2011 —2012 学年第一学期
《地球物理勘探》期末试卷
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一、名词解释（共18分，6 ×4 = 24）
1. 布格重力异常
2. 电法勘探
3. 动校正
4. 激发极化现象
5. 地电断面
6. 观测系统
二选择题（共20分，20 × 1 =20）
1. 地震波在地层中传播,遇到两种地层的分界面时,一部分能量返回
原地层形成____C ___.
A.透射波;
B.反射波;
C.滑行波.
2. 在反射波地震法勘探中,___B__________就是有效波.
A.多次波;
B.反射波.
3. 共反射点记录反映的是地下界面上___A_________.
A.一个点;
B.许多点.
4. 在同一反射界面条件下,多次反射波比一次反射波_____________.
A.传播时间长;
B.反射能量强.
5. 面波的传播速度比折射波的传播速度__________________.
A.低;
B.高;
C.相等.
6. 接收点与炮点之间的距离叫________________.
A.道距;
B.炮检距;
C.偏移距.
7.为了得到理想的记录,一般组合检波器都要用_____________的连接方式.
A.串联;
B.并联;
C.先串后并.
8. 对共反射点道集记录,经过动校正后,各道反射波的传播时间,都校正成____________反射时间.
A.垂直;
B.标准.
9. 水平迭加能使多波受到压制,反射波得到______________.
A.突出;
B.增强;
C.压制;
D.变化不明显.
10. 物体在外力作用下发生了形变,当外力去掉后, 物体立刻恢复原状,这种特性叫_____________.
A.塑性;
B.弹性.
11. 物体的弹性和塑性主要取决于物质本身的____________性质.
A.物理;
B.化学.
12. 物质的弹性和塑性是相对的__________________________.
A.在一定条件下是可以互相转化;
B.是不变的.
13. 纵波的特点是质点振动方向与波传播方向_______________.
A.垂直;
B.不垂直;
C.一致;
D.不一致.
14. 横波的特点是质点振动方向与波传播方向__________________.
A.垂直;
B.不垂直;
C.相同;
D.不相同.
15. 质点振动时偏离平衡位置的_____________,叫振幅.
A.时间;
B.最大位移.
16. 费玛原理为地震波沿射线传播的时间与沿其它任何路程传播的时间比较_________________.
A.为最小; A.为最大; C.不一定; D.都相同.
17. 在反射定律中, 入射角___________________反射角.
A.大于;
B.等于;
C.小于;
D.无关系.
18. 地震波沿测线传播的速度,称为____________________.
A.真速度;
B.视速度.
19. 为了解决水平选加存在的问题,可进行________处理.
A:偏移归位. B:动校正. C:相干加强.
20. 在偏移归位中如偏移速度小于地震波速度,这时归位后,反射层深度变浅倾角变缓界面位置___________.
A:向下倾方向位移. B:向上倾方向位置. C:不变.
三、简答题（共30分，6′×6 = 36）
1. 高密度电阻率法相对于常规电阻率法而言，它具备哪些特点（优点）？
2.简述影响视电阻率大小的因素。
3. 由重力资料求布格重力异常需要经过哪些校正，分别有什么目地？
4. 电法勘探外业测量应注意哪几个问题？
5. 影响视电阻力的主要因素有哪一些？
6 .激发极化法有什么优点和缺点？
四.论述题（共20分，10 ×2 = 20）
1.根据所学的地球物理知识阐述应用地球物理方法在资源勘探中的应用，其主要优点和不足，针对这些不足之处，有哪一些解决途径。
绪论 一、名词解释 1.地球物理方法(ExplorationMethods):利用各种仪器在地表观测地壳上的各种物理现象，从而推断、了 解地下的地质构造特点，寻找可能的储油构造。它是一种间接找油的方法。特点：精度和成本均高于 地质法，但低于钻探方法。 2、地震勘探：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，以查明地下的地质构造，从而来确定矿藏（包括油气、矿石、水、地热资源等）等的位置，以及获得工程地质信息。 二、简答题 1、了解地下资源信息有那些主要手段。 （1）、地质法（2）、地球物理方法（3）、钻探法（4）、综合方法：地质、物探(物化探)、钻探 结合起来，进行综合勘探。其中，地质法贯穿始终，物探是关键，钻探是归宿。 2有几种主要地球物理勘探方法，它们的基本原理。 地球物理勘探方法是以岩矿石(或地层)与其围岩的物理性质差异为物质基础，用专门的仪器设备 观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律，进而达到查明地质构造寻找矿产资源和解决工 程地质、水文地质以及环境监测等问题为目的勘探，叫地球物理勘探，简称物探。相应的各种勘探方法，叫地球物理勘探方法，简称为物探方法，有地震勘探、重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地球物 理测井。 （1）重力勘探：利用岩石、矿物(地层)之间的密度差异，引起重力场变化，产生重力异常，用重 力仪测量其异常值，根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 （2）磁法勘探：利用岩石、矿物(地层)之间的磁性差异，引起磁场变化，产生磁力异常，用磁力 仪测量其异常值，根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 （3）电法勘探：利用岩石、矿物(地层)之间的电性差异，引起电(磁)场变化，产生电性异常，用 电法(磁)仪测量其异常，根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 （4）地震勘探：利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异，引起弹性波场变化，产生弹性异常(速 度不同)，用地震仪测量其异常值(时间变化)，根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 （5）地球物理测井：电测井；电磁测井；放射性测井；声波测井；地温测井；密度测井。 3、地震勘探的主要工作环节。 （1）野外数据采集（2）室内资料处理（3）地震资料解释
地球物理勘探习题 1、什么是重力勘探方法？ 重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。 2、什么是重力场和重力位？ 重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。 重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。 3、重力场强度与重力加速度间有什么关系？ 重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。 4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么？重力单位在SI制和CGS制间如何换算？①在SI制中为m·s-2，它的百分之一为国际通用单位简写.；②SI和CGS 的换算：.=10-1mGal 5、什么是地球的正常重力场？正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律？①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。②正常重力值只与纬度有关，在赤道处最小，两极处最大，相差约.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为./w。· 6、解释重力异常的实质。 重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。
7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺？布置测网的原则是什么？ ①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象引起的最大异常的到为宜。 ②布置测网的原则：测网一般是由相互平行的等间距的测线和测线上分布的等间距的测点所组成。对于走向不明或近于等轴状的勘察对象，宜采用方形网，即点线间距相等。对于在地表投影有明显走向的勘探对象，应用矩形网，测线方向与其走向垂直。 8、野外重力观察资料整理包括几部分工作？ 消除自然引起的干扰要进行：地形校正、中间层校正、高度校正；消除地球正常重力场影响要进行：正常场校正。 9、为什么地形校正横为正值？ 由于测点所在水准面以上的正地形部分，多于物质产生的引力垂直分量都是向上的，引起仪器读数偏小。负地形部分相对该水准面缺少一部分物质，空缺物质产生的引力可以认为是负值，其垂直分量也是向上的，使仪器读数减小。因此地形影响恒为正值，故其校正值恒为正。 10、什么是布格重力异常？自由空间异常？均衡异常？ ①布格重力异常：是对测值进行地形校正，布格校正（高度校正与中间层校正）和正常场校正后获得的。 ②均衡重力异常：是对布格重力异常再作均衡校正，即得均衡校正。表示了一种完全均衡状态下其异常所代表的意义。 ③自由空间异常：对观测值仅作正常场校正和高度校正，反映的是实际地球的形状和质量分布与参考椭球体的偏差。 11、重力观测结果如何用剖面图和平面图来表示？
什么是地球物理勘探 人类居住的地球，表层是由岩石圈组成的地壳，石油和天然气就埋藏于地壳的岩石中，埋藏可深达数千米，眼看不到，手摸不着，所以，要找到油气首先需要搞清地下岩石情况以及岩石的物理性质。 岩石物理性质是指岩石的导电性、磁性、密度、地震波传播等特性。地下岩石情况不同，岩石的物理性质也随之而变化。我们把以岩石间物理性质差异为基础，以物理方法为手段的油气勘探技术，称为地球物理勘探技术，简称物探技术。 通过观测不同岩石引起的重力差异来了解地下地层的岩性和起伏状态的方法，称为重力勘探。油气生成于沉积盆地，应用重力勘探可以确定沉积盆地范围。 通过观测不同岩石的磁性差异，来了解地下岩石情况的方法，称为磁力勘探。在沉积盆地中，往往会分布着各种磁性地质体，磁力勘探可以圈定其范围，确定其性质。 通过观测不同岩石的导电性差异来了解地下地层岩石情况的方法，称为电法勘探，与油气有关的沉积岩往往导电性良好（电阻率低），应用电法勘探可以寻找和确定这类地层。 通过观测用人工方法（如爆炸）激发的地震波在不同岩石中的速度变化及其他特征来了解地下岩石情况的方法，称为地震勘探。 在以上这四种方法中，重力、磁力、电法三种方法联合起来应用往往可以找出可能有油气的盆地在哪里，盆地中哪里是隆起，哪里是坳陷，哪里是可能最有利的构造等等。这种工作是在找油的开始阶段做的，一般叫做普查。 地震勘探是地球物理勘探最主要的一种勘探方法，具有勘探精度高，能更清晰地确定油气构造形态、埋藏深度、岩石性质等优点，成为油气勘探的主要手段，并被广泛应用。 什么是地球物理测井 井下地层是由各类岩石组成，不同的岩石具有不同的物理化学性质，为了研究各类岩石的物理性质及井下地层是否含有石油天然气和其他有用矿产，建立了一门实用性很强的边缘 学科---地球物理测井学，简称“测井”，它以地质学、物理学、数学为理论基础，采用计算机 信息技术、电子技术及传感器技术，设计出专门的测井仪器，沿着井身进行测量，得出地层 的各种物理、化学性质、地层结构及井身几何特性等各种信息，为石油天然气勘探、油气田
杨氏模量：当外力不大应变在某一区间之A时，应力与应变成正比关系，遵从胡克定律。该区间称为线性弹性形变区。这时应力与应变的比值称为杨氏模量，以符号￡表示。 泊松比：介质的横向应变与与纵向应变的比值称为泊松比，以符号o表示。 视速度：沿任一观测方向测得的速度值，并不是地震波传播的真实速度值，而是沿观测方向, 观测点之间的距离和波实际传播时间的比值。这种速度称之为视速度。 潜射波：如果表层是速度随深度增加的变速层，下部是水平均匀地层，这时产生的折射波称为潜射波。 静校正：为了消除实际地形起伏及各个激发点深度不同的影响，对实测的吋距曲线形状的影响而进行的校正。 大地低通滤波器效应：地震波在传播过程中随着距离（或深度）的增加，高频成分会很快地损失，而且波的振幅按指数规律袞减，称为大地低通滤器效应。 惠更斯原理:波在传播过程中，任意时刻的波前而上的每一点都可以看作是一个新的子波源, 这个新波源也继续传播，在一段吋间之后，新的波前血即为所有子波源波前血的包络。 同相轴：通常将相同相位点的连线形成的图形叫同相轴。 正演：就是已知地质体的形状、产状和剩余密度等，通过理论计算来求得异常的分布和规律。反演：则是已知异常的分布特征和变化规律，求场源的赋存状态（如产状、形状和剩余密度等）。稳定电流场：强弱和分布不随时间变化的电场为恒定电场，也称为稳定电流场。 交变电流场：强弱和分布随时间变化的电场力交变电场，与其伴随的是电磁波。 固体潮：固体地球随天体运动引力的不同而产生的周期形变的现象。 抽道集：为了进行脊加和计算速度谱方便，先把每一个共深度点的所有道集抽出的过程。纵向电导：当电流平行岩柱体底面流过时，所测得的电导值，称为纵向电导，用符号S来表示，单位为1/Q。 均方根速度：是对于水平层状介质的共反射点时距关系，可用双曲线的时距曲线公式近似地代替。由于速度大的分层对均方根速度影响大些（或者说“权”大些），所以均方根速度大于平均速度。 地磁要素：磁场强度T、X北向分量、Y东向分量、Z垂直分呈、磁偏角D:T与正北方向的夹角、磁倾角I: T与水平面的倾角、水平强度H: T在水平面上的投影。这些量可以确定地磁场的大小和方向，所以称“地磁要素”。 一、产生的重力异常应具备的条件： 1.地质体与围岩之间要有一定的密度差昇； 2.密度不均匀的异常体还必须沿水平方向有密度变化； 3.待探测的密度不均匀体要具有一定的规模； 4.探测的异常体不能埋藏过深： 5.要能将异常从干扰屮分离出来，干扰要轻。 二、剖面法适合解决的问题：探测产状陡立的高、低阯体，如划分不同岩性的接触带、追索断层及构造破碎带等。对称叫级：探测基岩的起伏、构造破碎带及高阻岩脉等。 屮间梯度：寻找陡倾的高阻体，如石英、伟晶岩脉等。联合剖Ifib寻找接触带、直立的低阻体、良导体等地质体 三、常规电法与高密度电法的区别：《密度电法的基本原理与传统的电阻率法完全相同，不同的是在观测屮设罝了较高密度的测点，现场测呈时，只需将全部电极布罝在一定间隔的测点上，然后进行观测。与常规电法相比，高密度电法具有以下优点：（1）电极布设一次性完成，减少了因电极设置引起的干扰和带來的误差；（2）能有效地进行多种电极排列方式的
地球物理勘探习题 1、什么是重力勘探方法 重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。 2、什么是重力场和重力位 重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。 重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。 3、重力场强度与重力加速度间有什么关系 重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。 4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么重力单位在SI制和CGS制间如何换算 ①在SI制中为m·s-2 ，它的百分之一为国际通用单位简写.；②SI和CGS的换算：.=10-1 mGal 5、什么是地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律 ①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。②正常重力值只与纬度有关，在赤道处最小，两极处最大，相差约.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为./w。· 6、解释重力异常的实质。 重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。 7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺布置测网的原则是什么 ①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象
地球物理探矿法 一、地球物理探矿法的基本原理 物探的基本特点是研究地球物理场或某些物理现象。如地磁场、地电场、放射性场等，而不是直接研究岩石或矿石，它与地质学方法有着本质上的不同。通过场的研究可以了解掩盖区的地质构造和产状。它的理论基础是物理学或地球物理学，系把物理学上的理论(地电学、地磁学等)应用于地质找矿。因此具有下列特点和工作前提： (一)物探的特点 1．必须实行两个转化才能完成找矿任务。先将地质问题转化成地球物理探矿的问题，才能使用物探方法去观测。在观测取得数据之后(所得异常)，只能推断具有某种或某些物理性质的地质体，然后通过综合研究，并根据地质体与物理现象间存在的特定关系，把物探的结果转化为地质的语言和图示，从而去推断矿产的埋藏情况与成矿有关的地质问题，最后通过探矿工程验证，肯定其地质效果。 2．物探异常具有多解性。产生物探异常的原因，往往是多种多样的。这是由于不同的地质体可以有相同的物理场，故造成物探异常推断的多解性。如磁铁矿、磁黄铁矿、超基性岩，都可以引起磁异常。所以工作中采用单一的物探方法，往往不易得到较肯定的地质结论。一般情况应合理地综合运用几种物探方法，并与地质研究紧密结合，才能得到较为肯定的结论。 3．每种物探方法都有要求严格的应用条件和使用范围。因为矿床地质、地球物理特征及自然地理条件因地而异，从而影响物探方法的有效性。 (二)物探工作的前提 在确定物探任务时，除地质研究的需要外，还必须具备物探工作前提，才能达
到预期的目的。物探工作的前提主要有下列几方面： 1．物性差异，即被调查研究的地质体与周围地质体之间，要有某种物理性质上的差异。 2．被调查的地质体要具有一定的规模和合适的深度，用现有的技术方法能发现它所 引起的异常。若规模很小、埋藏又深的矿体，则不能发现其异常；有时虽然地质体埋藏较深，但规模很大，也可能发现异常。故找矿效果应根据具体情况而定。 3．能区分异常，即从各种干扰因素的异常中，区分所调查的地质体的异常。如铬铁矿和纯橄榄岩都可引起重力异常，蛇纹石化等岩性变化也可引起异常，能否从干扰异常中找出矿异常，是方法应用的重要条件之一。 二、地球物理探矿法的应用及其地质效果 (一)应用物探找矿的有利条件与不利条件 1．物探找矿有利条件：地形平坦，因物理场是以水平面做基面，越平坦越好；矿体形态规则；具有相当的规模，矿物成分较稳定；干扰因素少；有较详细的地质资料。最好附近有勘探矿区或开采矿山，有已知的地质资料便于对比。 2．物探找矿的不利条件：物性差异不明显或物理性质不稳定的地质体；寻找的地质体或矿体过小过深，地质条件复杂；干扰因素多，不易区分矿与非矿异常等。 (二)物探方法的种类、应用条件及地质效果简要列于表4—5。 物探方法的选择，一般是依据工作区的下列三方面情况，结合各种物探方法的特点进行选择：一是地质特点，即矿体产出部位、矿石类型(是决定物探方法的依据)、矿体的形态和产状(是确定测网大小、测线方向、电极距离大小与排列方式等决定因素)；二是地球物理特性，即岩矿物性参数，利用物性统计参数分析地质构
1、视电阻率:若进行测量的地段地下岩石电性分布不均匀时，上式计算出的电阻率称为视电阻率，它不是岩石的真电阻率，是地下岩石电性不均匀体的综合反映，通常以rs表示 2、纵向电导:是指电流沿水平方向流过某一电性层时，该层对电流导通能力的大小。 3、各向异性系数:岩石的电阻率具有明显的方向性，即沿层理方向和垂直层理方向岩石的导电性不同，称为岩石电阻率的各向异性。岩石电阻率的各向异性可用各向异性系数λ来表示 4、视极化率:当地形不平或地下不均时，按式η=△U2/△U计算出来的参数称为视极化率。 5、衰减时 :把开始的电位差△U 2作为1，当△U 2 变为（30%，50%，60%）时所需的时间称为 衰减时S 6、含水因素:测深曲线的衰减时与横轴在一起所包围的面积 7、勘探体积 :长为两个点电源之间距离AB，宽为（1/2）AB，深也为（1/2）AB的勘探长方体 8、扩散电位：两种不同离子或离子相同而活度不同的溶液，其液液界面上由于离子的扩散速度不同，而形成的电位。 9、卡尼亚电阻率:在非均匀介质条件下,以实测阻抗计算出的量称为卡尼亚视电阻率.它的数学表达式为:ρa=Z2(ωμ)(3)ρa—卡尼尔电阻率(Ω·m) 10、趋肤深度:电场沿Z轴方向前进1/b距离时，振幅衰减为1/e倍。习惯上将距离δ＝1/b 称为电磁波的趋肤深度 11、振动图:某点振幅随时间的变化曲线称为振动图 12、波剖面图:某时刻各点振幅的变化称为波剖面13、视速度:沿射线方向Ds传播的波称为射线速度，是波的真速度V。而位于测线上的观测者看来，似乎波前沿着测线Dx，以速度V*传播，是波的视速度 14、均方根速度:在水平层状介质中，取各层层速度对垂直传播时间的均方根值就是均方根速度 15、动校正:反射波的传播时间与检波器距离爆炸点的距离远近有关，并与反射界面的倾角、埋深和覆盖层波速有关，由此产生的时差称为正常时差，需要进行正常时差校正，称为动校正。
????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????梯度法电位法充电法激电测深法各类剖面法激发极化法多级测深法偶极测深三级测深法对称四级测深法电测深偶极剖面法复合对称四级剖面法对称四级剖面法联合剖面法电剖面电阻率法充电法电位法天然场法直流电法法）无线电波透视法（阴影变频法（交流激电法）甚低频法（长波法）电磁法低频点测法 天然场法交流电法电法勘探???????????声波法横波法纵波法面波法反射波法 折射波法地震勘探 测量均匀大地的电阻率，原则上可以采用任意形式的电极排列来进行，即在地表任意两点(A 、B)供电，然后在任意两点(M 、N)测量其间的电位差，根据 （5.2.10)式便可求出M 、N 两点的电位. AB 在MN 间产生的电位差由上式解出大地电阻率,大地电阻率的 计算公式为 上式即为在均匀大地的地表采用任意电极装置(或电极排列)测量电阻率的基本公式。 其中K 为电极装置系数。 电法勘探的基本概念 电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础，利用电场或电磁场（天然或人工）空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的)11(2BM AM I U M -=πρ)11(2BN AN I U N -=πρ)1111(2BN BM AN AM I U MN +--=?πρI U K MN ?=ρBN BM AN AM K 11112+--=π
一类地球物理勘探方法，通称为电法。 场源 稳定电流场：点电源电场、两异极性点电源电场、偶极子源电场。 变化电流场：电磁场 装置类型：对称四极、三极、偶极 视电阻率均匀介质电阻率计算公式 实际上大地介质常不满足均匀介质条件，地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或者有矿体充填其中，这时由上式得到的电阻率值在一般情况下既不是围岩电阻率，也不是矿体电阻率，我们称之为视电阻率。用ρs 表示 视电阻率与真电阻率在概念上有本质的不同，决定视电阻率值大小的因素有： 1） 不均匀体的电阻率及围岩电阻率； 2） 不均匀地质体的分布状态（形状大小、深浅及产状等）； 3） 供电电极和测量电极间的相互位置； 4） 工作装置和地质体的相对位置 电测深 电测深法是根据岩石和矿石导电性的差异，在地面上不断改变供电电极和测置电极的位置，观测和研究所供直流电场在地下介质中的分布，了解测点电阻率I U K MN ?= ρ
《地球物理勘探》例题 一、填空题 1．沉积岩密度值主要取决于岩石中孔隙度大小，干燥的岩石随孔隙度减少密度呈线性__________。 2．按照导电机制可将固体矿物分为三种类型：金属导体、半导体和__________。3．电子导电矿物或矿石的电阻率随温度增高而上升，但__________岩石的电阻率随温度增高而降低。 4．在岩（矿）石的主要物理性质中，__________的变化范围是最大。 5．由不同地质体接触处由岩石的固相骨架与充满空隙空间的液相接触处的电荷自然产生的电动势的物理- 化学过程称为__________。 6．地球的重力场可分为正常重力场、重力随时间的变化及重力异常三部分，其中地球的正常重力是由赤道向两极逐渐__________。 7. 在重力测量重，由于负地形部分相对水准面缺少一部分物质，空缺物质产生的引力 可以认为是负值，其垂直分量也是向上的，使仪器读数__________。 8．电法勘探是根据所测得的地下__________________的分布规律来查明地下地质构造和寻找有用矿产的一种常用物探方法。 9．电阻率法是__________类电法勘探方法之一，它是建立在地壳中各种岩矿石之间具有导电性差异的基础上，通过观测和研究与这些差异有关的天然电场或人工电场的分布规律，达到查明地下地质构造或寻找矿产资源之目的。 10．根据地质任务的不同，重力勘探可分为预查、普查、详查和__________四个阶段。 二、名词解释 1、磁化率 2、视电阻率 3、有效磁化强度 4、二度体异常 三、简答题 1、简述地球物理学的组成及研究内容 2、什么是地球物理正演（正问题）和地球物理反演（反问题）? 3、什么是重磁场的解析延拓，向上和向下延拓分别有什么作用？ 4、地磁要素主要有哪几部分组成？请画图说明。 5、影响视电阻率的主要因素有哪些？
第二章重力勘探重点 第一节重力勘探方法的理论基础 1、重力场、重力场强度与重力加速度关系 2、重力的单位 SI制和CGS制换算 3、地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度变化规律 4、重力异常的实质 5、产生重力异常的条件 第二~五节岩矿石密度、重力仪、野外工作与资料整理 1、岩矿石的密度特征、影响岩矿石密度的因素 2、重力仪的平衡方程、角灵敏度 3、影响重力仪精度的因素与消除措施 4、确定重力测量精度和比例尺、布置测网的原则 5、野外重力观测资料整理 6、布格重力异常 第六~七节正反演 1、重力勘探正演、反演与反问题的多解性 2、球体重力异常的平面特征与剖面特征 3、水平圆柱体重力异常的平面特征与剖面特征，并与球体重力异常作比较 4、台阶重力异常的平面特征和剖面特征 5、计算几何参数与物性参数的特征点法 6、密度界面反演方法 第八节转换处理，应用 1、区域异常和局部异常，说明它们的相对性 2、划分区域与局部重力场的方法与原理 3、重力异常的解析延拓，向上与向下延拓的作用 4、重力高次导数法，重力高次导数作用 第三章磁法勘探重点 1.地磁要素，它们之间的关系并图示之。 2.地磁场的构成。 3.解释名词：正常地磁场，磁异常。 4.世界地磁图分析：（1）垂直强度（2）水平强度（3）等倾线（4）等偏线等的特征。 5.解释名词：偶极子磁场、非偶极子磁场 6.解释名词：地磁场的“西向漂移” 7.太阳静日变化特征，它对磁法勘探作用 8.解释名词：磁暴和地磁脉动 9.总磁场强度异常ΔT，ΔT的物理意义及ΔT与Za、Xa、Ya三个分量的关系。 10.解释名词：感应磁化强度、剩余磁化强度、总磁化强度，它们之间的关系。 11.岩矿石磁性特征及其影响因素。 12.解释名词：热剩磁，它在磁法勘探中有什么意义 13.质子磁力仪的工作原理。
一、填空题（37道） 1、用于石油和天然气勘探的物探方法，主要有_______勘探，_________勘探，__________勘探和_________勘探。其中是有效的物探方法是地震勘探。 答：地震；重力；电法；磁法。 2、用_________方法(如爆炸，敲击等)产生振动，研究振动在_________的传播规律，进一步查明________地质构造和有用矿藏的一种_______方法，叫地震勘探。 答：人工；地下；地下；物探。 3、地震勘探分__________地震法、__________地震法和____________地震法三种。用于石油和天然气勘探主要是_________地震法，其它两方法用的较少。 答：反射波；折射波；透射波；反射波。 4、反射波地震勘探，首先用人工方法使__________产生振动，振动在地下________形成地震波，地震波遇到岩层_________时，会产生______成反射波。 答：地层；传播；分界面；反射。 5、反射波到达地表时，引起地表的_________。检波器把地表的_________转换成___________，通过电缆把电振动输送到数字地震仪器里，记录在磁带上的，这就成为_______________地震记录。 答：振动；机械振动；电振动；数字磁带。 6、对数字磁带地震记录，用电子计算机进行地震资料___________，得到各种时间剖面，再对时间剖面进行地震资料__________，做出地震____________，并提出____________进行钻探，这样就完成了地震勘探工作。 答：处理；解释；构造图；井位。 7、物体在外力作用下发生了____________，当外力去掉以后，物体能立刻_________层状，这样的特性称为___________。具有这种性能的物体叫____________。 答：形变；恢复；弹性；弹性体。 8、物体在作用下，弹性体____________所发生的_________或________的变化，就叫做_____________形变。 答：外力；体积；形状；弹性。 9、物体在外力作用下发生了__________，若去掉外力以后，物体仍旧__________其受外力时的形状，这样的特性称为_________。这种物体称为____________。 答：形变；保持；塑性；塑性体。 10、弹性和塑性是物质具有两种互相___________的特性，自然界大多数物质都___________具有这两种特性，在外力作用下既产生__________形变。也产生___________形变。 答：对立；同时；弹性；塑性。 11、弹性和塑性物体在外力作用下主要表现为____________形变或___________形变。这取决于物质本身的__________物质，作用其上的外力________作用力延续时间的_____________，变化快慢，以及物体所处____________、压力等外界条件。 答：弹性；塑性；物理；大小；长短；温度。 12、当外力作用_________，而且作用时间又_________，大部分物质主 表现为弹性性质。 答：很小；很短。
《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 =+=++， c o s X H D =， sin Y H D =? cos H T I =?， s i n Z T I =?， t a n /I Z H =， a r c t a n (/I Z H = tan /D Y X =， a r c t a n (/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。但在海上磁测时，为了提高测量精度必须提出相应的措施，消除其日变干扰场。 在强磁暴期间，应该暂停野外磁测工作，避免那些严重的地磁扰动覆盖在地质体异常之上。 地磁脉动可以在具有高电导率的地壳层中产生感应大地电磁场，可以作为磁测的激发场。通过测量其大地电流，可以确定地壳层的电导率及其厚度等，以解决某些地质、地球物理问题。 4、了解各类岩石的磁性特征对磁法勘探的有什么意义？ 解答：磁法勘探是以地壳中不同岩（矿）石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律，用以查明地质构造和寻找有用矿产的地球物理勘探方法。因此，在磁法勘探前必须了解各类岩（矿）石的磁性参数，以分析总结工作区是否具备磁法勘探的工作前提，为工作方法的选择提供依据；另外，了解工作区各类岩（矿）石的磁性差异、差异大小、分布规律以及成因也是磁法勘探工作的布置和磁测成果资料的解释的重要依据。
1.频谱分析：利用傅立叶方法来对振动信号进行分解并对它进行研究和处理的一种过程。 2.剩余时差：将某个波按水平截面一次反射波作动校正后的反射时间与共中心点处的自激自收时间之差。 3.静校正：几何地震学的理论都是以地面水平、地表介质均匀为前提假设的。如果地表起伏不平，低降速带厚度及速度变化剧烈等，则会严重影响地震剖面质量。为改善地震剖面质量，要进行表层因素的校正，即为静校正。 4.联合剖面法：电剖面法中最重要的方法。由两个三极装置组合而成，因此提供了较为丰富的地质信息。另联合剖面法还具有分辨能力强，异常明显等优点。在水文及地质调查中获得了广泛的应用。但由于其有无穷远极，野外工作中有装置笨重，地形影响大的缺点。 8.电极装置：电法勘探供电电极和测量电极的排列方式和移动方式。 9.均匀电场：在地下建立起了人工电场，如果被电场控制范围内的岩石具有相同的电阻率，并且电阻率的大小不随电流的方向而改变，称该形成的电场为均匀各向同性介质中的电场。 10.波剖面：在波动传播的某一确定时刻t，质点位移随传播距离变化关系的图形。 11.波前面：波在介质中传播时,如果在某一时刻t,把空间中所有刚刚开始振动的点连成曲面,这个曲面就称为t时刻的波前面,简称波前。 12.观测系统：炮点与检波点之间需要保持一定的相互位置关系， 13.垂直叠加：同一地点上重复激发，在同一排列上重复接收到的信号，利用信号增强型地震仪依次叠加在一起的过程成为垂直叠加。 14.脉冲响应：脉冲响应是一个振幅随时间变化的函数，它的傅里叶变换就是滤波器的频率响应。 15.频率响应：在频率域中，我们把随频率的变化关系称之为滤波器的频率响应 16.伪门现象：数字滤波时，将脉冲响应函数按采样间隔Δ进行离散采样，采样后的脉冲响应时间序列的频率特性除了有正门外，还有许多的伪门的现象。17.共反射点道集：将共反射点道集从原始共炮点记录中抽出并集合在一起，即构成共反射点道集。 18.视速度：把地震波沿测线方向传播的速度称之为视速度。 19.时间场：把波至时间的空间分布称作时间场。 20.等时面：在时间场中将时间相同的点连起来，所形成的面。 21.均方根速度：把各分层的层速度加权再取均方根值之后的速度。 22.相遇观测系统：测线两端放炮，在全测线观测它所激发的地震波 23.数据解编：数据处理中，时序排列的形式很不方便，必须转换为道序排列，使同一道数据都排放在一起的过程称之为数据解编 24.临界角：与透射角为90°相对应的入射角。 25.互换点：互为对换的炮点和检波点，其特点是互换时间相等。 宽角反射：过了临界点后，在临界点附近的反射。特点是由于有透射波，全部能量以反射波形式到界面上方，故该处反射波能量很强。 透射波垂直时距曲线：指透射波传播时间与观测深度间关系的曲线。 26.声波探测：用声波仪测试声源激发的单性波在岩体中的传播情况，借以研究岩体的物理性质和构造特征的方法。 27.地球物理勘探：按物理学的原理、用定量的物理学方法研究地球，以寻找和勘探有用矿藏及解决某些地质问题的地球物理方法。
（ 一、名词解释 （1）地震基本参数 （2）地磁基本要素 （3）传导类和感应类电法（各列出至少两种） （4）岩石主要热物理性质参数和大地热流 （5）大地水准面和地球形状 二、已知折射波时距曲线和反射波时距曲线分别如图a)、b)所示，试根据曲线判断折射界面和反射界面的倾斜方向，并简述判断的依据。 t （a）(b) ^ x x o o 三、简述地球内部结构和地震波速度分布。 四、如图所示，地下大约10m深处埋藏着一个矿体，分别采用极距A1B1=50m、A2B2=10m、A3B3=200m的三种对称剖面装置进行观测，获得如图中所示的三种反映异常程度不同的视电阻率曲线，试分析其原因。 " 五、简述古地磁学的研究成果及应用。 六、简述布格重力异常、均衡重力异常及其改正。 { 答案： 一（1）震中：震源在地面上的投影，用经纬度表示；震源深度：震源至震中的距离；发震时刻：地震发生时间；震级：地震时所释放的弹性波能量大小。 （2）地磁场在地面座标系x、y、z轴上的投影X、Y、Z；水平分量H，所指方向为磁北；磁偏角I，偏东为正，偏西为负；磁倾角D，向上为正，向下为负。 （3）前者研究稳定或似稳电流场，有电阻率法、激发极化法，充电法、自然电场法等；后者研究交变电磁场，有低频电磁法、大地电磁法、甚低频电磁法，频率电磁法等。 （4）热导率（k）:k=q/dT/dt,表征岩石导热能力；比热（c）：表示岩石储热能力，c=dQ/mdT;热扩散率（α），表征岩石在加热或冷却时各部分温度趋于一致的能力，α=k/cρ。 （5）与平静海平面相重合的等重力位面为大地水准面，其形状叫地球形状。 二、对图a): 方法1：比较水平轴上原点（炮点）两边盲区的长短，若相等，则反射面为水平面；若不等，则界面倾斜，长者一方为界面下倾方向，短者为上倾方向，因此该反射界面为从左
我对地球物理勘察技术的认识 1 地球物理勘探的实质 地球物理勘探是通过观察和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘查方法。它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础用不同的物探方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化;通过分析、研究所获得地球物理资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。 2 地球物理勘探工作内容 利用相适应的仪器测量、接收工作区域的各种物理信息,应用有效的处理从中提取出需要的信息,并根据岩(矿)体或构造和围岩的物性差异,结合地质条件进行分析,做出地质解释,推断探测对象在地下赋存的位置、大小范围和产状,以及反映相应物性特征的物理量等,作出相应的解释推断的图件。地球物理勘探是地质调查和地学研究不可缺少的一种手段和方法。 3 地球物理勘探的方法 随着现代科学技术的蓬勃发展,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,研究幅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。 地震勘探是近代发展最快的物探方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内的传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震
波在向地下传播时,遇到不同弹性地层就会产生反射波或折射波返回地面,用专门得仪器可以记录这些波,分析所得记录的特点,如波的传播时间、振动形状等,通过专门的计算或一起处理,能较准确的确定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造,甚至是直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田,盐岩矿床,个别的层状金属矿床以及解决水文地质、工程地质等问题。 电法勘探是根据岩石和矿石电学性质(如电性、电化学活动性、电磁感应特性和电性差异)来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过观测人工的、天然的电场或交变的电磁场,分析、解释这些场的特点规律达到找矿勘探的目的。电法勘探分为两大类,直流电法,包括电阻率法、充电法、自然电场法、直流激发极化法等;交流电法,包括交流激发极化法、电磁法、大地电磁场法、无线电波透视法和微波法。 重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表重力加速度值得变化而进行地球物理勘探的一种方法。以牛顿万有引力为基础。只要勘探地质体与周围岩体有一定的密度差异,就可以用精密的重力测量仪器找出重力异常,然后结合当地的地质和其他物探资料,对重力异常进行定性解释和定量解释,便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层的埋藏情况,进而找出隐状矿体存在的位置和地质构造情况。 磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一,自然界的岩石和矿石具有不同的磁性,可以 产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探,她包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁法勘探等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产;进行地质填图;研究与尤其油漆有关的地质构造及大地都造等。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探。效果显著。
工程物探试题（一） 一、解释概念（共16分） 1.观测系统 2.惠更斯原理 3.频谱 4.波动曲线 5.静校正 6.地球物理勘探 7.折射定理 8.视速度 二、填空题（共13分） 1．地震波在岩土介质中传播，岩土介质可视为介质，产生的波可视为波，按传播方向与介质振动方向的不同，波主要可细分为、和波，同一岩土层波速大小关系为。 2．原始地震记录上主要包含的地震波、、、和。 3．浅层折射波法勘测时，常用的观测系统为，资料处理的主要流程、、。 4.影响地震波传播速度的因素有：、、 、和。 三、简答题：（共20分） 1． 1.地震波传播过程中其能量衰减有什么规律？(4分) 2．什么是多次覆盖观测系统？有什么优越性？（4分） 3. 为什么水平叠加时间剖面需要做偏移归位？（4分） 4．t0法的原理。（8分） 四、证明题：（共12分） 假设均匀介质一个水平界面情况下。 证明：1.直达波时距曲线是反射波时距曲线的渐近线。 2.该界面产生的折射波时距曲线在盲区半径点与反射波时距曲线
相切。 五、（共24分）假设地质模型如图1所示。 1.推导R界面共激发点反射波理论时距曲线方程 2.写出R界面共中心点时距曲线方程。 3.讨论两方程共同点和不同点。 4.绘制R界面直达波、反射波和折射波时距曲线。 5.绘出图2水平叠加后时间地震剖面。 地面 h1=50m v1=800m/s R v2=1000m/s 图1 地面 （a）（b） 图2 六、（共15分）已知4次覆盖，接收道数N=24，道间距ΔX=4米，偏 移距=1个道间距，单边放炮多次覆盖的观测系统。 求： 1.为达到满覆盖次数，炮间距应为多少？ 2.排列长度和最大炮检距为多少？ 3.写出共CDP点道集？
浅谈地球物理勘探的勘探方法 白亚东 宁夏地球物理地球化学勘查院宁夏750004 摘要：“地球物理勘探”，英文名为geophysical prospecting，也称“物探”。地球物理勘探常利用的岩石物理性质分密度、磁导率、电导率、弹性、热导率和放射性，与此相应的勘探方法分重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探和核法勘探。 关键词：地球物理勘探；物理性质；勘探方法 一、地球物理勘探的定义。 “地球物理勘探”，英文名为geophysical prospecting，也称“物探”。地球物理勘探是利用地球物理的原理，根据各种岩石之间的密度、磁性、电性、弹性及放射性等物理性质的差异，选用不同的物理方法和物探仪器，测量工程区的地球物理场的变化，以了解其水文地质和工程地质条件的勘探和测试方法。由于地球物理勘探具有设备轻便、勘察速度快、投入人力财力小等特点，它在工程建设和环境保护等方面有较广泛的应用。 二、地球物理勘探的勘探方法。 地球物理勘探常利用的岩石物理性质具有密度、磁导率、电导率、弹性、热导率和放射性。勘探方法包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探和核法勘探。 （一）重力勘探。
重力勘探是利用专门仪器并按照特定方式观测岩层间的密度差异，进而研究地下地质问题，是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法，用以提供构造和矿产等地质信息。 重力勘探是以牛顿万有引力定律为基础，在接近较大密度的物体时，其引力增大，反之引力减小。在地表上引起的重力变化就是重力异常，勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器找出重力异常。异常的规模、形状和强度取决于具有密度差的物体大小、形状和深度。然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。 能源工业、国防工业和测绘工业是重力勘探的主要应用领域。目前国内重力勘探队伍主要集中在地矿部门和石油部门，国外的重力勘探主要应用在盆地、盆地深层和井中重力测井方面。 （二）磁法勘探。 磁法勘探是一种常用的地球物理勘探方法。自然界中的岩石和矿石具有不同的磁性并能够产生不同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常，利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。 磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（铁矿、铅锌矿、铜锦矿等），测定和分析研究各种磁异常，找出磁异常与地下岩石、