海洋地球物理勘探--给地壳做CT
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地球物理学在海洋资源勘探中的应用地球物理学是研究地球内部结构和物质性质的学科,它在海洋资源勘探中发挥着重要的作用。
通过地球物理学的方法,我们可以获得海洋地下物质的分布情况,进一步指导海洋资源的勘探与开发。
本文将介绍地球物理学在海洋资源勘探中的应用。
1. 地震勘探技术地震勘探技术是海洋资源勘探中最常用的一种方法。
它通过在海底或海面上布设震源和接收器,利用地震波在地下不同介质中传播速度不同的特性,解释和分析地震波的反射、折射、散射等现象,进而得到海底地形、地下构造等信息。
这些信息对于海洋石油、天然气等资源的勘探非常重要。
地震勘探技术的实施步骤一般包括震源激发、接收器接收和信号处理等环节。
震源激发可以采用爆炸物、空气枪等方式,在海底或海面上产生压力波,从而引发地震波。
接收器接收地震波的反射信号,并将其转化为电信号进行记录。
信号处理过程中,地震学家将反射信号进行分析和揭示,以获得海底地质构造的信息。
2. 电磁法勘探技术电磁法勘探技术是利用地下不同导电性介质对电磁场的响应特性,来推断地下结构与构造的一种方法。
该技术在海洋资源勘探中也有重要应用。
电磁法勘探技术可以通过在海面或海底上布设电磁发射源和接收器,发射电磁波并观测反射和散射信号来获取地下构造的信息。
电磁法勘探技术的应用范围广泛,可以用于石油、天然气等矿产资源的勘探和定位。
通过分析电磁场的反射、散射等现象,可以确定地下储层的存在、性质和分布情况,为资源的勘探和开发提供重要的依据。
3. 重力测量技术重力测量技术也是地球物理学在海洋资源勘探中常用的方法之一。
利用重力测量技术可以测量地球重力场的分布情况,从而推断出地下构造的变化。
在海洋资源勘探中,重力测量技术可以用于确定海底地形的变化、地下构造的分布情况等。
重力测量技术一般通过测量重力加速度的变化来推断地下构造的性质。
在海洋中,可以通过在船上或飞机上测量重力加速度的变化,然后与基准值进行对比,从而得到海底地形和地下构造的信息。
地球物理学中的海洋探测技术海洋是地球上最神秘和未知的领域之一。
在我们的星球上,海洋覆盖了大约70%的表面积,而深度也非常深。
海洋深处充满了生命和能量,因此人类一直在探索海洋并从中获取信息。
地球物理学技术在海洋探测中起着重要作用,下面我们就来了解一下地球物理学中的海洋探测技术。
声学探测技术声学探测技术是海洋探测中最常用的技术之一。
声学探测利用声波在海水中的传播来感知海洋中的物质和生命。
这种技术通过发送声波(如鲸鱼的歌声)并监测其传播和回声,来获取海洋地球物理学数据,如水深和海底地形。
声学探测技术已经被广泛应用于海洋勘探和开发中。
例如,声学波测量可以帮助勘探者确定海底的地形,从而确定石油、天然气和其他矿藏的位置。
此外,声学技术还可以用于测量海洋生物群落的分布和数量。
磁探技术磁探技术可以用于探测海底的磁场,并据此推测海底岩石的成分和构造。
这种技术利用地球的磁场来获取信息。
由于地球是一个巨大的磁体,其磁场在海洋中强度也会不同,因此,利用磁探技术,我们可以了解海底的构造和地质构造。
磁探技术主要应用于海洋资源勘探和开发。
例如,磁探技术可以用于确定海底矿藏的位置,如铁矿石、锰结核等,也可以用于探测海底地形以帮助石油和天然气开采。
电磁探测技术电磁探测技术也可以用于探测海底地形和岩石构造。
它的原理是将一定频率的电磁场向海洋底部发送,通过测量这些电磁波在海底物质中的反射来获取信息。
由于不同类型的地质构造对电磁场的反射具有不同的特征,电磁探测技术可以用于海洋资源勘探和开发。
同样的,电磁探测技术也被广泛应用于石油和天然气开发中。
利用电磁波测量,我们可以精确地确定这些化石燃料的位置,从而有效开采这些矿藏。
重力探测技术重力探测技术可以用于探测海底地形和海底岩石的密度变化。
这种技术利用海洋底部的重力场来获取信息。
由于不同类型的地质构造和物质密度差异较大,重力场的变化较大,因此,重力探测技术可以用于海洋资源勘探和开发。
重力探测技术主要应用于海底资源和地质勘探中。
给地球做“CT”人类有一个“毛病”,总想窥视物体内部的结构。
用大刀切开一个西瓜,绿皮红囊黑子的排布就一目了然了。
人体不是西瓜,不可随意切开,因为碰一碰肉体中的神经,也常常令人痛苦难堪。
对人体结构的了解,自古而来多依赖对尸体的解剖。
对活体呢?中医用手指号脉、西医用听诊器听音,以窥探体内心脏及血管系统的健康状况。
当然,现代科技已经可以不通过直接接触人体就能无痛地探测出体内的微细结构如血管、息肉、肿瘤等等,例如十分普及的“CT”技术,是“Computerized Tomography”的缩写,即“计算机断层扫描术”。
CT诊断就用X射线扫描人体来获得大量的数据,通过计算机复杂且大量的运算,把X射线形成的影像绘制在一张“断层”上,让肉眼能够识别活体切面上的细微结构以及变异情况。
与人体相同,地球在可见光下同样是不透明的“黑物体”。
中国有“穿山镜”的传说,总希望能够窥视地球内部的结构。
从给人体做CT的科技获得启示,类似CT技术也可以窥视地球的内部结构。
但地球与人体不同。
人体小,在通常的CT仪器中均可以进行各方向的三维立体扫描,而对地球的扫描只能在地表进行,属平面的二维扫描。
所以,给地球做CT更加困难,更需要“黑科技”。
基于CT 技术相似的原理与思路,把X射线这一电磁波换成由物体振动而产生的弹性波(如声波),并基于更强大的计算机计算技术,1975年出现了“斜向地震反射偏移剖面计算机成像技术”,奠定了地震层析成像的基础,能够通过地震勘探的方法,绘制出地下斜向地层的结构,用于寻找石油天然气矿藏。
我们用什么窥探地球地球物理,顾名思义,就是利用物理原理来研究地球。
地球物理人最喜欢的就是跟医学CT做类比来解释自己的工作性质,的确如此,地球物理探测跟医学探测人体具有很多相似点。
首先简单回顾一下医学CT的工作原理,它向人体发射一束X射线,人体的各个组织对X射线吸收能力不同,因此同一束X射线再透过人体不同之后就发生了不同程度的改变,这时候再将这种差异性改变转化成我们易于解释的图像即可用于诊断了。
海底地球物理勘探方法综述地球物理勘探是指利用物理理论和方法研究地球内部结构及其性质的一种科学技术。
海底地球物理勘探是地球物理勘探的一种特殊形式,主要用于海洋环境中的勘探和研究。
海底地球物理勘探的目的是为了了解海底地壳、地幔以及海洋地球物理过程等相关信息,为海洋资源勘探和海洋科学研究提供重要的数据支持。
海底地球物理勘探方法主要包括测深、测震和测磁三种主要技术。
首先是测深技术。
测深是通过测量水深来确定海底形态和结构的一种方法。
传统的测深方法包括铅锤法、声学深度测量法和多波束测深法等。
铅锤法是最早、最简单的测深方法,通过测量铅锤下沉所需的时间来推算水深。
而声学深度测量法则利用声波的传播速度和反射时间来计算水深。
而多波束测深法则是利用多个声束同时测量水深,通过声束的多次反射得到更精确的水深数据。
其次是测震技术。
测震是利用地震波的传播特性研究地球内部结构和性质的一种方法。
在海底地球物理勘探中,主要采用的是控制源测深(CSS)和反射法。
控制源测深是利用被称为空炮的爆炸物或气枪在水下引爆产生地震波,然后通过接收器记录和分析地震波的传播情况来推断地壳和地幔的结构。
反射法则是通过在海底埋放水下地震仪,记录地震波从表面反射后的信号,再通过分析和解释地震记录来推断地下地质结构。
最后是测磁技术。
测磁是利用地球磁场的变化来研究地球内部结构和性质的一种方法。
在海底地球物理勘探中,主要采用的是磁力计测量和磁化率测量。
磁力计测量是通过在船上安装高精度磁力计,并利用船体的磁性干扰数据来测量地球磁场的变化。
而磁化率测量则是通过在海底放置磁化率传感器,测量海底岩石的磁化率来推断地下构造和岩石的磁性变化。
综上所述,海底地球物理勘探方法包括测深、测震和测磁等多种技术。
这些方法的应用使得我们可以更加深入地了解海底地壳、地幔和海洋地球物理过程等相关信息,为海洋资源勘探和海洋科学研究提供了重要的数据支持。
随着技术的发展,海底地球物理勘探方法也将变得更加精确、高效和自动化,为海洋科学领域的发展做出更大的贡献。
海洋地球物理学名词解释一、海洋地球物理学总论海洋地球物理学marine geophysics:研究地球被海水覆盖部分的物理性质及其与地球组成、构造关系的地球物理学分支学科。
海洋地球物理勘探marine geophysics prospecting:简称“海洋物探”。
通过地球物理勘探方法研究海洋和海洋地质的工作。
海洋地球物理调查marine geophysical survey:利用物理学方法和仪器,测量海底地球物理性质及其变化特征,从而得出海底地质构造和矿产分布的调查方法。
海洋大地测量学marine geodesy:研究和确定海面地形、海底地形和海洋重力场及其变化的大地测量学分支学科。
海洋地质学marine geology:研究地壳被海水覆盖部分的物质组成、地质构造和演化规律的地质学与海洋学的边缘分支学科。
研究内容涉及海岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源。
导航系统navigation system:覆盖全球的自主地理空间定位的卫星系统。
可以用小巧的电子接收器确定它的所在位置(经度、纬度和高度),并且经由卫星广播沿着视线方向传送的时间信号精确到10m的范围内。
接收机计算的精确时间以及位置,可以作为科学实验的参考。
多普勒极定位Doppler pole position:利用多普勒频移效应进行定位的方法。
多普勒导航系统Doppler navigation system:利用多普勒频移效应实现无线电导航的机载设备。
由多普勒雷达、天线阵列、导航计算机和控制显示器组成。
惯性导航inertial navigation:依据惯性原理,利用惯性元件(加速度计)测量运载体本身的加速度,经过积分等运算得到速度和位置,从而达到对运载体导航定位目的的工作。
海上定位系统marine positioning system:为船舶安全航行、海道测量、海洋资源勘探等提供精准定位服务的系统。
海洋海底地震勘探技术一、引言海洋地震勘探技术是指利用声波、电磁波等物理手段进行海洋海底地质、地形的勘探。
随着科学技术的不断发展,海洋地震勘探技术在海洋国防、海洋资源开发利用、海洋环境保护等方面发挥着越来越重要的作用。
本文将从测深、声纳、地震探测、岩心采样、多波束扫描成像等方面介绍海洋地震勘探技术的发展及其应用。
二、测深技术测深技术是指利用声波测定海洋的水深。
它是海洋地震勘探中最基本、最常用的测量方法。
测深的主要手段有声学测深和卫星测深。
1. 声学测深声学测深是利用声波测定水深的方法,可以测定海底形态,确定水深,为后续的海洋地震勘探提供基本条件。
2. 卫星测深卫星测深是利用卫星高度测定海平面高度和海底地形的方法。
卫星测深主要利用雷达高度计进行测量,可以得到全球海岸线和河口密度分布。
三、声纳技术声纳是海洋地震勘探中最重要的仪器之一,常用于测定海底地貌、水体速度分布和海洋环境等参数的测量。
目前,声纳技术主要有单波束和多波束两种。
1. 单波束声纳技术单波束声纳技术是指通过一个声学波束对目标进行扫描、接收反射信号并实现成像。
它的主要用途包括测量海底深度、地形、地貌和地下构造等。
2. 多波束声纳技术多波束声纳技术是指同时对多个方向进行声学波束发射和接收,从而实现海底的分区域探测。
它可用于检测复杂的海底地貌和地下结构,具有成像效果更加清晰、更详细的优点。
四、地震探测技术地震勘探技术是指利用地震波来探测地球内部结构和矿产资源等,它是一种高效的海洋地质勘探方法。
在海洋地震勘探中,可以利用声波,甚至地震震源发射的冲击波来进行地震探测。
1. 重力法地震探测技术重力法地震探测技术是一种基于质量引力的探测方法,利用重力变化分析来判断沉积地层厚度、海底地形等地质信息。
重力法对大地形影响较弱,测量精度较高,而且数据可靠。
2. 电磁法地震探测技术电磁法地震探测技术利用地下矿产物的电性差异,运用电磁波在海底进行传递,探测法影响电学参数的变化。
推进地球物理勘探技术在海洋领域的应用地球物理勘探技术是指利用地球物理学的原理,对地球内部结构和性质进行探测和研究的一种探测技术。
随着科学技术的不断进步,地球物理勘探技术已逐步应用于海洋领域,为海洋资源的开发和环境监测提供了重要的技术支撑。
一、海洋地球物理勘探技术的应用领域海洋地球物理勘探技术广泛应用于海底地质、矿产资源、海洋环境和海上工程等领域。
其中,海底地质勘探主要通过对海底地形、海床沉积物、地下岩石层位和性质等方面的探测,揭示海底地质构造和演化规律,为深海科学和资源开发提供了基础支撑。
海洋矿产资源勘探主要是通过探测海床矿物资源,了解其类型、储量和分布规律,为海洋矿业开发提供技术支撑。
海洋环境勘探主要涉及对海洋水文、气象、物理、化学等方面的探测,为海洋环境监测提供技术支撑。
海上工程勘探主要是针对海上工程建设过程中的地质灾害问题,如泥石流、滑坡等,通过勘探确定其分布规律和危险程度,为海洋工程建设提供技术支撑。
二、海洋地球物理勘探技术的研究进展近年来,海洋地球物理勘探技术得到了快速发展,主要表现在以下几个方面:1.高精度多波段地震探测技术多波段地震探测技术是指同时使用多种地震能量波段(如短周期、长周期等)对地下结构进行探测。
这种技术相对于传统的单波段地震探测技术,具有分辨率高、探测能力强等优点,可以有效提高地下构造解析度。
2.海床振动源勘探技术海床振动源勘探技术是指通过在海底进行震动源激发,然后通过接收器记录并解释反射和折射波数据,以达到对海底结构和海洋矿产资源的探测。
这种技术可以提供高分辨率的数据,在海底地质、海洋矿产资源等方面具有广泛应用前景。
3.地磁探测技术地磁探测技术是指通过地磁场的变化,探测地下含矿岩石、断裂带、脆性地带等地质构造。
这种技术在海底区域勘探领域应用广泛,可以大大提高海底矿产资源的发现率。
4.电阻率探测技术电阻率探测技术是指通过对海底沉积物、土壤或岩石等材料的电阻率进行探测,来获取其物理性质。
海上地质勘探施工方案1. 引言海上地质勘探是为了获取海底的地质、地貌等信息而进行的工作。
对海上地质进行详细的勘探可以为海洋工程、海底管道敷设等提供重要的数据支持。
本文档旨在介绍海上地质勘探施工方案,包括勘探方法、设备需求和安全管理等内容。
2. 勘探方法2.1 海上测深法海上测深法是一种常用的测量海底地形的方法。
常用的仪器有测深仪、多波束测深系统等。
施工人员在船上设置测深仪,通过声波的反射来测量海底地形。
在进行海上测深时,需要注意测量的精度和数据的准确性。
2.2 海底岩石采集海底岩石采集可以提供海床构造和地质特征的详细信息。
常用的方法包括鑽孔取样、岩石采集器等。
施工人员需要根据具体的任务需求选择合适的采集设备,并保证安全操作。
2.3 地球物理勘探地球物理勘探是通过测量地球物理场的参数来推断和解释地下构造的一种方法。
常用的地球物理勘探方法包括声波测井、电磁测井等。
这些方法可以提供地下岩石性质、孔隙度、地下水资源等信息。
3. 设备需求3.1 海上测深仪海上测深仪是用于测量海底地形的主要设备。
根据勘探的深度和精度要求,可以选择不同型号的测深仪器。
施工人员在选择测深仪时需要考虑以下因素:测量范围、精度、稳定性和适应海况的能力等。
3.2 钻孔取样设备钻孔取样设备用于获取海底岩石样本进行分析。
常见的钻孔取样设备有钻机、钻杆、钻头等。
在选择设备时,施工人员需要考虑岩石的硬度、深度和采样的准确性等因素。
3.3 多波束测深系统多波束测深系统可以提供更高分辨率的海底地形数据。
它通过同时发射多个声波束来测量海底地形。
施工人员需要选择适当的多波束测深系统,并合理配置工作参数。
3.4 地球物理勘探设备地球物理勘探设备根据具体需要可以选择不同类型。
常见的设备有地震仪、测井仪等。
在选择地球物理勘探设备时,施工人员需要考虑精度、稳定性和适应海况的能力等因素。
4. 安全管理4.1 安全教育和培训施工前,应对参与施工的人员进行海上安全教育和培训。
地震勘探的原理地震勘探的基本原理是利用人工激发的地震波在地下传播时,遇到不同性质的岩层会产生反射、折射和透射等现象。
通过对这些地震波信号进行接收、记录和处理,我们可以推断出地下岩层的性质、结构和形态。
具体来说,地震勘探通常包括以下几个步骤。
首先,通过炸药爆破、重锤敲击或振动器等设备在地面产生地震波。
接着,布设在地面的检波器接收地震波信号,将振动信号转化为电信号记录下来。
然后,利用计算机对记录下来的地震波信号进行处理和分析,提取出有关地下构造及岩层的信息。
最后,根据这些信息绘制出地下的构造图像,揭示地球内部的秘密。
地震勘探的方法地震勘探的方法多种多样,根据不同的勘探目的和地质条件可以选择适合的方法进行勘探。
以下是一些常用的地震勘探方法。
反射波法 这是地震勘探中最常用的方法之一。
通过在地面激发地震波,并接收来自地下岩层界面的反射波,从而推断出岩层的结构和性质。
反射波法适用于各种地质条件,特别是那些岩层界面较为清晰、反射波能量较强的地区。
折射波法 折射波法主要利用地震波在地下不同介质之间的折射现象进行勘探。
通过测量折射波的传播速度和方向,可以推断出地下介质的速度和密度分布。
折射波法适用于那些介质速度差异较大的地区,如沉积岩和基岩的交界处。
透射波法 透射波法是通过在地面两侧分别激发和接收地震波,测量波在地下介质中的传播时间和速度,从而推断出介质的性质。
透射波法对于了解地下岩层的连续性和完整性具有重要意义,但会受到地表条件和勘探深度的限制。
除了以上三种常用的方法外,还有微震监测、多分量地震勘探、VSP(垂直地震剖面)地震勘探等先进的技术手段,这些方法的应用进一步提高了地震勘探的精度和效率。
地震勘探的应用地震勘探在多个领域具有广泛的应用价值,以下是一些主要的应用方向。
油气勘探 地震勘探是石油和天然气勘探中最重要的技术手段之一。
通过地震勘探,技术人员可以了解地下岩层的分布、厚度、物性等信息,为油气藏的发现和开发提供重要依据。
地球物理勘探试题及答案# 地球物理勘探试题及答案## 一、选择题(每题2分,共20分)1. 地球物理勘探中,下列哪项技术是利用电磁波在地下传播的特性来探测地下结构的?- A. 重力勘探- B. 磁法勘探- C. 地震勘探- D. 电法勘探2. 地震勘探中,反射波法主要用于探测哪种类型的地下结构?- A. 地壳结构- B. 地表覆盖层- C. 断层- D. 矿体3. 以下哪种设备常用于电法勘探中的电阻率测量?- A. 重力仪- B. 磁力计- C. 地震仪- D. 电阻率仪4. 重力勘探的原理是利用地球内部质量分布的不均匀性,通过测量什么来反映地下结构?- A. 重力加速度- B. 重力势- C. 重力梯度- D. 重力方向5. 磁法勘探中,磁异常通常是由哪种原因引起的?- A. 地表植被分布- B. 地下岩石的磁性差异- C. 大气电离层变化- D. 地球自转速度## 二、填空题(每空1分,共20分)6. 地球物理勘探中,常用的物探方法包括______、______、______、______等。
7. 地震波在地下传播时,根据波的传播特性,可以分为______波和______波。
8. 在电法勘探中,电阻率法是通过测量地下介质的______来推断地下结构的。
9. 磁法勘探中,地磁场的______变化可以反映地下磁性体的存在。
10. 重力勘探中,重力异常的______可以用来推断地下密度分布的不均匀性。
## 三、简答题(每题15分,共30分)11. 简述地震勘探中,为什么需要进行地震波速度分析?- 答案要点:地震波速度分析是地震勘探中的一项关键技术,它可以帮助我们更准确地确定地下介质的性质和结构。
通过分析地震波在地下传播的速度,可以推断出地下介质的密度、弹性模量等物理参数,进而对地下结构进行更精确的解释。
12. 描述电法勘探中,电阻率法的基本原理及其应用场景。
- 答案要点:电阻率法是一种利用地下介质电阻率差异来探测地下结构的电法勘探技术。