环境地球物理的现状和发展

环境地球物理

115011226姜良国 姜良国

环境地球物理 引言随着环境科学和地球物理学的发展， 随着环境科学和地球物理学的发展，地球物理学在环境科学中的应用领域 不断扩展，逐渐形成了一门新的学科——环境地球物理。早在 年代，国 环境地球物理。 年代， 不断扩展，逐渐形成了一门新的学科 环境地球物理 早在70年代 外就有人从事环境地球物理工作。 外就有人从事环境地球物理工作。 1985年美国勘探地球物理学家协会(SEG)在统计年度工作时，第一次把 年美国勘探地球物理学家协会( )在统计年度工作时， 年美国勘探地球物理学家协会 环境地球物理作为一个单独的科目划分出来。 年美国的S. 环境地球物理作为一个单独的科目划分出来。1988年美国的 H. Ward教授 年美国的 教授 首次开设环境地球物理课程。同年，美国召开了第一届“工程、 首次开设环境地球物理课程。同年，美国召开了第一届“工程、环境问题 地球物理应用研讨会” 并决定以后每年召开一次。在此基础上， 地球物理应用研讨会”,并决定以后每年召开一次。在此基础上，1992年 年 成立了“国际环境与工程地球物理学会( 其宗旨是： 成立了“国际环境与工程地球物理学会(EEGS)”,其宗旨是：推动地球

01次课 地球物理仪器课概述及地球物理仪器历史、现状及发展

1．0本门课概述

地球物理学在本质上是一门观测科学，需要采集大量的有效信息，可靠信息和信息量的缺乏或不足则是任何数学技巧和图像显示无法弥补的。高精度和高分辨率的观测与实验仪器和设备乃是在地球物理学发展进程中的“前哨”．为此，在我国地球物理学领域里，在对仪器和设备的研究中必须转变观念，即在引进技术，仿造和合作研制的基点上发展自己的研究与研制体系，并在不断深化的进程中，逐步开创中国地球物理仪器研究和研制的新局面，形成具有中国特色的，并具有独立主权和品牌的地球物理仪器及设备的创新研究和研制体制，进而开拓新市场，走向世界，并独立于世界科技之林．

在地球物理学领域，地球物理场主体上分为重力场、地磁场(包括航磁)、电场、地热场、放射性辐射场和地震波场。对矿产资源、油气能源和环境的勘察与监测，对地震灾害的预测与预防，对地球深部圈、层结构以及物质组成和空间状态的探测等都是通过物理场完成的。随着地球物理学在理论、方法和应用方面的不断进步，科学与技术发展的需求日益增加，相应学科的仪器与设备得到了迅速发展，物理学、力学、信息学和计算技术中的一些新成就得到了广泛应用，地球物理观测的精度和对信息的分辨率

01次课 地球物理仪器课概述及地球物理仪器历史、现状及发展

1．0本门课概述

地球物理学在本质上是一门观测科学，需要采集大量的有效信息，可靠信息和信息量的缺乏或不足则是任何数学技巧和图像显示无法弥补的。高精度和高分辨率的观测与实验仪器和设备乃是在地球物理学发展进程中的“前哨”．为此，在我国地球物理学领域里，在对仪器和设备的研究中必须转变观念，即在引进技术，仿造和合作研制的基点上发展自己的研究与研制体系，并在不断深化的进程中，逐步开创中国地球物理仪器研究和研制的新局面，形成具有中国特色的，并具有独立主权和品牌的地球物理仪器及设备的创新研究和研制体制，进而开拓新市场，走向世界，并独立于世界科技之林．

在地球物理学领域，地球物理场主体上分为重力场、地磁场(包括航磁)、电场、地热场、放射性辐射场和地震波场。对矿产资源、油气能源和环境的勘察与监测，对地震灾害的预测与预防，对地球深部圈、层结构以及物质组成和空间状态的探测等都是通过物理场完成的。随着地球物理学在理论、方法和应用方面的不断进步，科学与技术发展的需求日益增加，相应学科的仪器与设备得到了迅速发展，物理学、力学、信息学和计算技术中的一些新成就得到了广泛应用，地球物理观测的精度和对信息的分辨率

地球物理勘查技术发展与应用

作为一名地质类专业的学生，经过大学4年的学习临近毕业对地质类学科已经有了一定的认识和了解。从高中以来对地球物理勘查技术有一定的兴趣，故借此机会选修了这门课程。满足一下自己的兴趣和扩张一些知识面。通过大三的地球物理测井和地震勘探这两门专业课和本门课程的学习，自己对于应用地球物理勘探技术有一些了解，下面就简略的说说。

什么是地球物理勘探技术？我想这是学习这门学科时应该第一个想到的问题。地球物理勘探技术就是一种以岩石间物理性质差异为基础，以物理方法为手段的技术，简称物探技术。也就是说物探技术实施的基础前提是地球里个岩石介质之间的物理性质差异。在当今，物探技术方法主要有重力法、磁法、电法、地震探测法、放射性探测法、地热探测法等。这些方法就是根据不同岩石间重力差异、磁性差异、导电性差异、放射性差异、导热性差异而采用的专门方法。用物探技术能对不同地区之间岩石的物理差异做出判断。物探技术是一门应用性为主的学科，不言而喻，它的应用领域十分广泛。在地质找矿、军事工程、工程物探、工程质量检测等方面发挥着重大作用。对于保障国民经济稳定发展有着重大意义。在地址找矿过程中，应用相应适当的物探技术，能较为明确的区分矿藏和非矿藏，为地址找矿提供了很

目前环境地球物理学的研究呈现出以下趋势：①勘探技术的进步和数据处理方法的不断提高；②非水相液体的研究是环境地球物理学研究的重要领域；③地质灾害预报和环境污染监测、治理仍是环境地球物理学研究的主要内容；④特殊环境下的地球物理技术有待发展；⑤生态环境研究是环境地球物理学今后研究的新热点。

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。从测量所在的空间位置和区域的不同又可以划分为﹕地面地球物理勘探﹑航空地球物理勘探﹑海洋地球物理勘探﹑钻孔地球物理勘探等。根据研究对象的不同还可划分为﹕金属地球物理勘探﹑石油地球物理勘探﹑煤田地球物理勘探﹑水文地质地球物理勘探﹑工程地质地球物理勘探和深部地质地球物理勘探等。

重力勘探

地球物理勘探方法之一。是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解

一、填空题 （38道）

1. 用于石油和天然气勘探的物探方法,主要有_______勘探,_________勘探, __________勘探和_________勘探.其中是有效的物探方法是地震勘探. 答: 地震; 重力; 电法; 磁法.

2. 用_________方法(如爆炸,敲击等)产生振动,研究振动在_________的传播规律,进一步查明________地质构造和有用矿藏的一种_______方法,叫地震勘探.

答: 人工; 地下; 地下; 物探.

3. 地震勘探分__________地震法、__________地震法和____________地震法三种.用于石油和天然气勘探主要是_________地震法,其它两方法用的较少. 答: 反射波; 折射波; 透射波; 反射波.

4. 反射波地震勘探,首先用人工方法使__________产生振动,振动在地下________形成地震波,地震波遇到岩层_________时,会产生______成反射波. 答: 地层; 传播; 分界面; 反射.

5. 反射波到达地表时,引起地表的_________.检波器把地表的_________转换成___________,通过电缆把电振动输送

地球物理反演的过去，现在和未来——

新世纪的回顾

Sven Treitel Larry Lines

(美国TriDekon公司) （加拿大卡尔加里大学地质地球物理系）

引 言

自地球物理学这一专业创建之时，地球物理学家就一直在为寻求反演问题的解决方案而努力工作。解释人员通常是根据观测到的数据例如地震记录或位场记录来推断地下的构造特征。在处理这些观测数据的过程中形成的一个初始模型会驻留在解释员的大脑中，然后，解释员会利用这个记忆中的模型根据观测到的数据来重建地下构造特征。按照现代的说法，根据观测数据对地下特征所做出的推断与所谓的“反演问题”的解决方案应该是一致的。对此相比，“正演”所包括是对在一个假定的地下构造上记录的数据进行测定并且假设这一测定过程是符合物理学法则的。直到六十年代初期，地球物理学家的大脑里几乎想的都是在做地球物理反演。从那时起，我们知道了如何在不断发展的理论研究成果的指导下，将地球物理反演做的更加定量化和多样化，并且借助于计算机的能力去缩短从理论到实践的进程。但是，我们应该强调这样一个显而易见的事实，并不是理论和计算机算法能够轻易地成为最终的裁决者来确定反

地磁学

1.地磁场：地球周围存在的磁场。

2.地磁场有两个磁极：其S极位于地理北极附近，N级位于地理南极附近，但不重合，磁轴与地球自转轴的夹角约为11.5°。长期观测证实，地磁极围绕地理极附近进行着缓慢的迁移。

3.磁场强度：表征地球磁场性质的物理量，是指单位正磁极在磁量为m的点磁极在周围磁场中所受的力。B??0H

4.磁力线：一系列反映磁场强度的连续曲线，在磁体周围从正磁极出发回到负磁极。磁力线上任一点的切线方向就是该点的磁场强度方向。

5.地磁场为矢量场，在任意点，地磁场具有大小和方向，他们都是可测量的。

6.描述地磁场和方向的物理量，称作地磁要素。地磁三要素包括磁倾角、磁偏角、总磁场强度。 7.磁偏角D：地磁场方向在水平面上的投影与正北方向的夹角

8.磁倾角：地磁场方向与其在水平面上的投影线所在的方向的夹角。 9.总磁场强度等于各方向上磁场分量的矢量和。 磁位U：把单位强度的磁极从参考点（通常是无穷远）移至所考虑的一点时为反抗磁场而必须做的功。 地磁场是空间和时间的函数，需要实际测量。 磁矩：描述载流线圈或微观粒子磁性的物理量

内源场和外源场：内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的，外源场是 磁偶极子：一个载有电流的圆形回路称

钻井地球物理勘探

绪 论

钻井地球物理勘探——在钻孔中进行的各种地球物理勘探方法的总称。又称为：地球物理测井、矿场地球物理、油矿地球物理。简称为“ 测井 ”。

1 ．石油勘探与开发过程的几个阶段（测井在其中的位置）； 1 ）地质调查—查明含油气盆地、提出含油气远景区；

2 ）物探—帮助查明盆地状况，通过详查找出有利储油的构造； 3 ）钻探—了解地质分层，寻找出油气层；

4 ）测井—划分渗透性地层，判别渗透层含油气情况；

5 ）试油与采油—为了解油井动态变化及研究井的技术状况，还须进行测井。测井是贯穿在整个石油勘探与开发过程中的一个不可缺少的环节。 2 ．有关“井”的几个概念 1 ）钻井—又称钻孔，井孔，井眼

2 ）泥浆—用于将钻井过程中产生的岩屑排出地面； 保持对地层产生适当压力，防止发生井喷。 3 ）裸眼井与套管井

3 ．测井发展简史（从评价油气层的角度来看） 第一阶段：测井始于 1927 年，法国； 我国 1939 年在四川首次测井。

仅有普通电阻率法及自然电位法两种测井，只能测量视参数，定性估计储层情况。 第二阶段：研究出一套根据视参数确定岩层电性参数的解释方法—横向测井；

1942 年 Archie

地球物理勘查行业标准目录

【2011-01-30 来源：地调局总工室 】

1、中华人民共和国地质矿产行业标准 地球物理勘查图图式、图例和用色标准（DZ/T 0069-1993）

2、中华人民共和国地质矿产行业标准 区域重力调查技术规程（DZ/T 0082-2006） 3、中华人民共和国地质矿产行业标准 重力调查技术规定（1∶50000）（DZ 0004-1991） 4、中华人民共和国地质矿产行业标准 大比例尺重力勘查技术规范（DZ/T0171-1997） 5、中华人民共和国地质矿产行业标准 1∶500000海区自由空间重力异常图编图规范（DZ/T0237-2006）

6、中华人民共和国地质矿产行业标准 浅层地震勘查技术规范（DZ/T0170-1997） 7、中华人民共和国地质矿产行业标准 垂直地震剖面法勘探技术标准（DZ/T0172-1997） 8、中华人民共和国地质矿产行业标准 航空磁测技术规范（DZ/T0142-2010） 9、中华人民共和国地质矿产行业标准 地面磁勘查技术规程（DZ/T0144-1994） 10、中华人民共和国地质矿产行业标准 地面高精度磁测技术规程（DZ/T 0071-1993）