重力勘探和磁法勘探共64页文档
重磁勘复习资料
重磁勘复习资料
《重磁勘探》知识点
1. 什么叫重⼒勘探？什么叫磁⼒勘探？
重⼒勘探是以岩、矿⽯密度差异为物质基础，由于密度差异会使地球的正常重⼒场发⽣局部变化（即产⽣重⼒异常），观测和研究重⼒异常，就能达到解决地质问题的⽬的。
磁法勘探：通过观测和分析因岩矿⽯的磁性差异引起的磁异常，以便研究地质构造及其分布和寻找矿产能源
2. 引起重⼒变化的原因有哪些？地球重⼒的分布规律？什么叫做固体潮？
2gu gu gu g.u gu 9.8m/s 9.78
潮汐变化：太阳、⽉亮等天体引起变化为3⾮潮汐变化：地球形状和地下物质运动等引起的⾮周期变化不超过1地球形状、地形：可引起约6万变化地球⾃转：有3.4万变化空间上地下物质密度分布不均匀：到达⼏千⼈类历史活动遗迹和建筑物时间上全球重⼒平均值为地球表⾯上⾚道为，两极为9.832.从⾚道到两极变化为0.05地球固体潮：在⽇⽉引⼒作⽤下，地球固体表⾯也会像海⽔⼀样产⽣周期性涨落。 3. 什么叫正常重⼒值，其随空间的分布规律是什么？
在假设地球是⼀个密度成层分布的光滑椭球体，在同⼀层内密度是均匀的、各层的界⾯也都是共焦旋转椭球⾯的情况下，根据地球的引⼒参数，地球长半径、扁率、⾃转⾓速度等计算出的重⼒位以及重⼒值称为正常重⼒位，此时的重⼒场称为正常重⼒场，表⽰正常重⼒场的数学解析式称为正常重⼒公式。确定重⼒位的⽅法：拉普拉斯⽅法、斯托克斯⽅法。正常重⼒值的性质：1、只与计算点的维度有关，沿经度⽅向上没有变化；
2、在⾚道处最⼩，⽽在两极处数值最⼤，相差约5万gu
3、沿纬度⽅向的变化率与纬度有关，在纬度45度处的变化率最⼤ 4. 什么叫重⼒异常？重⼒异常的实质是什么？
重力勘探
遥感
前言
地球物理学(Geophysics)是以地球为研究对象,研究地球 的各种物理现象，以及这些现象与地球运动、地球各层圈结构 构造、地球物质的分布及迁移的关系的学科。 地球物理学是地球科学的重要组成部分，地球物理学、地 质学和地球化学被称为地球科学的三大支柱。
地球物理学对人类社会发展的贡献
• 大地测量学的诞生与发展，使人类能够得到地球表面的起 伏变化，并用于生产建设和规划，…… • 地磁学的研究，使人类了解了地磁场，并用于导航，…… • 地热学的研究，使人类了解如何直接利用能源，……. • 地震学的研究, 开始“预报”地震灾害，…….. • 基于地球物理学理论的探测技术——应用地球物理学，为 人类创造财富，为人类“排忧解难”，…….
重力异常图
◆平面等值线图 与地形等高 线绘制方法类似，常用 SURFER等绘图软件绘制。 ◆重力异常剖面图 以测量剖 面为横轴，按工作比例尺 将测点展布在横轴上，并 按适当比例尺在纵轴上标 记重力值，然后用折线连 接起来，常用GRAPHER 等绘图软件绘制。
思考：下图能否产生重力异常？
岩层密度必须在横向上有变化，即岩层要有一定的构造形态， 或岩层内要有不同的地质体赋存。对于横向上密度均匀分布的 岩层，无论它们在纵向上密度如何变化，都不能引起重力异常。 图a,b不能引起重力异常 图c,d 能引起重力异常
第三节 重力异常和校正
地球物理勘探-第三章磁法勘探1-PPT课件
磁场、磁场强度及单位 磁场:具有磁力作用的空间。 磁场强度:是表示磁场强弱的物理量，磁场中某一点处的 磁场强度等于在那一点处单位正磁荷所受到的磁力。 单位：在SI制中，磁场强度单位为安培/米，本章中除了 物质磁化时用磁场强度外，其他地方涉及的地磁场均指磁 感应强度。故可采用特等单位， 即1伽玛=1纳特。
第三章 磁法勘探
ECIT
EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY
磁法勘探是利用地壳内各种岩（矿）石间的磁性差异所引 起的磁异常来寻找有用矿产或查明地下地质构造的一种地球物 理方法。磁法勘探也是应用最早的地球物理方法。1640年，瑞 典人首先尝试用罗盘寻找磁铁矿，但直到1870年，瑞典人 Thalen和Tiberg制造了万能磁力仪后，磁法勘探才作为一种地 球物理方法建立和发展起来。
ECIT
1980.0年代世界磁偏线图（单位：度）
EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY
从世界地磁图中减去地磁场的偶极子磁场(约占主磁场的 80%)，即可得到非偶极子磁场。非偶极子磁场围绕着几个中心 分布，每个中心都有各自的正、负极性，且分布的地域很广。
ECIT 1980.0年代世界非偶极子磁场垂直分量等值线平面图(单位为μT)
磁法勘探可分为地面磁测、航空磁测、海洋磁测和井中磁 测。
ECIT
EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY
磁法勘探
(3)地球南北两磁极处的总磁场强度为0.6－0.7奥斯特，在磁赤道处的 总强度为0.3－0.4奥斯特，前者约为后者的两倍，磁倾角随磁纬度按一定关 系变化。这些特征和均匀磁化球体或中心偶极的磁场分布特征基本一致。
M＝ml
既然磁偶在磁场中表现出力偶矩，就有旋转方 向的问题，其方向定为由负指向正，如图所示。
3、磁偶所产生的磁场
如图所示，任一点p的磁场强度H，经数学计算，由下式表示：
三、磁化强度及面磁荷
上式说明，当磁化强度和磁荷面斜交时，磁性体面磁荷密度等于磁化强 度在该面外法线方向的投影。
第二节 地磁要素及其分布特征
位，我们称之为奥斯特(Oe)；
➢磁法勘探实用的单位是γ(伽码)。
1γ(伽码)=10-5Oe(奥斯特） 3、磁力线
由于磁场强度是一个矢量，而磁场又是一
个矢量场，我们为了描述场的性质，一般采
用磁力线的方法，形象的表示磁场空间的分
布。
➢磁力线处处与磁场强度矢量相切； ➢磁力线疏密的程度正比于磁场强度。
4、磁学单位
(2)从地面到地下数十公里深度内所有物质的密度变化都会引起重力的变化， 说明重力异常反映的地质因素较多。但磁异常反映的地质因素却比较单一， 只有各类磁铁矿床及富含铁磁性矿物的其它矿床和地质构造才能造成地磁场 的明显变化；
【地球物理勘查】地球物理勘查(2磁法勘探)
（四）磁异常（Ba)
消除了各种短期变化的磁场后，实测地磁场与基本磁场之 差值，称为磁异常。
Ba B观 - B0
场源：地壳中被地磁场磁化了的岩石、岩体、矿体或地质构造。
区域异常 异 常
局部异常
场源：范围较大的深部磁性岩、矿体及地质构造； 特征：异常分布范围较大、幅值小、变化平缓； 场源：范围较小的浅部磁性岩、矿体及地质构造； 特征：异常分布范围小、强度大、变化陡；
海洋磁测是在质子旋进式磁力仪问世后才发展起 来的。
它是综合性海洋地质调查的组成部分，此外、还 用于寻找滨海砂矿，以及为海底工程(寻找沉船、 敷设电缆、管道等)服务。
井中磁测是地面磁测向地下的延伸，主要 用于划分磁性岩层，寻找盲矿等，其资料 对地面磁测起印证和补充作用。
磁法勘探与重力勘探间的几点差别
地磁场的构成
偶极子磁场（BSN）
稳定的磁场
基本磁场（B0）
（内源场） 非偶极子场（Bm） （约占地磁场的95%）
地磁场 （B）
磁异常（Ba）
长期变化的磁场
变化的磁场 δB（外源场） 短期变化的磁场
静日变化 扰动变化
B B0 Ba B B0 BSN Bm
地磁场的构成
（一）偶极子磁场BSN
磁力：两个磁体的磁极之间的相互作用力；
两个点磁极间的相互作用力为：
F
1
第三章勘探
• 判断岩性：岩性与时差有对应表
• 区分油、气、水层 • 划分裂缝性渗透层
4 放射性测井
放射性测井是根据岩石的核物理性 质，利用岩层中存在有放射性元素间接 研究钻井地质剖面。
（1）岩石的自然放射性
自然界中绝大多数岩石都含有放射 性元素，如铀、钍、锕及其蜕变物。
按岩石的自然放射性元素的差别， 可将沉积百度文库分为三类：
•对油气藏形成条件等方面进行专题研究 （研究生油、储油和盖层条件）
（二）地球物理方法
1 地球物理勘探法
（1）重力法 应用有关地球重力场的知识来进 行地球物理勘探。背斜和穹隆构造与 最大重力相关。
（2）磁法勘探
• 原理：含油构造，磁性最弱。 • 测定方法：测定不同地区磁场的变
化情况，从而找出最有 希望的含油层。
查明油气田所钻的井。
•生产井：在油气田开发阶段，为了采油或注
水所钻的井。
二、油气田勘探工作的任务和阶段划分
根据主要工作任务的不同，整个油气田勘探 过程可以划分为两大阶段。 1 区域勘探 其主要任务是从区域出发，进行盆地的整体 调查，了解区域地质和石油地质概况，查明生、 储油条件，指出油气聚集的有利地带，评价含油 气远景，并进行油气储量的估算。 2 工业勘探 它是在区域勘探所选择的有利的含油构造上 进行的钻探工作。其主要任务是寻找油气田和查 明油气田，最后计算出未开发的探明储量，为油 气田开发做好准备工作。
勘探地球物理概论 重力,磁法,电法,放射性
勘探地球物理概论
（二）重力勘探
1. 熟悉地球重力场模型
2. 了解重力测量野外工作方法
3. 熟悉常见岩（矿）石密度
4. 掌握重力异常数据处理方法
5. 熟悉重力资料解释的基本步骤和方法
（三）磁法勘探
1. 熟悉地磁要素及地磁场的解析表示
2. 了解磁法勘探野外工作方法
3. 熟悉常见岩石磁性特征
4. 掌握磁异常各分量转换方法及简单形体磁异常解释方法
（四）电法勘探
1. 掌握岩石电阻率的测定方法，熟悉电阻率剖面法、测深法基本装置类型
2. 了解岩石的自然极化特性，熟悉常见自然极化电场特点及自然电场法的应用
3. 了解岩石的激发极化机理，熟悉激发极化的频率特性、时间特性及其应用
4. 掌握电磁法的理论基础，熟悉电磁测量剖面法、测深法的分类特点及应用
（五）放射性和地热勘探
1. 熟悉放射性现象及α射线、β射线、γ射线的基本特点
2. 了解放射性测量方法原理
3. 熟悉地热学中的常见物理量含义及岩石热物理性质
4. 了解地球热结构特点，掌握大地热流密度的含义和测量方法
地球物理勘探复习资料
地球物理勘探方法（简称“物探”）：是以岩矿石等介质的物理性质差异为物质基础，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学科。
地球物理勘探方法：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探、地热勘探。应用物探方法所必须具备的地质及地球物理条件：
1.探测对象与周围介质之间必须具有较明显的物性差异；
2.探测对象必须具有一定的规模（即其大小相对于埋藏深度必须有相应的规模），能产生在地面上可观测的地球物理异常场。
地球物理勘探之磁法勘
提高磁法勘探的精度与效率
采用高精度测量设备
采用高精度磁力仪和相关设备，可以减小测量误差，提高勘探精 度。
优化数据处理方法
通过改进数据处理和分析方法，如滤波、反演等，可以提取更准确 的地质信息，提高勘探效果。
综合应用其他物探方法
结合其他地球物理勘探方法，如重力勘探、地震勘探等，可以相互 验证和补充，提高勘探效率和准确性。
磁法勘探主要采用磁力仪进行测量， 包括绝对磁力和相对磁力两种测量方 法。
相对磁力测量则是通过比较不同地方 的磁场强度和方向的变化，来确定磁 力异常的分布和变化特征。
绝对磁力测量是通过测量地球磁场在 不同地方的磁场强度和方向，从而确 定磁力异常的分布和变化特征。
在实际应用中，通常采用高精度的磁 力仪进行测量，并采用计算机技术进 行数据处理和分析，以获得更准确和 可靠的地质信息。
加强国际合作与交Biblioteka Baidu，共同推 动磁法勘探技术的发展和应用
。
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地球物理勘探之磁法勘探
contents
目录
• 引言 • 磁法勘探的基本原理 • 磁法勘探的应用领域 • 磁法勘探的最新技术发展 • 磁法勘探的挑战与前景
01 引言
地球物理勘探的定义与重要性
地球物理勘探是通过研究地球物理场（如重力、电场、磁场等）的分布和变化规律，来推断地下地质 构造、矿产分布、工程地质条件等的方法。它在资源勘探、地质调查、工程地质等领域具有广泛的应 用价值。
重力勘探和磁法勘探 应用地球物理概论 课件 ppt
另外两种利用天然场进行勘探的重要方法
1.重力勘探——密度差异 2.磁法勘探——磁性差异
特点：
1.利用天然场 2.主要利用异常介质结构的宏观特性 3.作业效率高 4.仪器设备精密
应用领域：水文、工程、环境、矿产、石油、天然气、
2020/6/30
无损检测
（3）重力异常
重力异常：从实测重力值中减去正常重力值以及消除地 形等因素影响后的剩余重力值。
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（3）板状（脉状）体Za的曲线特征 自然界中的层状体，脉状体都可近似地看作为板状
体。当板状体的顶面埋深小于上顶面宽度时，为厚板。 反之为薄板。薄板和厚板的磁场特征基本类似。当M 的方向与层面平行时，称为顺层磁化，斜交时称为斜 磁化。
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（4）接触带的Za曲线 垂直接触带走向的测线上，异常曲线的特征图，
T)
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2、磁力仪
磁力仪俗称“磁秤”、“伽玛仪” 两大类：
（1）机械式：刃口式、旋丝式 主要用于地面测量
（2）电磁式：磁通门式、核子旋进式、光泵式、超导磁力仪 主要用于航空磁测、海洋磁测和井中磁测
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设备简介 CZM-2磁力仪
一.
中
国
IGS-2/MP-4型质子磁力
地
仪
g 异 ＝ g 现 g g 地 g 中 g 高
煤矿矿山地质勘探技术与方法
煤矿矿山地质勘探技术与方法煤矿矿山地质勘探技术与方法是煤矿开采前必不可少的工作环节。
通过对矿山地质的勘探，可以获取与煤炭资源相关的地质信息，为煤
矿的安全生产和高效开采提供必要的依据。本文将探讨煤矿矿山地质
勘探的一些常见技术与方法，包括物探技术、钻探技术和地质解译方
法等。
一、物探技术
物探技术是煤矿矿山地质勘探中常用的手段之一。它主要是通过对
地壳内物理场进行测量和解释，来推断地下构造、矿体赋存情况以及
地下水情况等。其中，重力勘探、电磁法勘探、地震勘探和磁法勘探
等是常用的物探方法。
重力勘探是通过测量地壳的重力场来推断地下构造的一种方法。通
过测量不同点的重力加速度变化，可以判断地下构造的分布情况，进
而确定矿体的位置和赋存形式。
电磁法勘探是利用地下电磁场与地下电导体的相互作用关系，来推
断地下电导体情况的方法。通过测量地壳内电磁场的变化，可以判断
矿体的位置和形态等。
地震勘探是通过人工激发地震波并记录地壳内传播的地震波信息，
来推断地下构造状况的方法。通过分析地震波的传播速度和反射情况，可以判断地下构造和矿体赋存等情况。
磁法勘探是通过测量地壳内磁场的变化，来推断地下矿体情况的方法。通过测量不同点的磁场变化，可以判断矿体的位置、形态和赋存情况。
二、钻探技术
钻探技术是煤矿矿山地质勘探中常用的手段之一。它主要是通过钻探井孔，获取地下的岩石样本，进而了解矿体性质和地层情况。钻探方法主要包括岩芯钻探、旋喷钻探和工业钻探等。
岩芯钻探是利用钻探设备在地下钻取带有岩芯的岩石样本的方法。通过分析岩芯的岩性、岩组和岩相等特征，可以判断地层的性质和矿体赋存情况。
地球物理勘探之磁法勘探
坐标关系，用解析关系式表示出来，常用的方法是用球谐级数表示，
源场和内源场。假设地球是均匀磁化球体，球体半径为R。若采用
球坐标系，坐标原点为球心，球外任一点P的地心距为r，余纬度为 θ，经度为λ。则在地磁场源区之外空间域坐标系（r，θ，λ）
中，磁位u（r，θ，λ）的Laplace方程可以写成如下形式
1 r 2 r
X= (
n=1 m=0 N n N n
R n2 m d m m ) [ g n cos(m ) hn sin(m )] P n (cos ) r d R n2 m m m ) [ gn sin(m ) hn cos(m )]Pnm (cos ) r sin R n2 m m ) [ g n cos(m ) hn sin(m )]Pnm (cos ) r (4)
（磁北） y（东）
D 磁偏角（H偏东时D为正）
I 磁倾角（下倾为正）
z（下）
以北半球为例
X（地理北） H
X 、Y 、Z 、H 、D 、I和地磁场
（磁北） y（东）
强度T都是表Hale Waihona Puke Baidu地磁场大小和方向
的物理量，合称为地磁要素，它 们之间的关系如下：
z（下）
2、地磁图
地磁要素是随时空变化的，要了解其分布特征，必须把不同时 刻所观测的数值都归算到某一特定的日期，国际上将此日期一般选 在1月1日零点零分，这个步骤称之为通化。
地球物理勘探之磁法勘探
1、地磁要素
X 北向分量 Y 东向分量 Z 垂直分量 H 水平分量（指向磁北），其延长 线即是磁子午线 D 磁偏角（H偏东时D为正） I 磁倾角（下倾为正）
X（地理北） H
（磁北）
y（东）
z（下）
以北半球为例
X 、Y 、Z 、H 、D 、I和地磁场 强度T都是表示地磁场大小和方向 的物理量，合称为地磁要素，它 们之间的关系如下：
z（下）
X（地理北） H
（磁北）
y（东）
2、地磁图
地磁要素是随时空变化的，要了解其分布特征，必须把不同时刻 所观测的数值都归算到某一特定的日期，国际上将此日期一般选在 1月1日零点零分，这个步骤称之为通化。
将经通化后的某一地磁要素值按各个测点的经纬度坐标标在地图 上，再把数值相等的各点用光滑的曲线连结起来，编绘成某个地磁 要素的等值线图，便称为地磁图。
(n
m0
1)(
R r
)
n
2
[
g
m n
cos(m )
hnm
sin(m)]Pnm (cos )
(4)
式中：R为地球的平均半径， R=6371.2km;
θ=90o为-P,点的地理纬度;
λ 为P点的地理经度;为n阶高 gm n 、hnm 斯球谐系数(以nT为单位);
重磁电法勘探
二度体、三度体
在各个方向上延伸有限的物体三度体 在某一方向延伸很长，横截面处处相等的 物体二度体
岩石与矿石密度
重力异常是由于地壳内部岩石密度分布的不均 匀所引起的，因而对于岩石的密度及其分布情 况的了解是十分必要的。岩石密度是指在自然 蕴藏条件下，岩石单位体积的质量。根据观测 结果表明，不同种类的岩石有不同的密度值； 同种类岩石，在不同的地质条件下，也会有不 同的密度值。 影响岩石密度的主要因素有两个，即岩石中的 矿物成分和孔隙度。
第四章
重力勘探成果解释
1. 2. 3. 4.
解释的基本公式 重力资料的高次导数解释法 重力异常的解析延拓 异常数据的圆滑
1.
解释的基本公式
空间任一直角座标系: 质量元dm=σ· dξ · d η· dζ 在地面P点引力位:
1 G dV G dv d d d r r
1.地球物理勘探的概念
④勘探地球物理：用地球物理方法，解 决国民经济发展中遇到的金属与非金属 资源调查问题，随着社会的发展，其范 围已远远超过原来的内涵，并且发展极 快，自成体系。
狭义的地球物理学，指的就是固体地球物 理学(Geophysics)。一般分为两大方面：理论 地球物理学和应用地球物理学。 前者研究大尺度地球物理场现象和一般原 理；后者是在前者基础上发展起来的一套方法， 用以勘探地下的矿产（矿床和油气等）。因此 后者又称为勘探地球物理学或地球物理勘探。
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51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚