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如何用地球物理方法勘查濕地

發布時間:2022-05-25 03:34:32

1. 地球物理勘探知識

地球物理勘探是利用地球的物理特性與原理,根據各種岩石及其他礦物之間的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質的差異,選用不同的物理方法和物理勘探儀器,探測工程區域內的地球物理場的變化,以研究不同物理場的地質內涵,了解區域內水文地質和工程地質條件和礦藏分布的勘探和測試方法。

地球物理勘探一般分為重力勘探、磁力勘探、電法勘探和人工地震勘探幾類。地球物理勘探,它是運用物理學原理勘查地下礦產、研究地質構造的一種方法和理論,簡稱物探。地球物理勘探是地質調查、地質學研究、礦產勘查當今不可或缺的非常實用的一種最常用手段和方法。

實際探測的區域重力場、航磁場是區域內地質構造在地球物理場中的反映,這些物理場與區域成礦作用、礦產富集與成礦區帶的形成、分布也是相關的,並且也能互為因果。地球物理勘探主要用於了解地下的地質構造、圈閉、斷層發育情況、有無礦床生成的可能、有無礦床保存條件,礦體是否具備開發的條件等。相對於鑽井勘探,它是著眼於較為宏觀的或稱戰略方面的勘探。鑽探則是側重於點上勘探。地震勘探也需藉助於區域內已有鑽探成果如錄井、測井、測試資料進行標准層的確定和標准層地質屬性確定,從而展開對剖面分析與解釋。物探與鑽探的結合,共同推進地質找礦研究工作的進展。因此,在勘探界,有「地質指路,物探先行,鑽探驗證」之說。學習物探的人,也需了解鑽探知識,它們是緊密相依的相關學科。

(一)人工地震勘探知識

人工地震,是地球物理勘探中的主要手段,在石油和天然氣勘探、煤田勘探和工程地質勘探以及地殼和上地幔深部結構探測中發揮著重要作用。它是利用炸葯人工激發產生地震波在彈性不同的地層內傳播規律來探測地下的地質情況。炸葯爆炸產生地震波在地下傳播的過程中,遇到不同岩石或其他物質時其彈性系數發生變化,從而引起地震波聲的變化,產生反射、折射和透射現象,再通過儀器接收變化後的地震波數據,利用地震波速度和岩石礦物的相關性,對地震波進行處理、解釋後,反演出地下情況的知識。

在油氣田勘探中,人工地震用於尋找有利於油氣聚集的構造圈閉。其工作主要程序分為:地震波和與地震波相關數據的野外採集、採回的數據室內處理和對處理數據的數據解釋三個環節,相應產生了野外採集的原始地震資料、室內計算機數據的處理資料和數據的解釋成果資料三個部分。

野外數據採集是人工地震勘探的基礎工作,其產生的數據也是基礎資料也稱原始資料,主要是地震測線和地震波數據;人工地震勘探中的數據處理環節,是將野外採集到的地震數據波去粗取精去偽存真工作過程,通過「去噪」和「校正」技術處理,提高原始數據解析度,這個過程就形成處理數據,再由處理數據形成可視的地震剖面圖和一些其他成果圖件及文字性的處理報告。

(1)二維地震資料處理過程:原始資料的解編和觀測系統的定義→振幅補償、雙向去噪→單炮去噪→野外靜校正→地表一次性預測反褶積→速度分析→剩餘校正→疊前去噪→速度分析→最終疊加→疊後去噪→偏移處理→最終二維處理顯示剖面。

(2)三維地震資料處理過程:原始資料的解編和觀測系統的定義→高通濾波→野外靜校正→三折射靜波校正→三維地表的一致性振幅補償→三維地表一次性反褶積→抽CDP 道集→速度分析①→三維剩餘靜校正→三維 DMO→速度分析②→三維DMO疊加→三維去噪→三維道內插→三維進一步法時間偏移→三維修飾處理→三維數據圖像顯示。

解釋環節是前期數據處理環節產生的成果,運用相關知識,結合鑽井等其他勘探資料,通過用計算機工作站技術進行分析研究,推斷地層沉積、地下構造特徵、岩性和含流體等地質結構情況。這種分析研究和推斷結論產生的資料,稱解釋成果。解釋成果主要有:斷面識別成果、特殊地質現象解釋、構造圖和厚度圖成果、三維可視立體解釋構造圖和文字性的解釋報告。

地震數據解釋階段的工作,一般將其歸納為四項工作:構造解釋;地層解釋;岩性解釋和礦產檢測;綜合解釋。

地質科技人員閱讀解釋資料,最好能要了解解釋程序和解釋結論產生的過程,如二維資料解釋,是在收集工區內已有地質資料基礎上進行的,剖面解釋首先是選擇區域內有代表性的剖面,確定標准層和標准層的地質屬性,然後在進行非標准層的追蹤;進行時間剖面的對比,斷面的識別與解釋;不整合面、超覆、古潛山等特殊地質現象的解釋;構造圖、厚度圖、等厚度圖的編制過程。了解它的解釋工序和過程,就能深度看懂和徹底消化這些解釋資料,而不是一知半解、囫圇吞棗。

近幾年來隨著時代的發展,人工地震勘探技術有了新的進展,儲層預測和油藏描述技術方法已被油田類企業廣泛利用。其中油藏描述中圈閉描述、地層沉積描述、儲集體描述、油氣儲量計算技術在不斷發展和深化,水平解析度和垂直解析度區分地質特徵的識別能力也在不斷提高,地震層析成像技術初步運用,人工神經網路技術也在醞釀發展。三維可視化技術的利用等方面的知識都應了解或掌握。四維地震就是在三維地震的基礎上加上時間推移,用於監測油氣開采動態情況,油田開發的採收率一般在25%~30%之間,三維地震技術用於油田開發後採收率可提高到45%,據報道,將四維地震技術方法用於油田開發後採收率可提高到65%以上。

了解這些人工地震知識後,對於利用這些物探資料作用非凡。如我們在看解釋報告結論有懷疑時,可查看數據處理資料,看看它的「去噪」和「校正」過程中是否有瑕疵,了解一下標准層及其地質屬性的確定是否准確。看看解釋過程和解釋觀念。而不懂處理技術方面的知識是發現不了其中的問題的,而有時候發現了一個瑕疵就發現了一個礦藏構造或是糾正了一個對地層的認識;學習物探類學科的學生或剛剛從事其他學科的技術工作的人員只有了解和系統掌握了這一學科知識,才能看懂這些物探資料,而要利用這些資料,首先是讀懂它,然後才能發現其中蘊含的價值。即使你是工作多年的技術人員,你也得注意積累,因為人工地震在不同環境下的取得的數據,也會有巨大差距。如在沙漠地區因巨厚的地表浮沙形成低速層厚度橫向變化很大,對數據採集中的激發和接收一致性影響較大,與此相應,它對地震波的能量衰減較為嚴重,對地震波的高頻成分吸收強烈,對「靜校正」提出了更高要求。同理,水網地區的人工地震與一般陸地人工地震「靜校正」要求又有區別。處理與閱讀這些資料奧妙無窮。

人工地震產生的物探資料主要有:

二維地震資料統計表

續表

三維地震資料統計表

二維、三維地震資料品種很多,但主要需看懂的資料是:

處理報告、解釋報告及圖件。尤其是圖件中的「時間剖面」。

人工地震工程得到的是地震波數據,技術人員對數據的處理與解釋結果體現在時間剖面上,而解釋報告是對剖面的解讀和總結的結論。一般表現為:推斷地層分布、構造特徵及流體性質,圈閉描述、地層沉積描述、儲集體描述、礦產儲量計算等。這些推斷和描述是否准確,就得看推斷和描述的依據和過程,得出自己獨立的見解或對推斷和描述給予贊成與否的結論。

(二)重力勘探知識

重力勘探是地球物理中的又一種勘探方法。它是利用組成地殼的各種岩石及其介質的密度差異引起的重力場變化原理,在野外通過重力儀器測量,對重力數據進行觀測,研究其重力的變化,推斷地下構造的一種物理勘探的方法。由於重力異常區場與區域內地質構造、深部地殼構造以及地形、地貌均呈相關性,通常能反映出斷裂構造帶斷裂構造的重力異常梯度帶與礦產資源分布具有密切關系。而且,從成礦理論到勘探實踐看來,礦床往往是成群出現的,在一定范圍內會集中出現礦體。研究區域內的重力情況,也是認識地質構造和發現礦產的又一個重要途徑,地質資料館中主要珍藏的是圍繞重力異常產生的資料。

重力勘探產生的主要資料統計表

續表

要求能看懂的最主要的重力資料:

布格重力異常圖。

布格重力剩餘異常圖。

趨勢面分析報告。

重力勘探項目處理成果報告。

(三)電磁感應法勘探

電磁感應勘探法,分為電法勘探和磁法勘探。電法勘探,是利用地殼中多種岩石或其他固態、液態、氣態介質的電學性質的不同,引起的電磁場在空間分布狀態發生相應變化實際差異,來研究地質構造和尋找礦藏的一種物探方法。產生相關電法勘探圖件和勘探文字報告。

磁法勘探是根據區域內各種岩石和其他介質的磁性不同,利用儀器發現和研究地球磁場及異常,進而尋找磁性礦體和研究地質構造的又一種地球物理勘探方法。磁異常是磁性地質體引起的,磁異常的分布與對應的區域地面及地下地層、岩層磁性相關。通常火山岩和變質岩易引起磁性異常,這種異常的變化激烈往往表明磁性體淺,意味著結晶體基底淺,反之,表示結晶體基底深。這樣就能劃分出隆起區和坳陷區,進而發現伴隨火山岩活動的深大斷裂帶。

電法與磁法勘探,實踐中通常不是各自獨立進行的,而是利用電磁感應理論結合進行的勘探,它是在地質目標或礦體與相鄰岩體存在電磁學性質差異時,通過觀測和研究由地質目標或礦體引起電磁場空間和時間分布規律,尋找地質目標或礦體的方法。

電磁法勘探形成的地質資料統計表

續表

需要讀懂的主要資料:

電法、磁法或電磁法勘探報告,測線大地電磁測深Ρyx/Ρxy剖面圖、測線大地電磁測深曲線與斷層關系對比圖、測線地質——物探解釋參考剖面圖、測線大地電磁測深地質解釋剖面圖、大地電磁測深儀野外處理結果曲線、大地電磁測深儀對比曲線冊、大地電磁測深及解釋研究報告、大地電磁測深勘探報告。

(四)遙感技術

遙感技術,是指地質學科里運用的遙感探測技術,又稱遙感地質或稱地質遙感。遙感地質是綜合應用現代遙感技術來研究地質規律、進行地質調查和資源勘察的一種方法。從宏觀的角度,著眼於由空中取得的地質信息,即以各種地質體對電磁輻射的反應作為基本依據,結合其他各種地質資料及遙感資料的綜合應用,以分析、判斷一定地區內的地質構造情況。遙感技術對地質學研究和探礦方面的作用:

(1)能了解各種地質體和地質現象在電磁波譜上的特徵。

(2)能了解地質體和地質現象在遙感圖像上的判別特徵。

(3)可以通過對地質遙感圖像的光學及電子光學處理和圖像及有關數據的數字處理和分析,得出相關認識。

遙感技術在地質制圖、地質礦產資源勘查及環境、工程、災害地質調查研究中廣泛運用。

遙感技術在地質勘探上運用成果,得到遙感圖像。它相當於一定比例尺縮小了的地面立體模型。能全面、真實地反映了各種地物(包括地質體)的特徵及其空間組合關系。遙感圖像的地質解譯包括對經過圖像處理後的圖像的地質解釋,即運用用遙感原理、地學理論和相關學科知識,以目視方法揭示遙感圖像中的地質信息。遙感圖像地質解譯的基本內容包括:

(1)岩性及地層解譯。解譯的標本有色調、地貌、水系、植被與土地利用特點等。

(2)構造的解譯。在遙感圖像上識別、勾繪和研究各種地質構造形跡的形態、產狀、分布規律、組合關系及其成因聯系等。

(3)礦產解譯及成礦遠景分析。這是一項復雜的綜合性解譯工作。通常在大比例尺圖像上,有的可以直接判別原生礦體露頭、鐵帽和采礦遺跡。但大多數情況下是利用多波段遙感圖像(特別是紅外航空遙感圖像)的解譯與成礦相關的岩石、地層、構造以及圍岩蝕變帶等地質體。除目視解譯外,還經常運用圖像處理技術獲取區域礦產信息。

成礦遠景分析工作是以成礦理論為指導,在礦產解譯基礎上,利用計算機將礦產解譯成果與地球物理勘探、地球化學勘查資料進行綜合處理,從而圈定成礦遠景區,提出預測區和勘探靶區。利用遙感圖像解譯礦產已成為一種重要的找礦手段。

主要資料就是遙感圖像——膠片和照片。對圖像解譯是閱讀遙感資料的基本功。實踐中閱讀圖片時,往往對照地面已開展的地質工作認識成果,可對遙感圖像有更深入的解讀。

2. 地球物理與環境地質調查

一、環境地質調查的主要內容

中國大網路全書中定義的環境地質學研究范圍,包括環境地質調查、有關的微量測試技術和環境保護的地質措施。也就是說它的研究內容包括兩個方面,其一是地質環境的質量調查;其二是人類活動對地質環境變化的影響。而後者,隨著人類社會的發展、科學技術現代化程度的加快,人類活動與地質環境之間的關系越密切,環境災變對人類的危害、造成的損失就越重,人類的生活、生產活動對地質環境的污染與破壞更加劇烈。當然,與此同時,人類對環境保護的意識與控制的能力也在加強。當前環境地質調查的主要內容有以下三個方面。

1.全球地質環境變遷的調查

這種調查的對象包括已經發生並尚在進行的環境地質變遷,以及這種變遷與全球氣候、水文、生物環境的關系。人類要掌握自己的命運,預測地球未來的環境,就必須了解地球的過去和現在,未來是過去到現在的延伸。

調查研究的結果表明,地質記錄—構造、岩石、礦物等記憶了過去幾十、幾百、幾千甚至幾十萬年以來全球環境變化的痕跡,生態平衡的破壞在地球物質的地質記錄上保存了記錄,通過地質、地球物理和地球化學手段尋找、調查環境地質變化的各種記錄和痕跡,了解環境地質的變遷,將有助於全球變化研究的深入開展。特別是我國青藏高原、西北黃土高原、西南岩溶地區的環境地質調查具有重要意義,這些地區的岩石、構造中保存了近期幾百萬年以來環境系統的詳細地質記錄。因此,我國環境地質調查的主要內容應包括如下一些內容。

(1)青藏高原隆升和變形與環境變化的關系,大型地區災害如山崩、滑坡、泥石流等與高原隆升的關系調查

青藏高原在新生代以來發生強烈變形和急劇隆升,根據葉叔華院士在「現代地殼運動和地球動力等研究」一文中介紹的我國綜合利用GPS、水準、重力、導線、天文測量的結果,珠穆朗瑪峰的水平位移速度為19 cm/a,高程每年升高37 mm。

(2)黃土高原的形成、環境變遷與全球變化

我國黃土高原的堆積比深海岩芯更完整地記錄了240萬年以來全球氣候變化的歷史,通過研究黃土的地質記錄,探索其形成環境的變遷及演化,重建環境變化史。

(3)岩溶環境系統

鍾乳石在形成的過程中記錄了過去千萬年全球環境的變化,提供了—份完整的地質記錄,通過岩溶地質、古地磁等研究將能詳細了解近期幾百萬年環境系統的變化。

2.現代環境地質變遷的調查與研究

(1)現代地球構造活動

採用第四紀地質、構造地質、地貌、古地震、大地測量及地球物理方法,對大環境的構造活動、活動構造帶進行調查,研究不同類型的活動斷層、地震斷層和地裂縫以及現代地殼運動。

(2)現代構造活動環境效應的調查與災害預防研究

包括天然地震、山崩、滑坡、泥石流等的成因調查、預測與防治研究。

3.人類活動的環境地質效應調查

「地質科學發展戰略」中指出,人類活動每年搬運的地球物質達104 km3,超過水流的作用,人類活動造成的滑坡、水土流失、泥石流、水庫地震以及地下水過量開采引起的地面沉降,大型建築引起的重力地質作用、岩石動力地質作用,城市熱力場變化引起的地熱地質作用等也相當可觀。人類活動引起的地質作用過程,在局部環境效應方面已經接近甚至超過自然界的作用。因而,除了調查人類活動的環境地質效應之外,研究提高預測和評價人類活動誘發災害的能力和水平,提出合理的防治和減輕災害的措施將是十分重要的。

(1)工程環境地質的調查與研究

該調查包括大型工程選址的基礎環境地質調查,地質填圖,及其對環境影響的預測研究。

(2)能源、資源的開發與環境地質變遷的調查

該調查包括金屬礦開採的尾礦處理,煤田開發中遇到的陷落柱、采空區,地下水開采引起的地面沉降等。

(3)人類活動造成的環境污染

人類的生產活動造成氣態、液態、固態物質的重新搬運與堆積。在重新沉積的地質環境中,有害物質、有毒的金屬污染物與核輻射物質相對富集,進入新的地球循環系統從而危及生態環境。

1)水資源污染的監測與調查。硫化礦床的開采往往造成地下水硫酸鹽濃度上升,工廠廢液的排放造成地面、地下水源有機與無機污染。

2)固體廢棄物與環境地質變遷。粉塵、煤灰、固體垃圾、尾礦、廢礦渣中的重金屬與有害物質的重新沉積與堆積,造成環境地質的變遷,形成新的污染源。

3)核輻射物質新循環環境地質系統的調查。

4)重、磁、電、震等物理場環境效應的調查。人類在地球上建立了數量可觀、強度較大的物理場源,它們產生的環境負效應不容輕視。

二、地球物理方法在環境地質調查中的應用基礎

環境地質調查的目的在於判斷與生態環境有關的地質環境的質量,了解環境變遷的過程,特別是與人類生存和生產活動有直接關聯的環境變遷。這種變遷不是一門地質學科所能概括的,它涉及天文學、地學、生物學領域、蘊涵著各種物理、化學變化。因而環境地質的調查需要綜合方法與手段,即地質方法、地球物理方法、地球化學方法的配合。

地球物理方法是環境地質調查中不可缺少的一種方法,通過不同途徑與手段觀測環境地質調查中特定的地質目標——活動構造、斷層、污染水體、地下洞穴、近期搬運堆積物等的地球物理場——電磁場、磁場、地震波傳播、重力場、輻射物等的時空分布,採用有效的處理方法反演出目標體的物理性質與幾何分布,配合地質、地球化學研究作出地質解釋。同時,它可以通過研究目標外圍空間物理場變化的連續監測,為地質環境的變遷、污染以及地質體的時空變化提供可靠的資料。

現有的地球物理方法理論基礎同樣適用於環境地質調查,而在復雜條件下地球物理方法的應用在正、反演與方法技術方面則不斷有新的發展。

環境地質調查中的物性基礎與礦產、能源勘探相比,它利用了具有記憶功能的岩石磁性,並更多地考慮了岩石孔隙度等結構及充填物成分變化對物理性質的影響,以及探測目標不同物理性質的綜合利用。

目前人類揭示的磁性材料記憶功能已廣泛應用於現代科技領域,如計算機中的磁泡存儲器、磁光存儲器。通過變換磁場等條件,可以寫入信號、保存信號、讀出信號。而在地球大環境變化的調查研究中,人類通過觀測與研究得知,岩石、礦石的磁性具有記憶功能,因為岩石、礦石受現代地磁場的磁化而產生感應磁化強度,而岩石、礦石在形成過程中還受到當時地磁場的磁化,這種磁化經漫長地質年代保留至今,被記憶下來的這種岩石磁性稱為剩餘磁化強度。因而岩石、礦物的磁性是由感應磁化強度和剩餘磁化強度兩部分組成。通過採集樣品的交變退磁與熱退磁處理,可以恢復岩、礦石原生的磁性,包括剩餘磁性的強度與方向。而根據測得的剩餘磁性,就可以得到岩、礦石形成時期的環境地質信息。

圖6-5-1 新生代晚期地磁極性年代表

例如,岩、礦石的剩餘磁化方向代表其形成地質時期的地磁場方向,全球測量結果表明地質史上出現過多次地磁場的極性倒轉。因此,根據地層中岩石剩餘磁性的極性變化,可以對地層進行劃分與對比,並可編制地磁極性年代表(圖6-5-1)。根據全球古地磁岩性的測量結果,可以恢復形成時期古地磁極的位置,古緯度,並判斷岩石、礦物所在地層形成的地理位置及環境地質條件。此外,通過不同構造板塊古地磁磁極隨地質年代變化的極移曲線研究,可為板塊移動提供有力證據。

另外還可廣泛利用環境地質目標體與電阻率、速度、密度、核輻射等的相關性,作為現代環境地質調查的基礎。

三、環境地質調查中地球物理方法的應用

地磁場的觀測結果表明,人類生存空間的地球磁場不僅與地理位置有關,而且隨時間做緩慢變化。如果把地球磁場視為地心磁偶極源形成的磁場,中國學者指出50年來地球中心磁偶極距的衰減率為-16.5 nT/a,依此類推則經過一定時間之後磁偶極距將減到零而後倒向,形成地球磁極倒轉。古地磁研究中根據岩石磁性記憶功能,通過不同年代、地層岩石標本古地磁的測定,證明在地球形成的過程中地磁場極性有過多次倒轉。而且,岩石標本古地磁參數的測定還可為地質、古地理研究中古環境的恢復提供有力的證據。研究結果表明,古地磁的變化與古氣候以及地球軌道偏心率的變化是相關的,例如地磁強度的低值對應地球軌道偏心率的高值和溫暖的氣候。我國學者對山西黃土磁性研究的結果表明,布容時期以來70萬年期間氣候變化的7個旋迴與相應的全球磁場變化、地磁極性漂移事件密切相關。

1.古環境的復原

由於岩石中保留的原生剩磁方向就是岩石形成時期所在地理位置的地球磁場方向,而全球地磁極性的倒轉具有同時性,因而在古地磁研究中採用了准確的同位素測年技術之後,就有可能根據地球上不同地點採集到的同一地磁極性年代同一磁性地層的標本、古地磁測量的結果,由標本剩磁的方向獲得當時不同地理位置的地球磁場方向。並分析出所處極性年代古磁極的位置、古緯度等信息,恢復地層形成時的地理位置,並進行地層劃分與對比恢復古環境。

2.中國黃土磁學性質與古氣候

地質學家認為中國的黃土、古土壤序列是第四紀以來中國北方環境和氣候變化最詳細的記錄之一,它對應乾旱和半乾旱氣候條件。由於黃土沉積最厚可達500m,沉積連續性好,對古地磁研究十分有利,我國學者朱日樣等利用古土壤到黃土之間磁學性質的詳細變化特徵,研究該沉積序列的連續性與古氣候變化模式。

古地磁測量的條件如下:測量樣品是采自陝西渭南黃土剖面古土壤層位S8和黃土層位L8,用高密度連續采樣(實驗室解析度為2cm)。熱退磁分析採用Macintosh微機控制並帶HPIII列印機的水平裝置居里秤,磁滯回線和各種參數的測量採用IBM控制的Micro Mag 2900磁力儀,低場磁化率由Bartington Ms2磁化率儀測定。

根據測量結果,若將矯頑力、剩磁矯頑力和剩餘磁化強度作為氣候變化指標,則從古土壤到黃土是漸變過程,與沉積粒度分析的結果相符,反映了古土壤不是由黃土發育而來的,而是外來物沉積就地成土,反映的氣候變化是從相對潮濕到寒冷乾燥的變化過程。

可見,矯頑力、剩磁矯頑力和飽和剩餘磁化強度對氣候的反應靈敏,是比低場磁化率和頻率磁化率更理想的氣候變化指標。

3. 地球物理勘查綜合應用

地球物理勘查是盆地型地熱地質工作的重要手段。地球物理勘查的主要任務是初步查明:①地熱異常區范圍和地層結構;②基底起伏及隱伏斷裂的空間展布;③確定熱儲的空間分布特徵及勘探靶區、深度等。地球物理勘查的手段就是通過不同的物探方法對一個地區進行平面測量和垂向測量。平面測量一般測的是天然物理場,如重力、磁法、電法等。它一般要在地面上建立多個觀測點,每一個觀測點上只接收一個穩定的場值。一條線上的觀測值組成剖面曲線,由多條平行的剖面可以組成平面數據來刻畫地質體平面特徵。垂向測量如人工地震、電法、面波測深等,一般要建立一個變化的人工場(也有天然場)在原地布一個接收系統來了解地下不同深度的物理量,即得到一條垂向剖面。選擇平面測量和垂向測方法的前提是要考慮目的層與其他層的物性差異,這個差異要足夠大,能反映到物理場中,被儀器觀測到。常用的地球物理勘查方法及主要目的如下:

航衛片解譯:航衛片的解譯可以判斷地熱勘查區地質構造基本輪廓及隱伏構造;可以顯示泉群和地熱溢出帶位置;地面水熱蝕變帶的分布。熱紅外解譯可判斷地表熱異常分布等。在勘查面積較大,已有地質資料較少地區,該方法可提供較多的地熱地質信息。

地溫測量:圈定地熱異常區,定性分析熱儲空間分布特徵。

重力法:確定基底起伏及斷裂構造的空間展布和斷裂規模,在有利條件下可探測淺部岩溶發育帶和孔隙型岩層分布。

磁法:確定火成岩體的分布,與火成岩有關的斷裂破碎帶及蝕變帶位置。

地震:是較精確的一種地球物理方法。能准確判定蓋層、風化層厚度,了解基岩起伏形態以及斷裂構造展布特徵、產狀。測試地層波速為追索構造破壞程度、熱儲層段劃分提供信息。

可控源音頻大地電磁測深:判定地層富水情況。

由於地球物理勘查工作是間接探測方法,信息解譯有多解性。開展工作時應設計出合理的方法組合,盡量用較小的投入獲取較多的地熱地質信息,以便去粗取精,去偽存真。最常見的組合方式為:先在較大范圍內採用重力、氡氣測量,初步圈定構造斷裂的位置和規模(斷裂帶寬度),再有針對性的布置部分人工地震探測剖面,以便較准確判定斷裂展布、產狀和地層結構(重力也可),然後選擇布井有利部位,開展少量大地電磁測深判定富水情況。

華北地區地熱資源地球物理勘查主要方法組合見表3-6。

表3-6 華北地區地熱資源勘查主要綜合物探方法組合

關於深度問題,由於沉積盆地是在大地構造作用過程中形成和發展的,因此,地球物理勘查不應只考慮沉積蓋層,還需了解地殼的底界-莫霍面,乃至整個岩石圈的資料。利用布格重力異常可以求出莫霍面深度的起伏變化,利用磁異常可以得到居裡面埋深,利用大陸深反射地震(COCOP)可詳細研究深部界面,包括莫霍面。這種勘查往往是進行區域地熱形成機理研究需要的基礎資料。

4. 地球物理勘探方法有哪些

電法:自然電場法、充電法、電阻率測深、電阻率剖面法、高密度電阻率法和激發極化法;
電磁法:甚低頻、頻率測深、電磁感應法、地質雷達和地下電磁波法;
地震波法和聲波法:折射波法、反射波法、直達波法、瑞雷波法、聲波法和聲納淺層剖面法

5. 地球物理勘探的勘探方法

地球物理勘探所給出的是根據物理現象對地質體或地質構造做出解釋推斷的結果,因此,它是間接的勘探方法。此外,用地球物理方法研究或勘查地質體或地質構造 ,是根據測量數據或所觀測的地球物理場求解場源體的問題,是地球物理場的反演的問題,而反演的結果一般是多解的,因此,地球物理勘探存在多解性的問題。為了獲得更准確更有效的解釋結果,一般盡可能通過多種物探方法配合,進行對比研究,同時,要注重與地質調查和地質理論的研究相結合,進行綜合分析判斷。 人類居住的地球,表層是由岩石圈組成的地殼,石油和天然氣就埋藏於地殼的岩石中,埋藏可深達數千米,眼看不到,手摸不著,所以,要找到油氣首先需要搞清地下岩石情況。怎樣才能搞清地下岩石的情況呢?這要從岩石的物理性質談起。岩石物理性質是指岩石的導電性、磁性、密度、地震波傳播等特性,地下岩石情況不同,岩石的物理性質也隨之而變化。各種物理性質都表現為一種或幾種不同的物理現象,如導電性不同的岩石在相同的電壓作用下,具有不同的電流分布;磁性不同的岩石,對同一磁鐵的作用力不同;密度不同的岩石,可以引起重力的差異;振動波在不同岩石中傳播速度不同等。運用現代技術,完全可以記錄到上述物理現象的變化,進而可以了解地下岩石的性質及其分布規律,達到尋找地下油氣的目的。我們把這種以岩石間物理性質差異為基礎,以物理方法為手段的油氣勘探技術,稱為地球物理勘探技術,簡稱物探技術。 古代兵器有刀、槍、劍、戟……,當今的油氣地球物理勘探技術又有哪些呢?

6. 地球物理勘探方法有哪些

地球物理勘探方法:
1、重力勘探法:是利用組成地殼的各種岩體、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行地質勘探的一種方法。
2、磁法勘探:自然界的岩石和礦石具有不同磁性,可以產生各不相同的磁場,它使地球磁場在局部地區發生變化,出現地磁異常。利用儀器發現和研究這些磁異常,進而尋找磁性礦體和研究地質構造的方法稱為磁法勘探。
3、電法勘探:是根據岩石和礦石電學性質(如導電性、電化學活動性、電磁感應特性和介電性,即所謂「電性差異」)來找礦和研究地質構造的一種地球物理勘探方法。
4、地震勘探:是近代發展變化最快的地球物理方法。它的原理是利用人工激發的地震波在彈性不同的地層內傳播規律來勘探地下的地質情況。

7.  勘探地球物理方法

隨著地質找礦工作的不斷深入,許多產在地表和近地表的礦床已被發現,因此迫使人們必須依靠新的科學技術來尋找隱伏礦。過去常用的地球物理探礦方法有磁法、電法、重力法、放射性測量法和地震法等。近年來,在所採用的方法中,特別重視了探測深度大的各種物探方法,其中包括航空物探、地面物探和井中物探三大類。

1)航空地球物理勘探技術

(1)航空磁測

航空磁測是航空物探中最老的一種方法。由於電子技術、計算機技術和航空導航定位技術的發展,航空磁測目前仍然保持著旺盛的生命力和良好的前景。目前的航空磁測觀測儀器由於採用了量子學原理的核旋和光泵磁力儀,其解析度已提高到0.01nT,甚至達到pT級,儀器采樣率也達到10次/s。

(2)航空電磁測量

航空電磁測量分頻率域和時間域電磁測量兩類。頻率域電磁測量(FEM)的發展主要是採用多裝置和多頻率以提高方法的解釋和解析度;時間域電磁測量(TEM)為提高解釋效果往往安裝三組正交線圈。

傳統的航空電磁法(AEM)在找礦方面曾經取得卓越的成效。其主要障礙是在尋找地表有良導性覆蓋埋深百米以下的礦床時受到很大限制。據此,人們加強了大探測深度電磁系統的研究。主要途徑一是提高發射功率和數據的現場處理能力,二是改變發射源的位置,即將發射機置於地面,研究新型的定源航空電磁系統。

(3)航空放射性(伽馬能譜)測量

目前航空放射性測量已不僅僅是測量伽馬射線總強度,而是進行伽馬射線能譜測量,測量的譜道多達2048道。同時還開發了多種航空伽馬能譜測量的處理軟體,如宇宙射線、放射性時間、背景輻射、康普頓效應剝離、靈敏度和高度改正,以及求比值和F參數等進行各種濾波的軟體。

(4)航空重力測量

由於把重力儀安裝在飛機上觀測時飛機的運動會嚴重改變觀測的重力值,因此航空重力測量長期未能實現。與其他航空物探方法相比,航空重力測量的難度要大得多。但隨著GPS技術、航空定位技術和計算機技術的迅速發展,航空重力測量也得到了進一步發展。人們把地面的重力儀安裝在飛機上,利用單定位技術可求得各方向的加速度及其狀態。通過軟體可較精確地計算出飛機運動對重力觀測值的影響並進行改正,以求得觀測點的相對重力值。

2)地面物探方法

在地面物探方法方面,時間域電磁法(TEM)近年來有了很大發展。與直流電法和頻率域電磁系統相比,時間域電磁系統的探測深度明顯要大,垂直解析度也高,易於探測到低阻覆蓋下的良導礦體。地面電磁法的發展有兩個顯著特點:一是向輕便化、適用於礦產普查的天然場電磁法方向發展;二是向多功能方向發展,即一台電磁系統既能做直流電阻率、頻率域和時間域激發極化法,又可做瞬變電磁法和天然場電磁法等。

80年代以來,加拿大和澳大利亞利用地面TEM發現了一系列隱伏礦,如赫利爾、埃洛伊斯、貝納姆布拉和阿薩巴斯卡等。利用TEM法在中國尋找隱伏塊狀硫化物礦床中亦取得了良好效果。如在新疆阿爾泰南緣多金屬成礦帶的克因布拉克、鐵木爾特和可可塔勒等礦床上,用TEM開展深部找礦,根據其結果布置鑽孔,其見礦率很高。

金屬礦地震方法在一些國家已發展起來。主要用於探測層狀沉積礦床和與岩漿作用有關的礦床的構造填圖和研究探礦要素。俄羅斯已出版了一套金屬礦地震圖冊。加拿大和澳大利亞近年來也投入了較大的工作量,取得了實效。

原蘇聯研製開發的一系列地電化學方法,如元素存在形式法(MPF)、熱磁地球化學法(TMGM)、部分提取金屬法(CHIM)等,具有解析度較高,探測深度大的特點,可直接用來尋找隱伏礦床。據報道,這些方法可在厚覆蓋層(厚度達150m)和厚基岩(厚度達500m)條件下尋找深埋的隱伏礦,且受礦床類型、覆蓋層厚度、成分、物理和化學性質的影響較小。這3種方法在原蘇聯已得到普遍推廣和運用,取得了較好的找礦效果。近年來西方國家也開始注意這些方法。

3)井中物探方法

井中物探方法除了可獲得井壁地質信息外,更主要的是可獲得井壁四周和鑽孔底部的信息,對發現井旁和井底的盲礦極為重要。井中物探方法主要有井中磁測法、無線電波法、井中激電法和井中充電法等,以井中脈沖電磁法在西方國家採用較多且找礦效果較佳。井中瞬變電磁法(DHTEM)的解析度高,橫向探測距離大(可達200~300m),特別適合於探測深部良導盲礦床。加拿大在勘查中使用了一種稱之為UTEM的系統,能在深達3000m處探測到距鑽孔300m以上的大良導體。加拿大近十多年來所發現的賤金屬礦床,如溫斯頓湖鋅銅礦(埋深300m)、奧爾里索西斯銅鋅礦(埋深600m)、林茲里銅鎳礦(埋深1280m)和維克多銅鎳礦(埋深2400m)等絕大多數都是盲礦礦床,幾乎均是藉助鑽孔和井中物探方法發現的。在澳大利亞、北歐、原蘇聯和美國等國家和地區也屢有利用井中物探方法取得找礦成功的報道。

8. 地球物理勘探的三個主要前提條件

地球物理勘探的三個主要前提條件:

1、被探測對象與周圍介質之間有明顯的物理性質差異。

2、被探測對象具有一定的埋藏深度和規模,且地球物理異常有足夠的強度。

3、能抑制干擾,區分有用信號和干擾信號;在有代表性地段進行方法的有效性試驗。

地球物理勘探

是以岩石、礦石(或地層)與圍岩的物理性質差密度、磁化性質、導電性、放射性差異為基礎。地質學專業術語,地球物理學用物理學的原理和方法,對地球的各種物理場分布及其變化進行觀測。

地球物理勘探探索地球本體及近地空間的介質結構、物質組成、形成和演化,研究與其相關的各種自然現象及其變化規律。在此基礎上為探測地球內部結構與構造、尋找能源、資源和環境監測提供理論、方法和技術,為災害預報提供重要依據。

9. 地球物理勘探常用的方法有哪些它們的主要原理是什麼

地球物理勘探方法,主要有電法,磁法,重力法,地震法等勘探方法。其中電法勘探利用的是各種岩石礦體的電磁學性質( 如導電性、導磁性、介電性)和電化學特性的差異,通過對人工或天然電場、電磁場或電化學場的空間分布規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構造及解決地質問題的地球物理勘探方法。磁法勘探主要是通過判斷岩石和其它地質體的磁性異常來研究地質結構和地質資源。重力法是利用組成地殼的各種岩體、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行地質勘探的一種方法。地震法是根據地震波在各種介質中的傳播速率不同,通過觀測人工或自然地震波在地殼中的傳播速率來研究地殼中的結構、組成等。總之,地球物理方法幾乎所有方法都有個關鍵字--異!

10. 地球物理勘探在資源勘查中的作用(舉例)

地球物理勘探,又稱物探,在資源勘查中起著非常重要的作用,它可以尋找靶區,或者在已知靶區查找相應的目標物,減少勘探的盲目性。
不同的物探方法解決的地質問題是不相同的。例如電、磁法可以應用到金屬礦的勘探中,地震勘可以用在非金屬沉積礦的勘查中,如煤礦、石油等。
當然,這些物探方法只是一種間接的找礦方式。畢竟,物探方法是一種「隔皮猜瓜」的方式,它無法確定目標物的特性等,它可以發現異常。異常還是需要通過對地質資料的分析並結合鑽探或其它的方法來驗證的。鑽探方法也只是「一孔之見」。
個人觀點,僅供參考,希望對你有點用處。

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