第一篇：固體地球物理概論報告

固體地球物理概論結(jié)課報告

學(xué)

號：20111004124

班級序號：015112

姓

名:張虎

指導(dǎo)教師：胡正旺

地球物理學(xué)是以地球為研究對象,研究地球的各種物理現(xiàn)象，以及這些現(xiàn)象與地球運動、地球各層圈結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地球物質(zhì)的分布及遷移的關(guān)系的學(xué)科。

地球物理學(xué)最早是物理學(xué)的一個分支。廣義上說，地球物理研究的領(lǐng)域涉及天體物理學(xué)、地質(zhì)構(gòu)造物理學(xué)、大地測量學(xué)、海洋物理學(xué)、大氣物理學(xué)、空間物理學(xué)等。狹義上說，地球物理學(xué)指的是固體地球物理學(xué)，即以研究地球的各種物理特征與地球運動、地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地球內(nèi)部物質(zhì)成分及其分布等關(guān)系的學(xué)科。

固體地球物理學(xué)概論又主要研究以下幾個方面：

（1）重力學(xué)

地球的形狀、重力場的變化、物質(zhì)密度的變化與分布等等

（2）地磁學(xué)

地磁場的分布和變化、地磁場的起源、地磁場的演變等等

（3）地震學(xué)

地震發(fā)生機制與震源分布、地震波類型與傳播、地震預(yù)報等等

（4）地?zé)釋W(xué)

地溫場的分布和變化、地?zé)嵩醇捌浞植迹責(zé)岬膫鞑サ鹊?/p>

（5）地電學(xué)

地球電磁感應(yīng)特征和變化、地電結(jié)構(gòu)等等

固體地球物理概論研究思路與方法：（1）、根據(jù)地面或空中的資料和信息，了解地球深部情況；（2）、地球物理方法反演的多解性：正演問題、反演問題、精度問題（3）、地球物理方法的間接性問題（4）、建模與簡化：就是以數(shù)學(xué)公式或數(shù)值形式表征地球某種性質(zhì)或規(guī)律，它是對復(fù)雜研究客體的合理抽象和簡化，從而更能反映客體的內(nèi)在本質(zhì)。

（5）、地球物理學(xué)初值和邊值的約束作用：現(xiàn)在的地球為地球演化提供了一個作為初值（終值）的時間條件，而地面觀測又為地球內(nèi)部的物理過程提供了一個邊界條件。

地球化學(xué)與固體地球物理的研究思路與方法的聯(lián)系與差別，研究思路：（1）在搜集前人的資料的基礎(chǔ)上，提出問題，再進(jìn)行野外調(diào)查；

（2）資料及樣品的分析、檢驗；

（3）推理與模式的建立；

（4）模式的驗證。

但是，地球物理的數(shù)據(jù)采集大多是在野外就采集完成，地球化學(xué)則是先在室外采樣，回來后再在實驗室分析得來。

研究方法：地球物理方法多為間接法，通過測量電、磁、重力、地震等來間接分析物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等性質(zhì)；而地球化學(xué)多為直接法，通過對樣品化學(xué)組成的分析推測地球及部分天體的化學(xué)組成、化學(xué)作用及化學(xué)演化，這是最大的差別。但二者都以野外工作為主，再進(jìn)行室內(nèi)研究，輔以實驗?zāi)M與數(shù)字模擬。

四種地球物理場

1、重力

地球重力由兩部分組成，地球上任何一個物體，都同時受到地球的引力F和因隨地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的慣性離心力C的作用。

由牛頓萬有引力定律，有物體m所受萬有引力及物體所受的慣性離心力，兩者的矢量合為重力，即

將物體質(zhì)量去除其所受重力，可得單位質(zhì)量所受到的重力--重力場。

在地球物理學(xué)中所稱的重力就是指重力場強度，重力場強度實際上就是重力加速度。

顯然，由于慣性離心力的作用，地球形狀、內(nèi)部密度等原因，地球重力是變化的，且總體有隨緯度變化的特征。兩極處最大，赤道處最小，重力并不總指向地心。

引起地球表面重力變化的主要原因：

⑴地球的形狀--扁橢球體引力，最大變化達(dá)1800mGal；

⑵地球自轉(zhuǎn)--慣性離心力，最大變化達(dá)3400mGal；

⑶地球內(nèi)部物質(zhì)密度分布不均勻；

⑷地球表面起伏不平，最大變化達(dá)1000mGal以上；

⑸太陽與月球的引力，最大變化達(dá)0.3mGal。

是利用組成地殼的各種巖體、礦體間的密度差異所引起的地表的重力加速度值的變化而進(jìn)行地質(zhì)勘探的一種方法。它是以牛頓萬有引力定律為基礎(chǔ)的。只要勘探地質(zhì)體與其周圍巖體有一定的密度差異，就可以用精密的重力測量儀器（主要為重力儀和扭秤）找出重力異常。然后，結(jié)合工作地區(qū)的地質(zhì)和其他物探資料，對重力異常進(jìn)行定性測量和定量測量，便可以推斷覆蓋層以下密度不同的礦體與巖層埋藏情況，進(jìn)而找出隱伏礦體存在的位置和地質(zhì)構(gòu)造情況。

2、地磁

地磁場磁力線與地面相交的角度隨地磁緯度有規(guī)律地變化。為了刻畫地磁場在地面的特征，通常用一個直角坐標(biāo)系來描述，即XOY平面與地面相切，原點在地面，z軸指向地心，x軸指向地理北，y軸指向東。地磁場B在各個軸上的投影分別為Z、X、Y，在XOY平面上的投影為H，B與XOY平面的夾角為I，H與x軸的夾角為D。

B--地磁總場(磁感應(yīng)強度)

H--地磁水平分量

Z--地磁垂直分量

X--地磁北向分量

Y--地磁東向分量

I--地磁傾角

D--地磁偏角

由地殼內(nèi)的巖石礦物及地質(zhì)體在基本磁場磁化作用下所產(chǎn)生的磁場，稱之為地殼磁場，又稱為異常場或磁異常。

地磁偶極子場、大陸磁場和磁異常被稱為穩(wěn)定磁場。穩(wěn)定磁場主要源于地球內(nèi)部（占99%），有時也稱內(nèi)部磁場。

地磁的變化主要可分為長期變化和短期變化。長期變化主要由地球內(nèi)部幔核物質(zhì)運動所引起的地磁場變化，如磁極漂移、磁極倒轉(zhuǎn)等；短期變化主要由太陽風(fēng)作用與電離層擾動所引起的變化。

自然界的巖石和礦石具有不同磁性，可以產(chǎn)生各不相同的磁場，它使地球磁場在局部地區(qū)發(fā)生變化，出現(xiàn)地磁異常。利用儀器發(fā)現(xiàn)和研究這些磁異常，進(jìn)而尋找磁性礦體和研究地質(zhì)構(gòu)造的方法稱為磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁測等。磁法勘探主要用來尋找和勘探有關(guān)礦產(chǎn)（如鐵礦、鉛鋅礦、銅錦礦等）；進(jìn)行地質(zhì)填圖；研究與油氣有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造及大地構(gòu)造等問題。

3、地電

地球電磁場分為大地電場和局部電場。大地電場指的是大范圍內(nèi)的區(qū)域電場，與地球內(nèi)部圈層電性結(jié)構(gòu)有關(guān)。局部電場則是由于局部地質(zhì)造地帶物理-化學(xué)背景差異形成的，如物質(zhì)成分的差異，局部電化學(xué)作用以及地下水或破碎帶等均可形成局部電場。局部電場在地球物理勘探中可以直接應(yīng)用，如利用電法勘探尋找金屬與非金屬礦藏，地下水及工程建設(shè)中的基礎(chǔ)穩(wěn)定性等。

大地電磁場本身存在著長周期變化和短周期的變化。前者難于準(zhǔn)確進(jìn)行記錄，周期可長達(dá)幾

十、幾百甚至幾千年，與地球內(nèi)部物質(zhì)運動和演化有關(guān)；而后者(周期一般為一天以內(nèi))則與太陽活動有關(guān)，它也包括太陽日變化、地電暴、地電脈動等多種類型的變化，短周期變化的電場絕大部分是外源地磁場變化感應(yīng)的產(chǎn)物。

地電測量是根據(jù)巖石和礦石電學(xué)性質(zhì)（如導(dǎo)電性、電化學(xué)活動性、電磁感應(yīng)特性和介電性，即所謂“電性差異”）來找礦和研究地質(zhì)構(gòu)造的一種地球物理勘探方法。它是通過儀器觀測人工的、天然的電場或交變電磁場，分析、解釋這些場的特點和規(guī)律達(dá)到找礦勘探的目的。電法勘探分為兩大類。研究直流電場的，統(tǒng)稱為直流電法，包括有電阻率法、充電法、自然電場法和直流激發(fā)極化法等；研究交變電磁場的，統(tǒng)稱為交流電法，包括有交流激發(fā)極化法、電磁法、大地電磁場法、無線電波透視法和微波法等。按工作場所的差別，電法勘探又分為地面電法、坑道和井中電法、航空電法、海洋電法等。

4、地震

地震是由于地下巖石的突然破裂而引起的大地振動，這種振動以彈性波的形式向周圍介質(zhì)傳播。在地球內(nèi)部傳播的地震波稱為體波，分為縱波和橫波。振動方向與傳播方向一致的波為縱波（P波）。來自地下的縱波引起地面上下顛簸振動。振動方向與傳播方向垂直的波為橫波（S波）。來自地下的橫波能引起地面的水平晃動。由于縱波在地球內(nèi)部傳播速度大于橫波，所以地震時，縱波總是先到達(dá)地表，而橫波總落后一步。

地震勘探是利用人工激發(fā)的地震波在彈性不同的地層內(nèi)傳播規(guī)律來勘探地下的地質(zhì)情況。在地面某處激發(fā)的地震波向地下傳播時，遇到不同彈性的地層分界面就會產(chǎn)生反射波或折射波返回地面，用專門的儀器可記錄這些波，分析所得記錄的特點，如波的傳播時間、振動形狀等，通過專門的計算或儀器處理，能較準(zhǔn)確地測定這些界面的深度和形態(tài)，判斷地層的巖性。

地球物理方法探測沉船

對落入水底并被淤埋的沉船進(jìn)行調(diào)查，也是考古工作的一個方面。水域工作與陸地考古有很大差別，水面上無任何標(biāo)志可參考，就更增加了調(diào)查的難度。因而，考古調(diào)查就需要借助于先進(jìn)的地球物理方法，如地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、聲納技術(shù)、電法、磁法及地震勘察和GPS 定位等技術(shù)。

本文以作者完成的長江某區(qū)域沉船的調(diào)查為例，討論和分析在對水下被掩埋沉船的調(diào)查中，考古物探的方法選擇、數(shù)據(jù)處理及效果評價。

1999年7月及2000年元月，作者完成了長江某河段的沉船調(diào)查工作，工區(qū)內(nèi)有木船及金屬船，但只有金屬船對河道清理工作影響大。因此，查明金屬沉船的位置、規(guī)模及埋深，就是此次工作的目的。

作者解決問題的思路：沉船就材質(zhì)而言，有金屬（鐵）船與木船之分；就內(nèi)部搭載而言，物質(zhì)類型多樣化，有瓷器、木材、金屬物等；船體沉入的狀態(tài)，有擱在河床上（如中山艦）和被淤埋于河床下之差別。根據(jù)上述分析，調(diào)查金屬沉船，投入磁法勘查方式的效果通常最好。因為沉船與周圍介質(zhì)之間的磁性差異最明顯。不論沉船是擱在河床上，還是淤入河床內(nèi)，都可以使用磁法勘察技術(shù)來發(fā)現(xiàn)沉船的位置及提供沉船的埋深及規(guī)模大小等所需參數(shù)。

原理：一般來說，使用聲納探測可以發(fā)現(xiàn)河床面上的凸起物（沉船、礁石）；使用地震勘探可以發(fā)現(xiàn)淤于河床內(nèi)的沉船，只是這兩種人工場源的勘察方式一般來說必須使儀器探頭位于沉船上方才能發(fā)現(xiàn)沉船。對于木船的探測，則只有使用地震方法，才能將沉船作為非均勻物體從均勻沉積的河床中識別出來。至于所發(fā)現(xiàn)的局部非均勻體是否就是沉船，還要做進(jìn)一步的工作。當(dāng)然，如果沉船中裝有金屬物質(zhì)，也可以考慮磁法勘察方法，發(fā)現(xiàn)磁異常的反映后，再投入地震方法核

實，即投入綜合物探方法。利用磁法勘察成本低、效率高的特點及地震勘察精度高的優(yōu)勢，來完成難度較大的勘察任務(wù)。

結(jié)論：2000年春節(jié)之后，即對M2 異常下的沉船打撈，據(jù)現(xiàn)場施工人員介紹，磁測對沉船位置的確定很準(zhǔn)，打撈船到達(dá)磁測指定的地點后，第一次打撈就抓住了沉船。派潛水員下去探摸后，確認(rèn)M2 異常下是一前兩后的3 條沉船。目前正在打撈最后一條沉船

一般說來，沿海一帶的考古工作會涉及到沉船的調(diào)查，在內(nèi)地出現(xiàn)沉船考古調(diào)查的機率很少，但從表(可見，如果含有與周圍介質(zhì)有相當(dāng)差異的磚砌古墓及遺址被水淹沒后，使用磁法勘察，也可以發(fā)現(xiàn)其位置所在。對于金屬物體，磁法的探測效果是與金屬體的埋深與規(guī)模成正比的，模型試驗表明：0.5米長、直徑0.1 米的管狀磁性體的有效探測深度為3 米；直徑1米的金屬殼,殼厚0.01米的有效探測深度為(12米。由理論計算可知50米長的金屬沉船的有效探測深度在100-150米（與船型有關(guān)），如果木船中裝有較多中等磁性的貨物，也可在適當(dāng)?shù)母叨壬习l(fā)現(xiàn)其位置。

此外，磁力儀性能的提高，可以滿足連續(xù)快速數(shù)據(jù)采集的需要，其工作效率是地面磁測的1-2 倍。因此，磁法勘探作為低投入、高效率、效果好的考古物探技術(shù)可以作為水上考古的一種首選方法。經(jīng)費充足時，在淺水區(qū)可以使用地質(zhì)雷達(dá)方法，在深水區(qū)可以投入水上地震方法，雖然投入這兩種方法的費用要高，但對目標(biāo)物的探測精度要高于磁法勘察。因此，在工作時，先使用磁法普查，發(fā)現(xiàn)異常后，再在異常區(qū)投入探地雷達(dá)或水上地震方法進(jìn)行詳查，是值得推薦的最優(yōu)化。

總結(jié)

學(xué)習(xí)了本課程后，在研究地球巖石或地質(zhì)體的成因及演化過程有了一種全新的思維方式，以前學(xué)習(xí)地球化學(xué)，一直從巖石的各種元素豐度、共生組合和賦存形式及元素的遷移和循環(huán)研究某些巖石或地質(zhì)體的成因，是一種直接法，往往需要采集樣品直接測量，而地球物理通過測量巖石或地質(zhì)體的電、磁、熱、重力等性質(zhì)推斷巖石或地質(zhì)體的成分，進(jìn)而對其的形成與演化作推測，創(chuàng)建地球物理模型，反演其形成過程，是一種間接法，對于一些隱伏的地質(zhì)體或某些物體有比較好的效果，且對測量的物體無損傷（在考古、尋找沉船方面應(yīng)用比較廣泛）。總之，通過地球物理與地球化學(xué)這兩門工具，我對地球科學(xué)研究有了更深刻的理解。

在本課程的學(xué)習(xí)中，老師理論方面講的比較多，但對于像我這種地質(zhì)方面的學(xué)生，希望老師能多講些地球物理在地質(zhì)上的實際應(yīng)用及與地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)在研究地球科學(xué)時的聯(lián)系與區(qū)別。最后，謝謝老師一直以來認(rèn)真負(fù)責(zé)的教導(dǎo)！

第二篇：《地球物理儀器概論》考試大綱

碩士研究生入學(xué)考試

《地球物理儀器概論》考試大綱

課程名稱：地球物理儀器概論

適用專業(yè)：測試計量技術(shù)與儀器

參考書目：

（1）《測井儀器原理》，石油工業(yè)出版社，2010年8月版，馮啟寧主編

（2）《地震勘探儀器原理》，石油工業(yè)出版社，2006年，袁子龍主編

一、地球物理勘探部分

說明：本部分共75分，題型劃分為填空題20分，問答題40分，計算題15分。

1、地震勘探儀器的任務(wù)、地震勘探對地震勘探儀器的基本要求、地震勘探儀器歷史和現(xiàn)狀

2、震源：陸上震源、海上震源

3、地震檢波器基本原理

4、采集系統(tǒng)的基本組成：前置放大器的基本原理、濾波器的基本原理、去假頻的濾波器的作用、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、瞬時浮點放大器的基本原理、24位A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理

二、地球物理測井部分

說明：本部分共75分，題型劃分為選擇題20分，填空題25分，問答題30分。

1、電法測井儀器：電流聚焦（三側(cè)向，雙側(cè)向JSC801、Atlas 1229），感應(yīng)（雙感應(yīng)1503，國產(chǎn)半導(dǎo)體感應(yīng)）；

2、聲波測井儀器：國產(chǎn)雙發(fā)雙收；

3、放射性測井儀器：中子（Atlas2435），巖性密度（斯侖貝謝LDT）；

4、數(shù)控測井地面儀器：CLS3700系統(tǒng)組成，3752SRP，PCM及CTS數(shù)據(jù)傳輸；

知識要求：了解上述測井儀器的測量原理，基本組成框圖及各部分的主要功能，典型電路的定性分析（暫時不考成像測井儀器的有關(guān)內(nèi)容）。

第三篇：地球物理讀書報告

地球物理讀書報告

地探學(xué)院

地球物理是一個什么樣的學(xué)科？

通過在吉林大學(xué)地探學(xué)院大一一年和小學(xué)期對地球物理的學(xué)習(xí)，使我對這個專業(yè)有了更多的認(rèn)識。

地球物理學(xué)是地球科學(xué)的主要學(xué)科, 用物理學(xué)的方法和原理研究地球的形成和動力，研究范圍包括地球的水圈和大氣層。地球物理學(xué)研究廣泛系列的地質(zhì)現(xiàn)象，包括地球內(nèi)部的溫度分布；地磁場的起源、架構(gòu)和變化；大陸地殼大尺度的特征，諸如斷裂、大陸縫合線和大洋中脊。現(xiàn)代地球物理學(xué)研究延伸到地球大氣層外部的現(xiàn)象(例如，電離層電機效應(yīng)、極光放電和磁層頂電流系統(tǒng)，甚至延伸到其他行星及其衛(wèi)星的物理性質(zhì)。

地球物理學(xué)，如果狹義的理解，指的就是固體地球物理學(xué)。這一般又可分為兩大方面：研究大尺度現(xiàn)象和一般原理的叫做普通地球物理學(xué)，利用由此發(fā)展出來的方法來勘探有用礦床和石油的，叫做勘探地球物理學(xué)（或物理探礦學(xué)）。應(yīng)用于工程地質(zhì)勘探、工程檢測的發(fā)展為工程地球物理學(xué)，應(yīng)用于環(huán)境探測和監(jiān)測及環(huán)境保護(hù)而形成的環(huán)境地球物理學(xué)。地球物理學(xué)形成了獨立的分支學(xué)科：地震學(xué)、重力學(xué)、地電學(xué)、地磁學(xué)，還有正在發(fā)展可能形成地?zé)釋W(xué)。

本專業(yè)培養(yǎng)具備堅實的數(shù)理基礎(chǔ)和較系統(tǒng)的地球物理學(xué)基本理論、基本知識和基本技能，受到基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的基本訓(xùn)練，具有較好的科學(xué)素養(yǎng)及初步的教學(xué)、研究能力，能在科研機構(gòu)、高等學(xué)校或相關(guān)的技術(shù)和行政部門從事科研、教學(xué)、技術(shù)開發(fā)和管理工作的高級專門人才。業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求：本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)地球物理學(xué)方面的基本理論和基本知識，受到基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的科學(xué)思維和科學(xué)實驗訓(xùn)練，掌握地球深部構(gòu)造、地震預(yù)測、地球物理工程、能源及礦產(chǎn)資源勘察等研究與開發(fā)的基本技能。

2.地球物理學(xué)習(xí)涉及到的知識？

地球物理學(xué)是應(yīng)用物理學(xué)的原理和方法研究海洋、陸地和大氣的性質(zhì)、形態(tài)及物理過程的科學(xué)，是與天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)相交叉形成的學(xué)科。

按照國際上最常見的劃分方法，地球物理學(xué)的內(nèi)容包括：氣象學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)、地震學(xué)、地磁學(xué)、火山學(xué)、地電學(xué)、地殼構(gòu)造學(xué)、重力測量學(xué)、地?zé)釋W(xué)、地球宇宙物理學(xué)以及地質(zhì)年代學(xué)等一系列分支學(xué)科。由此可見：地球物理學(xué)的研究范圍大致可以分為固體地球物理學(xué)和空間物理學(xué)。

它是以地球為研究對象的一門應(yīng)用物理學(xué)，是天文學(xué)，物理學(xué)與地質(zhì)學(xué)之間的邊緣學(xué)科。

地球物理學(xué)應(yīng)用物理學(xué)的原理和方法研究地球形狀，內(nèi)部構(gòu)造，物質(zhì)組成及其

運動規(guī)律，探討地球起源，形成以及演化過程，為維護(hù)生態(tài)環(huán)境，預(yù)測和減輕地球 自然災(zāi)害，勘探與開發(fā)能源和資源做出貢獻(xiàn)。包擴地震學(xué)，地磁學(xué)，地電學(xué)，重力 學(xué)，地?zé)釋W(xué)，大地測量學(xué)，大地構(gòu)造物理學(xué)，地球動力學(xué)等。

研究特點：1.交叉學(xué)科 地球物理學(xué)由地質(zhì)學(xué)和物理學(xué)發(fā)展而來，隨著學(xué)科本身的發(fā)展，它不斷產(chǎn)生新的分支學(xué)科，同時促進(jìn)了各分支學(xué)科的相互交叉，加強了它與地球科學(xué)各學(xué)科之間的聯(lián)系。2.間接性 都是通過觀測和研究物理場的信息內(nèi)容實現(xiàn)地質(zhì)勘查目標(biāo)，研究的不是地質(zhì)體本身，而是其物理性質(zhì)。3 多解性正演是唯一的，而反演存在多解。不同的地質(zhì)體具有不同的物理性質(zhì)，但產(chǎn)生的物理場可能相同。不同的地質(zhì)體具有相似的物理性質(zhì)，由于觀測誤差，物理場的觀測不完整以及物理場特點研究不夠，產(chǎn)生多解。不同的地質(zhì)體具有相同的物理性質(zhì)，即使知道了地質(zhì)體的物性分布，也無法確定其地質(zhì)屬性。

3.地球物理是如何開展工作的？

地球物理工作的開展是在對地球物理知識，地質(zhì)結(jié)構(gòu)知識的基本了解上，進(jìn)行大量的野外實驗，利用地球物理儀器進(jìn)行大量數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)分析等，從而經(jīng)過一系列的步驟來得出想要的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。地球物理工作是需要大量人力，物力，財力來支持的，它應(yīng)用著幾乎最先進(jìn)的技術(shù)為社會帶來最根本的需求—資源，所以說地球物理工作是需要許多人共同合作完成的。

4.地球物理包括哪些方法技術(shù)？

地球物理主要包括四大方法：重力勘探，磁法勘探，電法勘探，地震勘探。

（1）重力勘探是利用組成地殼的各種巖體、礦體間的密度差異所引起的地表的重力加速度值的變化而進(jìn)行地質(zhì)勘探的一種方法。它是以牛頓萬有引力定律為基礎(chǔ)的。只要勘探地質(zhì)體與其周圍巖體有一定的密度差異，就可以用精密的重力測量儀器（主要為重力儀和扭秤）找出重力異常。然后，結(jié)合工作地區(qū)的地質(zhì)和其他物探資料，對重力異常進(jìn)行定性解釋和定量解釋，便可以推斷覆蓋層以下密度不同的礦體與巖層埋藏情況，進(jìn)而找出隱伏礦體存在的位置和地質(zhì)構(gòu)造情況。

測量與圍巖有密度差異的地質(zhì)體在其周圍引起的重力異常﹐以確定這些地質(zhì)體存在的空間位置﹑大小和形狀﹐從而對工作地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)分布情況作出判斷的一種地球物理勘探方法。

運用領(lǐng)域

在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查﹑礦產(chǎn)普查和勘探的各個階段都可應(yīng)用重力勘探﹐要根據(jù)具體的地質(zhì)任務(wù)設(shè)計相應(yīng)的野外工作方法。

應(yīng)用條件

應(yīng)用重力勘探的條件是﹕被探測的地質(zhì)體與圍巖的密度存在一定的差別﹔被探測的地質(zhì)體有足夠大的體積和有利的埋藏條件﹔干擾水平低。

（2）磁法勘探：

自然界的巖石和礦石具有不同磁性，可以產(chǎn)生各不相同的磁場，它使地球磁場在局部地區(qū)發(fā)生變化，出現(xiàn)地磁異常。利用儀器發(fā)現(xiàn)和研究這些磁異常，進(jìn)而尋找磁性礦體和研究地質(zhì)構(gòu)造的方法稱為磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁測等。磁法勘探主要用來尋找和勘探有關(guān)礦產(chǎn)（如鐵礦、鉛鋅礦、銅錦礦等）；進(jìn)行地質(zhì)填圖；研究與油氣有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造及大地構(gòu)造等問題。我國建國以來大多數(shù)鐵礦區(qū)、多金屬礦區(qū)及油氣田等都進(jìn)行

了大量的磁法勘探工作，取得了良好的地質(zhì)效果。磁法勘探也是基本地球物理手段，國家已納入在全國范圍內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)測量的計劃，并已基本覆蓋了全國重要地區(qū)。

測量地磁異常以確定含磁性礦物的地質(zhì)體及其他探測對象存在的空間位置和幾何形狀﹐從而對工作地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造﹑有用礦產(chǎn)分布及其他情況作出推斷。

磁性巖體及礦體產(chǎn)生的磁場疊加在地球磁場之上﹐引起地磁場的畸變。這種畸變一般稱為地磁異常。

在造巖礦物中﹐只有磁鐵礦﹑鈦磁鐵礦﹑磁黃鐵礦和磁赤鐵礦等少數(shù)礦物具有強磁性(見巖石物理性質(zhì))。因此﹐巖石及礦石的磁性強弱﹐主要決定于上述礦物的含量及分布情況。

根據(jù)測定﹐沉積巖的磁化率比巖漿巖和變質(zhì)巖的磁化率低幾個數(shù)量級。在巖漿巖中﹐基性及超基性巖的磁性最強﹐酸性巖是弱磁性或無磁性的。變質(zhì)巖的磁性決定于原巖的成分及變質(zhì)過程中的化學(xué)變化。如果原巖是花崗巖及泥巖等﹐則變質(zhì)后的巖石一般無磁性﹔如果原巖是基性噴出巖或侵入巖等﹐則變質(zhì)后的巖石一般具有中等磁性。

（3）電法勘探:

是根據(jù)巖石和礦石電學(xué)性質(zhì)（如導(dǎo)電性、電化學(xué)活動性、電磁感應(yīng)特性和介電性，即所謂“電性差異”）來找礦和研究地質(zhì)構(gòu)造的一種地球物理勘探方法。它是通過儀器觀測人工的、天然的電場或交變電磁場，分析、解釋這些場的特點和規(guī)律達(dá)到找礦勘探的目的。電法勘探分為兩大類。研究直流電場的，統(tǒng)稱為直流電法，包括有電阻率法、充電法、自然電場法和直流激發(fā)極化法等；研究交變電磁場的，統(tǒng)稱為交流電法，包括有交流激發(fā)極化法、電磁法、大地電磁場法、無線電波透視法和微波法等。按工作場所的差別，電法勘探又分為地面電法、坑道和井中電法、航空電法、海洋電法等。根據(jù)地殼中各類巖石或礦體的電磁學(xué)性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性）和電化學(xué)特性的差異，通過對人工或天然電場、電磁場或電化學(xué)場的空間分布規(guī)律和時間特性的觀測和研究，尋找不同類型有用礦床和查明地質(zhì)構(gòu)造及解決地質(zhì)問題的地球物理勘探方法。主要用于尋找金屬、非金屬礦床、勘查地下水資源和能源、解決某些工程地質(zhì)及深部地質(zhì)問題。

地殼是由不同的巖石、礦體和各種地質(zhì)構(gòu)造所組成，它們具有不同的導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性和電化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)這些性質(zhì)及其空間分布規(guī)律和時間特性，人們可以推斷礦體或地質(zhì)構(gòu)造的賦存狀態(tài)（形狀、大小、位置、產(chǎn)狀和埋藏深度）和物性參數(shù)等，從而達(dá)到勘探的目的。電法勘探具有利用物性參數(shù)多，場源、裝置形式多，觀測內(nèi)容或測量要素多及應(yīng)用范圍廣等特點。電法勘探利用巖石、礦石的物理參數(shù)，主要有電阻率（ρ）、導(dǎo)磁率（μ）、極化特性（人工體極化率η和面極化系數(shù)λ、自然極化的電位躍變Δε）和介電常數(shù)（ε）。

（4）地震勘探：

是近代發(fā)展變化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激發(fā)的地震波在彈性不同的地層內(nèi)傳播規(guī)律來勘探地下的地質(zhì)情況。在地面某處激發(fā)的地震波向

地下傳播時，遇到不同彈性的地層分界面就會產(chǎn)生反射波或折射波返回地面，用專門的儀器可記錄這些波，分析所得記錄的特點，如波的傳播時間、振動形狀等，通過專門的計算或儀器處理，能較準(zhǔn)確地測定這些界面的深度和形態(tài)，判斷地層的巖性，是勘探含油氣構(gòu)造甚至直接找油的主要物探方法，也可以用于勘探煤田、鹽巖礦床、個別的層狀金屬礦床以及解決水文地質(zhì)工程地質(zhì)等問題。近年來，應(yīng)用天然震源的各種地震勘探方法也不斷得到發(fā)展。

利用地下介質(zhì)彈性和密度的差異，通過觀測和分析大地對人工激發(fā)地震波的響應(yīng)，推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)的地球物理勘探方法叫作地震勘探。地震勘探是鉆探前勘測石油與天然氣資源的重要手段，在煤田和工程地質(zhì)勘查、區(qū)域地質(zhì)研究和地殼研究等方面，也得到廣泛應(yīng)用。

在地表以人工方法激發(fā)地震波，在向地下傳播時，遇有介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層分界面，地震波將發(fā)生反射與折射，在地表或井中用檢波器接收這種地震波。收到的地震波信號與震源特性、檢波點的位置、地震波經(jīng)過的地下巖層的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān)。通過對地震波記錄進(jìn)行處理和解釋，可以推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)。地震勘探在分層的詳細(xì)程度和勘查的精度上，都優(yōu)于其他地球物理勘探方法。地震勘探的深度一般從數(shù)十米到數(shù)十千米。

爆炸震源是地震勘探中廣泛采用的非人工震源。目前已發(fā)展了一系列地面震源，如重錘、連續(xù)震動源、氣動震源等，但陸地地震勘探經(jīng)常采用的重要震源仍為炸藥。海上地震勘探除采用炸藥震源之外，還廣泛采用空氣槍、蒸汽槍及電火花引爆氣體等方法。

地震勘探是鉆探前勘測石油與天然氣資源的重要手段。在煤田和工程地質(zhì)勘察、區(qū)域地質(zhì)研究和地殼研究等方面，地震勘探也得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代以來，對某些類型的金屬礦的勘查也有選擇地采用了地震勘探方法。

5.地球物理怎樣服務(wù)社會？

地球物理對人類社會有著重要的作用，對資源開發(fā)利用至關(guān)重要，還有災(zāi)害防護(hù)，環(huán)境保護(hù)，工程預(yù)測等十分廣泛的應(yīng)用。

1．從事地質(zhì)類專業(yè)勘查，以科研工作為主要方向，通過各種地球物理方法從事地質(zhì)研究。包括復(fù)雜地質(zhì)條件下大型巖體工程穩(wěn)定性分析的理論與方法；地震正反演及地震數(shù)據(jù)處理中的熱點問題研究；重大工程建設(shè)和城市發(fā)展中的環(huán)境工程地質(zhì)問題；災(zāi)害環(huán)境下重大工程安全性問題的基礎(chǔ)研究，滑坡形成機理與預(yù)測預(yù)報等。可以到地質(zhì)調(diào)查局、海洋局等相關(guān)單位就職或科研院所，大專院校做相關(guān)的研究，教學(xué)工作。

2、預(yù)測自然災(zāi)害，利用數(shù)字地震臺網(wǎng)和臺站觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合重力、形變等地球物理觀測手段，通過震源運動學(xué)與動力學(xué)、近斷層地面運動和重力變化場等方面的研究，為地震發(fā)生機理研究與地震預(yù)測提供理論指導(dǎo)。開展工程與城市防震減災(zāi)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究；開展地震區(qū)別理論研究，編制地震區(qū)劃圖；開展強震觀測、震

害調(diào)查場地勘測與工程機構(gòu)測試與分析;開展城市災(zāi)害預(yù)警和減災(zāi)技術(shù)、地震緊急救援技術(shù)與方法研究。

3．從事工程探測類，通過地球物理方法，探測工程、建筑進(jìn)行水文工程地質(zhì)、城市環(huán)境與建筑基礎(chǔ)以及地下管線鋪設(shè)情況的勘查等，通過工程地質(zhì)、淺層地球物理與巖土力學(xué)的理論、實驗研究和工程實踐及其信息綜合集成，認(rèn)識地球表層物質(zhì)、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及其在自然和工程作用下變形破壞機理與過程，評價工程巖土體的穩(wěn)定性及其環(huán)境效應(yīng)，尋求相應(yīng)的工程技術(shù)與處理措施，保證重大工程的安全構(gòu)筑與運行，實施工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)、改善相互協(xié)調(diào)。

4．用以勘查石油與天然氣和煤田地質(zhì)構(gòu)造，尋找金屬與非金屬礦產(chǎn)，可以到涉及到煤田、油田、礦井性質(zhì)的國有大中型企業(yè)做相關(guān)技術(shù)性工作，中石化，中石油，中海油等大型國企都有大量的地球物理學(xué)專業(yè)人才。

5．做相應(yīng)的地球物理軟件程序設(shè)計，地球物理儀器開發(fā)等工作，廣泛應(yīng)用于環(huán)保、城市給排水、地質(zhì)、冶金、衛(wèi)生防疫、商業(yè)，農(nóng)業(yè)，漁業(yè)及教育科研等多個領(lǐng)域，這是在國內(nèi)較為緊缺的行業(yè)。

6．其他工程應(yīng)用。提供區(qū)域地質(zhì)；礦產(chǎn)地質(zhì)；工程地質(zhì)勘察，地球物理勘察水文鑿井；城市地下管線勘測及系統(tǒng)建設(shè)；路、橋、基樁質(zhì)量無損檢測；地質(zhì)災(zāi)害防御與治理；地形測量、工程測量；管道測漏；地球信息系統(tǒng)建設(shè)；專題地圖制作；農(nóng)業(yè)地質(zhì)；旅游地質(zhì)；非開挖管線鋪設(shè)；巖礦測試；礦產(chǎn)品開發(fā)等服務(wù)。總之，地球物理專業(yè)主要致力于開展戰(zhàn)略性、綜合性、先導(dǎo)性的應(yīng)用基礎(chǔ)創(chuàng)新研究，以解決國家在進(jìn)行水電、礦山、油氣勘探、鐵路、交通、國防等部門工程建設(shè)中所提出的各種工程地質(zhì)力學(xué)，地質(zhì)學(xué)結(jié)構(gòu)、勘探地震資料處理難題。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，隨著市場需求的不斷增長，地球物理專業(yè)有著越來越廣闊的發(fā)展空間！

所以說，我們的專業(yè)地球物理對人類社會的發(fā)展是有著很大作用的，我們的前途是一片光明的。從現(xiàn)在開始為我們的未來，為地球物理的未來，為人類社會的未來，一起努力吧！

2011年9月19日

第四篇：地球物理測井實習(xí)報告

地球物理測井實習(xí)報告

——勝利測井公司生產(chǎn)實習(xí)

姓名：劉鵬

一． 實習(xí)內(nèi)容及過程概述

暑假期間，在蘇遠(yuǎn)大，杜慶軍，王正楷等老師的帶領(lǐng)下，我們勘查技術(shù)與工程測專業(yè)07級測井方向五個班來到了位于東營市的勝利測井公司進(jìn)行為期三周的實習(xí)。此次實習(xí)前，我們已經(jīng)完成了聲放電等各種測井方法的理論學(xué)習(xí)和實驗教學(xué)，這次親身來到測井公司實地實習(xí)為使我們對測井的認(rèn)識從理論很好的延伸到了實踐當(dāng)中。在實習(xí)的這段學(xué)習(xí)生活中，我對各種測井方法及其原理有了更深層次的認(rèn)識和理解，對各種儀器的使用方法和操作流程也有了一定的了解，對在實際測井中會遇到的問題和解決辦法有了初步的思考方向。

總的來說，此次測井生產(chǎn)實習(xí)是我受益匪淺，在將來的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中也必定會起到很大的輔助作

用。

實習(xí)內(nèi)容和學(xué)時安排如下：

（一）室內(nèi)課堂講述（1天）

包括測井施工安全，測井?dāng)?shù)據(jù)采集，處理，解釋，應(yīng)用各環(huán)節(jié)的講解。

通過室內(nèi)的課堂講述使我們掌握測井生產(chǎn)施工的流程和安全注意事項，了解地球物理測井在石油工

業(yè)中的地位和作用。

（二）現(xiàn)場參觀（1天）

由公司相關(guān)人員帶隊，分成四個小組，分別對勝利測井三分公司，四分公司，五分公司和解釋中心進(jìn)行參觀。現(xiàn)場了解數(shù)據(jù)采集作業(yè)公司小隊，測井儀器的研發(fā)制造，測井?dāng)?shù)據(jù)的處理和解釋，油層射孔開

發(fā)小隊的參觀認(rèn)識。

通過參觀對現(xiàn)場不同地球物理測井方法的井下儀器能夠識別和辨認(rèn)，對地面的控制系統(tǒng)的組成和功能有所認(rèn)識，對測井?dāng)?shù)據(jù)處理和解釋的流程和作用有清楚的認(rèn)識，對油層的射孔開發(fā)有一定的認(rèn)識。

（三）分組輪流蹲點深入認(rèn)識體驗（2*4天）

根據(jù)目前測井公司的職能分工情況，分成四組，分配到會解，國產(chǎn)儀器裝備分公司，引進(jìn)測井儀器裝備分公司，生產(chǎn)測井四個下屬單位，隔兩天小組輪換一次，深入了解數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)處理及綜合解釋

各環(huán)節(jié)的情況和作用。

二． 對地球物理測井的認(rèn)識

（一）地球物理測井

1）測井在勘探開發(fā)中的作用位置

測井技術(shù)又稱為地球物理測井技術(shù)，是一種井下油氣勘探的重要手段，是在鉆探井中使用反映熱、聲、電、光、磁和核放射性等物理性質(zhì)的儀器測量地層的各種物理信息；通過對這些信息按各自的物理原理和它們之間相互聯(lián)系進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和解釋，辨別地下巖石的孔隙性、滲透性和流體性質(zhì)及其分布，用于發(fā)現(xiàn)油氣藏，評估油氣儲量及其產(chǎn)量。測井技術(shù)在油氣田開發(fā)和鉆井工程中也有廣泛的用途。測井技術(shù)還是勘探煤、鹽、硫、石膏、金屬、地?zé)帷⒌叵滤⒎派湫缘鹊V產(chǎn)資源的重要方法和有效手段，并擴展到工

程地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用。在油氣藏勘探開發(fā)中測井技術(shù)是地質(zhì)家和油氣藏開發(fā)工程師的“眼睛”，通過測井獲得的測井資料是測井評價、地質(zhì)研究和油氣藏開發(fā)的科學(xué)依據(jù)。測井概括起來主要

有以下幾個方面的作用：

1、確定巖層深度。結(jié)合鉆井資料，共同確定地質(zhì)體的深度。

2、識別巖性。通過對已知巖性對測井資料的正演規(guī)律，利用測井資料進(jìn)行巖性識別，直致確定巖石的成份。

3、識別、評價儲集層。利用測井資料，計算出儲集層的孔隙度、飽和度、滲透率等參數(shù)，從而評價

儲集層的經(jīng)濟(jì)價值。

4、對工程質(zhì)量進(jìn)行定量測量和監(jiān)督。可以利用測井資料評價鉆井井身結(jié)構(gòu)，及后續(xù)工序中的固井質(zhì)

量，壓力質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督。

5、結(jié)合物探、地質(zhì)資料可以對整個區(qū)域地質(zhì)、及所含流體在橫向和縱向上的連續(xù)性進(jìn)行描述。為后

續(xù)勘探開發(fā)提供依據(jù)。特別是可以在油田開發(fā)過程中，進(jìn)行動態(tài)檢測。

6、研究地層壓力，巖石強度，地應(yīng)力等，為鉆井等工程實施提供有利的科學(xué)依據(jù)。

2）測井個流程環(huán)節(jié)解決的問題

本次實習(xí)的主要內(nèi)容包括：射孔、測試、井下儀器、測井解釋、地面儀器、測井工藝、現(xiàn)場測井觀

摩、綜合錄井。下面僅做簡單的闡述：

射孔是將射孔槍送到預(yù)定的深度后，進(jìn)行校深、點火，利用聚能罩聚集很高的能量，爆炸將射孔彈射出，穿透套管和地層，從而達(dá)到形成通道的目的。射孔是一種完井手段，主要是讓地層中的油氣能通過射孔通道流入井筒內(nèi)。射孔完成的主要任務(wù)包括井下射孔、卡鉆的判斷、井壁取芯。在射孔作業(yè)中常遇到的問題有射孔彈在井下不爆炸而在工作地面爆炸造成人員傷亡、誤射孔、卡槍。實習(xí)前以為射孔是一件很簡單的事情，經(jīng)過老師的講解，現(xiàn)在我才發(fā)現(xiàn)射孔是一個復(fù)雜而重要的工作，在射孔作業(yè)中一定要注

意安全。

測試是試油的一種手段，它是指在動態(tài)條件下對油氣層進(jìn)行評價，從而得到地層壓力，溫度，地層產(chǎn)出流體性質(zhì)的判斷，滲透率，測試影響半徑，油氣的邊界等。測試分為兩大類，一類是裸眼井測試，另一類是套管井測試。其中裸眼井測試是一種不穩(wěn)定的測試，一般風(fēng)險較大，因此測試時間不宜過長，一般井下不超過8小時；而套管井測試是一種穩(wěn)定測試，風(fēng)險較小，測試時間長，測試過程中可能出現(xiàn)層位污染，需要開井10分鐘，然后關(guān)井，再開井充分流動，觀察兩次流動壓力是否一樣。通過聽取老師的講解

和對儀器的觀察，我對測試這個在學(xué)校并沒有接觸過的過程有了一定的了解。

井下儀器的觀察，在儀器車間我們觀看了普通聲波探頭、長源距聲波探頭、硬電極、雙感應(yīng)探頭、微球形聚焦探頭、巖性密度探頭、地層傾角方位探頭、補償中子測井儀、雙側(cè)向測井儀等一系列的井下裝置和設(shè)備。井下儀器除了有這些探頭外還包括電子線路和防轉(zhuǎn)短節(jié)。以前只是在課本上看到過一些井下測井儀器的圖片和文字描述，這次身臨其境的看到了實際的儀器，發(fā)現(xiàn)和自己想象當(dāng)中的還是有一定的出入的。通過觀察這些儀器，加深了我對測井儀器及測井原理的進(jìn)一步認(rèn)識。

測井解釋包括資料的上井驗收和資料解釋。上井驗收時要看測井曲線是否符合標(biāo)準(zhǔn)；測井解釋時一般利用計算機作為工具來對測量的曲線進(jìn)行解釋，陸相一般為沙泥巖剖面、海相為碳酸鹽剖面，可以利用測井曲線來劃分剖面，識別巖性計算參數(shù)。一般要先對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行解編和轉(zhuǎn)換，還要進(jìn)行深度校正。可用來識別巖性的曲線包括自然伽馬、自然電位、井經(jīng)；測量孔隙度的曲線有聲波、密度、中子；測量電阻率的曲線一般有雙側(cè)向和微球的組合、感應(yīng)測井和八側(cè)向的組合。另外還有一些測井新方法，比如過套管電阻率測井、中子壽命測井、脈沖中子測井等。通過這些學(xué)習(xí)，是我對測井資料的解釋過程有了新的了

解，知道了要從多條曲線來綜合判斷巖性劃分巖層，而且測得的曲線并不是像課本上的那些那么有特點，我們要根據(jù)實際情況綜合各種信息來綜合判斷。

地面系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷的從模擬信號到數(shù)字信號，又從數(shù)字信號發(fā)展到現(xiàn)在的成像測井。在早期的測井地面系統(tǒng)中，絞車與通信設(shè)備兩者是單獨的，通過設(shè)備連接在一起，而現(xiàn)在的操作室和絞車在同一

輛車上。現(xiàn)在使用的主要是SL-6000

測井工藝方面我們主要了解了，測井的電纜。電纜分為單芯電纜，四芯電纜和七芯電纜。直徑

5.6mm的單芯電纜主要用于生產(chǎn)井測氣、水剖面；直徑11.8mm的七芯電纜是現(xiàn)在測井的常用電纜。

錄井技術(shù)是油氣勘探開發(fā)活動中最基本的技術(shù),是發(fā)現(xiàn)、評估油氣藏最及時、最直接的手段，具有獲取地下信息及時、多樣，分析解釋快捷的特點。錄井包括綜合錄井、地址錄井、地化錄井、熒光錄井、核磁共振錄井等（以綜合錄井為主）。錄井作業(yè)需要注意的問題是，在井口和鉆臺上要安裝H2S監(jiān)測器，停鉆時尤其可能出現(xiàn)井噴或造成H2S逸散事故的發(fā)生。通過老師講解錄井的相關(guān)知識，我對錄井有了初步的了解，對錄井流程有了基本的認(rèn)識。通過參觀錄井儀器平臺，對錄井儀器和錄井過程有了進(jìn)一步的認(rèn)識。

（二）測井的方法原理與儀器結(jié)構(gòu)

地球物理測井的應(yīng)用范圍如下：確定井剖面的巖石性質(zhì),評價油（氣）、水層，并確定其埋藏深度及有效厚度；測量計算儲量所需要的各種地質(zhì)參數(shù)，如巖性成分、孔隙度、飽和度、滲透率煤田儲量計算參數(shù)等；確定地層傾角、巖層走向和方位，以及鉆孔傾角和方位角，研究沉積環(huán)境等；檢查井下技術(shù)情況，如檢查固井質(zhì)量和套管破裂情況等。一般按所探測的巖石物理性質(zhì)或探測目的可分為電法測井、聲波測井、放射性測井等。

1.電法測井

根據(jù)油（氣）層、煤層或其他探測目標(biāo)與周圍介質(zhì)在電性上的差異，采用下井裝置沿鉆孔剖面記錄

巖層的電阻率、電導(dǎo)率、介電常數(shù)及自然電位的變化。電法測井包括以下幾種：

① 電阻率測井

使用簡單的下井裝置(電極系)探測巖層電阻率，以研究巖層的電性特征。由于影響因素較多，其測量結(jié)果稱為視電阻率。電阻率測井按其電極系的組合及排列方式不同，又分為梯度電極系測井及電位電極系

測井。

② 微電極測井

在電阻率測井的基礎(chǔ)上發(fā)展了微電極測井。它用于測量靠近井壁附近很小一部分泥餅和沖洗帶地層的電阻率，能較準(zhǔn)確地指示泥餅的存在及劃分滲透性地層，能區(qū)分儲集層中的薄夾層(非滲透層)以及準(zhǔn)確

地確定地層厚度。

③ 側(cè)向測井

是一種聚焦電阻率測井方法，主要用于高電阻、薄地層及鹽水泥漿測井。根據(jù)同性電相斥的原理，在供電電極（又稱主電極）的上方和下方裝有聚焦電極，用聚焦電流控制主電流路徑，使它只沿側(cè)向（垂直井軸方向）流入地層。由于側(cè)向測井電極系結(jié)構(gòu)不同(如雙側(cè)向電極系的淺側(cè)向電極系和深側(cè)向電極系)，聚焦電流對主電流的屏蔽作用大小不同，因而它們具有不同的徑向探測深度。

④ 感應(yīng)測井

是一種探測地層電導(dǎo)率的測井方法。該方法根據(jù)電磁感應(yīng)原理，測量地層中渦流的次生電磁場在接收線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，以確定地層的電導(dǎo)率。它是淡水泥漿井和油基泥漿井有效的一種測井方法。

同時它特別適用于低電阻率巖層的探測，包括離子導(dǎo)電的含高礦化度地層水的油（氣）、水層和電子導(dǎo)電的金屬礦層。

⑤ 介電測井

是探測巖石介電常數(shù)的一種測井方法。由于水的介電常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油（氣）和造巖礦物的介電常數(shù)，所以它可用于判斷油田開發(fā)中出現(xiàn)的水淹層，并提供估計油層殘余油飽和度及含水量多少的可能性。

⑥ 自然電位測井

沿鉆孔剖面測量移動電極與地面地極之間的自然電場。自然電位通常是由于地層水和泥漿濾液之間的離子擴散作用及巖層對離子的吸附作用而產(chǎn)生的。因此，自然電位曲線可用來指示滲透層，確定地層界面、地層水礦化度以及泥質(zhì)含量。在油(氣)井中，它與電阻率測井組合，可以劃分油（氣）、水層并

進(jìn)行地層對比等。

2.聲波測井

利用巖石的聲波傳播特性研究鉆孔剖面巖層地質(zhì)特征和井下工程情況。聲波測井按其探測目的不同，可分為聲速測井和聲幅測井兩類。常用的聲波測井方法有：聲速測井（縱波速度和橫波速度）、聲幅

測井、聲波變密度測井（或稱微地震測井）、聲波電視測井等。

① 聲速測井

記錄聲波沿井壁各地層滑行時經(jīng)過某一長度所需要的時間，主要用于確定巖性、孔隙度和指示氣層。它與密度測井進(jìn)行綜合解釋，可以確定地層聲阻抗和灰層的灰分，同時還可以合成垂直地震剖面。

② 聲幅測井

測量聲波初至波前半周幅度的衰減。分為裸眼聲幅測井及固井聲幅測井。裸眼聲幅測井主要用來尋

找鉆孔剖面上的裂縫帶；固井聲幅測井主要用于檢查固井質(zhì)量及確定水泥返回高度。

③ 聲波變密度測井

是一種全波波形測井。在套管井中，它能檢查套管與水泥環(huán)和水泥環(huán)與地層膠結(jié)程度的好壞，也是檢查固井質(zhì)量的有效方法之一。在裸眼中,它用于確定巖石的橫波速度,計算巖石彈性參數(shù)（泊松比、楊氏模

量、切變模量等），對于評價煤層的巖石強度特別有用。

④ 聲波電視測井

利用超聲波的傳播與反射，來反映井壁物體形象的測井方法。主要用途是：拍攝井下套管的照片，以檢查套管射孔后的質(zhì)量及套管的工程問題；在裸眼井內(nèi)拍攝井下碳酸鹽巖層和煤層的井壁照片，以

確定巖層裂縫及溶洞的形狀。

3.放射性測井

測量井剖面巖石的天然放射性射線強度，或測量經(jīng)過放射性源照射后，巖石所產(chǎn)生的次生放射

性射線強度,用以發(fā)現(xiàn)放射性礦藏，確定巖石成分,計算巖石物性參數(shù)，判斷氣層等。

生產(chǎn)測井

測量套管井內(nèi)流體的流量、含水率、壓力、溫度等參數(shù)。它是在射孔作業(yè)以后進(jìn)行的油井生產(chǎn)動態(tài)測井。此外，在水文地質(zhì)勘探中也有廣泛用途。生產(chǎn)測井可以分為流量測井、含水率測井、壓力測井

及溫度測井等。

數(shù)據(jù)處理和解釋 各種測井儀所記錄的測井信息，分為數(shù)字磁帶記錄和連續(xù)的模擬曲線照像記錄兩類。后者屬于老的記錄方式，當(dāng)需要使用計算機處理時，必須通過數(shù)字化儀對連續(xù)的模擬曲線進(jìn)行采樣，并將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)字磁帶上。

數(shù)據(jù)處理

測井?dāng)?shù)據(jù)處理的對象是記錄在磁帶上的由測井儀器所獲得經(jīng)過采樣的各種物理信息。在磁帶上記錄的有地層電阻率、電導(dǎo)率、巖石體積密度、聲波時差、自然電位以及人工放射性和自然放射性射線強

度等。

測井?dāng)?shù)據(jù)的處理是通過由不同功能的環(huán)節(jié)組成的流程來實現(xiàn)。通常包括以下幾個主要環(huán)節(jié)：① 野外磁帶的檢查與預(yù)處理 野外磁帶的檢查，是用程序?qū)⒋艓嫌涗浀臄?shù)據(jù)打印出來，以

檢查各種數(shù)據(jù)文件的鑒別號、深度值、采樣間距、采樣數(shù)據(jù)是否合理、準(zhǔn)確。

預(yù)處理的目的是，將野外磁帶處理成便于計算機使用的室內(nèi)磁帶。其內(nèi)容是改變記錄格式，對野外磁帶數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、刻度、校正及歸類排列，從而得到采樣間距一致、深度對齊、數(shù)據(jù)正確的室內(nèi)磁

帶。

② 處理 應(yīng)用各種測井分析程序?qū)κ覂?nèi)磁帶上的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行自動處理解釋，獲得鉆孔中目的層的有效孔隙度、含水飽和度、原始油氣體積、可動油氣體積、滲透率、次生孔隙度指數(shù)、巖石礦物成分等十幾個地質(zhì)參數(shù)，并以數(shù)據(jù)或連續(xù)曲線圖的方式顯示出來。處理中，還可以采用交會圖技術(shù)，檢查原

始測井?dāng)?shù)據(jù)質(zhì)量，選擇解釋模型及解釋參數(shù)等。

解釋

根據(jù)處理后所得到的數(shù)據(jù)或地質(zhì)參數(shù)曲線，對鉆孔的目的層作出定性、定量評價。對石油勘探與開發(fā)則包括判斷巖性、判斷油、氣、水層、計算油氣儲量等；對煤田勘探則主要是劃分煤層、并對煤層的品位作出評價。圖1和圖2是油田中碳酸鹽巖剖面和砂－泥巖剖面計算機處理解釋成果圖的實例。圖中:巖石體積成分為顯示地層有效孔隙度(Фe)、粘土含量(Vc)和巖石骨架礦物含量(Vm)測井解釋曲線;流體體積成分為顯示地層有效孔隙體積()、沖洗帶地層含水孔隙體積()和原狀地層含水孔隙體積(V·ФW =ФSW)測井解釋曲線；油氣分析為顯示原狀地層含水飽和度(SW)、沖洗帶地層殘余油氣體積(Vhr=Ф ·Shr)和沖洗帶地層殘余油氣質(zhì)量(mhr=Ф·Shr·ρh)測井解釋曲線；地層特征就是顯示地層次生孔隙度指數(shù)(SPI)、平均巖石骨架顆粒密度()和滲透率指數(shù)(KI)測井解釋曲線。在地層體積成分與流體成分之間顯示一條井徑差值曲線。

（三）不同測井項目的應(yīng)用

自然伽馬 GR API，倫琴/小時 自然界的天然反射性 可以求泥質(zhì)含量和粒度 泥質(zhì)含量，放射性礦物是主要影響因素，而井徑是主要的導(dǎo)致儀器測不準(zhǔn)地層真實

值的因素

自然電位 SP mv 地層的天然電位差 識別滲透層 地層水和泥漿濾液的變化，泥

質(zhì)含量的不同是主要影響因素

井徑 CAL，HCAL m,cm,inch 井筒的直徑 判斷是否存在擴徑/縮徑 用于曲線校正 深探測電阻率ILD 姆歐，西門子 原裝地層視電阻率 判別地層的流體 主要影

響因素是地層水礦化度，泥漿侵入，泥質(zhì)含量等

淺探測電阻率 ILM 姆歐，西門子 過渡帶視電阻率 判別地層的流體 主要影響因

素是地層水礦化度，泥漿侵入，泥質(zhì)含量等

微球聚焦 MSFL 姆歐 過渡帶視電阻率 判別地層的流體 主要影響因素是地層水

礦化度，泥漿侵入，泥質(zhì)含量等

（四）測井資料的處理方法

三．結(jié)論與感受

這次實習(xí)利用了暑假的時間，天氣很熱、條件很苦，但是同學(xué)們的求知欲望并沒有因為外部的條件不好而減退，每次都按時出工，準(zhǔn)時到達(dá)實習(xí)現(xiàn)場。實習(xí)中我真切感受到了油田的生活，雖然和以前想象中的有很大的差別，但我人就對自己選擇的道路堅定不移，對自己作為石油人感到自豪。在實習(xí)的時候我同時也覺得我們大學(xué)生在學(xué)校呆的時間長了，眼界受到了一定的限制，思考問題的方法和解決問題的方式有時候也很極端，我想這也是在我們步入社會后應(yīng)該學(xué)習(xí)和提高的。所以我認(rèn)為，如果有走出校園到神會上去實踐的機會，我們一定不要放過，親身經(jīng)歷的社會經(jīng)驗不僅可以豐富我們的閱歷同時更重要的時會讓

我們提高發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法和效率。

最后在此要感謝學(xué)院給我們提供了這樣一個鞏固加深理解知識的實習(xí)機會，還要感謝蘇遠(yuǎn)大老師、杜慶軍老師、王正楷老師在實習(xí)過程中對我們無微不至的關(guān)懷和照顧，同時也感謝勝利測井公司能夠合理安排我們的實習(xí)內(nèi)容和工程師師傅對我們的細(xì)心講解。最后，對油田那些不辭辛苦給我們講解知識的師傅們表示深深的敬意和由衷的感謝。

第五篇：勘察地球物理實訓(xùn)報告

勘察地球物理實訓(xùn)報告

目

錄

第一章 勘查地球物理實驗課的任務(wù)和要求.................................................................................2

一、課程目的與任務(wù)...............................................................................................................2

第二章 實驗一 磁法勘探數(shù)據(jù)采集和資料處理...................................................................3

一、實驗?zāi)康?..........................................................................................................................3

二、磁法勘探的原理...............................................................................................................3

三、實驗內(nèi)容及步驟...............................................................................................................3 第三章 實驗二 高密度電法數(shù)據(jù)采集和資料處理.......................................................................8

一、實驗?zāi)康?..........................................................................................................................8

二、高密度電法的勘探原理...................................................................................................8

三、實驗內(nèi)容及步驟...............................................................................................................8

八、總結(jié).................................................................................................................................11 第四章 實驗三 地質(zhì)雷達(dá)實驗.....................................................................................................11

一、實驗?zāi)康?........................................................................................................................11

二、地質(zhì)雷達(dá)的勘探原理.....................................................................................................11

三、實驗內(nèi)容及步驟.............................................................................................................12 第五章 實驗四 γ射線衍射儀實驗.............................................................................................16

一、實驗?zāi)康?........................................................................................................................16

二、γ射線衍射儀原理.........................................................................................................16 參考文獻(xiàn).........................................................................................................................................18

第一章 勘查地球物理實驗課的任務(wù)和要求

通過本課程的學(xué)習(xí)，對地球物理學(xué)中的重力、磁法和電法勘探的野外數(shù)據(jù)采集過程、數(shù)據(jù)處理流程、各勘探方法基本處理、解釋軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的地質(zhì)地球物理解釋過程等有基本的認(rèn)識和掌握，熟悉各種勘探方法的整個工作原理和處理解釋流程以及實習(xí)報告編寫等過程，對本專業(yè)所從事工作的性質(zhì)、手段、方法以及新技術(shù)、新方法有有一個全面的了解，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作和計算技能以及綜合分析問題的獨立工作能力，鞏固已學(xué)過的專業(yè)知識，為下一步進(jìn)入專業(yè)課程和畢業(yè)論文階段以及今后走上本專業(yè)的工作崗位打下基礎(chǔ)。

一、課程目的與任務(wù)

（一）實課的目的

1.培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析和解決野外實際問題的能力，并在綜合分析問題方面得到初步訓(xùn)練。

2.鞏固課堂理論教學(xué)成果，理論聯(lián)系實際，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)各種地球物理方法打好基礎(chǔ)。3.培養(yǎng)學(xué)生組織和管理生產(chǎn)的能力。

（二）實驗的任務(wù)

1.初步掌握重、磁、電等各種物探方法在野外施工中各個環(huán)節(jié)的基本工作方法和技術(shù)要求。2.能熟系各類專業(yè)儀器的操作過程，了解儀器及保證儀器安全的主要措施。

3.掌握各方法的工作設(shè)計、資料整理、圖件繪制、推斷解釋和報告編寫，要求每人能獨立完成各方法實驗報告。

（三）課程基本要求

水文、工程物探是一門實踐性很強的課程，該實驗課的任務(wù)是：使學(xué)生加深對水文、工程物探的基本理論和方法的理解，掌握物探儀器的原理與操作方法，為野外實踐打下基礎(chǔ)，為了達(dá)到上述目的,要求學(xué)生做到：

1.做好實驗前準(zhǔn)備工作

預(yù)習(xí)是為做好實驗奠定必要的基礎(chǔ)，明確實驗?zāi)康摹⑷蝿?wù)、有關(guān)原理、操作步驟及注意事項，做到心中有數(shù)。

2.嚴(yán)謹(jǐn)求實

實驗時要求按照操作步驟進(jìn)行，認(rèn)真記錄觀測數(shù)據(jù)，善于思考，學(xué)會運用所學(xué)理論知識解釋實驗曲線，研究實驗中出現(xiàn)的問題。

3.遵從實驗教師的指導(dǎo)

要嚴(yán)格按照實驗要求進(jìn)行實驗，如出現(xiàn)意外，要及時向老師匯報，以免發(fā)生

意外事故。

4.注意安全

學(xué)生實驗過程中，要熟練實驗室環(huán)境（水、電等）嚴(yán)格遵守實驗室安全守則。

5.儀器的使用

使用儀器前要事先檢查儀器是否完好，使用時要嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行，如發(fā)現(xiàn)儀器有故障，應(yīng)立即停止使用，報告老師及時處理，不得私自進(jìn)行。

6.實驗報告

一個實驗報告大體包括下列內(nèi)容：實驗名稱、實驗日期、實驗?zāi)康摹⒑喴怼⒅饕獙嶒灢襟E的簡要描述、測量所得數(shù)據(jù)、計算和分析結(jié)果，問題和討論等。

第二章 實驗一 磁法勘探數(shù)據(jù)采集和資料處理

實驗學(xué)時：5學(xué)時

實驗地點：地球物理勘查實驗室 實驗依據(jù)：《勘查地球物理學(xué)》實驗教學(xué)大綱 實驗日期：

一、實驗?zāi)康?/p>

1.學(xué)習(xí)磁法勘探數(shù)據(jù)采集工作方法；了解數(shù)據(jù)處理的基本流程。

二、磁法勘探的原理

磁法勘探是以巖礦石間的磁性差異為基礎(chǔ)，通過接收和研究地質(zhì)體（構(gòu)造或礦體等）在地表及其周圍空間產(chǎn)生的地球磁場的變化和特征來推斷地質(zhì)體存在狀態(tài)（產(chǎn)狀、埋深、規(guī)模等）的一種物探方法。

三、實驗內(nèi)容及步驟

（一）實驗內(nèi)容

本實驗在室外使用高精度磁力儀做剖面觀測，學(xué)習(xí)磁法勘探的野外工作過程和儀器操作，對觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，編寫實驗報告。

（二）儀器

G856質(zhì)子磁力儀，探頭及相關(guān)的儀器配件。

（三）實驗的主要步驟

（1）布置測線、測點。（2）將磁力儀與探頭連接。

（3）測線測量時通常2-3 人一組，由一人拿探頭，一人兼做記錄，或單獨由一人記錄。

（4）打開儀器，設(shè)置日期和時間、設(shè)置線號、設(shè)置點號和調(diào)諧場等參數(shù)，具體操作見儀器使用說明書。

（5）逐個測點進(jìn)行磁場觀測，并記錄觀測值，完成剖面上所有測點的觀測。（6）對觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，繪制磁場變化的剖面圖，分析剖面上的磁場變化特征，編寫實驗報告。

（四）磁法觀測的注意事項

（1）質(zhì)子磁力儀操作員應(yīng)按常規(guī)磁法儀器操作規(guī)范要求，在進(jìn)行高精度磁測，在地質(zhì)勘探方面使用，則需用一臺儀器在測區(qū)附近做日變觀測。

（2）操作人員身上一定要清理掉一切鐵磁性物體，觀測時羅盤應(yīng)遠(yuǎn)離儀器5m 以上，要遠(yuǎn)離汽車30m 以上，其它人員也要與儀器保持距離。

（3）對于高精度測量的測區(qū)應(yīng)是電磁干擾小，磁場梯度較小，遇到強磁性干擾時（鐵路、高壓線等），須合理移動點位，并記錄在案。

（4）要注意儀器安全，防止碰撞。

（五）實驗報告：

該次實驗地點為昆工蓮華校區(qū)足球場，全班共分六組實驗測量，結(jié)果如下圖所示，圖1-1為向上延拓圖對比圖。通過對比可以清楚地看出磁異常現(xiàn)象。

圖1-1.向上延拓（5m）對比圖

圖1-2從上到下分別為單組測量的剖面測量磁場圖，背景磁場圖和分離出來的局部磁異常圖，圖中可明顯的看到從左到右有明顯的三個正磁異常區(qū)，最大值為40nt.1-2 數(shù)據(jù)的圓滑

圖1-3為該局部場擬合剖面模型，擬合參數(shù)為磁傾角-60度，磁偏角0度，磁化強度100nt。

圖1-3 圖 1-4為各個測量小組數(shù)據(jù)綜合起來的磁異常等值線圖和向上延拓5km后的磁異常圖，通過延拓，壓制了局部場，突出了背景場，從圖中可知，該區(qū)主要

表現(xiàn)出東向的負(fù)異常和西向的正異常

圖1-4

第三章 實驗二 高密度電法數(shù)據(jù)采集和資料處理

實驗學(xué)時：6學(xué)時

實驗地點：地球物理勘查實驗室 實驗依據(jù)：《勘查地球物理學(xué)》實驗教學(xué)大綱 實驗日期：

一、實驗?zāi)康?/p>

1.學(xué)習(xí)高密度電阻率法數(shù)據(jù)采集工作方法；了解數(shù)據(jù)處理的基本流程。

二、高密度電法的勘探原理

高密度電法的基本工作原理與常規(guī)電阻率法大體相同。它是以巖土體的電性差異為基礎(chǔ)的一種電探方法,根據(jù)在施加電場作用下地中傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律,推斷地下具有不同電阻率的地質(zhì)體的賦存情況。高密度電法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由主機、多路電極轉(zhuǎn)換器、電極系3 部分組成。多路電極轉(zhuǎn)換器通過電纜控制電極系各電極的供電與測量狀態(tài)。主機通過通訊電纜、供電電纜向多路電極轉(zhuǎn)換器發(fā)出工作指令、向電極供電并接收、存貯測量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集結(jié)果自動存入主機,主機通過通訊軟件把原始數(shù)據(jù)傳輸給計算機。計算機將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成處理軟件要求的數(shù)據(jù)格式,經(jīng)相應(yīng)處理模塊進(jìn)行畸變點剔除、地形校正等預(yù)處理后,做視電阻率等值線圖。在等值線圖上根據(jù)視電阻率的變化特征結(jié)合鉆探、地質(zhì)調(diào)查資料作地質(zhì)解釋,并繪制出物探成果解釋圖。

三、實驗內(nèi)容及步驟

（一）實驗內(nèi)容

本實驗在室外采用溫納裝置做剖面觀測，學(xué)習(xí)電法勘探的野外工作過程和儀器操作，對觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，編寫實驗報告。

（二）儀器

高密度電阻率勘探工作儀器包括測量系統(tǒng)和反演軟件系統(tǒng)。測量系統(tǒng)包括WDJD-3多功能數(shù)字直流激電儀（測控主機）和WDZJ-3多路電極轉(zhuǎn)換器。該系統(tǒng)具有存儲量大、測量準(zhǔn)確快速、操作方便等特點，并且可方便地與國內(nèi)常用高密度電法處理軟件配合使用。

（三）裝置形式

采用的裝置形式為：固定斷面掃描裝置α排列（溫納裝置AMNB）見圖1-1。

測量時，AM=MN=NB為一個電極間距，A、B、M、N逐點同時向右移動，得到一條剖面線；接著AM、MN、NB增大一個電極間距，A、B、M、N逐點同時向右移動，得到另一條剖面線；依此不斷掃描下去，得到倒梯形斷面，由于供電電極AB和MN均按一定比例增大，所以在反映深部信息是有比較好的效果。

圖3-1 α排列（溫納裝置AMNB）裝置

（四）各項檢查

檢查項目包括：主機電源電壓，轉(zhuǎn)換電極控制器開關(guān)，轉(zhuǎn)換電極控制器電源電壓，主機各接線柱之間的絕緣電阻，轉(zhuǎn)換電極控制器各接線柱之間的絕緣電阻，32芯物探電纜完整性，干電池箱的電壓等。在每次都要測量60根電極的接地電阻。

（五）參數(shù)設(shè)置

主要是設(shè)置高密度電法數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主機的工作參數(shù)，主要由以下幾個方面：

1.斷面號 每個排列都需要設(shè)置，每個中段從1開始，以步長1逐漸增加。2.轉(zhuǎn)置類型 α排列 3.滾動總數(shù) 1 4.電極數(shù) 60 5.點距 1m 6.MN間距 1m 7.滾動號 1 8.供電時間 1（測量延時50ms）

（六）測點觀測

首先是在測量段布設(shè)32芯物探電纜兩根，在電纜接線頭處打下電極，待60根電極連接好之后，首先進(jìn)行接地電阻檢查，以防止有漏接電極或者檢出接地電

阻過大的電極。

待接地電阻檢查好后，進(jìn)行測量。測量主機自動完成α排列方式的測量，并自動記錄數(shù)據(jù)。

待一個排列測量結(jié)束之后，向前挪動電極和該段的電纜，完成下一個排列的測量。

（七）數(shù)據(jù)資料的整理、分析

輸出觀測的剖面數(shù)據(jù)，分析斷面上的異常特征，編寫實驗報告。

高密度電阻法測量地點是在昆工蓮華校區(qū)足球場，分組測量，我們第六組實驗剖面編號為28號，高密度電阻法應(yīng)用的原理為自動交換電極分層測量，最深測量電極一般為最兩邊兩根和中間兩根，本次測量一共用了60根電極.然后在室內(nèi)通過軟件把原始數(shù)據(jù)傳輸給計算機，計算機將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成處理軟件要求的數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)和模型圖分別如圖2-1和2-2所示，該次一共測量了18個層，從圖中可看出，該剖面表現(xiàn)出地表附近的兩個明顯的低電阻帶，中間的過渡帶和深層的高電阻帶，地表附近的低電阻帶應(yīng)該是地下埋藏的金屬物或其他低電阻物質(zhì)所致。而深層的高電阻可能為地下的難導(dǎo)電的地質(zhì)體所致。剖面圖

圖2-1

剖面圖

圖2-1

圖2-2

八、總結(jié)

此次實驗，主要讓我們學(xué)習(xí)到物理勘探中的高密度的不同電法在水文、地質(zhì)等方面的應(yīng)用，它的工作原理，操作的熟悉及實驗后數(shù)據(jù)的整理分析和出現(xiàn)異常的解釋。怎樣把所得數(shù)據(jù)應(yīng)用在實際生產(chǎn)中，利用相關(guān)知識解釋數(shù)據(jù)中的異常，這一過程提高了我們分析問題的能力，也夯實了所學(xué)的專業(yè)知識。

第四章 實驗三 地質(zhì)雷達(dá)實驗

實驗學(xué)時：5學(xué)時

實驗依據(jù)：《勘查地球物理學(xué)》實驗教學(xué)大綱 實驗日期：

一、實驗?zāi)康?/p>

1.學(xué)習(xí)地質(zhì)雷達(dá)的基本原理和基本操作方法。

2.通過對地下目標(biāo)體的地質(zhì)雷達(dá)探測，了解目標(biāo)體異常的地質(zhì)雷達(dá)剖面特征。

二、地質(zhì)雷達(dá)的勘探原理

地質(zhì)雷達(dá)是淺層地球物理勘探中的重要方法之一，它在淺層工程地質(zhì)勘查中起著十分重要的作用。地質(zhì)雷達(dá)是利用高頻電磁波束在界面上的反射探測有關(guān)目的物。

地質(zhì)雷達(dá)的系統(tǒng)主要由四部分組成：(1)脈沖發(fā)生器，用于產(chǎn)生可重復(fù)的發(fā)

射脈沖；(2)發(fā)射天線與接收天線，用于發(fā)射和接收電磁波；(3)取樣接收與模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于進(jìn)行模擬信號到數(shù)字的轉(zhuǎn)換；(4)主控制器，用于完成信號的采集和顯示過程。

發(fā)射天線和接收天線緊靠地面，發(fā)射天線發(fā)射的電磁波傳入大地，電磁波在地下傳播過程中遇到介質(zhì)的電性分界面后便發(fā)生反射或折射，反射回地面的電磁波被接收天線所接收，見圖4-1。不同介質(zhì)介電常數(shù)不同，形成電性界面，根據(jù)回波訊號的特征及其傳播時間可判斷電性界面的形態(tài)和埋深。

圖4-1 地質(zhì)雷達(dá)探測原理描述及異常體地質(zhì)雷達(dá)圖像

雷達(dá)波由發(fā)射天線發(fā)射到被接收天線接收所需要的往返時間為：

t?4z?x/v

式中，x為發(fā)射天線與接收天線間的距離，Z為反射界面的深度，v為電磁波在介質(zhì)中的傳播速度。由于在測量中發(fā)射天線和接收天線間的距離x是固定的，且較小，因此上式可簡化為：t=2z/v，式中電磁波傳播速度V?速（c?0.33 m/ns）；?r為地下巖層的相對介電常數(shù)。

三、實驗內(nèi)容及步驟

C22?r，c為光

（一）實驗內(nèi)容

1．采用800MHz天線和500MHz天線在室外馬路上測量，了解地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)分層情況和地下管線等在雷達(dá)剖面上的形態(tài)特征。對觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，編寫實驗報告。

（二）儀器

1.RAMAC X3M型地質(zhì)雷達(dá)主機；2.800MHz天線；3.500MHz天線；4.電纜；5.電池

（三）實驗的主要步驟

(1)選擇合理的天線

天線的選擇是根據(jù)要探測的異常體可能的埋深和最小尺度來確定。如在粘土層較厚的地區(qū)，要盡可能使用100MH z低頻天線；對公路、混凝土建筑物的檢測應(yīng)使用500MHz或800MHz的高頻天線。

(2)硬件系統(tǒng)的連接

先將電池裝到主機和天線上，將光纖分別與主機和天線相連，將并口數(shù)據(jù)線與主機和計算機相連。

(3)采集參數(shù)設(shè)置

1、打開主機和天線上的電源開關(guān)。

2、運行 Groundvision 軟件。

3、當(dāng)軟件的 F5 為紅點時，表明系統(tǒng)已經(jīng)連接好，按F5 進(jìn)入?yún)?shù)選擇界面。

4、選擇文件要保存的子目錄，取文件名。

5、選擇使用的天線，觸發(fā)方式，點擊”setting”進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

6、設(shè)置采樣頻率、樣點數(shù)、迭加次數(shù)、采樣間距等參數(shù)。

(4)數(shù)據(jù)采集

按“OK”，再按“Start measurement”進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

(5)數(shù)據(jù)采集完成后，按 F6 或ESC 鍵結(jié)束數(shù)據(jù)采集，退出”Groundvision”軟件。

(6)關(guān)閉主機和天線的電源開關(guān)，關(guān)閉計算機，將光纖和數(shù)據(jù)線取下。（7）將測得的數(shù)據(jù)輸入雷達(dá)數(shù)據(jù)處理和解釋軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析和地質(zhì)解釋，編寫實驗報告。

（四）雷達(dá)使用注意事項

1、雷達(dá)使用前，要對電池進(jìn)行充電，充至充電器的指示燈為綠色即可。

2、電池不要充電時間過長或完全用完再充電，隨用隨充即可。

3、雷達(dá)使用時要注意保護(hù)光纖和光纖接口，用完后及時將光纖套和接口帽套上，以免進(jìn)入

灰塵，影響數(shù)據(jù)傳輸。

4、雷達(dá)使用完后，要及時將電池取下。

5、將電子單元與天線連接時或安裝電池時，一定不要讓接口處有水。

6、雷達(dá)超過半年不用時，要將電池充滿電，并將系統(tǒng)連接起來在室內(nèi)采集一個小時。

7、雷達(dá)在現(xiàn)場使用完畢后，要注意清點配件是否齊全，以保證下次能順利使用。

（五）實驗報告：

地質(zhì)雷達(dá)勘探主要是通過測量儀器發(fā)出的電磁波在傳播的過程中，物質(zhì)的介電性系數(shù)的不同，電磁波發(fā)生反射，再通過測量儀來接收電磁波，從而測量不同物質(zhì)的分界面，該次測區(qū)為蓮華校區(qū)國資院門前，分組測量，每個小組測量兩次分別為測空氣與地面的界面，和空氣與路邊小車的界面，圖3-1和圖3-2分別為測量空氣與地面界面的原圖和經(jīng)過濾波處理后的圖，從處理過圖中可看到清楚地看到界面起伏形狀，但圖中的起伏并非地形的真正起伏，而是人為地改變測量。

圖3-1

圖3-2

圖3-3和圖3-4分別為路邊小車與空氣界面的測量圖，從處理過后的圖中，我們可明顯看到三輛小車與空氣的界面他們都是因為電磁波從空氣中傳播遇到不同介電性的物質(zhì)所致。

圖3-3

圖3-4 第五章 實驗四 γ射線衍射儀實驗

實驗地點：昆明理工大學(xué)蓮花校區(qū) 實驗日期：8.28

一、實驗?zāi)康?/p>

1.學(xué)習(xí)γ射線衍射儀的基本原理和基本操作方法。

2.通過對地下目標(biāo)體的γ輻射量探測，了解目標(biāo)體異常的γ輻射變化剖面特征。

二、γ射線衍射儀原理 2 3 78.1 82.7 79.2 7 8 9 10 73.4 43.3 57 37.6 28.2 28.1 26.8 26.5 27.3

路燈

大理石28.1 12 27 13 29.3 14 32.9 15 33.1 16 29.7 17 30.9 18 28.5 19 26.7 20 25.7 21 27.9 22 27.2 23 35.5 24 63.2 25 63.9 26 67.3 27 67.9 28 63.3 29 61.3 30 58.2 31 62.1 32 67.8 33 68.1 34 70.2 35 70.1 36 72.2 37 62.7 38 61.7 39 43.5 40 71.4 41 61

草地

草坪與灰?guī)r分界

泥土

y射線放射性圖100500***22252831343740x/my/kev系列1

分析結(jié)果：由數(shù)據(jù)和圖像我們可以的在地質(zhì)的分界點出現(xiàn)了較為明顯的變化,在有路燈、大理石、草地、灰?guī)r和泥土的地方，放映出了不同地質(zhì)體的γ輻射是有差異的。大致可以看出的地表有植物覆蓋的地區(qū)γ輻射量比巖石的地區(qū)的大，從而推出γ輻射與植被有關(guān)，其次是金屬和巖石對γ輻射影響也很大

參考文獻(xiàn)

1．于匯津、鄧一謙著.勘查地球物理概論.北京：地質(zhì)出版社，1998。2.磁法儀器使用說明書。3.高密度電法使用說明書。4.地質(zhì)雷達(dá)使用說明書。