地球物理勘探概论课件 第七章-fu
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地球物理勘探概论地球物理勘探概论地球物理勘探是一种利用地球物理学原理和方法来揭示地下构造和物性变化的技术方法。
它是石油勘探和开采的重要手段之一,也被广泛应用于地质灾害预测、环境监测等领域。
一、地球物理勘探的分类地球物理勘探可以分为重力勘探、磁力勘探、地震勘探、电磁勘探和地热勘探等几种类型。
其中,地震勘探是最常用的一种方法,通常被用来研究地下的岩石构造和层序关系。
二、地球物理勘探的原理不同类型的地球物理勘探方法使用不同的物理原理。
例如,地震勘探是基于声波在岩石中的传播速度和反射能力来解释地下的构造和层位;磁力勘探则利用岩石中的磁性物质对地球磁场的响应来勘探地下结构。
三、地球物理勘探的应用范围地球物理勘探广泛应用于石油、天然气、水资源等地质资源勘探与开采中,也可以应用于地质灾害预测、环境监测等方面。
在石油勘探中,地球物理勘探可以直接探测油气藏的位置、体积和形态特征等信息,为后续勘探、开采提供了可靠的依据。
四、地球物理勘探的优点地球物理勘探具有勘探范围广、探测精度高和工作效率高等优点。
利用地球物理勘探方法,可以做到在较短时间内快速、准确地了解某个区域的地质构造和特征。
五、地球物理勘探的局限性地球物理勘探受到物理实际、勘探环境和技术手段等方面的局限性。
例如,深层勘探需要更高能量的探测方法才能获得可靠信息,但是高强度能量会对地下生态系统造成破坏。
六、地球物理勘探的前沿技术目前,地球物理勘探领域正不断地涌现新的技术、新的方法和新的理论,例如,在石油勘探中,利用地震波反演和成像技术和电磁测井技术可以提高地下勘探的准确性和效率。
总之,地球物理勘探的发展不断在推动勘探技术进步,为更好地利用自然资源提供帮助。
第 0 章绪论地球物理学:用物理学的原理和方法,对地球的各种物理场分布及其变化进行观测,探索地球及近地空间的结构、物质组成、形成和演化,研究各种自然现象及其变化规律。
分类:地球物理学分类应用地球物理和理论地球物理两大类。
应用地球物理(勘探地球物理):地质体的不同结构和特性常以不同的导电性、磁性、弹性、密度、放射性等地球物理性质或地球物理场的差异表现出来。
以专用仪器探测地壳表层各种地质体的物理场来进行地层划分,判明地质构造、水文地质及各种物理地质现象的方法。
应用地球物理包括:重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井和放射性勘探等。
第 1 章岩( 矿 )石的地球物理特征第 1 节岩 ( 矿 ) 石的密度一、影响岩石密度因素岩浆岩 : 矿物成分;生成环境;沉积岩 : 孔隙度;生成年代;埋藏深度;变质岩 : 与原岩和变质程度有关二、岩矿石密度的表现规律:①岩浆岩和变质岩的密度大于沉积岩②沉积岩密度变化范围大第 2 节岩 ( 矿 ) 石的磁性一、磁性分类:1. 抗磁性 ( 逆磁性 )2. 顺磁性3. 铁磁性二、岩石、矿石的磁性特征1. 磁化率磁化率:表征物质受磁化的难易程度,是一个无量纲的物理量。
2. 单位国际单位制中,磁化强度为安(培)/米(A/m);磁场强度为特斯拉或纳特;电磁单位制中(CGSM),磁化强度用高斯(Gs),磁场强度用奥斯特或伽玛。
1特斯拉(T)=104高斯(G)= 104奥斯特,1r=1nT , 1奥斯特=1高斯,1nT=10-9T第 3 节岩 ( 矿 ) 石的电性一、岩矿石(固体矿物)的导电机制按照导电机制可将固体矿物分为三种类型:金属导体、半导体和固体电解质。
在金属导体和半导体中,导电作用都是通过其中的某些电子在外电场作用下定向运动来实现的,它们都是电子导体。
二、孔隙水的导电机制岩石中的孔隙水总是在不同程度上含有某些盐分 ( 电解质 ),当电解质溶于水形成电解液时,电解液可借助于其中处于电离状态的正、负离子而导电,故为离子导体。
⏹地球物理勘探(查)它是以岩矿石(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.⏹地球物理勘探方法的特点1。
组成地壳的各种岩石必须具有不同的物理性质(有差异);2。
必须使用专门的仪器在地表或地下接收信号;3。
是个反演问题。
⏹地震天然地震:由地球内部的构造力、火山活动、塌陷等引起的地震。
人工地震: 由人工作用产生的地震,人们通过用炸药爆炸、敲击振动,引起地动,产生地震波.⏹地震勘探由人工激发的地震波(弹性波),穿过地下介质运动、遇到弹性分界面返回地面,用仪器接收地震波,得到地震记录。
对接收到的地震记录进行处理、解释,从而就能了解地下介质的情况,这个过程叫地震勘探(Seismic Exploration)⏹地震勘探的组成1、野外资料采集;2、室内资料处理;3、室内资料解释。
时距曲线在地下岩层中传播时,波传播时间t与炮检距x之间的关系,把这种关系在t-x坐标中表示出来,所得到的曲线图象,称为时距曲线地震记录的基本方式●地震记录--以测线方式记录地震波的反射或折射波。
地震测线--观测点(接收点)以线性方式排列成线。
一般炮点和接收点都放在同一测线上,叫纵测线,炮点与接收点不在同一线上,叫非纵测线。
●炮检距--激发点到接收点的距离叫炮检距,也叫偏移距。
可有最小炮检距和最大炮检距。
●波传播旅行时--从激发到被接收到所需的时间即为传播时间●炮间距--炮与炮之间的距离;●道间距--道与道间的距离;●线距--测线间的距离;●共炮点时距曲线Common Shoot Point Time Distance Curve :由一点激发,若干接收点接收,所记录的时距曲线;●共中心点(共反射点)时距曲线Common Middle Point Time Distance Curve :炮点与接收点以某一中心点对称所记录的时距曲线;● 共炮点(CSP)● 共中心点(CMP)● 水平界面共炮点(CSP)反射波时距曲线t=(X2+4h2)1/2 /V x 为爆炸点与检波点之间的距离,h 为埋藏深度,v 为速度,t 为检波点点接收时间。
1.地球物理勘探:是一种对天然存在的或人工建立的地球物理场进行观测,借以查明地下岩体的地质构造,寻找矿产或解决各种水文、工程地质和环境地质问题的勘探方法。
2.地球物理场:存在于地球及其周围的具有物理作用的空间。
电法勘探(电性差异),地震勘探(弹性),重力勘探(密度),磁法勘探(磁性),放射性勘探(放射性)。
3.电阻率法(导电性差异):为了探测地下地质对象的存在与分布首先要在地下空间建立人工电场流,然后研究由地质对象所产生的电场变化,从而达到找矿和探测地下构造的目的。
4.影响岩石电阻率的因素:导电矿物含量,岩石的结构、构造、孔隙度,岩石的含水量及含水矿化度,温度、压力等。
5.非均匀介质中稳定电流场的实质:由场源和界面上的积累电荷产生的。
(高阻排斥、低阻吸引)6.视电阻率:电场分布范围内,地下各种电性不均匀体和地形起伏的一种综合反映。
7.勘探深度:是指在给定装置条件下能产生可靠相对异常、可查明探测目标的最大深度。
8.接地电阻:从电极表面到大地无穷远处之间的大地电阻。
改善方法:在电极周围浇水,将电极打深,多根电极并联9.ρs A和ρs B两条曲线相交,交点位于直立良导薄板顶上方;在交点左侧ρs A>ρs B,在交点的右侧,ρs A<ρs B,这样的交点称为联合剖面曲线的“正交点”。
反交点:在直立高阻板左侧ρs A<ρs B ,在右侧ρs A>ρs B,的曲线交点。
10.中间梯度法的应用:追索岩脉:对于直立高阻脉来说,其屏蔽作用明显,排斥电流使其汇聚于覆盖层,从而使ρs曲线在高阻脉上方出现突出的高峰11.高密度电阻率法的优点:1.电极布置一次性完成.不仅减少了因电极设置引起的故障和干扰,并且提高了效率:2.能够选用多种电极排列方式进行测量,可以获得丰富的有关地电断面的信息;3.野外数据采集实现了自动化或半自动化,提高了数据采集速度。
4.可对采集数据进行实时处理,并能计算出电阻率成像的反演结果。