《海洋地球勘探概论》课程报告
姓名：
班级：061144
学号：
任课老师：张世晖
时间：2017.10
第一部分问题简答
根据课程内容，简要回答如下问题
1、概述分析现代海洋主要导航方法及其特点。
现代海洋导航定位：无线电导航是利用无线电技术与设备确定运动载体（如船舶、飞机）的位置、航向、速度、时间等运动要素，引导运动载体安全可靠地到达目的地的一门科学。它包括地面无线电导航和卫星导航。
（1）地面无线电导航定位：地面无线电导航定位的工作原理是利用船舶上的接收器（或无线电导航仪）接收来自设置在陆地上不同台站所发射的无线电波或脉冲电波，求出船位。无线电定位技术按位置线的形状又可分为：方位线式、方位一距离式、二距离式和双曲线式等。
无线电导航的主要特点是：用户设备简单可靠，易于实现自动化，可以在各种距离上全天候连续工作，定位精度高，用户容量无限，应用范围广泛。无线电导航定位是当前最先进的导航技术。
（2）卫星导航：这种导航系统最初是由美国海军1964年首先在潜艇上使用而发展起来的，它是利用美国发射的专用导航卫星，由船上的天线接收卫星所发出的电波信号和它的多普勒频移，并其用附属的小型计算机自动求出船位的一种装置。因为这种方法是美国海军在琼斯·霍普金斯大学的协助下发明的。GPS是一种全球高精度的导航定位系统。
卫星导航的主要特点：定位精度高，定位是一项复杂而细致的工作，观测人员必须经过专门的技术培训才能胜任。一般来说，调查船上均配有专门的定位工作人员。
（3）声纳导航定位：多普勒声纳定位和海底声应答定位。
特点：水深超过200—400m时误差较大。
（4）组合导航：海洋地球物理调查定位中一艘船使用多种定位方法。
特点：可以最大限度的发挥各种定位方法的优势，可以自动从一种定位系统转化到另一种定位系统。
2、概括分析海洋海底成像主要方法及其特点。
（1）多波束测深声呐：一种高效、高精度的海洋勘测设备，具有可同时测深和海底声呐成像的优点。
（2）AUV前视声纳成像
3、海上船载重力测量需要哪些校正过程。
海洋重力测量是对仪器测得的原始数据引入各项校正计算重力异常的过程。观测重力值在引入必要的校正后与正常重力值的偏差称为重力异常。校正的项目很多，但可归结为两类：
一类是为得到观测重力值所作的校正，如厄特渥斯校正、零点漂移校正、引入绝对重力值等；
另一类是为得到重力异常所附加的校正，如自由空间校正、布格校正、地形校正和均衡校正，最后是正常场校正。
4、海洋磁条带异常的分布、特征及其研究意义。
（1）磁条带分布特征：
太平洋磁异常记录了太平洋及其周边各板块中生代以来活动的复杂历史，相对于印度洋和大西洋，它的磁异常要复杂得多。综观太平洋中磁异常，宏观上看太平洋磁条带展布的形状颇似一顶边朝东的梯形。中、西太平洋海山区的大部处于中生代磁静区，区内主要有三组不同走向的磁条带，分别是北面的近NEE向展布的磁条带、东面近NWW向展布的磁条带和南面几近东西向延伸的磁条带。由这三组磁条带的展布方向推测，该区曾被三组扩张脊包围，它们在中生代期间的活动形成了该区洋壳。由磁静带的存在也可以推测认为该区在其生长过程中经历过磁极没有发生反转的一段时期即演化史上相对平稳的一个时期。对照太平洋板块的演化史，我们可以认为研究区可能是最初位于南太平洋三联点的太平洋板块的一部分，是后来随着太平洋的漂移而到达目前的位置的。
（2）研究意义：
整个太平洋板块上洋壳年龄最老、磁条带异常最复杂、海山分布最密集、地质构造最独特、构造活动最强烈的一个区域，是太平洋板块中构造背景最为复杂的一个区域。区内有纵横交错的海山链（海山群）、独立的海隆和海台，有延伸上千公里的近南北走向及近东西走向的断裂带，也正是这些断裂作用和板块运动共同作用导致了板块中强烈的火山活动。同时该区域也是世界各国争相开展富钴结壳调查最密集的一个地区，也是具有较高工业开采价值的富钴结壳主要分布区。因而搞清中西太平洋区域的构造特征有利于我们理解及进一步研究整个太平洋
海盆的海山发育特征，更好地认识太平洋海盆的构造演化特征。
5、海上地震采集主要的震源类型及其特点
（1）脉冲型：提供短时间的弹性波能量。
（2）可控型：产生低振幅信号，可以持续几秒。
6、与陆地相比，海洋电磁测量环境有什么特点？
（1）海洋电磁场
在陆地上观测的磁场强度一般比传感器噪音高一到两个量级，海洋表面同陆地上磁场近似。但在海底情况大不相同，随着海水深度的增加，频率越高，衰减的越多，一种解释就是：大地电磁阻抗同水平电场和磁场之比成正比，这阻抗接近海底岩石电阻率或者和海底岩石电阻率相同；由于电场的连续性，相应的磁场也必须减小。磁场值很弱的同时，电场值同样很小，
（2）海洋温度
海水温度日变化很小，变化水深范围从0-30米，而年变化可到达水深350米。在水深350米左右处，有一恒温层。随深度增加，水温逐渐下降(每深1000米左右，约下降1-2℃），在水深3000-4000米处，温度达到2-1℃。总的来看，海水温度变化平稳，在深水处，水温变化少于0.1℃，这无疑相对陆地而已是个很好的优势，因为传感器对温度敏感，在陆地上很难消除温度变化带来的影响，有的地方昼夜温差超过40℃，所以如果长时间测量，电极必须埋的很深。
（3）海水电导率
海洋具有不同于陆地的独特环境，海洋环境最大的特点是海底上覆盖着一层海水。海水里面富含各种矿物质，矿物质电解形成离子，从而形成良导电体。它的导电能力取决于离子的浓度和活跃度，具体地来说，忽略压力效应，海水电导率主要取决于温度和盐度。海水的温度和含盐度比较稳定，除了地中海和地球两极，可以认为电导率都在3～5S/m之间变化。
（4）海水压力和腐蚀性
海水具有巨大的压力，海面往下水深每增加10米，压力就增加一个大气压。比如，在1000米深处，压力就增加到100个大气压。在这样的压力下，海水能将木块压缩到它原来体积的一半。这种情况下如果内爆，可能会摧毁临近的备。
所以即使是制作一个简单的电缆连接线和浮标，也不是一个简单任务，需要做好防压措施。海洋环境同时是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。海洋腐蚀主要是局部腐蚀，即从构件表面开始，在很小区域内发生的腐蚀，如电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等。此外，还有低频腐蚀疲劳、应力腐蚀及微生物腐蚀等。腐蚀能造成电场噪音，不同材料的接触形成低噪声传感器。
第二部分东海地区海洋卫星重力异常分析
一、东海部分海域地球物理概况
1、研究区域与资料来源
本次研究的区域为125-127。E，27-29°N，处于东海海域范围内。数据来自加州大学圣地亚哥分校网站https://www.doczj.com/doc/4e10974454.html,/cgi-bin/get_data.cgi
2、工区海洋地质或地球物理概况
中国海夹峙于欧亚板块、太平洋板块和印度洋板块之间,它的形成演化受到这三大板块的发展运动和相互作用的制约.其中在印度洋板块强烈的作用下,中国大陆出现特提斯海的几次启闭,并波及到包括东海在内的东部地区,其时间几乎贯穿整个中生代;太平洋板块的强烈作用对东海的影响巨大,但作用时间较晚,主要是晚渐新世以来.对于东海陆架盆地而言,它的出现主要是在晚白垩)中渐新世时期,大陆地壳由挤压转变为拉张,即应力场由北西西)南东东的压应力转变为同方向的张应力,从而在原始基底凹凸交界处产生一系列北北东向张性断裂,形成断陷盆地.这些断陷盆地就是东海陆架盆地的雏形.它们受生长断裂的控制,具有东断西超、东陡西缓的箕状特征,并接受晚白垩世以来的沉积.这些断陷盆地在平面展布上,虽然其分布基本上与区域构造线一致,却是彼此独立,互不相通的,其中沉积大多为东厚西薄,而且厚度变化巨大,在0~6500m之间.古新世时,断陷盆地继续在张应力作用下发展,沉积物不但在深凹中堆积,而且向低凸构造带超
覆,形成一系列北北东潜山超覆构造.始新世时,瓯江运动自西向东展开,张应力逐渐减弱,甚至产生压应力,以致同生断层对沉积的控制作用基本消失,而盆地西部出现局部褶皱和地层不整合,在鱼山、海礁等凸起处,始新世沉积表现为超覆而在东部西湖凹陷,其沉积仍受断裂控制,厚度在3000~3500m.东海大地构造演化的最后一幕是晚渐新世以来,以板缘俯冲和板内沉积为特色的发展阶段.东海大陆边缘由被动型转为主动型,陆架盆地由断陷阶段的结束转化为坳陷阶段,甚至进入区域沉降阶段.在东海沟)弧)盆的形成与发展过程中,形成了东海的海沟、岛弧、弧后盆地聚敛型板块边界.弧后扩张出现冲绳海槽,冲绳海槽是正在裂解的大陆边缘,属西太平洋最年轻的边缘海盆,构成了东海第二大沉积盆地根据已有的地质、自西向东依此为浙闽隆起区、东海陆架盆地、钓鱼岛隆褶带、冲绳海槽盆地和琉球隆褶带.其构造走向为北北东向,与海岸线、大陆架方向基本一致,东海陆架盆地具有陆缘裂谷性质.在东海陆架盆地内,可分为四种性质不同的构造单元,从西向东分别为:西部是由长江、钱塘、瓯江、南日岛及澎西等凹陷组成的古新世陆缘裂谷盆地;中部是由虎皮礁、海礁、渔山、澎佳、观音、北港和澎湖等凸起组成的中生代低隆起带,其高部位地层被剥蚀,低部位保留了多海相，白垩系地层;东部是福江、西湖、基隆和台北等凹陷组成的晚始新世至第四纪前渊盆地;枢纽带分别为保波斜坡和平安斜坡.东部凹陷带内晚始新世到渐新世沉积向西超覆尖灭于中部隆起边缘,它是沉积和构造变化大的地带.东海经历了多次构造运动,构造复杂,发育有北北西向断裂,切割了北北东向的构造,使东海在东西分带的同时,还具有南北分块的特点,进而对沉积与油气等起控制作用.拉张产生控制整个盆地生长发育的正断层是伸展盆地的主要特征.东海陆架盆地是一新生代伸展盆地,其特点是箕状断陷之上还存在着坳陷型盆地.东海以正断层为主,但也具有特殊性,它早期的箕状断陷是拉张的反映,晚期的坳陷沉积盆地则是挤压的结果.这是由于菲律宾海板块向中国大陆俯冲的后期,俯冲板块的倾角增大,造成地壳上部产生挤压力所致,但挤压力还没有构成逆掩、逆冲挤压盆地。
二、东海部分海域区域异常数据处理与成图
1、数据处理
从网站下载得到的数据包括区域的经度、纬度、地形和自由空间重力异常，下载的重力异常单位为mGal（毫伽），海底地形单位为m。对自由空间重力异常进行校正：
校正之后得到的结果如下表：
表2-1-1布格重力异常部分结果
2、图像绘制
使用surfer分别绘制中国东海海底地形图，中国东海自由空间重力异常图，中国东海布格重力异常图。结果如下：
图2-2-1中国东海海底地形图
图2-2-2中国东海自由空间重力异常图
图2-2-3中国东海布格重力异常图
三、东海部分海域区域布格重力异常分析
在浙闽隆起区和东海陆架区,重力异常变化较为平缓,总体趋势由西向东逐渐增大,并且与大陆沿岸的重力异常连成一片,说明是大陆重力异常向海域的延伸,布格重力异常在0~+100mGal之间变化,区内有一些局部的小异常,呈块状和条带状.这些局部的小异常在东部和西南部基本上成NNE方向;在西北部、北部局部异常的长轴有NW、NE、EW、SN几组方向;区域异常整体上呈NNE方向,由此可以推测东海陆架盆地的不同地区可能在多次的构造运动时期,所受应力大小不同,因而改造程度不同,形成了南北分块的构造特征。
图 3-1东海布格重力异常图
重力异常在陆架盆地有两个低异常区,东部为西湖凹陷,南部为瓯江凹陷,在这两个凹陷中沉积了巨厚的新生代地层,地层压实程度较低,密度相对较小,造成了重力异常相对较低.在位于陆架边缘的钓鱼岛褶皱带,它与陆架被贯穿南北+20mGal 重力异常等值线分开,此区的异常幅度在+20~+60mGal,与空间重力异常带所显示的相同,两者都呈北北东向带状展布,为一重力梯级带,两侧异常特征明显不同.在冲绳海槽,布格重力异常在+40~+100mGal之间变化,由于海底地形自北向东开始复杂,空间异常与布格异常差距加大,但两种异常所反映的趋势、特征则相同,异常均呈北北东走向,北部异常较为平缓,异常值较低,布格异常在+40~+80mGal 之间变化,空间异常在+40~+50mGal之间变化,而在南部,异常值变化较大,布格异常在+60~+100mGal之间变化,局部超过+160mGal,这说明南部活动较为剧烈.在琉球群岛及以东地区,布格重力异常走向为北东)南西,场值为向西递减而向东递增的梯度带,向西递减到岛弧与海沟之间,最低可达+30mGal,向东递增至琉球海沟,可达到很高的异常值(>+250mGal),且梯度很大,在5mGal/km左右。
四、结论
重力异常在陆架盆地的两个低异常区,东部为西湖凹陷,南部为瓯江凹陷,在这两个凹陷中沉积了巨厚的新生代地层,地层压实程度较低,密度相对较小,造成了重力异常相对较低。
参考文献示例：
[1]汪为为, 宋海斌. 东海陆架盆地及其周边海域地质、地球物理场特征[J]. 地球物理学进
展, 2001, 16(2):18-27.
[2]韩波, 张训华, 田振兴. 利用重磁异常场研究东海深部构造[J]. 高技术通讯, 2015,
25(5):493-499.
第三部分个人感想
通过这次加深了我对海洋地球物理尤其是对重力勘探内容的理解。通过学习我已具备了运用一些基本的软件和数据 简单地处理一些地区地球物理特征并分析该地区的地质特征的能力。通过前人的数据以及Surfer 等软件的运用可以清楚的勾勒出所研究区域的各种直观而简明的图形。并通过后期的处理和分析基本可以得出所研究区域的大致构造特征和深部结构的异常。海洋作为未来人类主要资源的来源地它的勘探和开发显得尤为重要。海洋石油资源潜力巨大已成为世界各大石油公司竞争的一个热点领域近年油气新发现中较大的发现主要位于海上海洋石油储量和产量所占的份额呈不断增加的趋势十分明显目前海洋油气勘探开发范围已从浅海半深海延伸到深海。但海洋上直接钻井取芯的难度大 费用高。然而通过一些简单易行的地球物理手段就可以直观地获得海洋地区的资料 为进一步的分析和讨论提供了基础。这些都决定了海洋地球物理在海洋地质研究中无可取代的地位。
附录：
重力勘探实验报告 学号： 班号： 061123 ：梦谨 指导教师：永涛
目录 前言 (2) 实验目的 (3) 实验原理 (3) 磁力仪工作原理 (4) 工作容及步骤 (3) 实验容及步骤 (6) 实验数据分析与解释 (7) 评述与结论 (13) 总结 (8) 建议 (9)
一．实验目的： 1.学习磁法勘探的基本原理，会用磁力仪进行简单的勘探； 2.根据勘探的结果，能够反演出地下物体的基本形态和特征。 二．实验原理 磁法勘探是利用地壳各种岩（矿）石间的磁性差异所引起的磁场变化（磁异常）来寻找有用矿产资源合查明隐伏地质构造的一种物探方法。 自然界的岩石和矿石具有 不同磁性，可以产生各不相同 的磁场，它使地球磁场在局部 地区发生变化，出现地磁异 常。利用仪器发现和研究这些 磁异常，进而寻找磁性矿体和 研究地质构造的方法称为磁 法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之 图1 磁异常示意图 一，它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等）、进行地质填图、研究与油气有关的地质构造及构造等问题。
三．磁力仪的工作原理 磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：相对测量仪器和绝对测量仪器。从使用磁力仪的领域来看，可分为：地面磁力仪，航空磁力仪，海洋磁力仪及井中磁力仪。下面重点介绍电子式磁力仪中的质子磁力仪。 （1）性能指标 图3-6 GSM-19T型质子磁力仪 主要技术指标如下： 灵敏度：0.05nT 分辨率：0.01nT
绝对精度：±0.2nT 动态围：20000到120000nT 梯度容差：>7000nT/m 采样率： 3秒至60 秒可选 温飘：0.0025nT/°C（环境温度为0到-40°C）； 0.0018nT/°C（环境温度为0到+55°C） 工作温度：-40℃—+55℃ 存储4M字节：对流动站可存209715个读数 对基点站可存699050个读数 对梯度测量可存174762个读数 对步行磁测可存299593个读数 尺寸及重量：主机223×69×240mm,重2.1Kg 传感器170mm(长)×75mm(直径)，重2.2Kg （2）测量原理 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。在水、酒精、甘油等样品中，质子受强磁场激发而具有一定方向性，去掉外磁场，质子在地磁场作用下绕地磁场T旋进，其旋进频率f与地磁场T强度成正比，关系式为： T=23.4872f 单位：伽马或纳特。测定出频率f即可计算出总磁场强度T的数
地球物理勘探课程报告 学号：20111002833 班级：012111 姓名：李海亮 指导老师：曲赞
序言 叙述学习本课程的目的、任务和重要性 地球物理勘探方法是以岩矿石等介质的物理性质差异为基础，利用物理学原理，通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律，以实现基础地质研究，环境工程勘察和地质找矿等目的的一门应用科学。 通过本课程的学习，我们应当了解和掌握各种地球物理勘探方法的基本原理，了解这些勘探方法在基础地质研究，矿产勘查等领域的应用，学会在自己专业中运用地球物理勘探方法；学会利用地球物理资料去分析和解决各种地质问题。 第一节重力勘探 重力方法的物理原理和重力方法的特点 原理重力勘探是利用地质体与围岩之间的密度差在地表产生的重力异常来确定地质体形状、大小、埋深等因素，从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。重力异常是重力勘探的主要研究对象，其实质就是地壳内部物质密度分布不均匀，地质体与围岩间有质量差，即剩余质量，剩余质量产生了一个指向地质体质量中心的附加引力，该引力在正常重力方向上的投影即为重力异常。得出重力异常后，再对其进行地形、高度、中间层和正常校正后，便可得出由地质体引起的异常。 为了了解不同形状、大小、产状的地质体所引起的异常，需进行异常的正演计算，即计算一些简单规则几何体引起的重力异常特征，利用它们来近似代替不同特征的实际地质体；而反演则正好相反，是已知地质体的异常特性，来推算其几何特征。反演是最终解决实际问题的关键，目标是寻找、研究或推断金属或非金属矿体和研究地质构造等。 特点相比其他勘探方法，重力勘探的特点在于：①可利用重力勘探透过覆 盖层寻找隐伏的地质构造或盲矿体；②仪器轻便、观测简单、工作效率高、施工 进度快、成本低；③应用范围广，目前可用于找矿、划分大地构造单元、石油天 然气勘探、工程勘探等。 如何利用重力方法来解决地质问题(举例说明) 基本方法为：重力勘探——发现异常——综合分析、反演推测——实际探测——正演计算、推测异常是否合理 重力法在天然地震预报，油气、煤炭、金属非金属矿及地下水勘查，海洋环 境调查，了解上地幔的密度变化、研究地壳深部构造及地壳地活动性、划分大地 构造单元等领域有着重要的应用。 例如20世纪70年代在吉林省某地区进行勘探金矿石时，采用的是重力法勘探，成功发现了含铜硫铁矿。该区已发现小型矽卡岩磁铁矿。为了扩大矿区范围，
海洋探测 人类用科学方法进行海洋科学考察已有100余年的历史，而大规模、系统地对世界海洋进行考察则仅有30年左右。现代海洋探测着重于海洋资源的应用和开发，探测石油资源的储量、分布和利用前景，监测海洋环境的变化过程及其规律。在海洋探测技术中，包括 （1）在海洋表面进行调查的科学考察船、月动浮标站； （2）在水下进行探测的各种潜水器； （3）在空中进行监测的飞机、卫星等。 科学考察船 海洋科学调查船担负着调杳海洋、研究海汁的责任，是利用和开发海洋资源的先锋。它调查的主要内容有海面与高空气象、海洋水深与地貌、地球磁场、海流与潮汐、海水物理性质与海底矿物资源(石油、天然气、开藏等)、海水的化学成分、生物资源(水产品等)、海底地震等。其中极地考察和大洋调查等活动，为匹界各国科学家所瞩目。大型海洋调查船可对全球海洋进行综合调查，它的稳性和适航性能好，能够经受住大风大浪的袭击。船上的机电设备、导航设备、通讯系统等十分先进，燃料及各种生活用品的装载量大，能够长时间坚持在海上进行调查研究同时，这类船还具有优良的操纵性能和定位性能，以适应各种，海洋调查作业的需要。 海洋卫星 卫星技术在海洋开发中的应用十分广泛。海洋卫星在几百千米高空能对海洋里许多现象进行观测。这是因为它有些特殊的本领。比如测量海水的温度，用的就是遥感技术。当太阳发出的电磁波到达海面时，能量的分布是不均匀的。利用遥感技术就可以帮助我们测量海面的温度及其特征。数据经电脑分析后，就可得到海面混度的情况，最后打印成一张海面温度分布图。由于几乎是同步观测后得到的数据，所以观测结果很真实 潜水器 潜水器既是深海探测的土具，又是进行水下工程的重要设备。潜水器可分为载人潜水器和无人潜水器。
《海洋地球勘探概论》课程报告 姓名： 班级：061144 学号： 任课老师：张世晖 时间：2017.10
第一部分问题简答 根据课程内容，简要回答如下问题 1、概述分析现代海洋主要导航方法及其特点。 现代海洋导航定位：无线电导航是利用无线电技术与设备确定运动载体（如船舶、飞机）的位置、航向、速度、时间等运动要素，引导运动载体安全可靠地到达目的地的一门科学。它包括地面无线电导航和卫星导航。 （1）地面无线电导航定位：地面无线电导航定位的工作原理是利用船舶上的接收器（或无线电导航仪）接收来自设置在陆地上不同台站所发射的无线电波或脉冲电波，求出船位。无线电定位技术按位置线的形状又可分为：方位线式、方位一距离式、二距离式和双曲线式等。 无线电导航的主要特点是：用户设备简单可靠，易于实现自动化，可以在各种距离上全天候连续工作，定位精度高，用户容量无限，应用范围广泛。无线电导航定位是当前最先进的导航技术。 （2）卫星导航：这种导航系统最初是由美国海军1964年首先在潜艇上使用而发展起来的，它是利用美国发射的专用导航卫星，由船上的天线接收卫星所发出的电波信号和它的多普勒频移，并其用附属的小型计算机自动求出船位的一种装置。因为这种方法是美国海军在琼斯·霍普金斯大学的协助下发明的。GPS是一种全球高精度的导航定位系统。 卫星导航的主要特点：定位精度高，定位是一项复杂而细致的工作，观测人员必须经过专门的技术培训才能胜任。一般来说，调查船上均配有专门的定位工作人员。 （3）声纳导航定位：多普勒声纳定位和海底声应答定位。 特点：水深超过200—400m时误差较大。 （4）组合导航：海洋地球物理调查定位中一艘船使用多种定位方法。 特点：可以最大限度的发挥各种定位方法的优势，可以自动从一种定位系统转化到另一种定位系统。 2、概括分析海洋海底成像主要方法及其特点。 （1）多波束测深声呐：一种高效、高精度的海洋勘测设备，具有可同时测深和海底声呐成像的优点。 （2）AUV前视声纳成像 3、海上船载重力测量需要哪些校正过程。
什么是地球物理勘探 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以及岩石的物理性质。 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。我们把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。 通过观测不同岩石引起的重力差异来了解地下地层的岩性和起伏状态的方法，称为重力勘探。油气生成于沉积盆地，应用重力勘探可以确定沉积盆地范围。 通过观测不同岩石的磁性差异，来了解地下岩石情况的方法，称为磁力勘探。在沉积盆地中，往往会分布着各种磁性地质体，磁力勘探可以圈定其范围，确定其性质。 通过观测不同岩石的导电性差异来了解地下地层岩石情况的方法，称为电法勘探，与油气有关的沉积岩往往导电性良好（电阻率低），应用电法勘探可以寻找和确定这类地层。 通过观测用人工方法（如爆炸）激发的地震波在不同岩石中的速度变化及其他特征来了解地下岩石情况的方法，称为地震勘探。 在以上这四种方法中，重力、磁力、电法三种方法联合起来应用往往可以找出可能有油气的盆地在哪里，盆地中哪里是隆起，哪里是坳陷，哪里是可能最有利的构造等等。这种工作是在找油的开始阶段做的，一般叫做普查。 地震勘探是地球物理勘探最主要的一种勘探方法，具有勘探精度高，能更清晰地确定油气构造形态、埋藏深度、岩石性质等优点，成为油气勘探的主要手段，并被广泛应用。 什么是地球物理测井 井下地层是由各类岩石组成，不同的岩石具有不同的物理化学性质，为了研究各类岩石的物理性质及井下地层是否含有石油天然气和其他有用矿产，建立了一门实用性很强的边缘 学科---地球物理测井学，简称“测井”，它以地质学、物理学、数学为理论基础，采用计算机 信息技术、电子技术及传感器技术，设计出专门的测井仪器，沿着井身进行测量，得出地层 的各种物理、化学性质、地层结构及井身几何特性等各种信息，为石油天然气勘探、油气田
同济大学四平路校区文远楼前防空洞多道瞬态面波探测实验报告 海洋与地球科学学院地球物理系 指导老师：吴健生赵永辉 小组成员：刘佳叶何文俊马驰 2011年6月
目录 1. 目的 2. 原理 3. 仪器介绍 4. 野外实施 5. 数据处理 6. 保证质量措施 7. 问题对策 8. 结论分析 9. 体会展望 10. 参考文献
摘要:利用多道瞬态面波探测方法，测定不同频率的面波速度VR，达到了解同济大学四平路校区黑松林斜坡地下的情况。 关键词:面波探测黑松林斜坡 1.实验目的 通过人工地震资料的采集、处理的方法对同济大学四平路校区黑松林斜坡进行勘察。要求勘探出黑松林斜坡地下的情况。 2. 实验原理 面波分为拉夫波和瑞利波。本实验主要应用的是瑞利波。同一频率的面波的相速度在水平方向上的变化反映出地质条件的横向不均匀性；不同频率的面波的相速度的变化则反映了地下介质在深度方向上的不均匀性。 通过测定不同频率的面波速度VR ，即可达到了解地下地质构造的目的。 3. 仪器介绍 4. 野外实施 4.1 实验区概况 试验区域位于同济大学四平路校区文远楼前，入口朝北，由于无法进入内部，初步估测
该防空洞在平面上呈长方形。实验区上部覆盖种有草皮的土壤层，堪探时土壤较湿润。 4.2 野外布线 此次实验本小组总布线条数为 2条，布线方向为南北向。我们根据实验场地具体情况，在防空洞入口边缘布下了第一条线，在第一条线西侧距离为3米处布下第二条线。在实验过程中，炮点距为1米，检波器间距为1米，检波器每次向北移动距离也为1米。进行人工激发时，我们在每点处各激发两次并采集数据，总共得到数据14组。 4.3 野外操作 1. 排线，布检波器 第一道测线 第二道测线
海洋物探的成长与发展 摘要 中国海洋物探工作开始于1 9 6 0年。经过渤海的技术方法试验和北部湾综合物探生产试验，然后在各个海域全面铺开。 以寻找油气资源为主要任务的海洋物探，不仅在引进技术装备、完善勘查方法、提高处理与解释水平等方面作了大量工作，而且进一步开展了海域内的深部调查，工程地质条件调查以及深海大洋多金属结核调查。 在新世纪，高精度的导航定位技术能进行海底高精度探测，能精确定位水面船只和水下探测系统，发展前景很广阔。 关键词 海洋物探设备—marine geophysical prospecting equipment 成长与发展—growth and development 海底探测 正文 海洋物探：海洋地球物理勘探简称“海洋物探”，是通过地球物理勘探方法研究海洋和海洋地质的新方法之一。目前，用此种方法主要勘探石油和天然气构造及一些海底沉积矿床。海洋物探包括海洋重力、海洋磁测和海洋地震等方法。海洋物探的工作原理和地面物探方法相同，但因工作场地是在海上，故对于仪器装备和工作方法都有特殊地要求，需使用装有特制的船弦重力仪、海洋核子旋进磁力仪、海洋地震检波器等仪器的勘探船进行工作，海洋勘探船还装有各种无线电导航、卫星导航定位等装备。 海洋物探设备的过去 中国海洋物探工作开始于1 9 6 0年。在这3 0年的成长过程中，始终坚持了以油气资源勘探作为中心任务，带动了海洋物探技术方法的进步与发展，发现了近海大陆架地区一系列油气资源，同时也为海洋地质研究提供了丰富的资料。油气资源在我国社会主义经济建设中具有十分重要的意义。特别是50年代中，世界近海大陆架地区的油气勘探活动不断地取得成功，中国海底的油气资源就更具有吸引力。这样，我国社会主义经济建设建设就特出了寻找海底油气资源的任务，而寻找海底油气资源则必须依靠海洋物探来认识与了解海底结构。 1958年，地质部、石油部和中国科学院共同组成了一个海洋物探队，由刘光鼎等同志参加，以青岛海洋研究所为依托，开展海洋地震勘探的各项前期准备工作，并派刘光鼎赴苏联里海考察海洋物探工作。 1960年5月，地质部在塘沽组建第五物探大对，由刘光鼎率领北京地质学院海洋物探教研室等同志组织海洋物探技术工作，系统得开展地震、重力、磁力、电法、放射性以及定位的海上试验工作，确定地震反射的单船连续观测能获取沉积盖层资料。于是，借用海军汾河号登陆舰沿塘沽-黄河口一线开展反射地震的试生产。当时采用了多种定位措施，如抛标、六分仪、无线电相位系统，最后确定使用无线电相位系统，但它受晨昏天电干扰严重，每天的工作时间很短。在此基础上，对渤海展开了还有地震剖面测量，取得对渤海地质结构的初步认识。 应该说明，渤海的海洋物探方法试验，尽管在重力、磁力、电法和放射性方面没有取得
海洋地球物理勘探知多少 海洋地球物理勘探简称“海洋物探”，是通过地球物理勘探方法研究海洋和海洋地质的新方法之一。目前，用此种方法主要勘探石油和天然气构造及一些海底沉积矿床。海洋物探包括海洋重力、海洋磁测和海洋地震等方法。海洋物探的工作原理和地面物探方法相同，但因工作场地是在海上，故对于仪器装备和工作方法都有特殊地要求，需使用装有特制的船弦重力仪、海洋核子旋进磁力仪、海洋地震检波器等仪器的勘探船进行工作，海洋勘探船还装有各种无线电导航、卫星导航定位等装备。 1、应用范围 在海洋范围内应用各种地球物理勘探方法研究地质构造和寻找有用矿藏。简称海洋物探。物探是研究海洋地质最基本的调查手段。它以海底岩石和沉积物的密度、磁性、弹性、导热性、导电性和放射性等物理性质的差异为依据，用多种物探方法和仪器，观测并研究各种地球物理场的空间分布和变化规律，进而阐明海洋底的地质构造及其演化，查明各地质年代沉积物的分布，寻找石油和天然气以及固体矿产资源。 海洋地球物理勘探所观测的有地球本身固有的地球物理场，如重力、磁力、热流和天然地震，也有用人工方法激发的地球物理场，如人工地震和电法等。由
于海洋水体是运动的，上述观测必须采用一系列不同于陆地地球物理勘探的仪器和方法。海洋地球物理勘探在早期阶段，采取多种密封防水、弹性减震以及获取静态观测的措施。现在则充分利用海洋的特点进行动态观测，不仅可以快速和连续作业，而且适于将几种物探设备和导航定位仪器集中在一条工作船上，实现电子计算机控制的综合观测。 2、发展历程 20世纪50年代初期,尤因(W.M.Ewing)等人利用刚出现的精密回声测深仪进行连续水深探测，并绘制海底地形图。1967年希曾(B.C.Heezen)和撒普(M.Tharp)在广泛搜集详细的连续回声测深资料和图件的基础上，编绘出世界海底地形图，揭示出海底的地貌形态有：大陆架、大陆斜坡、深海平原、海沟、洋脊等，还有洋脊脊峰处的裂谷和同洋脊横交的断裂带等。其中，作为全球系统的洋脊及其上的裂谷和横大断裂带的发现，对于当代地球科学的发展具有重要意义。 与此同时，尤因等用双船进行地震折射观测，测定大洋地壳的厚度和构造，发现大洋地壳同大陆地壳有明显的差异。大陆地壳的平均厚度约35公里，而大洋地壳仅5～10公里厚，它们都是从纵波速度约为8.0公里/秒的莫霍间断面开始计算的。在同样测量的基础上，后来又发现在大陆地壳中，上层10～20公里是由纵波速度约6.2公里/秒的花岗岩质层组成,下层是由纵波速度约7.2公里/
地球物理探矿法 一、地球物理探矿法的基本原理 物探的基本特点是研究地球物理场或某些物理现象。如地磁场、地电场、放射性场等，而不是直接研究岩石或矿石，它与地质学方法有着本质上的不同。通过场的研究可以了解掩盖区的地质构造和产状。它的理论基础是物理学或地球物理学，系把物理学上的理论(地电学、地磁学等)应用于地质找矿。因此具有下列特点和工作前提： (一)物探的特点 1．必须实行两个转化才能完成找矿任务。先将地质问题转化成地球物理探矿的问题，才能使用物探方法去观测。在观测取得数据之后(所得异常)，只能推断具有某种或某些物理性质的地质体，然后通过综合研究，并根据地质体与物理现象间存在的特定关系，把物探的结果转化为地质的语言和图示，从而去推断矿产的埋藏情况与成矿有关的地质问题，最后通过探矿工程验证，肯定其地质效果。 2．物探异常具有多解性。产生物探异常的原因，往往是多种多样的。这是由于不同的地质体可以有相同的物理场，故造成物探异常推断的多解性。如磁铁矿、磁黄铁矿、超基性岩，都可以引起磁异常。所以工作中采用单一的物探方法，往往不易得到较肯定的地质结论。一般情况应合理地综合运用几种物探方法，并与地质研究紧密结合，才能得到较为肯定的结论。 3．每种物探方法都有要求严格的应用条件和使用范围。因为矿床地质、地球物理特征及自然地理条件因地而异，从而影响物探方法的有效性。 (二)物探工作的前提 在确定物探任务时，除地质研究的需要外，还必须具备物探工作前提，才能达
到预期的目的。物探工作的前提主要有下列几方面： 1．物性差异，即被调查研究的地质体与周围地质体之间，要有某种物理性质上的差异。 2．被调查的地质体要具有一定的规模和合适的深度，用现有的技术方法能发现它所 引起的异常。若规模很小、埋藏又深的矿体，则不能发现其异常；有时虽然地质体埋藏较深，但规模很大，也可能发现异常。故找矿效果应根据具体情况而定。 3．能区分异常，即从各种干扰因素的异常中，区分所调查的地质体的异常。如铬铁矿和纯橄榄岩都可引起重力异常，蛇纹石化等岩性变化也可引起异常，能否从干扰异常中找出矿异常，是方法应用的重要条件之一。 二、地球物理探矿法的应用及其地质效果 (一)应用物探找矿的有利条件与不利条件 1．物探找矿有利条件：地形平坦，因物理场是以水平面做基面，越平坦越好；矿体形态规则；具有相当的规模，矿物成分较稳定；干扰因素少；有较详细的地质资料。最好附近有勘探矿区或开采矿山，有已知的地质资料便于对比。 2．物探找矿的不利条件：物性差异不明显或物理性质不稳定的地质体；寻找的地质体或矿体过小过深，地质条件复杂；干扰因素多，不易区分矿与非矿异常等。 (二)物探方法的种类、应用条件及地质效果简要列于表4—5。 物探方法的选择，一般是依据工作区的下列三方面情况，结合各种物探方法的特点进行选择：一是地质特点，即矿体产出部位、矿石类型(是决定物探方法的依据)、矿体的形态和产状(是确定测网大小、测线方向、电极距离大小与排列方式等决定因素)；二是地球物理特性，即岩矿物性参数，利用物性统计参数分析地质构
海洋勘探的发展与展望 重力勘探 什么是重力勘探? 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释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。 重力数据的处理和解释 野外获得的重力数据要作进一步处理和解释才能解决所提出的地质任务,主要分3个阶段:野外观测数据的处理,并绘制各种重力异常图:重力异常的分解(应用平均法﹑场的变换﹑频率滤波等方法),即从叠加的异常中分出那些用来解决具体地质问题的异常:确定异常体的性质﹑形状﹑产状及其他特徵参数。 解释分为定性的和定量的两个内容,定性解释是根据重力图并与地质资料对比,初步查明重力异常性质和获得有关异常源的信息。除某些构造外,对一般地质体重力异常的解释可遵循以下的一些原则:极大的正异常说明与围岩比较存在剩馀质量;反之,极小异常是由质量亏损引起的。靠近质量重心,在地表投影处将观测到最大异常。最大的水平梯度异常相应于激发体的边界。延伸异常相应于延伸的异常体,而等轴异常相应于等轴物体在地表的投影。对称异常曲线说明质量相对于通过极值点的垂直平面是对称分布的;反之,非对称曲线是由于质量非对称分布引起的。在平面上出现几个极值的复杂异常轮廓,表明存在几个非常接近的激发体。定量解释是根据异常场求激发体的产状要素建立重力模型。一种常用的反演方法是选择法,即选择重力模型使计算的重力异常与观测重力异常间的偏差小于要求的误差。 由于重力反演存在多解性﹐因此﹐必须依靠研究地区的地质﹑钻井﹑岩石密度和其他物探资料来减少反演的多解性。 重力异常和重力改正 观测重力值除反映地下密度分布外,还与地球形状﹑测点高度和地形不规则有关。因此,在作地质解释之前必须对观测重力值作相应的改正,才能反映出地下密度分布引起的重力异常。重力改正包括自由空间改正,中间层改正,地形改正和均衡改正。观测重力值减去正常重力值再经过相应的改正,便得到自由空间异常﹑布格异常和均衡异常(见地壳均衡)。在重力勘探中主要应用布格异常。为研究地壳均衡,地壳运动和地壳结构也需要应用均衡异常和自由空间异常。在平坦的地形条件下,常用自由空间异常代替均衡异常。
我对地球物理勘察技术的认识 1 地球物理勘探的实质 地球物理勘探是通过观察和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘查方法。它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础用不同的物探方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化;通过分析、研究所获得地球物理资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。 2 地球物理勘探工作内容 利用相适应的仪器测量、接收工作区域的各种物理信息,应用有效的处理从中提取出需要的信息,并根据岩(矿)体或构造和围岩的物性差异,结合地质条件进行分析,做出地质解释,推断探测对象在地下赋存的位置、大小范围和产状,以及反映相应物性特征的物理量等,作出相应的解释推断的图件。地球物理勘探是地质调查和地学研究不可缺少的一种手段和方法。 3 地球物理勘探的方法 随着现代科学技术的蓬勃发展,根据其所研究地球物理场的不同,物探方法通常可分为以下几大类:(1)以介质弹性差异为基础,研究波场变化规律的地震勘探和声波探测;(2)以介质电性差异为基础,研究天然或人工电场(或电磁场)的变化规律的电法勘探;(3)以介质密度差异为基础,研究重力场变化规律的重力勘探;(4)以介质磁性差异为基础,研究地磁场变化规律的磁法勘探;(5)以介质中放射性元素种类及含量差异为基础,研究幅射场变化特征的核地球物理勘探;(6)以地下热能分布和介质导热性为基础,研究地温场变化的地热勘探等。 地震勘探是近代发展最快的物探方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内的传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震
波在向地下传播时,遇到不同弹性地层就会产生反射波或折射波返回地面,用专门得仪器可以记录这些波,分析所得记录的特点,如波的传播时间、振动形状等,通过专门的计算或一起处理,能较准确的确定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造,甚至是直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田,盐岩矿床,个别的层状金属矿床以及解决水文地质、工程地质等问题。 电法勘探是根据岩石和矿石电学性质(如电性、电化学活动性、电磁感应特性和电性差异)来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过观测人工的、天然的电场或交变的电磁场,分析、解释这些场的特点规律达到找矿勘探的目的。电法勘探分为两大类,直流电法,包括电阻率法、充电法、自然电场法、直流激发极化法等;交流电法,包括交流激发极化法、电磁法、大地电磁场法、无线电波透视法和微波法。 重力勘探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重力加速度值得变化而进行地球物理勘探的一种方法。以牛顿万有引力为基础。只要勘探地质体与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找出重力异常,然后结合当地的地质和其他物探资料,对重力异常进行定性解释和定量解释,便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层的埋藏情况,进而找出隐状矿体存在的位置和地质构造情况。 磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一,自然界的岩石和矿石具有不同的磁性,可以 产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探,她包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁法勘探等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产;进行地质填图;研究与尤其油漆有关的地质构造及大地都造等。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探。效果显著。
浅层地震勘探实验报告 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
XXXXXXX学校实验报告
一、实验目的 通过教学实验实习，目的是使同学对浅层地震勘探技术掌握，了解浅层地震仪器的使用和仪器工作参数的选择；了解浅层地震勘探激发条件的选择，检波器的安置条件；地震反射波法野外资料的采集技术及方法，并进行资料的整理与解释；了解地震勘探野外工作施工的过程。 二、实验内容 1、使用浅层物探设备对xx场地进行实验，掌握浅层地震物探技术方法 2、使用Geogiga软件对所采集数据的资料处理（反射波法） 三、实验原理 地球物理条件 地下介质内部存在波的阻抗差，波阻抗是介质的速度和密度的乘积。具有一定厚度的地层与相邻地层存在有波阻抗差异时，才具有开展浅层地震勘探的前提。只要波遇到弹性性质不同的分界面，就会有反射界面。表中分别列出了岩土介质中的波速、平均密度以及波阻抗的变化范围。 表几种岩石的波阻抗
第四系覆盖层与基岩、砂与粘土、砾石层与粘土、砂层之间有明显的波阻抗差异和波速差异，各层具有一定的厚度时，均可形成反射界面；有断层、破碎带等地质构造情况时，在断层面上会产生断面波、弯曲界面上会产生回旋波、在断点和尖灭点上会产生绕射波等，所以来自断层面或特殊地质构造面上的反射波会有明显异常；当疏松的覆盖层或风化带饱含地下水时，其波速将会明显地增大，对与P波来说，潜水面就是一个明显的波阻抗界面；一般基岩各风化层间从上到下通常具有速度和密度递增的趋势，多数情况下基岩风化层存在3～4个速度或波阻抗界面，这些界面常与全风化、强风化、中风化、弱风化和微风化界面相一致或相接近；以上地质条件均为地震勘查提供了物理条件。 浅层地震反射波法 浅层地震反射波法是地震勘探方法中的一种。在地表向下激发地震波，当地震波向下传播遇到弹性不同的分界面时，就会发生反射，地震勘探仪器记录这些反射地震波。由于反射波在介质中传播时,其传播路径、振动强度和波形将随着通过介质的结构和弹性性质的不同而变化，根据接收到的反射波旅行时间和速度资料，就能推断解释地层结构和地质构造的形态，而根据反射波的振幅、频率、速度等参数，则可以推断地层或岩石的性质，从而达到地震勘探的目的。（图反射波法工作原理示意图）
海洋重力场、磁场军事应用的若干成果 (中国地质大学地球物理与空间信息学院，武汉 430074) 摘要 在查阅相关文献的基础上，归纳总结了目前海洋重力场、磁场在反潜作战、水雷战、应急打捞和导航系统方面的若干应用成果，并简要论述了这些应用的目的、原理和发挥作用的形式。 关键词：海洋重磁场，军事应用，成果 Some achievements of marine gravity field and magnetic field in military application Han shuaichao (Institute of Geophysics & Geomatics, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China) Abstract: On the basis of literature review, I summarized the current marine gravity field and magnetic field application achievements in antisubmarine warfare, mine warfare, emergency salvage and navigation system, and discussed the objective, principle and role in the applications briefly. Keyword: marine gravity and magnetic field, military application, achievement 1引言 众所周知，我国是四大文明古国中唯一延续至今的国家，数千年来主要发展的是以农业为基础的小农经济，因此土地的极端重要性在人们心中根深蒂固。这种根深蒂固的思想，在一段时期内发挥了积极的作用，却也带来了一个严重后果，那就是在近百年来的时间里，我们都忽略了海洋对中华民族发展的重要意义。 海洋中不仅拥有丰富的矿产资源，而且海上运输对现代工商业的发展也有重要意义，因此不管是传统海洋强国还是濒海发展中国家都将经略海洋、开发海洋作为一项基本国策，都致力于发展海上力量，建设海军，以期获得最大的海洋利益。可以预见，未来的海上作战是高科技军事实力的较量, 而高科技海军武器装备作战效能的发挥需要海洋战场环境信息的有力保障。海洋重磁场信息是海洋战场环境基础信息中极其重要的组成部分，在反潜、水雷探测、应急打捞、惯性制导等方面都有重要应用，为了在未来海战中占得先机，必须加大对海洋重磁场信息军事利用的研究。 2海洋磁力探测与反磁力探测 2.1磁力反潜
地震勘探实验报告 院系：_____________ 专业：_____________ 班级：_____________ 姓名：_____________ 2014年5月5日
地震勘探野外实验报告 一、基本任务 1.1 实验目的和要求 实验按指导书要求完成，以便通过此次实验，达到巩固和加深对校内课堂理论教学内容的理解和认识，提高分析和解决实际生产问题的能力；培养学生严肃认真的学习态度，理论联系实际，实事求是的科研作风；团结协作的精神。具体要求如下： 1、初步实践野外地震勘探各种技术工作； 2、基本掌握野外数据采集方法技术和地震仪器装备的使用和操作； 3、学习地震记录的分析与评价； 4、学习地震资料几种常规处理方法； 5、学习反射波地震勘探资料的构造解释。 1.2 实验内容 实验主要内容为：地震勘探野外数据采集方法作业，简单的数据处理和室内资料的解释成图，具体包括如下内容： 1、野外数据采集 ①工区地质、地球物理概况及地震地质条件的了解； ②测线布置依据和观测系统设计； ③排列的布设； ④仪器的学习及操作； ⑤仪器参数和观测系统参数的试验及正确设置； ⑥野外数据采集施工技术； 2、室内数据处理； 3、室内资料解释和成图 二、数据采集仪器 1、一台McSEIS-SX 48 XP地震仪（配件：一条电源线，一条大缆接受器,一个鼠标）(图一) 2、两根5m大缆 3、24个100Hz检波器 4、一块12V蓄电池 5、一条同步触发道 6、激发装置：一把18磅铁锤，一个铁块
7、测绳一根 9、罗盘一个 10、野外记录本 图一地震仪 图二部分实验仪器
三、野外地震勘探数据采集 3.1 测线的布置 测线布置的原则：主测线的方向，应尽可能地垂直地层或构造走向，并与设有地质钻井以及其他物探测线的方向重合，以利于各种勘探资料的对比分析和相互补充验证，主测线之间还应布置联络测线，以控制勘探精度。（图三） 图三测线布设 3.2 观测系统设计 反射波勘探一般采用多次覆盖系统。表示出共炮点线（含道号），共接收点线，共偏移距线，共CDP点线，并标出炮号、桩号、道号、道间距、覆盖次数和比例尺。（图四） 3.3 激发 实验采用锤击震源，采用18磅的铁锤以及15～25cm见方、重10～20kg的铁板作为锤击激发震源。激发点应平整、坚实、表层浮土应予清除，垫板要摆放平实。 3.4 接收 (1) 检波器的选择：根据勘探目的和勘探深度选择浅层反射波勘探100Hz的检波器。 (2) 检波器埋置：检波器要平稳、垂直（倾斜度应小于10o）、埋实在接收点位置上。检波器与电缆连接应正确，防止漏水造成的漏电和地面渍水造成的短路，也要防止极性接反和接触不良。（图五）
《地球物理勘探概论》实验指导书 适用专业：勘察技术与工程 安徽建筑工业学院土木工程学院 2007年10 月
前言 地球物理勘探是以培养面向国家急需的矿产勘查、工程勘探和解决环境地质实际问题的专业性科技人才为主要目标，为此设计了三类实验教学内容：一是了解型实验，主要通过操作各种地球物理方法所使用的现代仪器，使学生对各种仪器的功能有个感性认识；二是专题型实验，通过进行野外数据的采集和解释，使学生对地球物理方法的整个工作过程有个实习经历，从而可加深学生对地球物理各种方法的应用过程和效果的全面了解；三是综合型实验，各种地球物理方法同时使用，培养学生综合应用和分析问题能力。 通过实验教学提高了学生的动手和应用能力，使学生熟悉了地球物理勘探的全过程，增强了系统观念，培养了理论联系实际的作风，加深了对课程中理论、概念的认识和掌握程度，培养了理论联系实际的作风。 本指导书主要介绍了测定岩石的块体密度、拉科斯特 (LCR) 重力仪的认识与操作、质子磁力仪的认识及操作和高密度电法仪仪器认识实验等4种常见的试验方法，要求学生进行实验前要认真阅读，并掌握这些试验原理和操作过程，进一步明确为什么要做这些试验，试验参数在工程中如何应用，努力培养自己动手和分析问题的能力，巩固和提高所学的地球物理勘探理论知识。
目录 实验1 测定岩石的块体密度 (4) 实验2 拉科斯特 (LCR) 重力仪的认识与操作 (6) 实验3 质子磁力仪的认识及操作 (9) 实验4 高密度电法仪仪器认识实验 (10)
实验1：测定岩石的块体密度 实验学时：2 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的 学会测定规则岩石试件的块体密度基本方法。 二、试验方法 量积法 三、试验步骤 1、试件制备 试件加工形状：圆柱体、立方体或方柱体，并满足下列要求： （1）试件尺寸应大于岩石最大颗粒的10倍， （2）沿试件高度，直径或边长的误差不超过0.03cm； （3）试件两端面不平整度误差不超过0.005cm； （4）试件两端面应垂直试件轴线，最大偏差不超过0.25°。 （5）立方体或方柱体试件，相邻两面应互相垂直，最大偏差不超过0.25°。 每组试件制备不少于3块，不允许缺棱掉角。 2、试件描述 （1）岩石名称、颜色、矿物成分、结构、风化程度、胶结物性质等； （2）节理裂隙的发育程度及其分布； （3）试件的形态。 3、量测试件尺寸 （1）量测试件两端和中间三个断面上相互垂直的两个直径或边长，按平均值计算截面积。 （2）量测端面周边对称四点和中心点的五个高度，计算高度平均值。 尺寸量测应精确至0.001cm，尺寸量完后，按相应公式计算试件的体积(V)。
????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????梯度法电位法充电法激电测深法各类剖面法激发极化法多级测深法偶极测深三级测深法对称四级测深法电测深偶极剖面法复合对称四级剖面法对称四级剖面法联合剖面法电剖面电阻率法充电法电位法天然场法直流电法法）无线电波透视法（阴影变频法（交流激电法）甚低频法（长波法）电磁法低频点测法 天然场法交流电法电法勘探???????????声波法横波法纵波法面波法反射波法 折射波法地震勘探 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 （5.2.10)式便可求出M 、N 两点的电位. AB 在MN 间产生的电位差由上式解出大地电阻率,大地电阻率的 计算公式为上式即为在均匀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方法，通称为电法。 )11(2BM AM I U M -=πρ)11(2BN AN I U N -=πρ)1111(2BN BM AN AM I U MN +--=?πρI U K MN ?=ρBN BM AN AM K 11112+--=π
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。用ρs 表示 视电阻率与真电阻率在概念上有本质的不同，决定视电阻率值大小的因素有： 1） 不均匀体的电阻率及围岩电阻率； 2） 不均匀地质体的分布状态（形状大小、深浅及产状等）； 3） 供电电极和测量电极间的相互位置； 4） 工作装置和地质体的相对位置 电测深 电测深法是根据岩石和矿石导电性的差异，在地面上不断改变供电电极和测置电极的位置，观测和研究所供直流电场在地下介质中的分布，了解测点电阻率沿深度的变化，达到测深、找矿和解决其他地质问题的目的。 I U K MN ?= ρ
TECHNOLOGY WIND 1前言 地球物理勘探是主要有重力法、磁力法、电法、地震法等，它是区域勘探的重要方法之一。尤其是在地面地质无法进行的情况下，对覆盖区域和海洋区域进行勘探尤为有效的方法。它是用物理原理对地下矿产、地质构造进行勘探的一种方法。其作用主要是确定基岩的性质和起伏情况、沉积盖层的厚度和构造的分布特征，是一种间接的勘探方法。 2常用勘探方法 为了获得更好的解释结果，一般采用多种物探方法，然后与地质调查和地质理论相结合，最后进行综合分析判断。研究地下岩石的情况首先要分析岩石的导电性、磁性、密度、地震波传播等物理性质，地下岩石不同物理性质也不同。各种岩矿的物理性质都表现为不同的物理现象，例如磁性不同的岩石，对同一磁铁的作用力不同；密度不同的岩石，重力不同；导电性能不同的岩石在相同的电压作用下，电流分布不同；相同的振动波在不同岩石中传播速度不同。我们现在常用的方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探等。 2.1重力勘探 1）原理：重力勘探是测量由密度差异引起重力异常的地质体，确定异常地质体的空间分布特征，从而对研究区域的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种物探方法。地质体与围岩的密度存在一定差别、有足够大的体积、具有有利的埋藏条件、干扰水平低时可以采用重力勘探法。 2）重力勘探的意义：重力勘探法广泛用于勘探石油、天然气和煤；并查明区域构造，确定基底起伏，勘察盐丘、背斜等局部构造；勘探铁、铬、铜、多金属及其他金属矿产；查明与成矿有关的构造和岩体，进行间接找矿；也常用于寻找较大的、地表或者近地表的高密度矿体，并计算矿体的储量；可以探测岩溶，追索断裂破碎带等。我国早在1945年就成立了第一支重力勘探队；1975年任丘古潜山油田的发现，重力勘探做出了巨大的贡献。重力勘探法在查明区域构造特征方面，具有效率高、成本低的特点。 2.2磁法勘探 1）原理：通过探测不同岩石的磁性差异，来了解地下岩石情况的方法，称为磁法勘探。在沉积盆地中，往往会分布着各种磁性地质体，磁法勘探可以圈定磁性地质体的范围，并确定该地质体的性质。地球周围的空间存在着磁场，我们可以认为地球是一个均匀磁化球体，如果地壳某处的磁偏角和磁倾角与北京值不符合时，那么该处可能有带磁性的物质。在油气田区，如果烃类物质向地面渗漏就会形成还原环境，把岩石土壤中的氧化铁还原成磁铁矿，这时就会产出磁异常，利用专门的的仪器可以测出磁异常从而可以发现油气。 2）磁法勘探的意义：通过磁法勘探可以直接寻找磁铁矿床，普查与磁铁矿共生的弱磁性矿床和砂矿床；勘探铝土矿、锰矿、褐铁矿和菱铁矿等弱磁性沉积矿床；勘探油气田和煤田构造，研究磁性基底控制的含油气构造，圈定沉积盖层中的局部构造。 2.3电法勘探 1）原理：电法勘探是以岩石和矿物间的电性差异为基础，通过研究天然电磁场和人工电磁场的空间分布规律进行地质勘探的一种物探方法。当在地下两点供应直流电，地下就会立即形成一个电场，如果地下的导电性是均匀的，那么电流的分布也就是规则的。当然大多数情况下地下的物质分布都是非均质的，这时候的电场就会发生扭曲，电流线分 布就不是规则的，我们通过对电流线的分析，可以判断地下的各种情况。电法勘探的方法有人工场法、天然场法；按地质目标分类有金属与非金属矿电法、石油与天然气电法、水文与工程电法、煤田电法；按电磁场的时间特性分类有直流电法、交流电法、过渡过程法；按产生异常电磁场的原因分类有传导类电法、感应类电法。 2）电法勘探的意义：电法勘探使用的参数较多，应用范围较广，主要用于找水、找油气、找金属和非金属矿产、勘察地下深部地质构造等有关问题，以及各种工程建设中的基础问题。 2.4地震勘探 1）原理：人工方法引起的地震波在地层内进行传播，由于不同的地层其弹性不同，我们利用地震波在不同地层中的传播规律来勘探地下的情况，这就是地震法。我们人工或非人工震源，在地面某处激发产生地震波，当地震波在地下进行传播时，它会遇到不同的地层，在地震波传播到不同地层的分界面时会产生反射或折射，就像我们在平静的池塘中仍一块石头一样，当石头仍进池塘里会产生“水波”，“水波”向四面八方传播开来，当传到水池边上或遇到障碍物时“水波”就会反回来，这就是波的反射。当地震波到达不同地层的分界面时就像遇到障碍物的“水波”一样反回来，我们可以用专门的仪器接收这些反射波或者折射波，最后对这些波的传播时间、振动形状等特点进行分析，来判断地层的岩性。当地震波的传播速度较快时，可能是致密坚硬的岩石，当地震波在某一岩层中的传播速度较慢时，可能是疏松的岩石。利用地震波在地层中的传播特征还可以判断地下深处的构造特征，如背斜、断层、隆起、沉积盖层分布情况等等地质问题。爆炸震源是地震勘探中广泛采用的非人工震源。2）地震勘探的意义：利用地震勘探勘察油气田区域地质构造，地质测深及工程地质勘察，在资源勘探中，地震勘探是油气勘探的最有效方法。自该方法诞生后，已从模拟发展到数字，从最初的一维发展到现在的三维甚至四维，地震勘探法不仅可用于勘探比较复杂地区的油气藏，并且正向着油气开发领域渗透和拓展，它在油气勘探与开发中的地位正日益提高。 3结论 油气勘探技术的更新和油气勘探理论的发展分不开的，自从陆相生油论诞生后，我国的油气勘探理论和技术是突飞猛进。新中国成立初期，我国的石油工业主要依靠前苏联的技术装备，但是现在，我们已经可以在沙漠、戈壁、海洋、沼泽、各种复杂的山地等条件艰苦、地形复杂的地区进行勘探和开发石油和天然气。地球物理勘探属于油气勘探技术的一种，其原理都是利用各种技术手段获取地下的信息，并对最终的解释成果进行综合分析研究，来判断地表以下的各种地质情况。自然地理条件不同选择的勘探方法不同，对仪器的选择也不同，无论是哪一种勘探法都显示出地球物理勘探的优越性和其潜在的价值。无论是哪一种勘探仪器，都向着轻便、高精度、智能化的方向发展。 地球物理勘探方法综述 李国荣 （延安职业技术学院，陕西延安716000） [摘要]地球物理勘探方法是利用物理学原理，以岩石和矿物等介质的物理性质差异为物质基础，通过对地球物理场空间与时间分布规律的 观测和分析，运用现代技术，记录岩石物理现象的变化，进而掌握地下岩矿的性质及分布规律，达到寻找油气的目的。[关键词]地球物理勘探；电法勘探；地震勘探［参考文献］ [1]顾功叙.地球物理勘探基础.北京:地质出版社,1990. [2]吴功建.地球物理方法在地质和找矿中的应用.北京:地质出版社,1988.[3]张厚福.石油地质学.北京:石油工业出版社,1999. [4]孙新铭,王正东.油气田勘探.北京:石油工业出版社,2010. 科技前沿 9