地球物理勘探期末复习资料 - 图文

1. 地球物理学：以地球为研究对象的一门应用物理学 2. 地球物理勘探（物探）：是一种以地壳中各种岩石、矿物的物理性质差异为物质基础的

勘探和测试方法，是一种应用科学

3. 热剩余磁性：在恒定磁场作用下，岩石从居里点以上的温度，逐渐冷却到居里点以下，

在通过居里温度时受磁化所获得的剩磁 4. 重力基点（定义及作用）：在测量前，要在工区内确定一定数量的控制点，他们是经过

高精度观测的点。；为了检查重礼仪的零点位置、确定合适的零点改正系数，减少误差积累和提高重力测量精度 5. 布格校正：高度校正和中间层校正都与测点高程?h有关，在重力测量中，他们都是

考虑观测点与大地水准面间物质引力影响所作的校正。因此常把这两项合并起来， 6. 布格重力异常：重力仪的观测结果?g，过地形校正、布格校正和正常场校正后的重

力异常?g

7. 激发极化效应/激电效应：在向地下供入稳定电流时，测量电极间的电位差随时间而变

大并经过一段（一般约几分钟）时间后趋于某一饱和值（充电过程）；在断开供电电流后，测量电极间的电位差在最初一瞬间很快下降而后随时间相对缓慢地下降，并经过一段（一般约几分钟）时间后衰减接近于零（放电过程）。这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场现象，称为激电效应（激发极化效应）。

8. 地震勘探：是通过观测和研究人工地震（炸药爆炸或锤击激发）产生的地震波在地下的

传播规律来解决地质问题的一种地球物理方法

9. 完全弹性体：在外力作用下物体就会产生形变，若去掉外力作用后，已有形变的物体又

立即恢复原来的体积和形状

10. 时距曲线：沿测线各个观测点所观测到的地震波的波前到达时间t与这些点的横坐标之

间的时空关系t（x）在t—x直角坐标系的图形

11. 首波：上下两个半空间中，如果存在着波速不同的介质且界面是密接的，则在低

速介质中的震源产生之地震波到达界面时会产生反射和透射，由于高速介质中折射角大于低速介质，那么在一个临界状态下，折射角会等于90度，折射路径垂直于法线。当入射角大于临界角时，透射波转换成沿界面传播的一种新波动 12. 波前：把在某一时刻介质中刚开始振动的点连接起来成一曲面 13. 波前原理（也叫惠更斯原理）：即介质中传播的波，其波前面上的每一个点，都可以看

作是波向各个方向传播的波源（点震源）

14. 低速带：当岩石的孔隙内充满气体时，其纵速度远低于充满水的同类岩石。在潜水面之

上的近地表是特别重要的，它形成了低速带

15. 视电阻率：由于地下电流场的分布已发生了变化，所以计算出的电阻率就不等于岩石的

真电阻率，为了与真实电阻率ρ加以区别，将其取名为“视电阻率”用ρs表示。 16. 地球物理场：指存在于地球周围的具有物理作用的空间

17. 原子总磁矩是：电子轨道磁矩、自旋磁矩、原子核自旋磁矩三者矢量和 18. 重力异常实质：地质体的剩余质量在测点所产生的附加引力的铅直分量

19. 比例尺：反映了对观测对象研究的详细程度，比例尺越大，对勘探对象的研究就越详细 20. 磁异常：实践证明，在消除了各种短期磁场变化之后，实测地磁场与正常磁场的主磁场

之间仍然存在着差异，这个差异称为

21. 重力勘探：是以地壳中不同岩（矿）石之间的密度差异为基础，通过观测和研究天然重

力场的变化规律，以查明地质构造和寻找有用矿产的物探方法。

22. 磁法勘探：是利用地壳内部各种岩(矿)石间的磁性差异所引起的磁异常来寻找有用矿产，

查明地下地质构造的一种地球物理勘探方法。

23. 电法勘探：是以岩石或矿石与围岩之间的电性差异为基础，对天然产生的或人工建立起

来的电场或电磁场的空间的或时间的分布特征进行观测，以查明地质构造和有用矿产的一种物探方法。 24. 地震道：一个检波器，一个放大器和一个记录器的组合称为一个地震道 25. 自然电场：在自然条件下，无需向地下供电，通过一定的装置形式，地面两点间通常也

能观测到一定大小的电位差，这表明地下存在“天然电流场”——简称“自然电场”。 26. 铁磁性矿物 磁铁矿 钛磁铁矿 铬铁矿 磁赤铁矿 赤铁矿 雌黄铁矿 锰尖晶石 27. 抗磁性，顺磁性，铁磁性

28. 磁化率是表征物质磁化难易程度的一个物理量，即在一定磁场强度T的作用下，Mi的大

小与k成正比关系，即Mi=kT，k值大，M也相应增大 29. 质子旋进磁力仪：应用质子自旋磁矩在地磁场的作用下围绕地磁场方向做旋进运动的现

象进行磁场测量。 30. 零点漂移校正原因：由于重力仪灵敏系统的弹性疲劳、温度补偿不完全等因素，仪器

读数的零点值随时间而不断变化，加上重力日变的影响 31. 地震勘探基本方法：反射波法和折射波法

32. 物探方法分类，按物质性质：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探,放射性，地热 33. 物探方法分类，按场源性质分类：天然场法，人工场源, 34. 最重要磁性矿物是 铁—钛氧化物 35. 剩余磁性类型：热剩余磁性（TRM），碎屑剩磁（DRM）,化学剩磁（CRM）粘滞剩磁（VRM）

等温剩磁（IRM）

36. 地震波分为体波（纵波P最快和横波S）和面波（瑞利波R和勒夫波L），基本分类反射

波法和折射波法，地震探测深浅：中、深层地震勘探，浅层地震勘探，应用地点：陆上地震和海上地震

37. 密度测定：①实验室天平或密度计②重力测井资料③地震勘查的层速度资料 38. 三大岩密度规律：（1）岩浆岩和变质岩密度大于沉积岩（2）沉积岩密度变化范围大 39. 影响严实密度主要因素：沉积岩①孔隙度②生成年代③埋藏深度 岩浆岩：①矿物成分

②生成环境 变质岩：①原岩②变质作用 40. 各类岩石剩余磁性的成因：（1）火成岩热剩磁（2）沉积岩沉积作用和成岩作用（3原岩 41. 地磁场是由 基本磁场，变化磁场，磁异常组成

42. 重力资料初步整理内容：读数转换—固体潮校正—零点漂移校正—计算相对重力值 43. 重力资料校正：相对重力值—地形校正—布格校正—正常场校正—布格重力异常 44. 决定重力异常的基本地质因素：①深部地质因素②浅部地质因素③沉积岩的成分变化和

内部构造④固体矿产的赋存

45. 重力资料的四种校正:地形校正 中间层校正 高度校正（前三消除自然地形起伏干扰）

正常场校正（消除地球正常重力场影响）

46. 重力测网的测网形状：①长方形（矩形网）线距》点距，用于有明显走向的地质体②正

方形（方格网）线距=点距，用于无明显走向的地质体

47. 磁测测网布置原则：①垂直于勘测目标②勘测矿体，小范围大比例尺，点距小于线距。 48. 地震测线布置原则：主测线应尽可能垂直于预测构造的走向，测线间距以不漏掉次级

构造为原则。

49. 地磁要素：总场强度T，垂直分量Z，水平分量H，北向分量X，东向分量Y，地磁偏角

I，磁偏角D

50. 磁场变化分为 平静变化和扰动变化

51. 磁测精度分级：高精度均方误差≦5nT,中精度6-15，低精度》15

52. 自然界中过滤电场的类型：裂隙渗漏电场、上升泉电场、山地电场、河流电场

53. 电法勘探按产生异常电磁场的原因分类（1）传导类电法①电阻率法②充电法③自然电

场法④激电法⑤电磁法（2）感应类电法

54. 岩石导电机理：金属型导体，半导体，固体离子型

55. 岩石的导电方式大致可分为以下四种：电子导电，孔隙水溶液的离子导电，矿物晶体的离子导电，泥质颗粒的离子导电

56. 激发极化分类：直流电激发极化法，低频交流电激发极化法

57. 岩石磁性测定数据的统计方法：①直接法（极差均方差）②统计图示法

58. 各类岩石波速：火成岩速度大于变质岩和沉积岩速度，且速度变化范围小些，变质岩速

度变化范围大，沉积岩速度较小

59. 用电阻率法寻找 金属硫化矿床，含水断裂破碎带，岩脉（石英脉、伟晶岩脉） 60. 地震介质划分：均匀介质，均匀层状介质，连续介质 61. 充电法应用实例：①充电法电位平面等值线图判断矿体倾向②充电法判断相邻两露头矿

体是否相连③充电法测定地下水流向流速④追索岩溶区的地下暗河

62. 决定重力异常特征的主要因素：在基底起伏较平缓，且埋藏深度不大的情况下，基底内

部结构和岩性变化 63. 物探方法优缺点：（1）透过覆盖层寻找隐伏的地质构造或盲矿体，是一种间接勘探方法

（2）工作效率高，施工进度快，成本低（3）结果解释具有多解性，解释结果具有一定的概略性和近似性（4）物探工作相对而言能从整体上了解隐伏的勘探目标的全貌（5）物探工作有自身局限性，物探方法应用具有条件性 64. 物探的应用条件：（1）探测对象与围岩之间必须具有明显的物理性质差异（2）探测对

象要有一定的规模，并且埋藏深度不太大（3）各种干扰因素产生的干扰现象相对于探测对象的异常应足够的弱，或具有不同特征，以便能够分辨和消除 65. 铁磁性特征①磁化强度与磁化场呈非线性关系②磁化率与温度的关系，服从居里-魏斯定

律。即K=C/（T-Tc）③铁磁性物质的基本磁矩为电子自旋磁矩，而轨道磁矩基本无贡献 66. 重力勘探获得好的地质效果条件：地形比较简单，围岩密度比较均匀，探测对象与围岩

的密度差较大，且其他地质因素的干扰能从实测异常中清除

67. 野外工作时，重力勘探工作步骤①确定工区位置，野外踏勘，室内设计，编写设计报告

②野外测量及数据整理③重力测量校正及异常求取与成图预处理④重力异常资料整理⑤重力异常反演与地质解释 68. 重力勘探比例尺：①区域地质调查：1:100万～1:50万②矿产能源普查：1:20～1:10万

③矿产能源详查：1:5万～1:2.5万④水文、工程测量：1:1万～1:2000

69. 重力比例尺确定原则：①以不漏掉最小有意义的研究对象产生的异常为原则②至少2-3

条线穿过探测对象，每条线上应有3-5个点落在研究对象上③点距一般取（1/2-1/10）线距

70. 重力布线原则：①测线垂直于研究对象的走向②线距和点距尽量保持不变

71. 为什么自然电场要用不极化电极：避免电极的极化作用和两电极间自身产生的电位差 72. 电阻率法基本物理前提就是测区内各岩层必须具有不同且相对稳定的电阻率值。

73. 磁法勘探在区域地质调查中的主要应用：①划分地质构造单元，确定深大断裂，研究能

源和金属矿产的分布规律；②进行地质填图，如确定接触带，断裂带，破碎带，圈定侵入体，喷出岩，沉积岩和变质岩；③划分成矿带，确定成矿远景区，指出找矿方向；④大比例尺的重力测量还具有直接或间接找矿的作用。

74. 磁测多个基点作用：在一个测区内测量时，通常设置多个基点。分为总基点、主基点及

分基点。总基点和主基点主要作用为观测磁场的起算点，分基点的主要作用为测线观测时控制仪器性能的变化 75. 地磁场四个基本规律：(1)地球有两个磁极，分别位于地理南北两极附近。(2)水平强度(H)

在地表上任何一点(除两磁极点外)都指向北。垂直强度(Z)在北半球指向下，为正值；在南半球指向球外(向上)，为负值。(3) 地球南北两磁极处的总磁场强度为0.6－0.7奥斯特，在磁赤道处的总强度为0.3－0.4奥斯特，前者约为后者的两倍，磁倾角随磁纬度按一定关系变化。(4) 长期观测证实，地磁极绕地理极附近进行着缓慢的迁移 76. 磁测比列尺的确定（勘查任务）

它反映了工作的详尽程度，工作比例尺也就是提交磁力异常图的比例尺。在区域磁力调查（普查工作）中，基本比例尺有1:100万，1:50万，1:20万和1:10万四种，前两种主要用于磁力调查空白地区，用以研究区域构造和地壳深部构造，后两种主要用于能源普查或经区域调查已经确定的成矿远景区。 77. 作图说明各种重力异常的意义。

现在实际存在的地球，地表测点A的实测重力

gk

gA

经纬度校正，将大地水准面HH’矫正到实际正常地壳厚度平面DD’，我们可以将它们之间想象作不含物质的自由空间，高度校正后，将测点所在地表位置与大地水准面之间的高度差造成的重力影响去除（但是它们之间的物质影响依然存在，因此可以看做将这层物质都压缩到了大地水准面上），得到自由空间重力异常。

△gF1=gk+△gh-gΦ

再经地形校正后，将地面测点所经过的自然地表的起伏影响消除，测量值归到通过测点的一个水准面上，此时得到的异常也叫做法耶异常

△gF11=gk+△gh+△gT-gΦ

再中间层校正后，将测点所在水准面和大地水准面之间存在的物质影响消除，得到布格异常

△gB=gk+△gh+△gT+△gσ-gΦ

均衡校正后 ,消除地球的均衡效应影响，只剩局部异常体的剩余质量造成的异常，提取完成。

△gC=△gB+δgc

78.联剖曲线在倾斜矿脉中随α值角度变化

在倾斜矿脉上，联剖曲线仍出现正交点，但交点位置稍移

A?a向倾斜一侧，并且曲线不对称。在矿脉倾斜的一侧，和

?aB值均下降，随着倾角变小，曲线变缓，分异性变差。

79.重力测量

① 绝对重力测量

自由落体运动中，根据物体下落的距离 h 与所经历的时间 t 之间的关系，可以求出重力加速度： 122hh?gtg? 2上述方法应用的是物体的运动现象，这种方法称为动力法，用

于测量重力全值，即绝对重力值，这种测量方法称为绝对重力测量。

②相对重力测量

现代重力仪大多采用重力平衡原理，通过测量物体平衡位置因重力变化而产生的位移，进而测量重力变化，这种方法称为静力法，可以测量任意两点间的重力差值，即相对重力值，这种测量方法称为相对重力测量。

已知弹簧的弹性系数为 k ，原长为 l0 ，实验质量为m， 在A点受重力伸长为 lA： mgA?k?(lA?l0)在B点受重力伸长为 lB ：

mgB?k?(lB?l0)可以求得 A、B 两点间的重力差值为：

2t

?gA?Bkk?(lA?lB)???lmm

80. 地球物理前提分析：经验证明，在下述条件下，磁测将得到良好的地质效果。

① 作为研究对象的地质体与其围岩之间有明显的磁性差异，而在围岩内部没有明显的磁性变化；② 两种不同磁性的岩层，其接触面称为磁性分界面。作为研究对象的地质构造，其磁性分界面的深度有显著的变化，而其界面深度又不太深；③ 在工区内非研究对象引起的磁异常变化小，或通过校正能给以消除；④ 地表地形平坦或较为平坦。 81. 激发极化法基本原理：在电法勘探中，当通过供电电极AB向地下供以恒定直流电时，

测量电极MN之间就会产生一次电位差ΔV1，随着时间的变化，该电位不断上升，上升速率逐渐变慢，（几分钟）之后趋于某饱和ΔV,断电后，测量电极间仍存在一随时间而衰减的微小电位差ΔV2 ，并在相当长的时间后（几分钟）逐渐衰减到零。

82. 磁测采集标本时, 要注意按以下要求进行:① 应系统地采集测区内不同构造单元及不同

岩性的标本，同时要注意它们的代表性；② 采集标本时，既要采集浅部的又要尽量采集深部的。而对磁性资料而言,有利于对不同深度磁性层的区分、解释;③ 每类标本的数量一般为30~50块，每块标本重量一般在300g(8χ8χ8cm3)左右为宜；④ 对所采集的标本应及时登记，编号，并注明地点、名称、地质年代及深度等；⑤ 有时应考虑其它物性参数测定的要求，如形状、规格和大小，尽量发挥所采集的标本的综合利用价值。 83. 磁法勘探在区域地质调查中的应用（1)利用磁异常划分构造单元。地槽区和地台区是一

级构造单元，地质特征不同，因此它们的磁异常分布特征也不相同。

磁异常在地槽区的特征是：磁异常数目多，幅度大，变化剧烈，梯度值大，磁异常呈线状排列且沿一定方向延伸。磁异常在地台区的特征是：异常表现为宽阔，变化平缓，没有一定的方向性，异常数目少，梯度值小，通常表现为较低的正负磁异常。

（2)利用磁异常确定断裂构造。不同级别的断裂往往是不同级别构造单元的分界线。利用磁法勘探确定断裂，常常是有效的。 在磁异常中，断裂的主要表现形式为①磁异常的密集带或正负异常的突变②磁场分布性质的突变带或异常走向的突变带。③串珠状、带状或雁行排列的异常带。④异常强度和宽度发生变化。⑤不同特征磁场区的分界线。

84. 电阻率法勘探基本原理就是：用人工方法将电流通入地下，建立人工电场，如果地下存在导电性不同的岩层和矿体，它们就会影响电场的分布，良导体对电流有“吸引”作用，导电性差的则对电流有“排斥”作用。因此，当地下存在导电性差的地质体时，由于它对电流的“排斥”作用，使电流远离它本身而流过；而当地下存在有良导体时，它将对电流有“吸引”作用，使大部分电流通过其本身。这样，在地表观测到的电场将发生畸变，通过对畸变电场的分析，判断地下不同导电性地质体的赋存状态，这就是电阻率法的基本原理。 85. 在自然条件下影响岩石电阻率的因素：①岩石导电性与矿物成分和结构的关系②岩石电阻率与其含水性的关系③岩石电阻率与其孔隙度和孔隙结构的关系④岩石电阻率与层理的关系⑤岩石电阻率与温度的关系⑥岩石电阻率与压力的关系 86. 地下不是均一电介质时，电流线的分布 ①对于高阻的岩（矿）石是排斥电流线的；②对于低电阻的岩（矿）石是显示吸引电流线的。所以电流场的分布就发生了变化，结果也影响到地面观测的数值。

87. 影响视电阻率的因素①电极装置类型和电极距②测点的位置③电场有效作用范围内各种地质体的分布情况④地质体各自的电阻率大小⑤地表条件，如电性不均匀体的存在等⑥地形的起伏情况等。

88.各类岩石的一般磁性特征

1. 沉积岩的磁性： 一般说来，沉积岩的磁性较弱 2. 火成岩的磁性： (1). 不同类型的侵入岩，其κ平均值随着岩石的基性增强而增大。(2). 超基性岩是火成岩中磁性最强的(3). 基性、中性岩，一般来说其磁性较超基性岩要低。(4).

喷出岩在化学和矿物成分上与同类侵入岩相近，其磁化率的一般特征相同。 3. 变质岩的磁性：变质岩的磁化率和天然剩余磁化强度的变化范围很大。

89.应用中，磁异常的特点一般可以从以下几个方面来描述：

①磁异常的形态：二度或三度异常异常的走向、宽度及正、负异常的分布范围， ②异常的强度，异常极大值、极小值、一般值。异常体大小与磁性体埋深有关，浅部异常大，但范围小，而深部异常小而范围大，与地下磁性体的形态也有关。

③磁异常梯度，即沿剖面方向单位距离上异常的大小，平面等值线的疏密，剖面图异常的陡缓，都反映了异常的梯度。④各类异常体之间的关系，

90. 二层地电断面电测深曲线分析

设第一层电阻率为ρ1，厚度为h1，第二层电阻率为ρ2，且ρ1＞ρ2厚度为无穷大，分界面为水平面。实际工作中，如果浮土覆盖着基岩，而基岩表面与地面都接近水平时，就相当于这里所讨论的二层地电断面。如图，当AB/2很小时，（AB/2＜＜h1），由于所能达到的探测深度很浅，ρ2介质对电流分布尚无影响，可以认为全部电流都分布在第一层中，由于Ρmn=ρ1，表现为电测深曲线开始的一小段平行于横坐标轴（AB/2）轴。

当AB/2逐渐增大，电流分布的深度也相应增大。从某一AB/2开始，电流分布达到ρ2介质，由于高阻介质ρ2排斥电流，因而jMN＞J0，ρS＞ρ1，电测深曲线开始上升。随着AB/2继续增大，ρ2介质排斥电流的作用更加显示，ρS继续增大,曲线不断上升。

当AB/2＞＞h1，绝大部分电流都流入第二层，ρ1介质对ρS的影响极小，可以认为地下充满了ρ2介质，于是ρMN≈ρ2，jMN≈j0,因而ρS→ρ2，曲线尾部以ρ2为渐近线。 91. 用?s?jMN?MN定性分析影响视电阻率的因素①供电极距的影响 j0AB小时 AB大时

电场作用范围小, ?2电流线没影响. 电场作用范围大,?2对电流场的分布有影响

jMN?j0?MN??1 则 ?s??1

jMN?j0?MN??1 则 ?s??1

① 点相对地质体的位置（或装置相对地质体的位置）

装置在地质体顶部时 装置不在地质体正上部时

jMN?j0?MN??1 ?s??1

jMN?j0?MN??1 ?s??1

③地质体的不均匀分布

参见上面与教材一致的两个图 ④矿物自身电阻率的影响。 ρ大ρs大，ρ小ρs小。

⑤地表.不均匀体对电阻率的影响。

?MN大ρs大，?MN小ρs小，有水份ρs小，冻土ρs?∞。

⑥地形对电阻率的影响。

山脊─电流线疏ρs小，山谷─电流线密ρs大。

煤田地质中对于地球物理勘探方法的应用

方法：重力勘探，电法勘探，磁法勘探，地震勘探，地球物理测井，遥感技术 1 重力勘探：用于深部构造，区域构造，施工简便，成本低；用于区域普查阶段，可探明地层结构，基地起伏，划分区域构造，可以圈定含煤盆地以及沉积岩内部构造。

2 磁法勘探：主要用于寻找磁性矿产，地质填图，研究大型地质区域构造；操作方便，成本低，精度也低。用来研究基地构造，岩浆岩沉积岩和变质岩的分布。 3 电法勘探：场源种类多，应用空间范围广。主要方法有：电阻率法，电测深，激发极化法，充电法等。主要用于寻找含煤区，圈定煤系赋存范围，追索煤层分布，划分岩性段以及探测含水断层分布和特征。常应用在废矿井，采空区，水文地质，工程地质以及地下水等。

4 地震勘探：其特点是精度高。方法有反声波法和折射波法。主要用于地层的标定和划分，确定覆盖层厚度，圈定地下煤系。

5 地球物理测井：井中物探剖面，点法声波井径，确定岩层物性，含水层深度和厚度，计算各种地质参数，孔隙发育带，含水破碎带，确定煤系性质。

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