1、運用地球物理學(xué)許柏青2021.03.第一部分、緒論第二部分、地震勘探第三部分、電法勘探第四部分、重磁勘探運用地球物理學(xué)課程內(nèi)容.第一部分 緒論2.物探的物理根底-物性參數(shù)1. 運用地球物理學(xué)物探定義3.物探的分類4.物探方法處理地質(zhì)問題的條件5.物探的開展簡史及趨勢.用用地球物理學(xué)定義： 是以不同巖(礦)石間物理性質(zhì)的差 異為根底，利用物理學(xué)原理，經(jīng)過觀測 和研討地球物理場的空間與時間分布規(guī) 律,以實現(xiàn)地質(zhì)勘探和找礦目的的一門應(yīng) 用科學(xué)。運用前提條件：巖(礦)石之間的物性差別1.運用地球物理學(xué)定義. 在物探這門學(xué)科中 , 當(dāng)前廣泛利用的巖(礦)石物理性質(zhì)或物性參數(shù)主要有六種： 彈性彈性波速度。

2、 密度； 磁性磁導(dǎo)率、磁化率、剩余磁性； 電性電導(dǎo)率、極化率、介電常數(shù)； 放射性； 導(dǎo)熱性； 2.物理根底-物性參數(shù). 本法是以不同巖、礦石間的彈性差別為根底,經(jīng)過觀測和研討地震波在地下巖石中的傳播特性,以實現(xiàn)地質(zhì)勘查目的的一種物探方法。本法主要運用于探查油氣田地質(zhì)構(gòu)造、煤田構(gòu)造、地殼測深以及尋覓地下水資源和工程地質(zhì)勘查等。 地震勘探. 重力勘探 本法是以地殼中不同巖、礦石間之密度差別為根底，經(jīng)過觀測與研討天然重力場的變化規(guī)律以查明地質(zhì)構(gòu)造和尋覓礦產(chǎn)的一種物探方法。本法主要用于探查含油氣遠(yuǎn)景區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、鹽丘及固定煤田盆地以及研討深部構(gòu)造和區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造等。在與其他物探方法親密配合時,在尋覓金屬

3、礦方面,也獲得了較好效果。. 磁法勘探 本法是以不同巖、礦石間的磁性差別為基礎(chǔ)，經(jīng)過觀測和研討天然磁場及人工磁場的變化規(guī)律以探查地質(zhì)構(gòu)造和尋覓礦產(chǎn)的一種物探方法。本法主要用于各種比例尺的地質(zhì)填圖、研討區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、尋覓磁鐵礦、勘查含油氣構(gòu)造及煤田構(gòu)造、預(yù)測成礦遠(yuǎn)景區(qū)以及尋覓含磁性礦物的各種金屬與非金屬礦床等。. 電法勘探 本法是以不同巖、礦石間的電性差別為根底 ,經(jīng)過觀測和研討天然電磁場和人工電磁場的空間與時間分布規(guī)律，進(jìn)展地質(zhì)勘查和找礦的一種物探方法。本法的利用參數(shù)較多，運用范圍較廣。主要用于探查區(qū)域和深部地質(zhì)構(gòu)造、尋覓油氣田和煤田、金屬與非金屬礦產(chǎn)以及處理水文地質(zhì)尋覓地下水資源等和工程地質(zhì)

4、探查喀斯特溶洞、斷裂破碎等中路基、橋基、壩基和環(huán)境勘查中的一些問題。. 放射性勘探 本法是以自然界中某些元素具有天然的和人工激發(fā)的核輻射特性為根底, 運用核探測技術(shù)觀測；研討核輻射場的分布規(guī)律以實現(xiàn)地質(zhì)勘查目的的一種物探方法。本法主要用于尋覓具有放射性的鈾、釷礦床及其他金屬與非金屬礦床,還可用于尋覓油氣田、煤田、地下水，以及用于環(huán)境監(jiān)測等。. 地?zé)嵴闪糠?本法是以不同巖、礦石間導(dǎo)熱性的差別為根底，經(jīng)過觀測和研討地?zé)釄龅姆植家?guī)律以實現(xiàn)地質(zhì)勘查目的的一種物探方法。本法主要用于探查地質(zhì)構(gòu)造、處理水文工程地質(zhì)中的一些問題以及尋覓地?zé)崽铩⒂蜌馓铩⒚禾锖湍承┙饘倥c非金屬礦床等 。. (1)按物性參數(shù)分類

5、(2)按場源性質(zhì)分類 (3)按地質(zhì)目的分類 (4)按任務(wù)場所分類 (5)按場源的時間特性分類3.物探的分類.(1) 按物性參數(shù)分類地震勘探：以不同巖、礦石間的彈性差別為根底重力勘探：以地殼中不同巖、礦石間的密度差別 為根底磁法勘探：以不同巖礦石之間的磁性差別為根底電法勘探：以不同巖礦石間的電性差別為根底 放射性勘探：以自然界中某些元素具有天然和人 工激發(fā)的核輻射特性為根底 地?zé)嵊^測法：以不同巖、礦石間導(dǎo)熱性的差別為 根底 .(2)按場源性質(zhì)分類人工場法或自動源法天然場法或被動源法 重力法和地?zé)嵴闪糠▽儆诒粍釉捶椒ǎ辉谄渌种锾椒椒ㄖ校恍┳詣釉创渭壏种Х椒ê鸵恍┍粍釉创渭壏种Х椒ā４欧?/p>

6、勘探和放射性丈量法的次級分支方法中以被動源為主，自動源次之；在電法勘探和地震勘探的次級分支方法中，那么以自動源為主，被動源次之。.(3)按地質(zhì)目的分類 金屬與非金屬物探簡稱金屬物探 石油與天然氣物探簡稱石油物探 水文與工程物探簡稱水工物探 煤田物探 城市與環(huán)境物探簡稱環(huán)境物探.(4)按任務(wù)場所分類 航空物探：在空中進(jìn)展多種地球物理 場的觀測； 地面物探：在地面上進(jìn)展各種地球物理場的觀測； 地下物探：在鉆孔中、坑道、巷道及隧道中進(jìn)展多種地球物理場的觀測； 海洋物探：在海域內(nèi)進(jìn)展多種地球物理場的觀測；.(5)按場源的時間特性分類 時間域法穩(wěn)定場法： 包含直流方法和過渡過程法或脈沖瞬 變法； 頻率域

7、法交變場法： 包括低頻法和高頻法；.1探測對象與周圍介質(zhì)之間必需有較明顯的 物性差別；2探測對象必需具有一定的規(guī)模即其大小 相對于埋藏深度必需有相應(yīng)的規(guī)模，能 產(chǎn)生在地面上可觀測的地球物理異常場；3各種干擾要素產(chǎn)生的干擾場相對于有效異 常場必需足夠小，或具有不同的特征，以 便能進(jìn)展異常的識別。4.物探方法處理地質(zhì)問題的條件. 幾個物探的實例 濟(jì)陽坳陷普測重力實測值立體圖和Tg構(gòu)造立體顯示.某油氣堆積盆地地震剖面堆積層堆積盆地邊緣斷裂.某油田大型底辟構(gòu)造時間剖面雙程反射時間2500ms.荷蘭某鹽丘構(gòu)造時間剖面圖. 撫順市活斷層橫波探測的實驗剖面.中衛(wèi)-同心活動斷裂帶一碗泉西斷層隱伏段高密度電阻率

8、反演剖面.人類對地球物理場的認(rèn)識很早，我國在商朝就有了關(guān)于地震的記載，公元132年，我國出色的自然科學(xué)家張衡制出了世界第一臺候風(fēng)地動儀，指南針的發(fā)明及其在航海事業(yè)中的應(yīng)用，都反映了人類對地球物理場的認(rèn)識。在國外，約在1640年，瑞典人開場用羅盤尋覓鐵礦；在1870年，太朗和鐵貝爾發(fā)明了萬能磁力儀，從這時起，用以進(jìn)展地質(zhì)勘查和找礦運用的地球物理學(xué)開場構(gòu)成了。5.物探的開展簡史及趨勢. 運用地球物理學(xué)是一門新興學(xué)科，其大規(guī)模開展的歷程，迄今僅約一個世紀(jì)。這是由于，近百年來隨著科學(xué)和國民經(jīng)濟(jì)的迅速開展，人類社會對礦產(chǎn)資源的需求便急劇添加，因此推動著運用地球物理學(xué)在各個領(lǐng)域中迅速開展起 來 ，而且向著

9、更深、更廣的方面不斷前進(jìn)。.例如，自二十世紀(jì)初，隨著工業(yè)的開展，對石油、天然氣和金屬原資料的需求猛增，促使應(yīng)用地球物理學(xué)在這方面發(fā)揚重要作用，運用地球物理學(xué)也隨之開展。到了四十年代，不僅地面物探方法得到了普遍運用，而且航空物探、地下物探和海洋物探等也均已蓬勃開展起來，幾乎在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域中均獲得了重要成就，地質(zhì)勘查效果顯著。.隨著世界上其他先進(jìn)工業(yè)國家運用地球物理學(xué)的迅速開展，我國的物探事業(yè)也緊緊跟上，各種分支物探方法均逐漸構(gòu)成與開展起來。當(dāng)然，我國的物探任務(wù)，在解放 1949 年前的根底非常薄弱，僅有少數(shù)地球物理學(xué)家李善邦、顧功敘、翁文波等在湖南、云 南、甘肅等省少數(shù)幾個礦區(qū)進(jìn)展過零星的重

10、力法、磁法和電法任務(wù)，規(guī)模較小，而且有些是屬于實驗研討性質(zhì)的。. 建國以后，在固體礦產(chǎn)勘查方面，運用地球物 理方法和化探相配合，獲得了很大的成就。在石 油勘探方面也獲得了一定的成就。隨著工農(nóng)業(yè)和 建立事業(yè)的開展，運用地球物理學(xué)在水文地 質(zhì)、 工程地質(zhì)和城市環(huán)境地質(zhì)勘查方面，也發(fā)揚著越 來越重要的作用，在勘查卡斯特溶洞、巖層的斷 裂破碎帶，預(yù)測礦井、巷道和壩基、橋基、 路基、場基的穩(wěn)定性，預(yù)測深礦井的熱害等許多方 面獲得了重要地質(zhì)效果，從而為各種地質(zhì)災(zāi)禍預(yù) 測提供了珍貴的資料。因此，運用地球物理學(xué)在 國民經(jīng)濟(jì)建立中已占有很高的位置，越來越成為 可以信任的工具。.展望未來1. 運用范圍將更加擴(kuò)展：

11、由于科學(xué)技術(shù)的迅速開展，有力地推進(jìn)著現(xiàn)有物探方法日臻完善，不僅在地質(zhì)勘查和尋覓礦產(chǎn)以及其它國民經(jīng)濟(jì)生活中更加深化、廣泛地獲得運用，提高效能。比如在軍事目的和軍事工程以及文化領(lǐng)域古跡勘查等其他方面也必將同樣獲得更加廣泛的運用。.2. 勘查深度進(jìn)一步提高：就礦產(chǎn)資源的勘查而論，在勘查初期,均以勘查出露或埋藏較淺的大型富礦為主要地質(zhì)目的即所謂尋覓“淺、大、富 型礦產(chǎn)，隨著國民經(jīng)濟(jì)的開展及對礦產(chǎn)資源需求的擴(kuò)展,必然提出尋覓深部礦產(chǎn)資源的需求。而勘查深度的加大不僅使勘探費用增多,而且難度加大，但這也推進(jìn)著物探方法、實際不斷改良,儀器不斷更新, 勘查技術(shù)更加完善, 促使運用地球物理學(xué)向更高的程度開展。.3. 地質(zhì)效能更趨理想：實際上講，地球物理場仍是一種物質(zhì)屬性。每種地球物理場均為某種特定條件下物質(zhì)的一種表現(xiàn)方式。場與物質(zhì)之間具有一致性的親密聯(lián)絡(luò)。因此, 只需地球物理任務(wù)者們可以確定其相關(guān)聯(lián)絡(luò), 便可以進(jìn)展或?qū)崿F(xiàn)直接找礦, 這可以說是國內(nèi)外物探任務(wù)者長期以來的最高理想。. 近年來在國內(nèi)外已出現(xiàn)了可喜的嶄新苗頭，即在運用地球物理學(xué)的某些分支方法中, 提出了所謂巖性勘探方法與技術(shù), 依此根據(jù)場的觀測