电磁勘探方法

2.1频率域电磁法

电磁法是根据电磁感应原理研究天然或人工(可控)场源在大地中激励的交变电磁场分布，并由观测到的电磁场分布研究地下电性及地质特性的一种地球物理方法。电磁法分为频率域电磁法(FEM)和时间域(或称瞬变)电磁法(TEM)。大地电磁法(MT)和可控源音频大地电磁法(CSAMT)是频率域电磁法在国内应用最多的两种方法。

(1)大地电磁测深法(MT):

20世纪50年代初，Tikhonov和cargniard提出大地电磁测深法，该方是利用起源于高空电离层的赤道雷击的天然场源，假设以平面波形式垂直入射匀各向同性层状大地表面，并在地表通过测量Ex和Hy(或者场Ey和Hx)并按式(l一l)

计算大地视电阻率，巧妙地消去与场源有关的因素，成功提取到地下的电学信息确实是电磁法勘探历史上的一大进步。另外，天然电磁场具有很大的能量且分在较宽的频带上，只要选择合适的频率区间，MT法可以探测地下数百公里深范围内的电性变化，这是任何人工源电磁测深所难以达到的，它还具有受高阻屏蔽的影响小，对低阻层反应灵敏等特点〔10一，4J。但是，由于天然场源的随机性，测量信号的微弱及频率和大小不定，MT法需要花费巨大努力来记录和分析野数据，这样影响了勘探效率，大大提高了勘探成本。同时电阻率计算公式是正交分量之比的平方，两个分量的观测误差都被带入结果中，再经平方使误差加放大，影响精度。衍生出的音频大地电磁法AMT主要研究较浅处的电性变化

(2)可控源音频大地电磁法(CSAMT):

是加拿大多伦多教授D.wstrangway和他的学生MyronGoldstein针对MT法天然场源的随机性和信号微弱使得MT法的精度和效率都很低这两个弱点出来的，他们发现，采用可以控制的人工场源，能够克服MT的缺点。在人工场源的“远区”，Ex和Hy(或者马和Hx)之间同样存在像MT法那样的关系，援用cargniard

的公式计算二者之比可以获取地下的视电阻率。但远区测量同时也极大地限制了能够进行CSAMT测量的区域。CSAMT的另外一个特点是改变频率进行测深，但是目前国际上流行的CSAMT法因为受仪器的限制导致一个共同的缺点，那就是采用“变频法”，这种信号发射源的缺点比较明显:单点生产速度低、扫面速度低、相对精度低。

③广域电磁法:

广域电磁法是何继善院士在现有人工源电磁法基础上，对现有理论进行了创新并引入伪随机信号理论，继承了CSAMT使用人工场源克服场源随机性的优点，但不是沿用卡尼亚公式，而是用适合于全域的公式计算视电阻率，大大拓展了人工源电磁法的观测范围，提高了观测速度、精度和野外效率。广域电磁法和伪随机信号电磁法结合起来，形成了独具特色的一种新的电磁法勘探方法，突破CSAMT“远区”测量的限制，把提取视电阻率的观测范围拓展到更广的区域。

重磁勘探课程设计指导书

《重磁勘探》课程设计指导书编写：张春灌地球科学与工程学院 2015年月11月

目录第一章课程设计的目的和意义 (1) 第二章单个球形在地面引起的重力异常计算公式 (2) 第三章程序设计内容 (3) 第四章课程设计报告格式 (4)

第一章课程设计的目的和意义本课程设计是《重磁勘探》教学环节的延续（独立设课），目的是巩固所学的重力和磁法勘探的理论知识，加深对基本原理的理解，会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写、数据计算，利用现有绘图软件完成数据成图，对所得结果做分析研究。

第二章单个球形在地面引起的重力异常计算公式 2 3222323222)(34)(h Y X h R G h Y X GMh g ++=++=?σπ球若常数G 取6.67×10-3，剩余密度σ的单位取g/cm 3，半径R 的单位取m ，中心埋深h 的单位取m ，则重力异常Δg 的单位为mGal 。

第三章程序设计内容（1）设计多个不同空间位置的球形矿体，并用Surfer等绘图软件绘制其平面和主剖面空间位置示意图（假设地面水平）；（2）推导多个不同空间位置的球形矿体在地面引起重力异常的正演计算公式；（3）利用所推导的公式，用Matlab语言编程实现重力异常的正演计算。

第四章课程设计报告格式 1、设计报告的组成课程设计报告的构成包括：（1）前置部分：封面、目录页；（2）主体部分：引言（设计目的、任务与要求等）、正文、结论、参考文献、致谢、附录。 2、编写格式 2.1前置部分 2.1.1封面由设计题目、班级、学号、姓名、指导教师、设计时间等部分组成。 2.1.2目录由报告的章、节、附录等的序号、名称和页码组成，采用缩进格式。 2.2主体部分 2.2.1引言（设计目的、任务与要求等）简要说明设计题目的目的、意义、内容、主要任务等。 2.2.2正文正文是设计说明书的核心部分，占主要篇幅。可以包括实验与观测方法和结果、仪器设备、计算方法、编程原理、数据处理、设计说明与依据、加工整理和图表、形成的论点和导出的结论等。正文内容必须实事求是、客观真切、准确完备、合乎逻辑、层次分明、语言流畅、结构严谨，符合各学科、专业的有关要求。 2.2.3结论

学学期《电法勘探原理与方法》

成都理工大学2014—2015学年第一学期《电法勘探原理与方法》考试试卷注意：所有答案请写在答题纸上，写在试卷上无效。一、名词解释（共5小题，每小题2分，总10分） 1、接地电阻 2、电磁波波数 3、正交点 4、视极化率 5、静态位移二不定项选择题（共20小题，每小题 1分，总20分） 1、影响视电阻率的因素有（） A 地形 B 装置 C 测点位置 2、利用自然电位法勘探某金属矿，在其上方中心处通常能观测到（） A 明显的正异常 B 明显的负异常 C 正负异常伴生 3、激发极化法可解决下列地质问题（） A 寻找浸染矿体 B 寻找水 C 寻找碳质、石墨化岩层 4 、电磁偶极剖面法中，哪些装置能观测纯异常（二次场）（） A （X ，X ） B （X ，Z ） C （Z ，Z ） 5、下列方法中受地形影响最小的方法是（） A 电阻率法 B 激发极化法 C 电磁感应法得分得分

6、本学期《地电学》课程实习“电阻率测深仪器及装置认识实习”过程中，采用电源电瓶最高供电压档位为（） A 63伏 B 90伏 C 120伏 7、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习“电偶极子场特征认识”过程中，实习要求中，要求同学们完成的图件有（） A 电位图 B 电阻率图 C 电场强度图 8、本学期《地电学》课程实习“电测深正演模拟”实习过程中，给出地电模型是（） A 二层模型 B 三层模型 C 四层模型 9、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习过程中，学习了绘制二维电阻率异常剖面图的软件是（） A SURFER软件 B GRAPHER 软件 C GEOPRO 软件 10、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习“仪器及装置认识实习”过程中，采用的装置有（） A 中间梯度装置 B 对称四极装置 C 偶极装置 11、中间梯度法理论上在勘探哪些电性和产状的矿体能产生明显的异常（） A 陡立低阻矿体 B 陡立高阻矿体 C 水平的高阻矿体 12、联合剖面法理论上在勘探哪些电性和产状的矿体能产生明显的异常（） A 直立的低阻矿体 B 直立的高阻矿体 C 水平的低阻矿体 13、下列方法能有效勘探产状较陡的良导矿体的有（） A中梯法 B联剖法 C 回线法 14、用联合剖面法工作时电阻率异常曲线能看到高阻正交点的有（）

频率域电磁法勘探详解(供时频电磁法勘探参考)

波阻抗相位（FDEM） MT/AMT/CSAMT频率域电磁法勘探反演所用的波阻抗反演方法，测量点必须位于波区（又叫做平面波区或远区）同时测量相互正交的电场分量和磁场分量，电场与磁场的比值具有阻抗的量纲，称为波阻抗，用符号Z来标示，x方向的电场与y方向的磁场比值记为Z xy。注意： Zxy：是复数 K：波数，是复数 ω：角频率 μ：磁化率 σ：电导率 ρ：电阻率均匀介质中电场相位角落后于磁场，这个角度就是MT/AMT/CSAMT勘探数据处理过程中所给出的振幅和相位曲线中的相位曲线。视电阻率计算公式如下：

当平面电磁场垂直入射均匀大地时，即使不知道场源强度，只要测量出大地表面相互正交的一对电场和磁场，便可以确定大地的电阻率，而选用不同的频率可达到不同的勘探深度，这就是天然场源MT/AMT 或人工场源CSAMT的波阻抗反演的理论基础。大地电磁测深一般要测量相互正交的两个水平电场Ex，Ey和相互正交的两个水平磁场Hx，Hy（MT测量过程中还要测量垂直磁场Hz）。测量两个水平电场是用两对不极化电极，电极距一般为100～200米。因为AMT和MT的天然电磁场信号较弱，应该采取措施避免测量电线晃动切割地球磁场产生的噪声。测量磁场则是用两个相互正交的匝数很多的高导磁芯线圈。 MT/AMT/CSAMT波阻抗反演数据处理流程电磁场的测量是在时间域进行的，再用傅里叶变换将测量信号转换为频率域信号。测量电磁场信号的采样时间间隔应使截止频率高于所需的最高频率，采样时窗宽度应大于所需的最低频率对应的周期。为了避免数据量太大，当需要测量的频带范围较宽时，一般分为几个频段采样，并分段作傅里叶变换。测量电磁场的频率范围应使最高频率对应的穿透深度为所需探测的第一层厚度的几分之一，最低频率对应的穿透深度为最大勘探深度的数倍。为了去除局部电磁场的影响，现在实际测量中采用所谓的“远参考系统”，除测点外，还在距离测点数十公里以外的地方设立一个参考点，同时进行测量。测量数据中属于平面电磁场的信号应该是互相关的，而局部干扰电磁场的信号是互不

磁法勘探实验报告

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

重磁勘探复习资料

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

一．地球重力场 1.重力C F G ，其中引力R R m Gm F 3 21；惯性离心力r m C 2 2.mGal u g s m 5 6210.10/1 3.试绘出图1.1中A 、B 、C 各点的引力、惯性离心力和重力的方向。地球质量对它产生的引力为F,方向大致指向地心。物体A 随地球自转而引起的惯性离心力为C 。引力与惯性离心力的合力G 就是重力。 4.将地球近似看成半径为6370km 的均匀球体，若极地处重力值为 9.8m /s 3 ，试估算地球的总质量为多少? 在极地处的重力只沿自转轴方向有分量，可近似为2 /GM R g 则 Kg G g R M 2411 62210965.510667.68.9106370 二．重力异常 1.由正常重力位推算得到的在正常椭球面(水准椭球面)上的重力公式称为正常重力公式。基本形式如下: ;β 8 18 1 ; g ;g )(φ g )2sin sin 1(21p e 212为地球扁率为地球的力学扁率为两极重力值为赤道重力值处的正常重力值；为计算点的地理经纬度 e e p e g g g g g 正常重力公式：2 2 2 m/s ) 2φ000005sin 0. -φ0053024sin 0. + 1 780327( 9. = g 2.重力异常基本公式重力异常就是剩余质量的引力位沿Z 方向的导数,即 v z z y x d d d z G V z V g 2/3222])()()[()( 当剩余密度是均匀的时,则可提到积分符号之外,即有 d d z x z G z x g S 2 2)()() (2),( 1.水准面：平静的海洋面是一个重力等位面, 称为大地水准面 2角灵敏度：单位重力的变化所能引起的平衡体偏角的大小。（偏角越大,则表示仪器越灵敏） 3.布格异常:包含了壳内各种偏离正常密度分布的矿体与构造的影响, 也包括了地壳下界面起伏而在横向上相对上地幔质量的巨大亏损(山区)或盈余(海洋)的影响。 4.地磁台:连续地测定地磁要素绝对值及随时间变化场值, 其有固定的测点, 称为地磁台 5.地磁脉动：是一种地磁场的微扰变化, 它具有准周期结构的特点。 6.磁化强度：均匀无限磁介质受到外部磁场 H 的作用, 衡量物质被磁化的程度 7.混合改正:由于日变温度及零点掉格三者混在一起反映在观测数据中, 也可以把三项影响并成一种综合影响, 一次消除称为混合改正。 8.二度体：即沿走向为无限长的物体 9.区域性异常：往往与大的区域构造或火成岩分布等因素有关 10.解析延拓：根据观测平面或剖面上的重力异常值计算高于(或低于)它的平面或剖面上异常值的过程称为向上(或向下)延拓。

《重磁勘探》物探1203张小涵

《重磁勘探》课程设计报告专业：勘查技术与工程班级：物探1203班姓名：张小涵学号：201211020321 指导教师：张春灌二〇一四年十二月二日

《重磁勘探》课程设计任务书

目录第1章引言 (1) 第2章模型设计 (2) 第3章程序实现 (4) 第4章结果分析 (6) 第5章总结 (10) 参考文献 (11)

第一章引言一、课程设计目的和意义本次课程设计是《重磁勘探》学习的延续，目的是巩固所学的重力和磁法勘探的理论知识，加深对基本原理的理解，会用所学程序设计语言（如Matlab，Surfer）等软件完成课程设计题目的程序编写、数据计算，利用现有绘图软件完成数据成图。二、课程设计内容两个不同空间位置的球形矿体在地面引起的重力异常。三、课程设计要求 1.设计两个不同空间位置的球形矿体，并画出其平面和主剖面空间位置示意图(假设地面水平)。 2.推导两个不同空间位置的球形矿体在地面引起重力异常的计算公式，利用推导出的公式，用Matlab语言编程实现计算重力异常。 3.根据所提供的课程设计报告格式编写报告，报告中应附上课程设计任务书，报告内容应包括所推导的公式、所编写的程序、结果图件等。

第二章模型设计一、计算公式 2 322 2 32 322 2 ) (34 ) (h Y X h R G h Y X GMh g ++= ++= ?σπ球若常数G 取6.67*10-3，剩余密度σ的单位取g/cm 3，半径R 的单位取m ，中心埋深h 的单位取m ，则重力异常Δg 的单位为mGal 。二、模型参数三、模型图件图2-1 球体平面空间位置示意图

电磁法油气勘探

电磁法油气勘探近年来用电阻率对比法识别地下地层特征方面取得的进展为确定油气资源增加了一项重要的油气勘探工具。电磁探测技术包括两种相关技术：大地电磁勘探和可控源电磁勘探。这两种技术提供了两种截然不同的地下构造洞察方法，可用来描述、解释地下构造，帮助确定潜在油气藏，从而为勘探人员提供是否进行钻井作业的决策依据。太阳以多种方式为我们提供能量。能源勘探和太阳之间惊人的联系对勘探开发行业来说正变得日益重要起来。太阳释放的离子与地球磁场之间形成复杂的相互影响，产生的电磁场穿过地球，并与地下导电层发生作用。随着勘探开发行业进一步加强对油气资源的探索，越来越多的地学家依赖大地电磁场来探测那些用地震方法难以成像的地区。对地层电流（即大地电流）的研究并不是一个新兴课题。斯伦贝谢公司的创始人之一，康拉德斯伦贝谢早在开始电缆测井研究之前，在其20世纪20年代指导的早期地表研究中就采用了大地电磁场这种现象。巴黎索邦神学院的教授Louis Cagniard在1952年首先报告了综合利用电场和磁场进行地层勘探的方法，称为大地电磁法（MT）。然而只是在最近几年大地电磁法才逐渐成为勘探开发行业进行地下勘探的一个重要工具－主要得益于三维建模和反演技术方面取得的进展。如今，MT结果能够和地震和重力勘探结果有效结合，使得我们能够更加细致地刻画、模拟地下构造。虽然Cagniard也谈到了与MT有关的方法，就是采用人工激发电磁场，但能够激发对勘探开发行业足够强的信号，并检测到有效信号的技术是在后来才发展起来的，陆上勘探是在20世纪60年代，海上勘探是在20世纪80年代。该方法就是现在所说的可控源电磁法（CSEM）。地球与接触式电场和磁场之间的相互作用过程十分复杂，MT分析时其中两项重要因素是电磁场的频谱和场波传播通过的特殊地层的电阻率（或其倒数，即电导率）。频谱分析数据帮助确定视电阻率和频率之间的函数关系。该视电阻率可以和不同深度的地层真电阻率联系起来。如果地下构造是均质的，测得的视电阻率就等于真电阻率。但是，如果电阻率随地层深度变化，视电阻率体现的是各种真电阻率的综合测量结果，在一定程度上是各层真电阻率的平均值。通过数据分析，解释人员能够确定地层深度和对比电阻率的关系，从而得到大地电磁探测结果。大功率人工源极低频电磁波技术是一种利用人工发射电磁波信号探测地球内部电性结构的最新方法,人工发射的极低频交变电磁信号在地面和电离层之间的"波导"中传播,波导中的电磁波衰减小,如100Hz频率衰减量约为(1～2dB)/1000km,电磁场信号可以传播到上万公里之外.其频率固定,覆盖范围广,信号幅度非常稳定,并且电磁场信号具有很高的分辨率和电磁相干度,因此,这种方法与传统的电磁勘探方法比,具有很好的抗电磁干扰能力.人工源极低频信号的特点是发射信号频率和幅度可人为控制,可以根据接收区的背景电磁场强度,在一定范围内调节,并且,发射频率可以达到0.1Hz,与可控源声频大地电磁测深(CSAMT)方法比,具有更大的勘探深度.对于干扰相对较大的区域利用极低频电磁技术进行地下结构的勘探,将会得到比传统电磁法更为可靠的结果，本文研究人工源极低频电磁方法在石油勘探方面的

综合和地球物理勘探(重磁勘探)课后习题答案

习题一 1. 1.说明地核地幔地壳的特征和划分依据地壳：莫霍面以上的地球物质，组成物质成分主要为硅铝镁等。上地壳为花岗岩层，主要有硅铝氧化物构成，下地壳为玄武岩层，主要由硅镁氧化物构成。全球大陆地壳平均厚度月39~41km 。大洋地壳为8~10km 地幔：莫霍面和古登堡面之间的地球物质，厚度约2865km ，体积最大，质量最大一层。上地幔顶部存在一个软流层，软流层以上地幔部分和地壳共同组成岩石圈。下地满温度压力和密度君增大，物质成可塑性固态地核：古登堡面至地心之间的地球物质，平均厚度约3400km 。外地核厚约2080，物质大致呈液态，可流动，过渡层厚约140km ，内地核是半径约1250km 的球心，物质大概为固态，主要由铁镍构成。划分依据：莫霍面：地壳和地幔间，横纵波传播速度陡增古登堡面：地幔和地核之间，纵波减速，横波消失。 4.假定地球是一个密度均匀的正球体，位于球心处单位质点所受的引力应是多大?有人说，按牛顿万有引力定律，该处的引力应为无穷大（因为 ∞→→2 0lim r GM r ），对不对？为什么？答：不对，应为零，万有引力定律适应于两质点之间或两物体的大小相对于距离可以忽略的情况。

7.重力等位面上重力值是否处处相等?为什么?如果处处相等，等位面的形状如何?如果重力有变化，等位面的形状又有何变化? 答：等位面上重力位相等，重力值是矢量，有大小和方向，若处处相等则为平面。 8.分析重力等位面，水准面，大地水准面区别与联系。重力等位面：连结重力位相同点所构成的面，它处处与重力g 的方向垂直。大地水准面：由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。是水准面向大陆的延伸水准面：静止的水面称为水准面。它是重力场的一个等位面。 9.利用用赫尔默特公式计算： 1)从我国最南边的南沙群岛（约北纬5?）到最北边的黑龙江省漠河（约北纬54?），正常重力值变化有多大? 请用用赫尔默特公式计算。答：1901-1909年赫尔默特公式 2229.78030(10.005302sin 0.000007sin 2)/g m s ???=+- 南沙群岛处有：1 1.000040059g = 漠河有：2 1.00346367g = 则：2210.003423611m/s g g -= 2）两极与赤道间的重力差是多大? 3）若不考虑地球的自转，仅是由于地球形状引起的极地与赤道间重力差为多少? 13.指出：“同一质量的地质体在各处产生的重力异常应该一样”说法正误和原因。重力异常：由于地球质量分布不规则造成的中各点的重力矢量g 和矢

重磁勘探考试要点

重磁要点重力部分：一、名词解释 1、大地水准面:大地水准面是由平均海平面顺势向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。 2、布格异常：对重力观测值进行地形校正、布格校正、和正常场校正后获得的重力异常称为布格重力异常。 4、正常场：用一个与大地水准面形状接近的大地椭球体代替实际地球，假定地球内部是均匀层状分布的，由此求出的重力场称为正常重力场。 1.自由空气重力异常：对重力观测值只做高度校正和正常场校正而获得的异常。 6、重力勘探：以地壳中岩矿石间的密度差异为基础，通过观测和研究重力场的变化规律，查明地质构造和找矿的一种物探方法。 7、二度体：几何上两个方向有限，表示物体密度仅在两个坐标方向变化，如水平无限长（圆或方）柱体，也称二维模型； 8、重力异常：地下岩矿体密度分布不均匀所引起的重力变化或地质体与围岩密度差异引起的重力变化称为重力异常。 9、化极:把斜磁化异常化为垂直磁化异常，例如把ΔT换算到地磁极的地磁场状态称为化到地磁。 10、Za、?T。 Za是垂直磁异常，是实测磁场垂直分量减去正常场垂直分量即：Za= Z –Zo。?T是总强度磁异常，是实测磁场强度模量减去正常场模量即：?T = │T│-│To│。 11、消磁场:均匀有限磁介质，受外部磁场磁化，则其两端表面将有面磁荷分布，它在其内部产生与磁化场H0方向相反的磁场He，称为消磁场。而这种作用叫做消磁作用。 12、磁异常：磁性体产生的磁场叠加在地球磁场之上而引起的地磁场畸变。 13、磁法勘探：通过观测和分析由岩石、矿石或其他勘探对象磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源或其他探测对象分布规律的一种地球物理方法。二、图倾斜台阶三、论述题

《重磁勘探》读书报告整理

《重磁勘探》 ——读书报告专业所在院（系、部）核工程技术学院研究生姓名郭猛猛学号 2010070807 专业名称固体地球物理学日期 2011年6月30日

上了重磁勘探这门课以后，我觉得弄清楚每个定义是很有必要的，所以我把这些常用到的定义总结下来，作为我的读书报告。重力勘探:：根据地球重力场研究地球构造及寻找矿产资源的一门地球物理学科或地球物理方法。等位面：凡位之值相等的各点所构成的曲面称为等位面。重力位：场中任意一点的重力位等于将一单位质量从无限远处移至该点是重力所做的功。重力等位面：重力位值相等的各点所构成的曲面。地球的形状：两极稍平，赤道略鼓的不规则球体。这个形状的一级近似可视为平均半径为6376km的正球面，二级近似是一个两极半径略小于赤道半径的二轴托球面。重力的变化：包括空间因素与时间因素。空间因素是1.地球不是一个正球体，近似于两极压缩的扁球体，地表面又是起伏不平的。2.地球绕一定的轴旋转。3.地下物质密度分布不均匀。时间因素是1.太阳、月亮等天体引力引起的重力的变化，它表现有一定的周期性，也称为潮汐变化。2.地球形状的变化和地下物质运动引起的变化为非周期性的，也称为非潮汐变化。重力异常：在重力勘探中，将由于地下岩石、矿物密度分布不均匀所引起的重力变化，或地质体与围岩密度的差异引起的重力变化。自由空气重力异常：重力观测值经过高度校正或自由空气校正得到的重力值称为自由空气重力异常。布格重力异常：经过高度校正及中间层校正得到的重力值称为布格重力异常。仪器灵敏度：单位重力的变化所能引起相对重力测量仪器的平衡体偏角的大小，如果偏角越大则表示仪器越灵敏。基点：用重力仪在测点上进行观测是，需要有一些精度跟高、重力值一直的点来控制，这些点称为基点。基点网：重力基点在观测是都要联成封闭的网络，这些网叫做基点网。基点网的作用：控制重力普通电的观测精度，避免误差的积累；检查重力仪在某一段工作时间内的零点漂移，确定零点漂移校正系数；推算全区重力测点上的相对重力值或绝对重力值。平差：将每个环路中的闭合差按周一定的方法和条件分配到相应环路的每一个边上，使分配后环路上各边的重力增量满足∑Δg t =0。重力异常的地质——地球物理含义： 1.自由空气重力异常：自由空气异常反映了时机的地球形状和物质分布与大地椭球体的偏差。大范围内的自由空气异常，说明该区域下方物质的相对亏损，而正的自由空气异常则表明有物质的相对盈余。 2.布格重力异常：包含了壳内各种偏离正常密度分布的矿体与构造的影响，也包括了地壳下界面起伏而在横向上相对上地幔质量的巨大亏损或盈余的影响。所以，布格重力异常除了有局部的起伏变化外，从大范围来说，在陆地，特别是在山区，是大面积的负值区；山越高，异常负的越大；在海洋区，则属大面积的正值区。均衡的原理：在地下某个深度（称为补偿深度）的下面，地球内部的压力是流体静压力或静水压力，这就意味着在补偿深度出单位横截面上覆柱体的重量，必须完全是相等的；地球曲率的小的校正会造成一些差别。如果在地球的表面存

重磁勘探原理与方法实习指导书

重磁勘探方法与原理实习指导书第三章重力勘探重力勘探是依据重力异常特征研究地质构造和有关矿产的一种方法。为了获得重力异常，重力勘探工作应包括：编写技术设计，准备工作，野外数据采集，室内计算与数据整理，绘制异常图和地质解释等过程。根据地质任务，在一个地区开展面积性重力勘探工作，使工作合理，高效而又按计划进行，必须事先编写技术设计书。技术设计书不仅可以指导具体施工，而且也是最终质量检查的依据。在开工前必须做好下列准备工作，如根据工作任务、物理勘探前提（密度差）确定使用的仪器，测量精度及采用的工作方法和具体措施等。 §3.1 重力仪的基本原理与操作一、重力仪的基本原理本次实习所采用的重力仪主要有两种，一种是国产的系列石英弹簧重力仪，一种是加拿大生产的先达利CG-3型全自动重力仪。（一）ZSM型石英弹簧重力仪该仪器是北京地质仪器厂设计并制造的，观测精度约为5.0 ±g.u.，读数能力为0.1格， 3.0± ~ 直接测量范围约为1400g.u.，测程范围50000 g.u.。接近国外同类仪器水平。仪器可分为如下几个主要部分： 1.灵敏系统位于主体结构的底部，其构造如图3.1-1。主要部件中，除了温度补偿丝和负荷为金属外，其它均由石英制成。主要部件由一个矩形石英框架支撑着，用一个支杆固定在密封器顶盖上。灵敏系统的位移方式属角位移。图3.3-1 ZSM型重力仪灵敏系统图图3.3-2 ZSM型重力仪光学 1－负荷；2－摆杆；3－摆扭丝；4－主弹簧；5－测读装置示意图温度补偿框扭丝；6－读数弹簧；7－读数弹簧连杆； 8－温度补偿框扭丝，9读数框架扭丝；10－测程调节弹簧；11－指示丝

电法勘探原理与方法

电法勘探原理与方法教案刘国兴 2003．5 总学时64，讲授54学时，实验10 绪论：（1学时）绪论中讲5个方面的问题 1.对电法勘探所属学科及具体定义。 2.电法勘探所利用的电学性质及参数。 3.电法勘探找矿的基本原理。在此主要解释如何利用地球物理（电场）的变化，来表达找矿及解决其它地质问题的原理。 4.电法勘探的应用。 1)应用条件 2)应用领域 3)解决地质问题的特点 4)电法勘探在勘探地球物理中所处的位置第一章电阻率法本章为电法勘探的常用成熟的方法，在地质勘察工作中发挥着重要作用，是学习电法勘探的重点之一。本章计划用27学时，其中理论教学21学时，实验教学6学时。 §1.1 电阻率法基础本节计划用7学时，其中讲授5学时，实验2学时。本节主要讲述如下五个问题一、矿石的导电性（1学时）讲以下3个问题： 1)岩，矿石导电性参数电阻率的定义及特性。 2)天然岩，矿石的电阻率矿物的电阻率及变化范围，岩石电阻率的变化范围。 3)影响岩，矿石电阻率的因素。 I.与组成的矿物成分及结构有关。 II.与所含水分有关。 III.与温度有关。二稳定电流场的基本性质。主要回顾场论中有关稳定电流场的一些知识，给出稳定电流场的微分欧姆定律公式电流的连续性（克希霍夫定律）；稳定电流场是势场三个基本性质。三均匀介质中的点源电场及视电阻率的测定主要讲述三个内容： 1)导出位场微分方程（拉氏方程）及的位函数的解析解法。 2)点电流源电场空间分布规律。 3)均匀大地电阻率的测定方法。电法勘探中测量介质电阻率的方法由此问题引出，开始建立电法勘探中“装量”这一词

的概念，本节重点：稳定电流场的求法及空间分布；均匀大地电阻率的公式的导出及测定方法。以上内容两学时四非均匀介质中的电场及视电阻率（1学时）阐述4个问题 1)什么是非均匀介质中的电场？特点，交代出低阻体吸引电流，高阻体排斥电流的概念 2)非均匀电场的实质：积累电荷的过程。 3)什么是视电阻率？如何定义？ 4)视电阻率微分公式。（导出和用法）五电阻率法的勘探深度问题（1学时）由稳定电流场中电流随深度变化的特征来讨论，并导出电流密度随供电电极距的变化规律。即：AB何值时，h深度的电流密度最大。由以上关系得出结论： ·决定电阻率法勘探深度的因素是供电极距 ·影响电阻率法勘探深度的因素是断面电阻率达分布。 §1.2 电阻率法的仪器和装备（2学时）阐述电阻率法仪器的特点及发展，目前的情况，拟讲四个方面的内容：一，对电测仪的要求。二，具有代表性电测仪器的工作原理简介。 1，DDC－系列电子自动补偿仪的工作原理。 2，DWD－系列（北京地质仪器厂生产）微机电测仪的工作原理。三，电阻率法主要装备 1，供电电极。2，供电电源。3，测量电极。4，导线和线架。 5，通讯设备。6，记录，计算用具。 §1.3电阻率剖面法介绍什么是剖面法及剖面法特点。这部分内容是电阻率法中较重要的内容。一，剖面法概述（1学时）（一）装置类型。二极，三极，联合三极等视电阻率表达式：ksdflkasdf （二）装置间的关系 1，和三极之间的关系。（推导公式引出） 2，三极和四极之间的关系。二，三极，联合三极，对称四极跑面法子各类地质体上的视电阻率异常（3～4学时）。（一）垂直接触面上三极，联合三极，对称四极的异常。 1 三极装置视电阻率表达式用镜像法求出位函数表达式，沿剖面方向微分求出场强，进而求出视电阻率表达式。将AMN排列和MNB排列第視参数画在同一坐标便得到联合三极，过垂直接触面上的视电阻率异常。由联合三极与对称四极的关系便又可求出对称四极装置的视电阻率异常。（二）球体上联合三极，对称四极大视电阻率异常。 1由点源场中的导电球体的场论问题，求出此问题的电位函数表达式，导出视电阻率表达式。 1讨论低阻球体和高阻球体的联合三极异常形态，给出“低阻正交点”和“高阻反交点”的概念。利用三极和四极大关系得出对称四极球体上的异常规律。（一）脉状地质体上联合三极，对称四极视电阻率异常 1 直立情况与球体相似，曲线对称。 2 倾斜情况，要进行仔细分析，然后给出倾斜脉体的联合三极，对称四极大异常情况。三、偶极剖面法（1学时）（一）球体上的偶极剖面法视电阻率异常 1 视电阻率解析表达式求法类似于三极中的求法。

吉林大学重磁数据处理与解释报告

地球探测科学与技术学院沈阳及其附近地区重磁数据处理与解释报告姓名：李雪垒学号：班级：四班专业：勘查技术与工程（应用地球物理）指导教师：吴燕冈教授目录前言 (2)

第一章重磁数据处理基本原理与方法 (3) 一、重力场与磁场的波谱介绍 (3) 二、数据处理的基本方法 (3) 三、Surfer、Grapher简介 (3) 第二章地质概况 (5) 一、东北及其附近地区地质概况 (5) 二、实验区内的地质概况 (5) 第三章区内重磁异常综合解释 (8) 一、重力数据异常处理与解释 (8) 二、磁异常数据异常处理与解释 (12) 三、重磁异常场综合分析 (15) 第四章本次实验的初步结论 (16) 主要参考文献 (16)

前言重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常﹐以确定这些地质体存在的空间位置﹑大小和形状，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。磁法勘探是通过观测和分析由岩石、矿石（或其他探测对象）磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源（或其他探测对象）的分布规律的一种地球物理勘探方法。二者有广泛的应用，如研究地壳深部构造；研究区域地质构造，划分成矿远景区；掩盖区的地质填图，包括圈定断裂﹑断块构造﹑侵入体等；广泛用于普查与勘探可燃性矿床(石油﹑天然气﹑煤)；查明区域构造，确定基底起伏，发现盐丘﹑背斜等局部构造；普查与勘探金属矿床(铁﹑铬﹑铜﹑多金属及其他)，主要用于查明与成矿有关的构造和岩体，进行间接找矿；也常用于寻找大的﹑近地表的高密度矿体，并计算矿体的储量；工程地质调查；如探测岩溶，追索断裂破碎带等。随著电子技术的发展和微处理机的广泛应用，测量磁场3个分量及其梯度的高精度航空磁力仪已经制成。加上高精度的导航和数据处理，绘图和资料解释推断的自动化，今后航空磁法勘探将代替部分地面磁法勘探，并在工作过程中自动作出解释，绘出磁性体空间分布图。利用这些图件，再结合其他资料，能可靠地对工作地区的地质构造作出推断，供找矿﹑找地下水﹑工程建设和地震预报等方面应用。我国在改革开放以后，随着科学技术的飞速发展，在重磁勘探领域取得了令人瞩目的成就，在测量精度方面大大提高。由于重磁法勘探应用广泛，成本不高，因此在勘探领域一般是其他勘探方法之前的首选方法。由于地球区域复杂，通常要对所采集的数据进行各种处理，以去除各种无关影响，提取所要的结果。同时根据处理结果对其进行解释，其中解释又分为定性解释与定量解释，其处理方法与解释方法在本次实验中均有所简单涉及。在本次课程中，我们主要学习了重磁异常的空间域处理与转换，重磁异常的波数域处理，重磁异常的反演方法以及重磁资料的地质解释和在勘探中的应用等。基于本学期学习的内容及理论知识，结合自己的理解对东北地区的重磁异常做初步的处理及解释。本次实验作图工具使用的为Surfer和Grapher，同时也参考了一些前人的研究成果，以此作为基本出发点，进而得出一些初步的结论。

学学期电法勘探原理与方法完整版

学学期电法勘探原理与方法 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

成都理工大学2014—2015学年第一学期《电法勘探原理与方法》考试试卷注意：所有答案请写在答题纸上，写在试卷上无效。一、名词解释（共5小题，每小题2分，总10分） 1、接地电阻 2、电磁波波数 3、正交点 4、视极化率 5、静态位移二不定项选择题（共20小题，每小题1分，总20分） 1、影响视电阻率的因素有（） A 地形 B 装置 C 测点位置 2、利用自然电位法勘探某金属矿，在其上方中心处通常能观测到（） A 明显的正异常 B 明显的负异常 C 正负异常伴生 3、激发极化法可解决下列地质问题（） A 寻找浸染矿体 B 寻找水 C 寻找碳质、石墨化岩层 4 、电磁偶极剖面法中，哪些装置能观测纯异常（二次场）（） A （X ，X ） B （X ，Z ） C （Z ，Z ） 5、下列方法中受地形影响最小的方法是（） A 电阻率法 B 激发极化法 C 电磁感应法得分得分

重磁电勘探读书报告

《重磁电勘探》结业作业学生姓名：周昆专业班级：资工（基）11202 班级序号：35号指导教师：刘启民时间：2014.12.5

中国重力勘探技术及方法的发展与展望 [摘要] 本篇文章是对新世纪里的重力勘探的仪器、数据处理技术、解释理论与方法、应用领域等方面的发展进行了分析与展望。开展卫星重力测量,综合卫星、航空、地面重力测量资料研究地球结构与构造;发展高精度数据处理技术；发展复杂条件下三维重力场多参数综合反演可视化技术以及快速自动反演技术。 [关键词]中国重力勘探技术；发展；前景与展望 1引言在中国，以地质构造为主要研究对象的重力勘探方法已经历了一个长期和成功的历史。从50年代初期，重力勘探开始应用于我国的地质找矿试验工作，此后随着地质工作的不断深入开展以及现代数学物理理论与计算机科学的迅速发展，促使重力勘探在仪器、方法技术、解释理论以及实际应用等各方面得到了全面系统的发展。重力勘探已成为研究地质构造的重要手段，在解决以下地质问题中取得了肯定的效果:(1)大地构造单元划分;(2)基底起伏和内部结构;(3)追索大的构造破碎带和断层;(4)圈定沉积盆地范围和内部构造;(5)侵入岩的空间分布和深部形态;(6)岩石圈均衡状态和上地慢密度横向不均匀性，详细重力测量在地质填图和矿产勘查中也发挥了重要作用。当前，重力勘探已在区域地质调查、能源和固体矿产普查、工程地质调查，以及深部构造研究中得到广泛应用，这与方法技术上的进步是密切相关的。重力勘探方法如何进一步发展以适应科学研究和经济发展的需要是当前面临的关键问题。文章在分析当前重力方法进展的基础上，从现代数理理论与计算机科学的发展和新的需求角度,对重力方法从仪器、数据处理技术、解释理论与应用等方面进行了评估与展望。 2重力勘探技术的改进和发展 2.1高精度重力勘探技术的应用高精度重力勘探技术是建立在位场理论、电子技术和计算机技术高度发展的基础上。它的野外工作方法是在小面积范围内采用大比例、密测网和小点距工作。该技术的发展及其特征如下: ①较早的外国重力仪有诺加、握尔登重力仪，后来发展到精度较高的索丁和拉科斯特(:Lacoste)重力仪。1991年我国引进了使用亚菲尼特(Affinity)仪的美国艾菲系统;1993年西北地质研究所从俄罗斯引进了使用THY一B型重力仪的GONG 技术。拉科斯特D型、G型重力仪由美国70年代研制成功，是目前国内外使用最广的一类重力仪。它以零点漂移小，精度高、重量轻和操作方便而著称。②高

重磁勘探复习

复习题 1、简述重力勘探和磁力勘探的基本原理、前提条件及可以解决哪类地质问题。重力勘探：以地壳中岩矿石的密度差异为基础，研究地下物质密度分布不均匀引起的重力变化(称为重力异常)，可以了解和推断地球的结构，勘探与开发矿产资源，进行灾害的预测与防治，以及解决一些力所能及的地质问题。磁法勘探：以地壳中岩矿石的磁性异常为基础，通过观察研究天然地磁场和人工场的变化规律和差异，查明地质构造和寻找矿产的一种方法。 2重力场和重力位的组成、场和位的关系，重力勘探中重力是如何定义的。重力场=引力场+离心力场重力位=引力位+离心力位位、场之间的关系是：重力位和引力位与重力场强度和引力场强度的关系是梯度关系（一阶导数）重力：地球质量对物体产生的引力与物体随着地球自转而引起的惯性离心力的合力。 3、地球外部任何一点受到单位地球内部质量的引力及其重力表达式。 4、什么是重力勘探的正问题和反问题？ 1)知道了体密度或面密度时，可以根据泊松方程和拉普拉斯方程确定场的位(或者场强度)----正演问题(2)知道了场的位及其梯度时，可以根据泊松方程确定场中某点体质量密度或面质量密度----反演问题 5、一般的重力测量值都要进行哪些改正才能用于解释，什么叫自由空气校正，什么叫布格校正 ①重力差值的组成因素：维度改正、地形改正，中间层改正，自由空间改正、布格改正及布格重力异常。 ②经过中间层改正后，测点相对基点而言仍处在高度为h的位置上，对这个高度影响还要予以消除 ③由于中间层改正和高度改正表达式中均与h有关，往往把这两项改正合并称为布格改正。 6、什么是正常重力和重力异常，重力异常有哪几种及如何定义？正常重力：用正常场地地球模型代替实际地球，假定地球内部的质量是均匀层状

可控源音频大地电磁法(CSAMT)勘查设计

可控源音频大地电磁法（CSAMT）勘查方案设计单位：二〇〇八年四月

第一章前言 1.1 项目概况目标任务是：查明区地层、及构造的分布情况……………………… 1.2位置与交通 1.3自然地理及经济地理概况 1.4以往开展的类似工作第二章工作区域地质及构造情况第三章工作方法 3.1测网布设 3.2 工作方法及技术要求本次物探工作投入可控源音频大地电磁法执行以下有关规、规程： 1) 《可控源声频大地电磁法勘探技术规程》（SY/T 5772 – 2002） 2) 《物化探工程测量规》（DZ/T0153-1995） 3) 《地球物理勘查图式图例及用色标准》（DZ/T0069 –1993）（1）工作中采用的仪器为加拿大凤凰公司生产的V8多功能电法采集系统。根据工作区要求的勘查深度大、附近人文干扰大等实际情况，采用抗干扰能力强的可控源音频大地电磁法（CSAMT法）进行勘查，CSAMT法测量方式采用标量。收发距暂定为3km，具体将按试验结果定。了解300m深度围岩体、构造分布情况。（2)数据处理采用V8多功能采集系统配套反演软件。了解矿区异常响应特征，包括异常强度、形态、围、时间特性、频率特性、地质噪声及信噪比等，查明外来电磁噪声电平及干扰特征，检查设计工作精度工作装置等是否合理工方法是否有效等，并依据方法试验结果确认，确定最佳的装置和测量参数。 3.3 质量要求和评价

3.4 可控源音频大地电磁法（CSAMT）精度及质量要求 1）本次CSAMT测量的质量评价将通过计算检查点与原始测量卡尼亚电阻率的均方相对误差Mr来衡量。其计算公式如下： Mr＜±5%为合格。 2）质量检查：总工作量的5%。 3）CSAMT工作精度综合CSAMT测地工作精度要求，CSAMT精度用电磁法测地精度表中B级精度。 3.5 仪器型号及主要技术指标 3.5.1本项目拟使用以下几种物探仪器：V8多功能接收机、TXU-30多功能发射机、30KW发电机 3.5.2各仪器主要技术指标如下： 1）V8多功能接收机主要技术指标 V8是加拿大凤凰公司自1975年以来研制开发的第八代多功能电法系统，在非常成熟的系统2000和V5,V6A的基础上，V8更趋向于尽善尽美，包括轻便坚固的采集系统和GPS同步系统以及触摸式防水ASCII键盘和彩色的背光屏幕，让操作员可以轻松地对数据质量进行监控处理。 V8有三个电道和三个磁道，磁道可以连接MTC-50,AMTC-30磁探头或TDEM 线圈。V8可以单机工作;也可以和多个其他系统单元如V8或RXU-3ER（3个电道采集站）组成多测站多道无线局域网络采集系统。所有地记录单元及场源发射均通过GPS信号保持精确同步,在GPS信号不好的地方,系统晶振时钟会自动启动同步. （1）其技术特点为： ●先进地模块化设计●灵活，配置可选择●重量轻，便携式 ●工作温度：-20℃到+50℃●网络化，站与站或和发射机之间无连线 ●场源和接收网络均通过GPS同步●不受地域限制高精度同步叠加，扫频 ●可控源功能，用户可添加测量频点提高测量分辨率