同的是在观测中设置了高密度的观测点，工作装置组合实现了密点距陈列布设电极，是一种阵列勘探方法，现场测量时只需将全部电极（几十至上百根）置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集，增加了空间供电和采样的密度，提高了纵、横向分辨能力和工作效率。 在众多直流电阻率方法中，高密度电阻率法以其工作效率高、反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势，在物探领域中发挥着越来越重要的作用。主要应用于： ◆寻找地下水、管线探测、岩土工程勘察； ◆煤矿采空区调查，煤矿井下富水性探测； ◆水库大坝的坝体稳定性评价、坝基渗漏勘查、堤坝裂缝检测、建筑地基勘探； ◆涵洞和溶洞位置勘查、岩溶塌陷和地裂缝探测 三、矿井直流电法简介 主要应用于井下，其原理与地面直流电法相似，不同之处为：矿井直流电法属全空间电法勘探、采用本安防爆设备，它以岩石的电性
第三章地震资料采集方法与技术 一．野外工作概述 1.陆地石工基本情况介绍 试验工作内容：①干扰波调查，了解工区内干扰波类型与特性。 ②地震地质条件调查，了解低速带的特点、潜水面的位置、地震界面的存在 与否、地震界面的质量如何（是否存在地震标志层）、速度剖面特点等。 ③选择激发地震波的最佳条件，如激发岩性、激发药量、激发方式等。 ④选择接收和记录地震波的最佳条件，包括最合适的观测系统、组合形式和 仪器因素的选择等。 生产工作过程：地震队的组成 （1）地震测量：把设计中的测线布置到工作地区，在地面上定出各激发点和接收排列上各检波点的位置 （2）地震波的激发 陆上地震勘探的震源类型：炸药震源和可控震源。激发方式：炸药震源 的井中激发、土坑等。激发井深：潜水面以下1-3m，（6-7m）。 （3）地震波的接收 实现方式：检波器、排列和地震仪器 2.调查干扰波的方法 （1）小排列（最常用） 3-5m道距、连续观测 目的：连续记录、追踪各种规则干扰波，分析研究干扰波的类型和分布规律。 从地震记录中可以得到干扰波的视周期和视速度等基本特征参数 （2）直角排列 适用于不知道干扰波传播方向的情况 Δt1和Δt2的合矢量的方向近似于干扰波的传播方向 （3）三分量检波器观测法 （4）环境噪声调查 信噪比：有效波的振幅/干扰波的振幅（规则） 信号的能量/噪声的能量 3.各种干扰波的类型和特点 （1）规则干扰 指具有一定主频和一定视速度的干扰波，如面波、声波、浅层折射波、侧面波等。 面波（地滚波）：在地震勘探中也称为地滚波，存在于地表附近，振幅随深度增加呈指数衰减。其主要特点：①低频：几Hz～20Hz；②频散(Dispersion)：速度随频率而变化；③低速：100m/s ～1000m/s，通常为200m/s～500m/s；④质点的振动轨迹为逆时针方向的椭圆。面波时距曲线是直线，记录呈现“扫帚状”，面波能量的强弱与激发岩性、激发深度以及表层地震地质条件有关。（能量较强） 声波：速度为340m/s左右，比较稳定，频率较高，延续时间较短，呈窄带出现。 浅层折射波：当表层存在高速层或第四系下面的老地层埋藏浅，可能观测到同相轴为直线的浅层折射波。 工业电干扰：当地震测线通过高压输电线路时产生，整张记录或部分记录道上出现50Hz的正弦干扰波。 侧面波：在地表条件比较复杂的地区进行地震勘探时，常出现侧面波干扰。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5813660862.html, 高密度电阻率法物探技术及其应用 作者：邱信强 来源：《地球》2014年第01期 [摘要]高密度电阻率法作为物探方法中的一种应用最为广泛的勘探方法，在特殊地质的勘探和工程勘查中起着不可替代的作用，为我国地勘队伍在解决相应地质问题时带来许多便利之处。本文主要通过对高密度电阻率法工作原理的研究，结合二维成像技术和正反演技术在工程中的运用，提出了一些针对不同环境下勘测时的注意事项。 [关键词]高密度电阻率法二维成像技术正反演技术 [中图分类号] P631.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-90-2 0引言 高密度电阻率法基本工作原理与传统的电法勘探是相同的，主要是根据岩石、矿石以及不同地层、不同地质体等导电性的差异，通过地面的测定，研究人工或天然电场的分布特点和变化规律来推断地下电阻率分布，从而准确的推断出不同地质体的分布状况。高密度电阻率法凭借其测试简便、效果好、成本低、效率高等优点在勘探工程中具有较高的使用价值。高密度电阻率法是一种快捷的地质勘探方法，其工作的范畴属于直流电阻率，其采用高密度的布点进行二维电断面测量，采集的数据量大、全面、准确、观测的精度高，在我国的工程地质与水文勘探中运用非常的广泛。但是也存在许多的不足之处，例如在进行野外勘探时数据处理不够精准、正反演成像技术在进行图像分析时存在误差、二维成像技术的反演问题等等，这些问题都需要勘测人员在理论与实际工程相结合的基础上进行研究，找出相应的解决办法，将高密度电阻率法应用更加的广泛。 1高密度电阻率法的工作原理 高密度电阻率法的工作范畴包括数据的采集与数据的处理，与常规的电阻率法工作原理相同，主要是以地下介质之间的导电性的差异为基础，通过A、B两个电极向地下传递电流，然后在M、N电极之间测得电位差△V，从而求得该记录点的视电阻率值Qs=K△V/I。在进行现场的勘测时，只需要将全部的电极合理的安放在一定距离的测点上，然后将多芯电缆连接到由单片机控制多路电极自动转换开关，这样机器就能够根据自身的需求进行电极与测点之间的自动转换。测量的数据通过电极转换开关传输到微机工程电测仪，根据实测的电阻率剖面数据，通过专业的计算机软件进行反演数据处理，就可以获得地层电阻率的分布状况，从而推断出地层结构的分布状况[1]。 2高密度电阻率法的工作方法与数据处理 2.1高密度电阻率法的工作方法
工程物探方法综述 摘要 随着经济的发展，工程物探方法显得尤为重要；本文简单介绍了用地质雷达、高分辨率SH 波浅层反射波法、瞬态瑞雷面波法勘探及高密度多波列地震映像法等工程物探方法. 关键词 地质雷达瑞雷波 工程物探 浅层反射勘探 随着我国国民经济的高速发展，城市现代化进程的不断深入，各种城市工程建设方兴未艾，而城市工程建设在规划、设计、施工阶段都必须对建设区域内的地质情况及地下埋设物情况有一个系统的了解，在建设工程中及建成后还必须对工程质量进行检测和监测，另外，在工程抢险、地质灾害调查、考古等工作中都须进行适当的探测工作。工程物探的应用领域大致有以下几个方面： (1)工程地质调查；(2)工程质量检查；(3)环境检测、监测；(4)工程抢险；(5)地质灾害调查；(6)地下、水下埋设物及障碍物探测；(7)地下管线测漏及防腐层完整性检测；(8)水文工程参数测定；(9)考古。 可以毫不夸张的说，工程物探在国民经济高速发展的时代显得越来越重要，现就把常用的工程物探方法简单介绍如下： 1 工程地震勘探 工程上常用的地震波法勘探可分为：高分辨率浅层地勘探、瑞雷波勘探、地震映像、横波勘探四种。 在工程及水文地质调查领域，地震波法勘探经常被用来详细划分第四纪地层、确定目标层的深度、厚度、起伏形态、横向分布，探测异常体的位置和埋深、寻找溶洞、断层及破碎带。 x u y o u j i n
1.1高分辨率浅层地勘探 这里先介绍高分辨率浅层地勘探中的反射波法及折射波法。其主要原理是根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测确定地下反射面或折射面深度及构造形态和性质。地震勘探相比其它物探方法，具有精度高、解释成果单一的优点。我们所看到的物探剖面是一种经过校正后的并赋以地质内涵的反射波或折射波时间剖面(实质是不同地质体的反射波或折射波波速差异)。地震勘探成果同其它物探解释成果一样，由于物理力学指标差异，不同地质体的波速有可能相近，而相同地质体由于所遭受的内力或外力地质作用不同，波速也有可能不同。选择有代表性的钻孔资料能更好的确定剖面中各界线的代表的地质体，从而提高地震勘探解释成果的可靠性，也能够使其成果在邻区或类似地区推广应用，使其优点更好的发挥高分辨浅层地震勘探 在工程地球物理领域的应用极为广泛． 1.1.1浅层地震反射法 浅层地震反射法勘探主要采用多次覆盖技术，是根据水平叠加技术的要求而设计的。水平叠加又称共发射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点、不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加，这样可以压制多次波和各种随机干扰波，从而大大地提高信噪比和地震剖面的质量，并且可以提取速度等重要参数。 1.1.2浅层初至折射波法 浅层初至折射波法地震勘探是国内外公认的勘测浅层地震构造的有效方法之一。它能探测基岩的深度、起伏、岩性接触带及断裂破碎带的位置和延伸方向，尤其能测定基岩中的纵波速度的大小及其分布范围，从而了解测区基岩的岩性变化和致密程度等。这是其它物探方法所无法替代的，因此，被广泛应用于陆地和水域中的桥梁、建筑等大型工程建设的地基勘x u y o u j i n
长沙市城市地下管线补探补测第一标段物探方法试验及仪器一致性检验报告 中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司 二〇一五年四月
长沙市城市地下管线补探补测第一标段物探方法试验及仪器一致性检验报告 编写： 项目负责： 技术负责： 审核： 审定：
目录 1.目的 (1) 2.仪器检查 (1) 3.方法试验内容 (1) 4.方法试验数据 (2) 5.一致性检验 (3) 6.一致性检验数据 (3) 7.结论 (5)
1.目的 在长沙市城市地下管线补探补测第一标段（雨花区）项目中，为确保管线探测仪器的一致性和有效性，选择最佳的探测方法，在进入测区探测前，进行了物探方法试验和仪器一致性检验。 2015年4月1日，我公司在在雨花区汇金路西侧进行了物探方法试验和仪器一致性检验，并通知了相关监理人员到现场旁站。 2.仪器检查 在进行试验检验前，首先对投入工程的2台管线探测仪进行了检查。检查结果:仪器各按键、显示屏等状态良好，附件齐全；发射机、接收机自检正常，可以进行方法试验和一致性检验。参加试验及校验仪器的情况见下表。 管线探测仪及编号一览表表1 3.方法试验内容 根据《长沙市地下管线探测技术规程》和本项目的具体要求，我公司组织了物探人员在已知电力管线上用两台探测仪进行了方法试验。本试验对于电力管线采用对比的方式进行，即在已知管线点上分别采用不同信号施加方式对管线探测仪器进行试验。试验中采用的是夹钳法。 （1）收发距的选择。本次试验对夹钳法的最小收发距和最佳收发距进行了试验。最小收发距为夹钳法下的最小收发距，从夹钳的一端开始，每1m观测一次，以一次场的影响程度最小为原则确定最小收发距。最佳收发距为发射机夹钳在无干扰的已知单根电力管线上，接收机沿管线走向方向进行观测，把采用70%法测深的结果与已知深度进行比较，确定最佳收发距。详见最小收发距试验图表及最佳收发距试验图表。 （2）工作频率的选择。本次试验的两台仪器工作频率各不相同，其中RD8000的频率主要有8kHz、33kHz、65kHz、83kHz，RD4000的频率主要有8.19kHz、32.8 kHz、65.5kHz，不同的工作频率对管线探测结果有一定影响。对比各工作频率的探测结果，电力管线探测RD8000应以33kHz为主，RD4000应以32.8kHz为主。 （3）信号激发方式的选择。由于本项目探测项目只有排水和电力类管线，且电力
第一章 思考题 1、 什么叫弹性波？ 2、 怎样理解地震波是一种弹性波？ 3、 天然地震产生的地震波和人工地震产生的地震波以及微震各有什么特点？ 研究和应用有何差别？ 4、 地震勘探是利用地下岩石的什么物理性质的差异探测地下地质情况？ 5、 地震体波有哪两种，各有什么特点？地震面波有哪两种，各有什么特点？ 6、 地震纵波和地震横波的速度利用弹性模量来表示有何不同？ 7、 什么叫波的振动图？地震勘探中的地震波振动图指的是什么？ 8、 什么叫波的波剖面？地震勘探中的波剖面指的是什么？ 9、 描述地震波的主要特征量有哪些？它们之间有何关系？ 10、请你思考同其他类型的波相比地震勘探的频率，波长，速度？ 11、什么是波前，什么是射线，两者之间的关系如何？ 12、根据波前面的形状，可以把地震波分为几大类？ 13、地震波的波前的形状取决于哪些因素？ 14、利用惠更斯原理如何证明反射定律，透射定律，如何说明折射波的形成？ 15、利用费马原理如何证明反射定律，透射定律？ 16、地震波的射线的形状取决于哪些因素？ 17、形成折射波的主要条件是什么？ 18、为什么在激发点附近观测不到折射波？ 19、地震波的入射角大于临界角对地震勘探的接收有何特殊要求？ 20、透射角一定大于入射角吗？ 21、什么叫转换波，如果是纵波入射，转换的反射横波的反射角度为什么不等于 入射纵波的入射角？ 22、形成地震反射波必要条件是什么？ 23、地震波的反射强弱主要与哪些因素有关系？ 24、为什么地震反射波有强有弱，有正有负？ 25、地震纵波非垂直入射情况下，反射纵波系数，反射横波系数主要与什么因素 有关系？地震反射波振幅会随入射角变化而变化吗？
第一章 地震模拟技术 地震模拟技术是指用物理模型和数学模型代替地下真实介质，用物理实验和数学计算模拟地震记录的形成过程，以得到理论地震记录的各种方法和技术。 物理模拟 ：物理模拟是用一些已知参数的介质做成一定几何形态的模型来模拟地下地质结构，采用超声波模拟地震波，专用换能器模拟震源和检波器，将野外地震勘探过程在实验室内重现，得到理论地震记录的方法和技术。 物理模拟的优点是与实际情况接近，真实性和可比性高；缺点是模型制作和改变参数均困难、成本较高。 合成地震记录 制作合成地震记录的假设条件是： (1) 地下介质是水平层状的，无岩性横向变化，各层间密度变化不大，均可视为常数； (2) 地震子波以平面波形式垂直向下入射到界面，各层反射波的波形与子波波形相同，只是振幅和极性不同； (3) 所有波的转换、吸收、绕射等能量损失均不考虑。 制作合成地震记录的步骤是： (1) 获得反射系数 反射系数曲线?)(t R 波阻抗曲线),(ρv z 根据假设(1)，可用速度曲线代替波阻抗曲线。 通常用声速测井资料即可，但某些地区无声速测井资料，也可利用电测井资料获得声速资料(法斯特公式) 6/13)(102)(ρh h v ?= (1-1) (2) 地震子波的选择 选用不同的子波来制作合成记录，与井旁的地震道比较，选择最接近的一个。 (3) 不考虑多次波及透射损失情况 地震子波与地层反射系数的褶积为合成记录 )()(*)(t s t t b =ξ (1-2) (4) 不考虑多次波，但考虑透射损失情况 )()(*)(t s t t b =ξ (1-3) 式中 )(t ξ——t 时刻并考虑以上各界面透射损失的等效反射系数。 例如第n 个界面的等效反射系数为 )1()1)(1(212221ξξξξξ---=-- n n n n (5) 考虑多次波及透射损失情况 )()(*)(t s t t b =ξ (1-4) 式中 )(t ξ——t 时刻并考虑多次波与以上各界面透射损失的等效反射系数。 图1—3为合成地震记录的示意图。利用合成地震记录，对地震剖面上的地质层位
物探方法在水文与环境地质领域的应用简述 尚浩 （山东省地质调查院，山东济南，250000） 摘要：本文简述了地球物理探测方法在现代水文工程地质环境领域的应用。进而, 简略介绍了水文与环境物探常用方法解释地质问题的能力及工作步骤。 关键词：物探方法水文与环境地质应用简述工作步骤 当代地球科学已从学科高度分化为主体转向学科间大跨度交叉渗透的综合化、整体化。地球物理与水文、工程、环境学的交叉渗透分别形成了水文地球物理、工程地球物理、环境地球物理等。地球物理学与水文、工程、环境学的交叉渗透是地球物理学与现代地球科学的一小部分学科的交叉, 并形成相应的交叉科学。这样一来, 发展了水文、工程、环境学科, 同时也拓宽了地球物理学。地球物理学是研究地球科学的“千里眼”和“探针”。 水文与环境地球物理勘探主要用于确定人类活动频繁区域的地质、水文地质条件和地下水污染空间分布特征调查。地面物探工作布置根据待查的水文地质条件而定，重点布置在地面调查难以判断而又需要解决问题的地段，钻探困难或仅需初步探测的地段。其探测深度应大于钻探深度。 根据其所研究地球物理场的不同，物探方法通常可分为以下几大类：(1)以介质弹性差异为基础，研究波场变化规律的地震勘探和声波探测；(2)以介质电性差异为基础，研究天然或人工电场(或电磁场)的变化规律的电法勘探；(3)以介质密度差异为基础，研究重力场变化规律的重力勘探；（4）以介质磁性差异为基础，研究地磁场变化规律的磁法勘探；(5)以介质中放射性元素种类及含量差异为基础，研究辐射场变化特征的核地球物理勘探；(6)以地下热能分布和介质导热性为基础，研究地温场变化的地热勘探等。 在水文地质方面所用的物探方法有：地震，电法，重力勘探和磁法，电磁法，放射性，地温测量的方法。以下分别进行介绍： 1、地震