采矿地球物理理论与技术 第五章 矿震震动波传播衰减规律
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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。
一、名词解释1地震勘探:是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础,通过观测和研究地震波在地下岩石中的传播特性,以实现地质勘查目标的一种研究方法。
2震动图:用μ~t坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的震动图。
3波剖面图:某一时刻t质点振动位移μ随距离x变化的图形称之为波剖面图。
4时间场:时空函数所确定的时间t的空间分布称为时间场。
5等时面:在时间场中,如果将时间值相同的各点连接起来,在空间构成一个面,在面中任意点地震波到达的时间相等,称之为等时面。
6横波:弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波,即剪切形变在介质中传播又称之为剪切波或S波。
7纵波:弹性介质发生体积形变〔即拉伸或压缩形变〕所产生的波称为纵波,又称压缩波或P波。
8频谱分析:对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。
9波前面:惠更斯原理也称波前原理,假设在弹性介质中,已知某时刻t波前面1时刻开始产生子波向外传播,上的各点,则可把这些点看做是新的震动源,从t1+Δt时刻的新的波前面。
经过Δt时间后,这些子波波前所构成的包拢面就是t110视速度:沿观测方向,观测点之间的距离和实际传播时间的比值,称之为视速度。
V*11观测系统:在地震勘探现场采集中,为了压制干扰波和确保对有效波进行√×追踪,激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系,这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系,称之为观测系统。
12水平叠加:又称共反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。
13时距曲线:一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线,通常以接收点到激发点的距离为横坐标,地震波到达该接收点的走时为纵坐标。
14同向轴:在地震记录上相同相位的连线。
15波前扩散:已知在均匀介质中,点震源的波前为求面,随着传播距离的增大,球面逐渐扩展,但是总能量保持不变,而使单位面积上的能量减少,震动的振幅将随之减小,这称之为球面扩散或波前扩散。
矿产资源勘探的地球物理勘探技术矿产资源的勘探对于社会经济的发展至关重要。
地球物理勘探作为一种常用的矿产资源勘探技术,在矿产勘探领域发挥着重要的作用。
本文将介绍地球物理勘探的基本原理、常用方法以及未来的发展趋势。
一、地球物理勘探的基本原理地球物理勘探是利用地球物理学的原理和方法,通过对地球内部的物理特征和现象进行观测和解释,以获取有关地下地质构造、物性、储层等信息的一种勘探技术。
其基本原理主要包括重力法、磁法、电法、地震法和电磁法。
重力法是通过测量地球上任意一点的重力场来确定地下体积密度的分布情况。
磁法是利用地球磁场的变化来研究地质构造和岩石性质。
电法则是通过在地下注入电流,测量地壳中的电阻、电性和极化现象,从而推测地下储层的情况。
地震法是通过测量地下地震波的传播和反射情况,来判断地下构造和岩层的特征。
电磁法则是利用地球上自然存在的电磁场和人工激发的电磁场,来探测地下岩矿和水文地质情况。
二、地球物理勘探的常用方法1. 重力勘探法重力勘探法通过测量地球表面某点上的重力场,来揭示地下物质的密度分布情况,从而间接推断地下构造和岩性。
该方法适用于探测沉积盆地、断裂带和矿床等地下构造体。
2. 磁力勘探法磁力勘探法是通过测量地球表面某点上的磁场强度和磁场方向,来揭示地下岩石的性质和构造。
该方法适用于探测地下岩层的磁性物质和矿石。
3. 电法勘探法电法勘探法是通过在地下注入电流,测量地壳中的电阻、电性和极化现象,来推断地下构造和矿床。
该方法适用于探测地下的含水层、矿石、岩层和构造。
4. 地震勘探法地震勘探法是通过人工激发地震波,测量地下地震波在不同介质中的传播速度和反射情况,来推断地下构造和岩层的情况。
该方法适用于勘探石油、天然气和水文地质等。
5. 电磁勘探法电磁勘探法是通过利用地球自然存在的电磁场或人工激发的电磁场,测量地下电磁场的变化,来推测地下岩矿和水文地质情况。
该方法适用于探测地下矿石、含水层和地下水位。
地球物理勘探概论(刘天佑)习题解答1、外生矿床是指在地球表层由外生成矿作用形成的矿床,是在岩石圈表层与水圈、大气圈及生物圈的相互作用下,成矿物质经过迁移和富集形成的。
内生矿床是由内生成矿作用形成的矿床,内生矿床既可由岩浆作用形成,也可由气化热液作用形成,主要包括三大类:岩浆矿床、伟晶岩矿床、气化热液矿床。
变质矿床是指早期形成的矿床或岩石,受到新的温度、压力、构造变动或热水溶液等因素的影响,即遭受变质作用,使其物质成分、结构、构造、形态、产状发生剧烈变化所形成的矿床。
2、煤的密度范围主要分布在1.2-1.7g/cm-3,相对较低;表土、粘土密度范围主要分布在1.0-2.0g/cm-3,密度较低;砂岩、页岩密度范围主要分布在2.0-2.8g/cm-3,密度偏低;橄榄岩、玄武岩、辉长岩、花岗岩、大理岩等大部分岩矿石密度范围主要分布于2.5-3.5g/cm-3;各种铁矿、铜矿密度范围主要分布在4.5-5.2g/cm-3,密度较大;锰矿、钙矿密度很大,多分布于5.0-6.0g/cm-3。
研究表明,决定岩矿石密度的主要因素为:组成岩石的各种矿物成分及其含量;岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分;岩石所承受得压力。
3、自然界中,绝大多数矿物属顺磁性与抗磁性。
例如:橄榄石、辉石、云母属于顺磁性;而石英、正长石、方解石、石墨属于抗磁性。
自然界中不存在纯铁磁性矿物,最重要的磁性矿物当推铁-钛氧化物。
沉积岩的磁性一般较弱,主要决定于副矿物的含量和成分;火成岩的磁性一般较强,且具体明显的天然剩磁;变质岩的磁性主要与其原岩有关。
岩石的磁性是由所含磁性矿物的类型、含量、颗粒大小与结构,以及温度、压力等因素决定。
4、金属导体的导电性十分好,其电阻率ρ值很低,一般ρ≤10-6Ω·m;大多数金属矿物属于半导体,其电阻率ρ通常分布在10-6-106Ω•m;绝大多数造岩矿物(如辉石、长石、云母、方解石、角闪石、石榴子石等)在导电机制上属于固体电解质,电阻率很高,一般大于106Ω•m。