地球物理勘探基础知识

地球物理勘探复习资料《地球物理勘探》基本特点（1）地球物理勘探是⼀种间接的勘探⽅法⽤钻机或其它的机械⼿段从地下取出岩样来认识地质构造是直接的勘探⽅法（或称为侵⼊⽅法，invasive method)。

地球物理勘探⽆须从地下取出岩样，⽽是通过使⽤专门的仪器在地⾯（或钻孔中）观察由地下介质引起的某种物理场的分布状态，收集和记录某些物理信息随空间或时间的变化，并对这些信息的分布特征作出解释和推断，从⽽揭⽰地球内部介质物理状态的空间变化和分布规律，以此来了解矿产资源的分布及赋存状态、查明地质构造。

（2）地球物理勘探⼯作具有效率⾼、成本低的特点以往的地球物理勘探⼯作为矿产资源的调查、⽔⽂地质及⼯程地质⼯作提供了⼤量的、获得实践检验的重要资料；尤其是在覆盖地区对研究地质构造、指导勘探、成井等⽅⾯发挥了重要作⽤，加快了勘探速度，降低了施⼯成本，提⾼了⽔⽂地质钻孔的成井率。

（3）地球物理勘探能更全⾯了解勘探⽬标的全貌，避免钻孔勘探‘⼀孔之见’的弱点在⼯程勘察中，尤其是在浅层岩溶勘察中，地球物理勘探⼯作能提供勘探区域内⼆维、甚⾄三维的地下岩溶分布状态，克服钻孔‘⼀孔之见’的局限性。

跨孔声波、电磁波透视法能了解两孔之间的岩体的完整性，能从整体上评价岩体的完整性与基础的稳定性。

（4）地球物理勘探的应⽤具有⼀定的前提条件（⼀）必要条件：要有物性差异；（⼆）充分条件：1、⽬前仪器技术条件下，能测出异常：（1）场源体要有⼀定的规模，（2）场源体要有⼀定的埋深⽐，（3）仪器灵敏度要⾼；2、⼲扰要⼩或能分辨异常；3、环境条件允许。

（5）反演解释具有多解性同⼀物理现象（或者说同⼀性质的物理场的分布）可以由多种不同的因素引起。

例如，在电法勘探中，视电阻率的变化可以由被测⽬标体电阻率值的变化引起；也可能由于地形，产状等其他因素的变化引起。

这反映了地球物理勘探资料解释具有多解性。

要克服地球物理勘探资料解释的多解性，就必须将其与钻井资料或地质资料相结合进⾏推断解释，必须掌握⼀定的地层岩矿⽯的物性参数。

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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 KMN ∆=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。

地球物理勘探核心知识点地球物理勘探是一种利用地球物理现象和规律来探测地下结构和资源的方法。

它在能源勘探、地质工程和环境监测等领域起着重要作用。

本文将介绍地球物理勘探的核心知识点，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。

1.地震勘探地震勘探是利用地震波在地下传播的原理来探测地下结构和地质特征的一种方法。

它包括记录地震波传播速度和传播路径的地震仪器，以及分析和解释地震波数据的方法。

地震勘探可用于勘探石油、天然气、矿产资源和地下水等。

2.重力勘探重力勘探是利用重力场的变化来推断地下物质分布和地质构造的一种方法。

重力勘探需要测量地球表面上的重力值，并通过计算和建模来确定地下物质的密度分布。

重力勘探广泛应用于勘探矿产资源、地下水和地下岩体等。

3.磁力勘探磁力勘探是利用地球磁场的变化来推断地下物质分布和地质构造的一种方法。

磁力勘探需要测量地球表面上的磁场强度，并通过计算和建模来确定地下物质的磁性特征。

磁力勘探可用于勘探矿产资源、地下水和地下岩体等。

4.电磁勘探电磁勘探是利用地下电磁场的变化来推断地下物质分布和地质构造的一种方法。

电磁勘探包括测量地球表面上的电磁场强度和频率，以及通过计算和建模来确定地下物质的电性特征。

电磁勘探可用于勘探矿产资源、地下水和地下岩体等。

5.雷达勘探雷达勘探是利用地下电磁波的反射和散射特性来推断地下物质分布和地质构造的一种方法。

雷达勘探需要发射电磁波并接收反射信号，通过分析和解释信号来确定地下物质的性质和分布。

雷达勘探可用于勘探地下水、地下管线和地下洞穴等。

6.地热勘探地热勘探是利用地下热流的分布和变化来推断地下热体和地热资源的一种方法。

地热勘探需要测量地下的温度和热流，并通过计算和建模来确定地下热体的分布和性质。

地热勘探可用于勘探地热能资源和地下热体的分布。

7.孔隙流体勘探孔隙流体勘探是利用地下孔隙介质中流体的物理性质来推断地下流体分布和流动状态的一种方法。

孔隙流体勘探需要测量地下孔隙介质中的流体压力、渗透率和孔隙度等参数，并通过计算和建模来确定地下流体的分布和运动规律。

物探基础知识物探是指对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。

以下是由店铺整理关于物探知识的内容，希望大家喜欢!物探的勘探方法地球物理勘探所给出的是根据物理现象对地质体或地质构造做出解释推断的结果，因此，它是间接的勘探方法。

此外，用地球物理方法研究或勘查地质体或地质构造，是根据测量数据或所观测的地球物理场求解场源体的问题，是地球物理场的反演的问题，而反演的结果一般是多解的，因此，地球物理勘探存在多解性的问题。

为了获得更准确更有效的解释结果，一般尽可能通过多种物探方法配合，进行对比研究，同时，要注重与地质调查和地质理论的研究相结合，进行综合分析判断。

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。

怎样才能搞清地下岩石的情况呢?这要从岩石的物理性质谈起。

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。

各种物理性质都表现为一种或几种不同的物理现象，如导电性不同的岩石在相同的电压作用下，具有不同的电流分布;磁性不同的岩石，对同一磁铁的作用力不同;密度不同的岩石，可以引起重力的差异;振动波在不同岩石中传播速度不同等。

运用现代技术，完全可以记录到上述物理现象的变化，进而可以了解地下岩石的性质及其分布规律，达到寻找地下油气的目的。

我们把这种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。

古代兵器有刀、枪、剑、戟……，当今的油气地球物理勘探技术又有哪些呢?物探的分类地球物理勘探常利用的岩石物理性质有：密度、磁导率、电导率、弹性、热导率、放射性。

与此相应的勘探方法有：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探、核法勘探。

地球物理勘探基础知识(新)地球物理勘探是指利用地球物理方法获取地壳内部结构和性质的信息，以达到预测地下结构或探明资源等目的的一种综合性地球科学研究方法。

本文将介绍地球物理勘探的基础知识，包括常用的勘探方法、勘探仪器和勘探数据分析。

常用的勘探方法重力勘探重力勘探是借助测量地面某一点的重力加速度值，推算该点地下某一深度处岩石密度变化的勘探方法。

重力勘探在石油、天然气等行业广泛应用。

根据测量的重力异常值可以判断地下岩石分布情况，如海拔高度。

重力异常值正常情况下具有对称性，异常越大，目标物体就越大。

电法勘探电法勘探是利用地球的电场和电磁场变化，推断地下岩石结构和储集体的分布情况的勘探方法。

它是以测量地下电阻率为基础来研究地下岩石或导体体系的变化, 能够研究水文地质结构、矿产资源、岩石物理、地球工程等领域。

电法勘探可区分不同类型储集体和岩石之间的电阻率差异，定量分析水、矿床等资源的分布状态及其经济价值。

电磁法勘探电磁法勘探是以磁场及变化规律分析地下物质及其性质的勘探方法。

它是通过对表面产生的交变磁场产生的感应电流进行测量以及释放交变磁场来建立地下岩石的电磁模型，研究地下储层的性质和分布。

电磁法勘探可用于水文地质、矿产地质、岩石物理学、地球环境、天然气等勘探领域。

勘探仪器重力仪器重力仪器是测量重力场的仪器。

常用的重力仪器是重力计，主要是为研究地球物理、大地构造及矿产资源勘探等领域提供数据，每个仪器的测量精度都很高，能够提供高精度的数据。

在勘探过程中，需要先找一个基准点，将该点的重力加速度测量，然后在不同的测量位置进行重力测量，通过计算得到重力值，再将实际的重力值减去基准点的重力值，得到重力异常值，以此判断地下结构。

电磁仪器电磁仪器主要用于电磁法勘探，主要包括感性测量仪和自感式测量仪，在测量时需要电源、线圈、容器等设备。

电磁仪器通过对不同频率的电磁波进行测量，可以反演地下结构和地质体性质，并形成立体图像。

声波仪器声波仪器适用于有一定的岩层透明性，能够将地下岩层的声波信号反射出来，形成描述岩体特性的振动图像。

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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 KMN ∆=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。

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 一类地球物理勘探交流电法电法勘探 《直流电法'天然场法低频点测法电磁法甚低频法（长波法） 变频法（交流激电法）,无线电波透视法（阴影法）rr 电位法天然场法|充电法rr 联合剖面法由立U 而 对称四级剖面法 电刖面复合对称四级剖面法.偶极剖面法电阻率法^对称四级测深法,三级测深法电测深偶极测深.多级测深法........r 各类剖面法激发极化法 4 一［激电测深法r 电位法充电法4 .〔梯度法一 折射 波 法反 射 波 法粽 面 波 法 探纵 波 法 横 波 法声波法（5.2.10）式便可求出M 、N 两点的电位.BNAB MN 间 产 生 的 电 位 差A UMNI p, 1 1 1- 1 --- — --- - ----2AM AN BM+ )BN由上式解出大地电阻率，大地电阻率的计算公式为p = K AU UMN1111-- - --- - ---- + ----AM AN BM BN上式即为在均匀方法，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P ' K ^UMN视电阻率I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。

地球物理勘探知识点一、地球物理勘探概述。

1. 定义。

- 地球物理勘探简称物探，它是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。

这些地球物理场包括重力场、磁场、电场、弹性波场等。

2. 目的。

- 寻找矿产资源，如石油、天然气、金属矿等。

- 查明地下地质构造，为工程建设（如建筑、桥梁、隧道等）提供地质依据。

- 研究地球内部结构，了解地球的演化过程。

3. 方法分类。

- 重力勘探：利用地球重力场的变化来探测地下地质体的分布和密度差异。

- 磁法勘探：通过测量地球磁场的变化来寻找具有磁性差异的地质体，如磁铁矿等磁性矿体。

- 电法勘探：包括电阻率法、充电法等多种方法，依据地下地质体电学性质（如电阻率、极化率等）的差异进行勘探。

- 地震勘探：是最重要的地球物理勘探方法之一，利用人工激发的地震波在地下介质中的传播特性来推断地下地质构造和岩性。

- 放射性勘探：测量地质体的放射性强度，主要用于寻找放射性矿产（如铀矿）和研究地质构造。

二、重力勘探。

1. 重力场基本概念。

- 重力是地球对物体的引力与地球自转产生的离心力的合力。

- 重力加速度g，在地球表面不同位置其值略有不同，主要受地球内部物质分布不均匀的影响。

2. 重力异常。

- 理论上地球表面的重力值可以根据地球的理想模型计算出来，但实际测量的重力值与理论值存在差异，这种差异称为重力异常。

- 正重力异常：当测量点下方存在高密度地质体时，实测重力值大于理论值。

- 负重力异常：如果测量点下方是低密度地质体，实测重力值小于理论值。

3. 重力勘探仪器。

- 重力仪是用于测量重力加速度的仪器。

现代重力仪具有高精度、高灵敏度的特点，能够测量出极其微小的重力变化。

4. 重力勘探的应用。

- 寻找金属矿，如铜、铅、锌等金属矿往往与高密度的岩石有关，会引起正重力异常。

- 研究地质构造，如盆地、山脉等不同地质构造单元具有不同的密度结构，会在重力场上有明显反映。

- 探测地下洞穴，地下洞穴相对于周围岩石密度较低，会产生负重力异常。

重力勘探1.密度由大到小：火成岩、变质岩、沉积岩2.根据长期研究的结果，认为决定岩、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的多少（火成岩）；※岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分（沉积岩）；※岩石所承受的压力等。

3.地球重力场分为正常重力场（由赤道向两级逐渐增），重力随时间变化（长期变化和短期变化：固体潮可引起大地水准面的位移）及重力异常三部分。

4.引起重力异常的条件：（1）探测对象与围岩要有一定的密度差。

（2）岩层密度必须在横向上有变化，即岩层内有密度不同的地质体存在，或岩层有一定的构造形态。

（3）剩余质量不能太小（即探测对象要有一定的规模）（4）探测对象不能埋藏过深（5）干扰场不能太强或具有明显的特征。

一般恶劣地形、表层密度不均匀、地下岩体密度变化均产生较强干扰。

5.相对重力测量仪器工作原理：一个恒定的质量m 在重力场内的重量随g 的变化而变化，如果用另外一种力（弹力、电磁力等）来平衡这种重量或重力矩的变化，则通过对该物体平衡状态的观测，就有可能测量出两点间的重力差值。

mg = k （S - S0 ）∆g = g2- g 1=k/m (s2 - 1) = C ⋅∆S 系数C称为格值，因此测得重物的位移量就可以换算出重力差。

6.现代重力仪的测读都是采用补偿法进行的，也称零点读数法:选取平衡体的某一位置作为测量重力变化的起始位置，即零点位置；重力变化后第一步是通过放大装置观测平衡体对零点位置的偏离情况，第二步是用另外的力补充重力的变化，即通过测读装置再将平衡体又准确的调回零点位置，测读器上前后两个读数的变化就反应了重力的变化。

优点：扩大了直接测量范围，减小了仪器的体积、测量精度高，以相同的灵敏度在各点上施测，读数换算也较简单。

7.影响重力仪精度的因素：温度、气压、电磁力、安置状态不一致、零点漂移、震动。

8.为了获得单纯由地下密度不均匀体引起的重力异常，则必须消除各种干扰因素的影响，通常要进行如下校正：8.由重力资料求布格重力异常需要经过哪些校正，分别有什么目的？答：经地形校正、中间层校正、高度校正和正常场校正后的重力异常称为布格重力异常。

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、矿产分布有密切联系。

重力的变化我们称之为重力异常，分为绝对重力异常和相对重力异常。

地球物理勘探基础知识一、基本概念1．石油石油是一种液态的，以碳氢化合物为主要成分的矿产品。

原油是从地下采出的石油，或称天然石油。

人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。

组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧。

2．石油成因的学说主要有无机成因和有机成因学说。

多数学者认为石油主要是有机成因的。

3．生油岩按照有机成因学说，大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下，经过长时期的物理化学作用，形成富含有机质的岩石，其中的生物遗骸转化为石油。

这种岩石称为生油岩。

4．储集层是指能够储存和渗滤油气的岩层，它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性)。

储集层中可以阻止油气向前继续运移，并在其中贮存聚集起来的一种场所，称为圈闭或储油气圈闭。

5．油气藏圈闭内储集了相当多的油气，就称为油气藏。

6．油气田在地质意义上，油气田是一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。

该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。

7．油气聚集带油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。

它具有明确的地质边界区，形成年产原油430万吨和天然气3.8亿立方米生产能力。

8．含油气盆地在地质历史上某一时期的沉降区，接受同一时期的沉积物，有统一边界，其中可形成并储集油气的地质单元，称做含油气盆地。

9．生油门限生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大，受到的压力和温度增加，其中的有机质逐步转变成油或气。

当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度(也是与深度相应温度)时，叫进入生油门限。

10．油气地质储量及其分级油气地质储量就是油气在地下油藏或油田中的蕴藏量，油以重量(吨 )为计量单位，气以体积(立方米)为计量单位。

地质储量按控制程度及精确性由低到高分为预测储量、控制储量和探明储量三级。

地处豫西南的南阳盆地，矿区横跨南阳、驻马店、平顶山三地市，分布在新野、唐河等8县境内。

已累计找到14个油田，探明石油地质储量1.7亿吨及含油面积117.9平方公里。

第二章 必备的物探基础知识地球物理勘探，简称“物探”，是用物理方法来勘探岩土体的构造与工程特性的一门学科。

它是根据岩土层在物理性质上的差异，借助一定的装置和专门的物探仪器测量其物理场的分布状况，通过分析和研究物理场的变化规律，结合有关地质资料推断出地下一定深度范围内地质体的分布规律，为岩土钻掘工作提供重要依据。

物探正日益广泛地应用在各种地质工作中，并占有显著的地位。

但是，决不应把地球物理勘探工作与其它方法完全割裂开来，它必须与地质学、水文地质学、工程地质学、地球化学、钻探、隧道工程、井巷工程等实际密切配合，互相补充，互相验证，只有这样，才能获得更好的地质效果。

超前地质预报的物探理论主要包含在：应用地球物理、勘查地球物理、工程与环境物探等内容中。

根据所研究的天然或人工物理场的不同，地球物理勘探可分为震波场（地震与声波）勘探、电法勘探、磁法勘探、重力勘探、放射性勘探、辐射场勘探等大类；根据需要和可能，其物理场的探测空间又是十分广阔的，包括遥感、航空、地面、地下、海洋物探等。

此外，随着科学技术的发展，许多新理论、新方法正在不断地被引进物探领域，如电磁感应技术、微重力、层析CT 技术等等，为地球物理勘探方法的发展开辟了广阔的前景。

地球物理勘探方法的技术水平以及它在地质工作中应用的地质效果和经济效果，是衡量地质工作现代化水平的重要标志之一。

物探工作有透视性、预知性和效率高、低成本等优点，但也有局限性和条件性，解释结果有时具多解性的缺点。

物探的定量解释理论是建立在一定规则形体物理模型场计算的基础上的，有关地质体的深度、产状以及规模大小等数据的获得是依靠反演法求解的。

因为实际地质情况是相当复杂的，地质体的物理性质和形状是多变的，目前的数学物理水平还不能对任意形状的复杂地质体的物理场进行全面正演计算，以及由于物理场测量总是带有误差，并受干扰影响，因此物探解释的结果只能是概略的。

数字技术的发展为弥补物探解释的上述缺陷创造了条件。