地球物理勘探之磁法勘探
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地球物理勘探技术的现状与展望
地球物理勘探技术是一种用地球物理学原理和方法探测地下结构、矿藏、水文地质、构造等信息的技术。在石油、天然气、矿藏等领域,地球物理勘探技术一直扮演着重要角色。随着科技不断进步,地球物理勘探技术也在不断更新换代。本文将对地球物理勘探技术的现状和展望进行探讨。
一、地球物理勘探技术的现状
1.1 电法勘探技术
电法勘探技术是通过电流在地下的传输和分布情况,判断地下的电性差异,推断出地下岩层的组合、厚度等信息,从而实现勘探目的。目前,该技术已经得到了广泛应用,并且不断发展,如CSAMT、MT、TEM、VLF等新颖方法的出现,更是增强了电法勘探的深部探测能力。
1.2 重力勘探技术
重力勘探技术是根据地球重力场的变化推断地下岩石体的密度差异,从而判断其成分和构造特征的一种地球物理勘探技术。随着重力仪直接读数和数字化后的出现,该技术的精度和解析度得到了进一步提高,并得到了更广泛的应用。
1.3 磁法勘探技术
磁法勘探技术是根据地球磁场变化情况推断地下岩石体的磁性差异,从而判断其成分和构造特征的一种地球物理勘探技术。近年来,磁法勘探技术也得到了快速的发展,基于自然场HFM法、坐标绕平面地磁法等方法的出现,使得磁法勘探技术更加的快速、准确、高效。
1.4 地震勘探技术 地震勘探技术是在地下注入一定能量,测定地下波动、振动的发生、传播、传递情况,获取地下物质性质和构造等信息,从而实现勘探目的。地震勘探技术是目前最常用的地球物理勘探技术之一,该技术的应用已经涵盖了石油、天然气、地热能产业,尤其是在油气勘探中占有重要地位。
二、地球物理勘探技术的展望
2.1 数据采集技术的升级与创新
随着大数据、人工智能等技术的不断发展,地球物理勘探技术也逐步实现了从以数据产品为主的传统勘探方式转向以数据采集和处理为核心的勘探方式。未来,数据采集技术还将进一步升级,如实时数据采集技术、多传感器多元数据采集技术的创新将使数据采集更加快速、准确、全面,从而提升勘探效率。
《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:
222222THZXYZ, cosXHD, sinYHD
cosHTI, sinZTI, tan/IZH, arctan(/)IZH
tan/DYX, arctan(/)DYX
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。
电法勘探磁法勘探安全操作规程
电法勘探磁法勘探安全操作规程
一、概述
电法勘探和磁法勘探是常见的地球物理勘探方法,具有广泛的应用领域。然而,这两种勘探方法的操作涉及到高电压、强磁场等危险因素,必须严格控制安全风险,确保工作人员的安全。本规程旨在规范电法勘探和磁法勘探的安全操作,保障勘探工作人员的生命财产安全。
二、操作前的准备
1.电法勘探和磁法勘探前,必须进行现场勘查和风险分析,制订详细的安全计划和措施。
2.操作前必须检查设备及电缆是否有损坏、老化,若发现问题,必须及时更换或维修。
3.操作前必须确保附近没有铁制物品、磁体、高压电力线等对磁场产生干扰的因素。
4.在进行电法勘探时,必须检查土壤的导电率,以确定所需的电压和电流,避免电压过高或电流过大引起电击事故。
5.在进行磁法勘探时,必须消磁,以避免勘探仪器被铁磁性物质干扰,同时也要确保人员身上没有铁磁性物品。
三、操作中的注意事项
1.在进行电法勘探时,高压电缆必须接地,所有施工人员必须穿戴绝缘鞋、手套和护目镜等个人防护装备。
2.在进行磁法勘探时,勘探仪器必须放置在平稳的地方,避免被震动。 3.勘探仪器必须随时接地,避免对操作人员产生伤害。
4.在进行电法勘探时,应安排专人负责观察电源变化情况,一旦出现异常情况,必须立即停止勘探。
5.在进行磁法勘探时,应注意防止不相关的磁场干扰产生误差。
6.在进行电法勘探和磁法勘探时,必须严格按照操作手册进行,禁止随意调整勘探仪器设置。
四、操作后的维护
1.电法和磁法勘探后,必须对设备进行清洗、维护和保养,确保设备的正常运行。
2.将勘探仪器妥善存放,避免受到损坏和污染。
3.对未使用的电源和电缆进行妥善存放,避免损坏和老化。
4.尽可能快地处理勘探结果,避免结果的丢失和泄露。
五、事故处理
1.在发生人员受伤事故时,必须立即停止勘探,进行急救处理。
2.在发生设备损坏、电源跳闸等事故时,必须立即进行紧急处理,并记录事故过程和处理情况。
地球物理勘探技术重点
1 一、重力勘探
1、 地表重力变化的原因
地表重力值是随着地点和时间的不同而变化的。地表重力变化的原因取决于多种因素,这些因素主要是:
(1) 地球并不是真正的球体,而是一个两极压扁的旋转椭球体。
(2) 地球表面地形起伏不平,观测点之间的高差变化引起了重力的变化。
(3) 地球不停的绕轴自转,产生的离心力随纬度不同而变化。
(4) 地球内部物质密度分布不均匀,引起了重力的变化。
(5)重力随时间而发生变化
短期变化是指重力的日变,:太阳、月亮等天体引起的重力变化。也称潮汐变化,3g.u.
长期变化主要与地球形状、地球内部的物质运动,如岩浆活动、构造运动、板块运动等有关。1g.u.
2、 剩余密度和剩余质量
在重力勘探中,可用剩余密度和剩余质量来描述地下物质密度分布的非均匀性。 设地下有一个体积为V、密度为 的地质体,围岩的密度为 0,两者的密度差 0称为剩余密度 。地质体与同体积围岩间的质量差 Vm,称为剩余质量。
3、 重力资料的校正与处理
地面上任一点的重力值都由该点所在纬度、周围地形、固体潮及岩(矿)石的密度变化等四种因素决定。其中固体潮的影响很小,一般可忽略不计;纬度变化的影响较大,可达500000 g.u.,约为重力平均值(9800000g.u.)的0.5%;地形高差影响次之,可达1000 g.u.。相对于这两种干扰而言,重力异常是十分微弱的。例如,储油构造的重力异常不超过100g.u.,仅为重力平均值的0.001%,因此从强干扰中提取微弱的异常,高精度地进行各项校正具有重大的意义。
A、 地形校正
地形起伏往往使得测点周围的物质不能处于同一水准面内,对实测重力异常造成了严重的干扰,因此必须通过地形校正予以消除。其办法是:除去测点所在水准面(下图中的MN)以上的多余物质,并将水准面以下空缺的部分用物质填补起来。
由图可见,测点O所在水准面以上的正地形部分,多余物质产生的引力的垂直分量是向上的,引起仪器读数减小。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,亦使仪器读数减少。可见,测点周围地形不论是高于测点还是低于测点,都造成重力测量结果比地形平坦时小。由此,地形校正值总是正值。