地球物理勘探概論復(fù)習(xí)題 期末復(fù)習(xí)資料

  地球物理勘探習(xí)題 1、什么是重力勘探方法？ 重力勘是指以巖石、礦石密度差異為基礎(chǔ)，由于密度差異會導(dǎo)致地球的正常重力場發(fā)生局部變化（即重力異常），通過觀測研究重力異常達到解決地質(zhì)問題的勘探法。 2、什么是重力場和重力位？ 重力場：地球周圍具有重力作用的空間成為重力場。 重力位：重力場中的重力位W等于單位質(zhì)量的質(zhì)點由無窮遠移至該點所做的功。 3、重力場強度與重力加速度間有什么關(guān)系？ 重力場強度，無論在數(shù)值上，還是量綱上都等于重力加速度，而且兩者的方向也一致。在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度?？臻g內(nèi)某點的重力場強度等于該點的重力加速度。 4、重力勘探(SI)中，重力的單位是什么？重力單位在SI制和CGS制間如何換算？ 在SI制中為m·s-2 ，它的百分之一為國際通用單位簡寫g.u.；SI和CGS的換算：1g.u.=10-1 mGal 5、 什么是地球的正常重力場？正常重力場隨緯度和高度的變化有什么規(guī)律？ 地球的正常重力場：假設(shè)地球是一個旋轉(zhuǎn)橢球體（參考平面），表面光澤，內(nèi)部密度是均勻的，或是呈同心層狀分布，每層的密度是均勻的，并且橢球面的形狀與大地水準(zhǔn)面的偏差很小，此時地球所產(chǎn)生的重力場即正常重力場。 正常重力值只與緯度有關(guān)，在赤道處最小，兩極處最大，相差約50000g.u.；正常重力值隨緯度變化的變化率，在緯度45°處最大，而在赤道處和兩極處為零；正常重力值隨高度增加而減小，其變化率為-3.086 g.u./w。 ·6、解釋重力異常的實質(zhì)。 重力異常是由于地球表面地形的起伏、地球內(nèi)部質(zhì)量的不均勻和內(nèi)部變動和重力日變引起的重力和正常值產(chǎn)生偏差的現(xiàn)象。 7、在工作中如何確定重力測量的精度和比例尺？布置測網(wǎng)的原則是什么？ 比例尺反映了重力測量工作的詳細程度，取決于相鄰測線間的距離。測量精度是根據(jù)地質(zhì)任務(wù)和工作比例尺來確定；以能反映探測對象引起的最小異常為準(zhǔn)則，一般以最小探測對象引起的最大異常的1/3到1/4為宜。 布置測網(wǎng)的原則：測網(wǎng)一般是由相互平行的等間距的測線和測線上分布的等間距的測點所組成。對于走向不明或近于等軸狀的勘察對象，宜采用方形網(wǎng)，即點線間距相等。對于在地表投影有明顯走向的勘探對象，應(yīng)用矩形網(wǎng)，測線方向與其走向垂直。 8、野外重力觀察資料整理包括幾部分工作？ 消除自然引起的干擾要進行：地形校正、中間層校正、高度校正；消除地球正常重力場影響要進行：正常場校正。 9、為什么地形校正橫為正值？ 由于測點所在水準(zhǔn)面以上的正地形部分，多于物質(zhì)產(chǎn)生的引力垂直分量都是向上的，引起儀器讀數(shù)偏小。負(fù)地形部分相對該水準(zhǔn)面缺少一部分物質(zhì)，空缺物質(zhì)產(chǎn)生的引力可以認(rèn)為是負(fù)值，其垂直分量也是向上的，使儀器讀數(shù)減小。因此地形影響恒為正值，故其校正值恒為正。 10、什么是布格重力異常？自由空間異常？均衡異常？ 布格重力異常：是對測值進行地形校正，布格校正（高度校正與中間層校正）和正常場校正后獲得的。 均衡重力異常：是對布格重力異常再作均衡校正，即得均衡校正。表示了一種完全均衡狀態(tài)下其異常所代表的意義。 自由空間異常：對觀測值僅作正常場校正和高度校正，反映的是實際地球的形狀和質(zhì)量分布與參考橢球體的偏差。 11、重力觀測結(jié)果如何用剖面圖和平面圖來表示？ 平面圖中帶有“+，”號的圈閉來表示重力高和重力低的部分，等值線由各重力相同的點相連而成，大致平行且沿一定方向延伸的密集等值線所表達的異常分布為重力梯度帶。 12、什么是區(qū)域異常和局部異常？如何說明他們的相對性？ 區(qū)域異常：由分布較廣的中、深部地質(zhì)因素所引起的重力異常。 局部異常：指相對區(qū)域因素而言范圍有限的研究對象引起的范圍和幅度較小的異常 相對性：如圖，相對異常A而言，異常B和C都可看成區(qū)域異常；而相對C而言，A和B可以認(rèn)為是它的局部異常。 13、重力異常的解析延拓？向上與向下的延拓有什么作用？根據(jù)觀測平面或剖面上的重力異常值計算高于它的平面或剖面上的異常值的過程稱為向上或向下延拓，即重力異常的解釋延拓。向上延拓有利于相對突出深部異常特征，向下延拓相對突出的淺部異常。 14、分析球體重力異常的平面特征和剖面特征，并說明如何根據(jù)重力異常曲線的特征來解反問題。平面上球體的重力異常為一簇以球心在地面投影點為圓心的許多不等間距的同心圓，圓的中心即異常中心在地面的投影位置，剖面圖上類似于正態(tài)分布的圖形，X為橫軸，g為縱軸，當(dāng)X=0時， g有最大值，當(dāng)X時，g0  如果重力等值線圖出現(xiàn)同心圓，說明地下可能是球狀或形狀類似的囊狀巢狀礦體，如果等值線出現(xiàn)近似于平行排列，且中間異常值最大，兩邊異常值小，說明地下可能是類似于水平圓柱體礦體，如扁豆?fàn)畹V體，兩翼較陡的長軸背斜及向斜，大型人工管道等。如果等值線圖成一簇近于平行排列且一邊等值線值高另一邊低，在異常體處線最密集，說明地下可能是鉛錘臺階狀礦體。 15、分析水平圓柱體重力異常的平面特征與剖面特征，并與球體重力異常作比較。剖面圖兩者類似，球體最大值處相對較陡，圓柱體的相對較緩，平面圖上球體異常呈一簇同心圓，圓柱體線呈互相平行，中間值大兩邊值小。 16、分析臺階重力異常的平面和剖面特征 剖面圖：以x為橫軸g為縱軸，x時，g最小值0，在x=0時，g=Gt,極 17、磁法勘探它是以地殼中各種巖、礦石間的磁性差異為物質(zhì)基礎(chǔ)的，由于巖、礦石間的磁性差異將引起正常地磁場的變化（即磁異常），通過觀測和研究磁異常來尋找有用礦產(chǎn)或查明地下地質(zhì)構(gòu)造的一種地球物理方法。 18、什么是地磁要素？他們之間有什么關(guān)系？試寫出它們間的關(guān)系圖。 描述地磁大小和方向的物理量稱作地磁要素。地磁要素：磁偏角D、磁傾角I、總磁場強度T、垂直磁場強度Z、水平磁場強度H，H水平X分量（北向）、水平Y(jié)分量（東向）。地磁要素互換關(guān)系：H=TcosI、Z=TsinI、X=HcosD、Y=HsinD、tanI=Z/H、tanD=Y/X、T=（H²+Z²）=(X²+Y²+Z²) 19、分析一下地磁場由哪幾部分構(gòu)成？ 由基本磁場，變化磁場和磁異常三部分組成。 （1）基本磁場（主磁場）：中心偶極子磁場和大陸磁場組成，來源地球內(nèi)部，占主地球主要部分98%以上，主要由地核內(nèi)電流對流形成，相對穩(wěn)定，但存在緩慢變化。 （2）變化磁場：占地磁場1%以下，是起源于地球外部并疊加在主磁場上的各種短期地磁變化，一類是連續(xù)出現(xiàn)有一定規(guī)律周期性的變化，另一類是偶然發(fā)生短暫而復(fù)雜的變化。 （3）磁異常：主要指地殼淺部具有磁性的巖石或礦石所引起的局部磁場，它疊加在基本磁場之上，在消除各種短期磁場變化后，實測地磁場與作為正常磁場的主磁場間仍存在差異，這個差異就稱為磁異常。 20、什么是地磁磁場的“西向漂移” 主磁場隨時間的緩慢變化稱為磁場的長期變化，磁偏角、磁傾角和地磁場強度都有長期變化，有關(guān)資料推測磁偏角的變化周期約為500a，此外偶極磁矩逐年也有微笑的改變。長期變化的主要特征是地磁要素的“向西漂移”，偶極子場和非偶極子場都有向西漂移，且具有全球性質(zhì)。 21、什么是磁暴和地磁脈動？ 都屬于變化磁場中的擾動變化。地磁場常常發(fā)生不規(guī)則的突然變化，叫磁擾。強度大的磁擾又稱為磁暴。地磁脈動是地磁場的微擾變化，具有準(zhǔn)周期，周期0.2100s，振幅0.1nT。 22.什么是總磁場異常T？說一說T的物理意義以及T與Za，Xa，Ya三分量的關(guān)系？ 就是指總磁場相對變化值，是實測場和正常場的差值。T：總磁場強度T與正常地磁場T0的模量差：T=T的模-T0的模TTacos T就和Za、Xa、Ya的意義一樣，都是Ta在某個方向上的分量。 23.什么是磁應(yīng)磁化強度，剩余磁化強度，總磁化強度，他們之間的關(guān)系? 巖石礦受現(xiàn)代地磁場的磁化而產(chǎn)生感應(yīng)磁化強度，巖礦石形成時受當(dāng)時的地磁場磁化獲得的磁性保留至今稱為剩余磁化強度。 24.簡述巖礦石的磁性特征及其影響因素？ 沉積巖的磁化率比火山和變質(zhì)巖的磁化率低幾個數(shù)量級，在火山巖類的侵入巖中隨著巖石的基本增強而磁性增大，基性巖的磁性最強，酸性巖磁性弱或無磁性。噴出巖與同類侵入巖有相近的磁性，但磁化率離散性較大。變質(zhì)巖的磁性決定與原巖的磁性及變質(zhì)過程中礦物成分的變化，若原巖是花崗巖或沉積巖則變質(zhì)后一般不顯磁性，若原巖是基性噴出巖或侵入巖，則變質(zhì)后的巖石一般都有中等磁性。 影響因素：1.鐵鎂等暗色礦物含量的多少決定磁性的強弱。2.形成時間長短決定磁性的強弱。3.變質(zhì)過程中的成分變化決定磁性的強弱。 25.什么是熱剩磁？它在磁法勘探中有什么用處？當(dāng)熔巖的溫度大于500度時，熔巖中的礦物沒有被磁化，在冷卻過程中，當(dāng)溫度降低到450度以下時，某些磁性礦物按照當(dāng)時的地磁場磁化，當(dāng)熔巖完全冷卻固結(jié)后該巖石保留了具有當(dāng)時地磁場方向和磁化強度，稱為熱剩磁。在磁法勘探中可用熱剩磁來確定煤田火區(qū) 地?zé)嵴{(diào)查 考古與地磁學(xué)。 26.為什么有效磁化強度，有效磁化傾角，試寫出與磁化強度 傾角 偏角的關(guān)系，并用圖示之。 有效磁化強度：總磁化強度在剖面上的投影就是有效磁化強度。 有效磁化傾角：是有效磁化強度與其在ox軸子間的夾角。 總磁化強度M    有效磁化強度Ms：總磁化強度M在觀測剖面內(nèi)的投影 有效磁化傾角is：Ms與X軸正向的夾角Mz=Msin  I=Ms  sin  is  有效磁化偏角 27、斜交磁化：指板的側(cè)面與磁化強度斜交的情況？ 順層磁化：指磁化傾角以板狀體的傾角一致。 垂直磁化：指磁化傾角以板狀體的傾角垂直。 28、什么是電法勘探？電法勘探方法有哪些分類？ 電法勘探是以巖（礦）石之間的電性差異為基礎(chǔ)，通過觀測和研究與這種電性差異有關(guān)的電場和磁場分布特點和變化規(guī)律，來查明地下地質(zhì)構(gòu)造或?qū)ふ业V產(chǎn)資源的一類地球物理勘探方法。 電法勘探按照其本身性質(zhì)分為傳導(dǎo)類電法勘探和感應(yīng)雷電法勘探兩大類；根據(jù)觀測空間又可分為航空電法，地面電法和井中電法三大類 29、什么是巖礦石的電阻率？簡述巖礦石的電阻率的特點及影響因素 巖礦的電阻率是描述巖礦石導(dǎo)電性能的一個電性參數(shù)。其數(shù)值上等于電流垂直通過單位立方米截面時，該導(dǎo)體所呈現(xiàn)的電阻，巖礦石的電阻率值越大，導(dǎo)電性差越?。环粗畬?dǎo)電性越好 礦物成分、含量及結(jié)構(gòu)金屬礦物含量越高，電阻率越低，結(jié)構(gòu)：浸染狀>細脈狀巖礦石的孔隙度、濕度孔隙度越多，含水量越多，電阻率越低，風(fēng)化帶、破碎帶的含水量高電阻率低水溶液礦化度：礦化度越高，電阻率越低溫度：溫度越高，溶解度越高，離子活性越高，電阻率越低，結(jié)冰時，電阻率升高壓力：壓力越高，孔隙度減少，電阻率升高，超過壓力極限，巖石破碎，電阻率下降構(gòu)造層的影響：層狀構(gòu)造巖石的電阻率，則具有非各向同性即沿層理方向的電阻率小于垂直沿層理方向的電阻率。 30均勻各向同性半空間：設(shè)大地是水平的，與不導(dǎo)電的空氣接觸，介質(zhì)充滿整個地下半空間，且電阻率在介質(zhì)中處處相等，稱這樣的介質(zhì)模型為均勻各向同性半空間 無窮遠極：指處在無窮遠處的電極。 點電源：當(dāng)供電電極的大小比它們與觀測點的距離小得多時，可是兩個供電電極看成兩個“點”，故又將它們稱為“點電源”。 31、描述一下一個點電源兩個異性點電源的電場？ 一個點電源的電場：設(shè)在地面A點向地下供電，電流強度為I地下半空間的電阻率為。地下距A為的點M處的電流密度為：          （  由A指向M）電場強度為：           點位為：        對上面兩邊積分得：       當(dāng)r，V=0。則C=0代入上式得      兩個異性點電源的電場：在任意點M處的，可按場的疊加原理知：地下電流場在供電電極附近分布極不均勻，其值趨于無限大；而在兩極中央地段，場的分布較均勻，變化較平緩。在AB中點，V=0，中點左邊V為正，右邊為負(fù)；AB中點上，E出現(xiàn)極小值。 32、裝置系數(shù)：是一個與各電極間的距離有關(guān)的物理量，在野外工作中由裝置形式和極距來確定計算的。地電斷面：指根據(jù)地下地質(zhì)體電阻率的差異而劃分界限的斷面。聯(lián)合剖面法正交點反交點：在直立良導(dǎo)薄脈頂部上方，As和Bs曲線相交，且在交點左側(cè)As>Bs;右側(cè)As<Bs,這種交點稱為聯(lián)合剖面法正交點；高阻薄脈上的兩條s曲線也有一個交點，交點左側(cè)As<Bs，右側(cè)As>Bs; 這種交點稱為聯(lián)合剖面法反交點 33、什么叫視電阻率？為什么要引入此概念？什么情況下視電阻率等于真電阻率？ 視電阻率是在電場有效作用范圍內(nèi)各種地質(zhì)體電阻率的綜合影響值（s=K*(VMN/I)）； 實際工作中地下介質(zhì)往往呈各向異性非均勻分布，且地表也不水平，為了研究這種情況下的穩(wěn)定電場故引入此概念；在地下介質(zhì)均勻且各向同性的情況下電阻率等于視電阻率。 34、簡述電阻率法的儀器和裝備儀器和裝備必須有較高靈敏度，較好穩(wěn)定性，較強抗干擾力，較高的輸入阻抗。直流電法儀（國內(nèi)常用的有：DDC-2B型電子自動補償儀，ZWD-2型直流數(shù)字電測儀，JD-2型自控電位儀，C-2微側(cè)深儀等），供電電極用的鐵棒，用作測量電極的銅棒，導(dǎo)線，線架及供電電源（小型發(fā)電機，45V乙型干電池）等。 35、什么是聯(lián)合剖面法？聯(lián)合剖面法適合尋找那些地質(zhì)體？ 聯(lián)合剖面法是用兩個三級裝置AMN和MNB聯(lián)合進行探測的一種電剖面方法。適合尋找產(chǎn)狀陡傾的層狀或脈狀低阻體或斷裂破碎帶及良導(dǎo)球狀礦體。 36、為什么不同極距的聯(lián)合剖面線可以判斷地質(zhì)體傾向。因為當(dāng)?shù)刭|(zhì)體傾角小于90度時，兩條s曲線是不對稱的。這是由于傾斜的低阻薄脈向下吸引電流時，使得傾斜方向上的s曲線普遍下降所致。由于曲線不對稱，正交點也略向傾斜方向位移。小極點反映淺部情況，大極點反映深部情況，若大小極距的低阻正交點位置重合說明地質(zhì)體直立，若其有位移說明地質(zhì)體傾斜，因此。 37、什么是中間梯度法？其適合尋找哪類地質(zhì)體？供電極距很大，測量電極距很小，利用兩個異性點電源電場，為“一線布置，多線測量”的觀測方式。（在供電極距中部1/3-1/2的范圍內(nèi)電場強度變化小，電流基本與地表平行，呈現(xiàn)出均勻場的特點） 比其他電剖面法效率高很多，主要用于尋找產(chǎn)狀陡傾的高阻薄脈，如石英脈，偉晶巖脈。 38、什么是電測深法？ 簡稱點測探，又名電阻率垂向測探。是利用巖礦石的導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)，分析電性不同的巖層垂向分布情況的一種電阻率方法。 39、什么是充電法？充電法的應(yīng)用是什么？ 在地面上、坑道內(nèi)或者鉆孔中已經(jīng)揭露的良導(dǎo)體直接充電，以解決某些地質(zhì)問題的一種電法勘探方法。主要用于圈定礦體的范圍及傾向；解決相鄰兩露頭的礦體在深部是否相連的問題；在已知礦體附近找盲礦體；在追蹤地下金屬管線。40、什么是自然電場法？自然電場法的成因是什么？通過研究自然電場在地面的分布規(guī)律來解決地質(zhì)問題的一種電法勘探方法。成因：（1）電子導(dǎo)體與圍巖溶液間的電化學(xué)作用（2）巖石中地下水運移的電動效應(yīng)（3）巖石中不同濃度溶液離子的擴散作用 41、什么是激發(fā)極化法？極化率？視極化率？ 激發(fā)極化法（激電發(fā)）是以地下巖礦石在人工電場作用下發(fā)生物理和化學(xué)效應(yīng)（激發(fā)極化效應(yīng)）的差異為基礎(chǔ)的一種電法勘探方法 極化率：用來表示巖石激發(fā)、極化特性的指標(biāo) 視極化率：由于地下介質(zhì)的極化不均勻且各向異性，此時得到的電場有效作用范圍內(nèi)各種巖（礦）石的極化率或頻散率的綜合影響值稱為視極化率。 42、激發(fā)極化法適合尋找那些礦體？ 適合尋找致密狀金屬礦體，還能尋找電發(fā)難以發(fā)現(xiàn)的侵染狀礦體，根據(jù)異常的明顯程度，可區(qū)分異常時電子導(dǎo)體引起的還是離子導(dǎo)體引起的。 43、什么是電磁法（或稱交流電發(fā)）？簡述不接地回線法和電磁偶元剖面法的野外工作法。 是以地殼中巖礦石的導(dǎo)電性導(dǎo)磁性和介電性差異為基礎(chǔ)通過觀測和研究人工的或天然的交變電磁場的分布來尋找礦產(chǎn)資源或解決其他地質(zhì)問題的類電法勘探法。