847勘探地球物理基础
石油知识-石油地球物理勘探-精品文档
11.为什么用地震勘探方法能找到油气
储存油气的构造示意图
地下沉积岩在沉积过程中是由老到新一层层沉积下来的，不同的岩层 由于其沉积时代、岩层松软程度、岩石孔隙内所含液体（油、气、水） 不同等。等，使各岩层之间存在性质不同的岩性分界面。以后的构造运 动又使这些分界面形成高低起伏的形状。遇适当条件时，油气就储存在 起伏地层的高部位，称为构造圈闭。
3.什么是重磁力勘探
勘探工作者按照设计好的测点用重 力仪在野外逐一观测，并记录下它们 的重力值，回到室内再由计算机经过 一番处理，把各点的重力值形象地绘 成有峰有谷、高低不平的地下“地形 图”。并结合其他物探资料来分析研 究地下的地质结构，并推断出哪些地 方可能会存在油气藏，这就是重力勘 探。
在地磁场的作用下，由不同地层所 形成的地质构造就会呈现出不同的磁性， 并产生磁力作用，因而，也就能用磁力 仪（或磁称）来测出不同地点的磁力值。 用它记录的数据绘成各种图件，同重力 图配合使用，对寻找油气藏就能起到相 辅相成的作用，这就叫磁力勘探。
4.什么是电法勘探
电法勘探施工示意图 地球是一个导电体，地表的岩石具有导电性，各岩层的电性（电阻率、极 化率等）存在着差异，如果地下埋藏着导电性与周围岩石不同的矿体，电场 就会发生扭曲。通过分析地下电场的变化来发现油气就是电法勘探。
电 法 勘 探
直流电法
在渗透过程中，油气往往是以极其细微的“油滴”和“气泡” 的形式在地下通道中由下而上地运动。由于通道直径微小，形状 “弯弯曲曲”，通畅程度“似通似断”，致使微渗漏速度极其缓慢。
12.在海洋里怎样进行地震勘探
定位手段:用先进的导 航定位系统,目前主要 采用精度较高的卫星导 航定位技术(GPS)
激发方法:非炸药震源, 主要是空气枪震源
勘查地球物理教案文稿-第1章
) /(2 j )
将三角函数的定义域扩大到复数，建立了三角函 数和指数函数的关系
u1 t a cost b sin t Ce jt Ce jt 有
C (a jb) / 2, C (a bj) / 2
Hale Waihona Puke 2013-7-1210
2 / T
叫做u(t)的基频，nω叫做u(t)的泛频， T为u(t)的周期
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第三节 波动传播原理
一、惠更斯原理
惠更斯原理：在空间中，任意时刻波前面上的每 一个点都可以看成是一个新的点源，并由它产生二 次扰动形成元波前，各个元波前的包络就是下一个 时刻的新波前的位置。
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惠更斯原理可理解如下：任何时刻波前面上 的每一点都可作为次波的波源，各自发出球 面次波；在下一个时刻，所有这些次波面的 包络面形成整个波在该时刻的新波前面。
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上节课问题： 什么是振动？ 什么是波动？ 波动与振动的区别 纵波的概念？ 横波的概念？ 傅立叶展开的性质－唯一性定理的内容？
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一、波传播的两个重要概念 1 波阵面（波前面－波前的面） 在某一时刻，波到达时间各点所连成的面，称为波 阵面，简称波前。 在波阵面上各质点的振动相位相同。 扰动区的最前端（传播方向上）刚开始振动的质点 与尚未振动的质点间的分界面。 典型的波阵面有平面波和球面波。
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各展开式中的常数计算公式
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上面论述的是周期函数（振动）的傅立叶展开，对 于非周期函数（振动）呢？ 它可以看成函数（振动）的周期T趋于无限大时的 情况(T→∞，当然也就有基频ω=2π/T → 0)。这样， 利用了极限概念，我们又一次沟通了两个对立的概 念—周期函数和非周期函数，或者说，分立谱和连 续谱。
地球物理勘探基础知识(新)
地球物理勘探基础知识(新)地球物理勘探是指利用地球物理方法获取地壳内部结构和性质的信息，以达到预测地下结构或探明资源等目的的一种综合性地球科学研究方法。
本文将介绍地球物理勘探的基础知识，包括常用的勘探方法、勘探仪器和勘探数据分析。
常用的勘探方法重力勘探重力勘探是借助测量地面某一点的重力加速度值，推算该点地下某一深度处岩石密度变化的勘探方法。
重力勘探在石油、天然气等行业广泛应用。
根据测量的重力异常值可以判断地下岩石分布情况，如海拔高度。
重力异常值正常情况下具有对称性，异常越大，目标物体就越大。
电法勘探电法勘探是利用地球的电场和电磁场变化，推断地下岩石结构和储集体的分布情况的勘探方法。
它是以测量地下电阻率为基础来研究地下岩石或导体体系的变化, 能够研究水文地质结构、矿产资源、岩石物理、地球工程等领域。
电法勘探可区分不同类型储集体和岩石之间的电阻率差异，定量分析水、矿床等资源的分布状态及其经济价值。
电磁法勘探电磁法勘探是以磁场及变化规律分析地下物质及其性质的勘探方法。
它是通过对表面产生的交变磁场产生的感应电流进行测量以及释放交变磁场来建立地下岩石的电磁模型，研究地下储层的性质和分布。
电磁法勘探可用于水文地质、矿产地质、岩石物理学、地球环境、天然气等勘探领域。
勘探仪器重力仪器重力仪器是测量重力场的仪器。
常用的重力仪器是重力计，主要是为研究地球物理、大地构造及矿产资源勘探等领域提供数据，每个仪器的测量精度都很高，能够提供高精度的数据。
在勘探过程中，需要先找一个基准点，将该点的重力加速度测量，然后在不同的测量位置进行重力测量，通过计算得到重力值，再将实际的重力值减去基准点的重力值，得到重力异常值，以此判断地下结构。
电磁仪器电磁仪器主要用于电磁法勘探，主要包括感性测量仪和自感式测量仪，在测量时需要电源、线圈、容器等设备。
电磁仪器通过对不同频率的电磁波进行测量，可以反演地下结构和地质体性质，并形成立体图像。
声波仪器声波仪器适用于有一定的岩层透明性，能够将地下岩层的声波信号反射出来，形成描述岩体特性的振动图像。
地球物理勘探
03 地球物理场
02 分类 04 发展方向
05 方法
07 考古探测
目录
06 地下管线探测
勘探方法
勘探方法
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地球物理勘探所给出的是根据物理现象对地质体或地质构造做出解释推断的结果，因此，它是间 接的勘探方法。此外，用地球物理方法研究或勘查地质体或地质构造，是根据测量数据或所观测 的地球物理场求解场源体的问题，是地球物理场的反演的问题，而反演的结果一般是多解的，因 此，地球物理勘探存在多解性的问题。为了获得更准确更有效的解释结果，一般尽可能通过多种 物探方法配合，进行对比研究，同时，要注重与地质调查和地质理论的研究相结合，进行综合分 析判断。人类居住的地球，表层是由岩石圈组成的地壳，石油和天然气就埋藏于地壳的岩石中， 埋藏可深达数千米，眼看不到，手摸不着，所以，要找到油气首先需要搞清地下岩石情况。怎样 才能搞清地下岩石的情况呢？这要从岩石的物理性质谈起。岩石物理性质是指岩石的导电性、磁 性、密度、地震波传播等特性，地下岩石情况不同，岩石的物理性质也随之而变化。
内容摘要
在此基础上，地球物理学为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方 法和技术，为灾害预报提供重要依据。已故著名地球物理学家赵九章先生曾这样形容地球物理 学——“上穷碧落下黄泉、两处茫茫都不见”。这句话形象地表达了地球物理学在探索地球奥秘 中的挑战和艰辛。 总体来说，地球物理学的研究内容可以分为应用和理论两个方面。在应用方面，地球物理学家利 用各种地球物理方法对地球进行勘探和研究，包括地壳、地幔和地核等深部地球结构、矿产资源 和能源蕴藏情况等。而在理论方面，地球物理学则致力于研究地球的物理性质和规律，如地球的 重力场、磁场、电场、地震波传播等。 在地球物理学的研究中，人们还涉及到许多交叉学科领域，如数学、物理学、地质学、地理学等。 这些学科的交叉融合为地球物理学的发展提供了更广阔的研究视野和更丰富的研究手段。
地球物理勘探部分知识点
测量均匀大地的电阻率，原则上可以采用任意形式的电极排列来进行，即在 地表任意两点（A 、B ）供电，然后在任意两点（M 、N ）测量其间的电位差，根据大地的地表采用任意电极装置（或电极排列）测量电阻率的基本公式。
其中K 为电极装置系数。
电法勘探的基本概念电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础，利用电场 或电磁场（天然或人工）空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的 一类地球物理勘探交流电法电法勘探 《直流电法'天然场法低频点测法电磁法甚低频法（长波法） 变频法（交流激电法）,无线电波透视法（阴影法）rr 电位法天然场法|充电法rr 联合剖面法由立U 而 对称四级剖面法 电刖面复合对称四级剖面法.偶极剖面法电阻率法^对称四级测深法,三级测深法电测深偶极测深.多级测深法........r 各类剖面法激发极化法 4 一［激电测深法r 电位法充电法4 .〔梯度法一 折射 波 法反 射 波 法粽 面 波 法 探纵 波 法 横 波 法声波法（5.2.10）式便可求出M 、N 两点的电位.BNAB MN 间 产 生 的 电 位 差A UMNI p, 1 1 1- 1 --- — --- - ----2AM AN BM+ )BN由上式解出大地电阻率，大地电阻率的计算公式为p = K AU UMN1111-- - --- - ---- + ----AM AN BM BN上式即为在均匀方法，通称为电法。
场源稳定电流场：点电源电场、两异极性点电源电场、偶极子源电场。
变化电流场：电磁场装置类型：对称四极、三极、偶极P ' K ^UMN视电阻率I均匀介质电阻率计算公式实际上大地介质常不满足均匀介质条件，地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或者有矿体充填其中，这时由上式得到的电阻率值在一般情况下既不是围岩电阻率，也不是矿体电阻率，我们称之为视电阻率。
地球物理勘探(总结)
第一章地震波传播的基本原理第一节地震波的基本概念一：振动：介质中的质点离开其平衡位置的往返运动。
波动：振动在其介质中传播的过程。
弹性：物体在外力作用下发生了形变，当外力去掉以后，物体就立刻恢复其原状。
弹性体: 具有弹性的物体叫做弹性体；塑性：物体在外力作用下发生了形变，当外力去掉以后仍旧保持其受外力时的形状。
塑性体: 具有塑性的物体叫做塑性体；弹性波: 振动在弹性介质中传播就形成了弹性波；注意: 弹性理论已证明,许多固体包括岩石在内,当受力较小、变形较小、作用时间较短时均可看成是弹性体。
地震波实质上就是一种在岩层中传播的弹性波。
以炸药为震源激发地震波的过程破坏圈: 在炸药包附近, 强大压力>> 岩石的弹性极限;塑性带: 离开震源一定距离, 压力> 岩石的弹性极限;弹性形变区: 远离震源一定距离, 压力< 岩石的弹性极限.二：波在传播过程中, 某一质点的位移u是随时间t变化的, 描述某一质点位移与时间关系的图形叫做振动图形.与地震记录之间的关系1)地震勘探中所获得的一道地震记录，实际上就是一系列地震波传播到地表时，引起地表某一质点振动的振动图形。
2）地震勘探中所获得的一张原始地震波形记录，实际上就是在地面沿测线设置多道检波器，得到的多个振动图形的总和。
地质意义有利于了解地震波在介质中传播时不同时刻的具体位置；有利于识别和分辨不同类型的地震波，从而解决与波传播有关的地质问题。
三：在地震勘探中，通常把同一时刻沿地震测线的各质点离开平衡位置的位移分布所构成的图形叫做地震波的波剖面。
即位移u 是距离x 的函数，u=f(x) 。
波前: 波在空间传播时，某一时刻空间介质刚刚开始振动的点连成的曲面。
波尾: 波在空间传播时，某一时刻空间介质刚刚停止振动的点连成的曲面。
波面: 波在空间传播时，某一时刻空间介质振动质点中相位相同的点连成的曲面，称为该时刻的波面。
射线：波的传播方向称为射线(假想)。
地球物理勘探基础知识
天然气是指蕴藏在地层内的可燃性气体，主要是低分子烷烃的混合物，可分为干气天然气和湿天然气两种。干气成分主要是甲烷，湿天然气除含大量甲烷外，还含有较多的乙烷、丙烷和丁烷等。液化石油气是指在炼油厂生产，特别是催化裂化、热裂化、焦化时所产生的气体，经压缩、分离而得到的混合烃，主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。
22．沉积相
指在一定的沉积环境下形成的岩石组合。在沉积环境中起决定作用的是自然地理条件的不同，一般把沉积相分为陆相、海相和海陆过渡相。
23．油气盆地数值模拟技术
油气盆地数值模拟技术主要是从盆地石油地质成因机制出发，将油气的生成、运移、聚集合为一体，充分研究各种地质参数，建立数字化动态模型，并形成一维～三维的计算机软件，全方位的描述一个盆地的油气资源形成及地质演化过程。
17．高凝油
通常把凝固点在40℃以上，含蜡量高的原油叫高凝油。辽宁省的沈阳油田是我国最大的高凝油田，其原油的最高凝固点达67℃。
18．稠油
稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。通常把地面密度大于0.943、地下粘度大于50厘泊的原油叫稠油。因为稠油的密度大，也叫做重油。我国第一个年产上百万吨的稠油油田是辽宁省高升油田。
19．天然气
地下采出的可燃气体称做天然气。它是石蜡族低分子饱和烃气体和少量非烃气体的混合物。天然气按成因一般分为三类：与石油共生的叫油型气(石油伴生气)；与煤共生的叫煤成气(煤型气)；有机质被细菌分解发酵生成的叫沼气。天然气主要成分是甲烷。
20．干气和湿气
油田的伴生天然气，经过脱水、净化和轻烃回收工艺，提取出液化气和轻质油以后，主要成分是甲烷的处理天然气叫干气。一般来说，天然气中甲烷含量在90%以上的叫干气。甲烷含量低于90%，而乙烷、丙烷等烷烃的含量在10%以上的叫湿气。
地球物理勘探知识点
地球物理勘探知识点一、地球物理勘探概述。
1. 定义。
- 地球物理勘探简称物探，它是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。
这些地球物理场包括重力场、磁场、电场、弹性波场等。
2. 目的。
- 寻找矿产资源，如石油、天然气、金属矿等。
- 查明地下地质构造，为工程建设（如建筑、桥梁、隧道等）提供地质依据。
- 研究地球内部结构，了解地球的演化过程。
3. 方法分类。
- 重力勘探：利用地球重力场的变化来探测地下地质体的分布和密度差异。
- 磁法勘探：通过测量地球磁场的变化来寻找具有磁性差异的地质体，如磁铁矿等磁性矿体。
- 电法勘探：包括电阻率法、充电法等多种方法，依据地下地质体电学性质（如电阻率、极化率等）的差异进行勘探。
- 地震勘探：是最重要的地球物理勘探方法之一，利用人工激发的地震波在地下介质中的传播特性来推断地下地质构造和岩性。
- 放射性勘探：测量地质体的放射性强度，主要用于寻找放射性矿产（如铀矿）和研究地质构造。
二、重力勘探。
1. 重力场基本概念。
- 重力是地球对物体的引力与地球自转产生的离心力的合力。
- 重力加速度g，在地球表面不同位置其值略有不同，主要受地球内部物质分布不均匀的影响。
2. 重力异常。
- 理论上地球表面的重力值可以根据地球的理想模型计算出来，但实际测量的重力值与理论值存在差异，这种差异称为重力异常。
- 正重力异常：当测量点下方存在高密度地质体时，实测重力值大于理论值。
- 负重力异常：如果测量点下方是低密度地质体，实测重力值小于理论值。
3. 重力勘探仪器。
- 重力仪是用于测量重力加速度的仪器。
现代重力仪具有高精度、高灵敏度的特点，能够测量出极其微小的重力变化。
4. 重力勘探的应用。
- 寻找金属矿，如铜、铅、锌等金属矿往往与高密度的岩石有关，会引起正重力异常。
- 研究地质构造，如盆地、山脉等不同地质构造单元具有不同的密度结构，会在重力场上有明显反映。
- 探测地下洞穴，地下洞穴相对于周围岩石密度较低，会产生负重力异常。
勘探地球物理学基础(第三章电法勘探)
2014-2015学年第2学期
主讲人：
5222 电 话： E-mail：
第3章 电法勘探
电法勘探（ electrical prospecting）
是以地壳中不同岩（矿）石之间的电性差异为基础，通过观测 和研究天然或人工电场的变化与分布，以查明地质构造和寻找 有用矿产的物探方法。
应用领域： 研究区域和深部地质构造，也可以研究局部地质异常体。在石 油勘探中主要用于探查与油气生成、运移和聚集有关的各种地 质构造，如沉积盆地的基底起伏，盖层内部的构造形态，盐丘、 侵入体等局部地质现象，也可以直接研究油气藏。
规律：受水一侧为 正电荷聚集。
§3.1.2 自然电场的成因
成因三：岩石中颗粒间不同浓度溶液离子的扩散作用形成扩散电场
扩散现象：当两种浓度不同的溶液相互接触时，会产生扩散现象。带电离 子由浓度高的溶液向浓度低的溶液里扩散。 扩散电场的形成：正、负离子的扩散速度不同，使两种不同离子浓度的溶 液分界面上分别含有过量的正离子或负离子，而形成电位差。这种由扩散 作用引起的自然电场称为扩散电场。
frequency Magnetotelluric; 瞬变电磁法（TEM）:Transient Electromagnetic 时频电磁法（TFEM）:time-frequency Electromagnetic 探地雷达法（GPR）: Ground Penetrating Radar;
第3章 电法勘探
应用空间广： 航空电（磁）法； 地面电（磁）法； 海洋电（磁）法； 井中电（磁）法。
应用范围广： 金属和非金属勘探； 油气勘探； 地质填图； 水文地质； 深部构造（地壳、上地幔）研究，等。
本章的主要内容
§3.1 自然电场法 §3.2 电阻率法 §3.3 充电法 §3.4 激发极化法 §3.5 电磁法
《勘探地球物理基础(含电子技术)》考试大纲
《勘探地球物理基础（含电子技术）》考试大纲本考试大纲由地球科学与信息物理学院教授委员会于2013年7月7日通过。
I.考试性质勘探地球物理基础是我校一级学科“地质资源与地质工程”下设二级学科“地球探测与信息技术”招收硕士研究生设置的一门入学考试科目，目的是全面、公平、有效地测试考生包括重磁勘探、电法勘探、地震勘探等在内的勘探地球物理基础理论水平，以及运用地球物理基础理论解决各种勘探或探测问题的能力，评价的标准是高等学校本科毕业生能达到的及格或及格以上水平。
II.考查目标勘探地球物理基础科考试涵盖重力勘探、磁法勘探、电法勘探、电磁法勘探和地震勘探等地球物理勘探方法的基本理论和基本原理，以及各种勘探方法的野外数据采集、室内数据处理与资料的地质或工程解释。
要求考生：（1）准确地理解和掌握勘探地球物理学科的有关知识。
（2）准确、恰当地使用勘探地球物理学科的专业术语，正确理解和掌握学科的基本理论和基本原理。
（3）具备运用勘探地球物理学科的基本理论和基本原理来解决实际地质问题的能力。
Ⅲ.考试形式和试卷结构1、试卷满分及考试时间本试卷满分为150 分，考试时间为180 分钟2、答题方式答题方式为闭卷，笔试。
3、试卷内容结构重力勘探、磁法勘约20 %电法勘探、电磁法勘探约50 %地震勘探约30 %Ⅳ.考查内容一、重磁勘探1. 重力场及地球磁场的基本特征2. 重力勘探及磁法勘探的基本原理3. 重磁勘探仪器及野外工作方法4．重磁异常的处理与转换5. 重磁资料的地质或工程解释二、电法勘探、电磁法勘探1. 地下稳定电流场及交变电磁场的基本特征2. 电法勘探及电磁法勘探的基本原理包括：电阻率法，充电法，自然电场法，激发极化法，频率域电磁法，时间域电磁法3. 电法勘探和电磁法勘探仪器以及数据采集与处理4. 电法和电磁法资料的地质或工程解释三、地震勘探1. 弹性波波场的基本特征2. 地震勘探的基本原理包括：地震波的基本类型，地震波传播的运动学和动力学特点，地震波的反射、透射、折射和绕射，地震波的转换和衰减，地震勘探的分辨率，地震波的时距关系，地震勘探的地质基础3. 地震勘探的数据采集与处理包括：地震勘探的野外数据采集技术及工作方法，地震反射资料的数字滤波和反滤波，速度分析处理，动校正、静校正和水平叠加处理；折射波法数据处理方法技术。
地球物理勘探_第1章_地震波动力学基础-参考2
谐振动的特征量分级
• 描述谐振动的几个参数，除含义不同外，还可以分 成不同的级别。
• 第一级：周期和频率是波/振动系统的固有特征， 与是否有波/振动无关。（系统级）
• 第二级：振幅是描述一个具体波/振动的，与系统 结构和激发条件有关，同一个系统按照激发能量的 大小可以有不同的振幅。（波/振动级）
• 第三级：相位和初相位描述的是某一时刻的振动状 态，取决于振动函数和初始时间的选择，随意性最 大。（函数级）
又称为剪切波。
质点振动方向
波传播方向
3
横波方程
• 对波动方程两端分别取旋度（rot），得到：
∂2ω ∂t 2
−
µ ρ
∇2ω
=
rotF
这就是横波波动方程，式中 ω = rotu 。
ห้องสมุดไป่ตู้
)该式说明，如果对介质施加旋转外力rotF（对应于 切应力），介质内将产生由旋度表征的转动扰动 （即切应变），这就是横波。
③ 频率 f ：单位时间内完成的振动次数；
④ 圆频率ω：单位时间内变化的弧度；
⑤ 相位 2π ft +ϕ0 ：描述某一时刻振动状态的数值；
⑥ 初始相位 ϕ0 ：初始（t=0）时刻的相位。
u
u(t) = A ⋅ ei(2π f ⋅t+ϕ0 ) = A ⋅ ei(ω⋅t+ϕ0 )
A
T
t
简谐波的质点振动图
4. 波动方程
• 波动方程是描述介质中波传播规律的基本方程，均
匀各向同性理想弹性介质中，可以用矢量表示为：
ρ
∂2u ∂t 2
=
(λ
+
µ ) grad Θ
+
µ∇2u
勘探地球物理学基础--习题解答
勘探地球物理学基础--习题解答《勘探地球物理学基础》习题解答第一章磁法勘探习题与解答（共8题）1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？解答：地磁场T是矢量，研究中令x轴指向地理北，y轴指向地理东，z 轴铅直向下。
地磁场T 分解为：北向分量为X，东向分量为Y，铅直分量为Z。
T在xoy面内的投影为水平分量H，H的方向即磁北方向，H与x的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D（东偏为正），T与H的夹角为磁倾角I（下倾为正）。
X、Y、Z，H、D、I，T统称为地磁要素。
它们之间的关系如图1-1。
图1-1 地磁要素之间的关系示意图各要素间以及与总场的关系如下：T2?H2?Z2?X2?Y2?Z2，X?HcosD，Y?H?sinDH?T?cosI，Z?T?sinI，tanI?Z/H，I?arctaZn(H/ tanD?Y/X，D?arctaYn(X/2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。
其中长期变化有以下两个特点：磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～20nT/a）。
磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。
（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a）。
短期变化有以下两个特点：平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。
地磁场的平静变化主要指地磁日变。
扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。
地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。
3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。
在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。
地球物理勘探基础知识(新)
三、地震勘探基本原理
三、地震勘探基本原理
三、地震勘探基本原理
三、地震勘探基本原理
三、地震勘探基本原理
Xi 01 d μ △X Xi:炮检距 d:激发点距离 μ:偏移距 L:排列 △X:最大炮检距 :表示排列上的各个接收点 :表示排列上的各个激发点 L
1
2
3
N-1
与串；检波器分陆上，水上与沼泽等。
计量单位：道
放线工 在插 检波器
采集站 在水面
采集站在水中
水上检波器串
施工中的检波器 施工中的小线
放线工在工作
收工后的采 集站与检波 器串在检修
水上放线
放线
1，野外生产最基础的工作，同时也是影响工作效率和资料品质重要的一个环节。 2，放线班是以小组为单位，每个组10人左右。设备(包括数据电缆，小线和采集站及 电瓶）归各小组管理，组长负责。各个班组每天根据任务书(测线号和桩号，它们 一般是由西向东，自南向北递增)布设排列。 3，找到测量组提前测好的地震测线上的桩号并核对，顺着测线的方向放置大线。正 确摆放检波器图形，组合中心要对准桩号（线性，圆形，单边，双边矩形组合）。
钻井能力 WTZ200：
泥浆钻200m WTZ-300：
泥浆钻300m
空气钻80m
扩眼150m
5、砾石钻机
目前国际上比较流行的砾
石钻井工艺叫套管跟管潜
孔震击钻井工艺，该技术 能有效的确保下药深度。 砾石钻机主要用于山前带、 河床、戈壁等砾石区钻井。
图为保定宏业公司（原BGP
机厂）生产的Wtlz-6型砾
地球物理勘探基础知识
目
录
一、油气勘探的方法 二、地球物理勘探法种类 三、地震勘探基本原理 四、地震勘探的环节 五、地震勘探野外工作方法 六、地震资料采集基本流程
地球物理勘探复习资料（西大）
地球物理勘探复习资料（西⼤）第⼀章:岩(矿)⽯的地球物理特征第1节岩(矿) ⽯的密度影响岩⽯密度的主要因素为：1. 组成岩⽯的各种矿物成分及其含量的多少；2. 岩⽯中孔隙⼤⼩及孔隙中的充填物成分；3. 岩⽯所承受的压⼒等。
⼀、⽕成岩的密度主要取决于矿物成分及其含量的百分⽐, 由酸性→中性→基性→超基性岩，随着密度⼤的铁镁暗⾊矿物含量的增多，密度逐渐增⼤。
⼆、沉积岩的密度1. 沉积岩密度值主要取决于孔隙度⼤⼩，⼲燥的岩⽯随孔隙度减少密度呈线性增⼤；2. 孔隙中如有充填物，则充填物的成分及⽐例也明显地影响着密度值；3. 随着成岩时代的久远及埋深的加⼤，上覆岩层对下伏岩层的压⼒加⼤，这种压实作⽤也会使密度值变⼤。
三、变质岩的密度变质岩密度与矿物成分、矿物含量和孔隙度均有关，主要由变质的性质和变质程度来决定。
通常变质作⽤的结果使变质岩⽐原岩密度值加⼤，如变质程度较深的⽚⿇岩、⿇粒岩等要⽐变质程度较浅的千枚岩、⽚岩等密度值⼤些。
四、结论1. 岩矿⽯密度的规律：①岩浆岩和变质岩的密度⼤于沉积岩；②沉积岩密度变化范围⼤2. 影响岩⽯密度因素岩浆岩: 矿物成分；⽣成环境；沉积岩: 孔隙度；⽣成年代；埋藏深度；变质岩: 与原岩和变质程度有关第2 节岩( 矿) ⽯的磁性⼀、基本概念磁性：吸引铁、钴、镍等物质的性质。
任何物质的磁性都是带电粒⼦运动的结果。
磁性分类：1. 抗磁性(逆磁性)：在外磁场作⽤下，这类物质的磁化率为负值，且数值很⼩。
2. 顺磁性：顺磁性物质受外磁场作⽤，其磁化率为不⼤的正值，有外磁场作⽤，原⼦磁矩顺着外磁场⽅向排列，显⽰顺磁性。
3. 铁磁性：在弱外磁场的作⽤下，铁磁性物质即可达到磁化饱和，其磁化率要⽐抗磁性、顺磁性物质的磁化率⼤很多。
磁化强度与磁化场呈⾮线性关系磁化强度M沿O、A、B、C、D、E、F、A变化，诸点所围之曲线，称磁滞回线，表明铁磁性物质磁化强度随磁化场的变化呈不可逆性。
⼆、岩⽯、矿⽯的磁性特征1.磁化强度和磁化率在外部磁场的作⽤下，磁化强度M 表⽰与磁化场强度H 之间的关系为: 磁化率：表征物质受磁化的难易程度，是⼀个⽆量纲的物理量。
1 地球物理勘探基础知识
地球物理勘探基础知识一、基本概念1．石油石油是一种液态的，以碳氢化合物为主要成分的矿产品。
原油是从地下采出的石油，或称天然石油。
人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。
组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧。
2．石油成因的学说主要有无机成因和有机成因学说。
多数学者认为石油主要是有机成因的。
3．生油岩按照有机成因学说，大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下，经过长时期的物理化学作用，形成富含有机质的岩石，其中的生物遗骸转化为石油。
这种岩石称为生油岩。
4．储集层是指能够储存和渗滤油气的岩层，它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性)。
储集层中可以阻止油气向前继续运移，并在其中贮存聚集起来的一种场所，称为圈闭或储油气圈闭。
5．油气藏圈闭内储集了相当多的油气，就称为油气藏。
6．油气田在地质意义上，油气田是一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。
该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。
7．油气聚集带油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。
它具有明确的地质边界区，形成年产原油430万吨和天然气3.8亿立方米生产能力。
8．含油气盆地在地质历史上某一时期的沉降区，接受同一时期的沉积物，有统一边界，其中可形成并储集油气的地质单元，称做含油气盆地。
9．生油门限生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大，受到的压力和温度增加，其中的有机质逐步转变成油或气。
当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度(也是与深度相应温度)时，叫进入生油门限。
10．油气地质储量及其分级油气地质储量就是油气在地下油藏或油田中的蕴藏量，油以重量(吨 )为计量单位，气以体积(立方米)为计量单位。
地质储量按控制程度及精确性由低到高分为预测储量、控制储量和探明储量三级。
地处豫西南的南阳盆地，矿区横跨南阳、驻马店、平顶山三地市，分布在新野、唐河等8县境内。
已累计找到14个油田，探明石油地质储量1.7亿吨及含油面积117.9平方公里。
地球物理勘探-绪论
无人区高精度重力勘探
野外试验
工程实例
某矿区重力异常
重力异常
重力资料 反演结果 109.0地震剖面-234.6km
德州凹陷
宁津凸起
无棣凸起
磁镇洼陷
林樊家洼陷
东营凹陷
（二）磁法勘探 磁法勘探：通过分析岩矿石的磁性
差异，探测和研究天然磁场及人工磁 场的变化（磁异常），探查地质构造 和矿产资源。
地球物理勘探
应用地球物理学课程内容
第一部分、绪论 第二部分、地震勘探 第三部分、电法勘探 第四部分、重磁勘探
第五部分、地球物理测井
第一部分 绪论
1.地球3.物探的分类 4.物探方法解决地质问题的条件 5.物探的发展简史及趋势
1.应用地球物理学定义
⑤ 放射性勘探
本法是以自然界中某些元素具有天然的和
人工激发的核辐射特性为基础, 应用核探测技
术观测；研究核辐射场的分布规律以实现地质
勘查目标的一种物探方法。本法主要用于寻找
具有放射性的铀、钍矿床及其他金属与非金属
矿床,还可用于寻找油气田、煤田、地下水，
以及用于环境监测等。
⑥ 地热测量法
本法是以不同岩、矿石间导热性的差异
随着世界上其他先进工业国家应用地球物 理学的迅速发展，我国的物探事业也紧紧跟上， 各种分支物探方法均逐渐形成与发展起来。当 然，我国的物探工作，在解放〈 1949 年〉前 的基础十分薄弱，仅有少数地球物理学家李善 邦、顾功叙、翁文波等在湖南、云 南、甘肃 等省少数几个矿区进行过零星的重力法、磁法 和电法工作，规模较小，而且有些是属于试验 研究性质的。
(3)按地质目标分类
① ② ③ ④ ⑤ 金属与非金属物探（简称金属物探） 石油与天然气物探（简称石油物探） 水文与工程物探（简称水工物探） 煤田物探 城市与环境物探（简称环境物探）
地球物理勘探复习资料
一、名词解释1＞振动：振动一是质点离开平衡位置的往返运动波动：是介质在运动，一质点振动会带动相邻质点振动，各质点振动幅度（位移）如同波浪一样的运动（横波），即振动在介质中的传播（整体运动），波动伴随着能量传播。
射线平面（三线所决定平面）、入射线、（过入射点的界而）法线、反射线在同一平而，此面称为射线平而或入射平而振动图：固建空间位置，观察r处质点位移随时间变化规律的图形。
波剖面：固建某时刻，观察质点位移随距离变化规律的图形。
时距曲线：就是波从箴源出发，传播到测线上各观测点的传播时间t,与炮检距x（offset）之间的关系曲线。
2、平均速度：地震波垂直穿过地层的总厚度与总传播时间之比。
它没有考虑波在层状介质中按折线传播的事实。
[3、均方根速度：波沿折射线传播的速度，即把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似当作双曲线而求出的速度。
3、叠加速度：由速度谱求得的速度。
3、层速度：在水平层状介质中，某一层的波速叫该层的层速度。
4、等效速度：在均匀介质条件下，理论双曲线与实际反射波时距曲线最佳拟合的介质速度。
4、视速度：不沿射线方线测得的传播速度为视速度。
5、视周期6、视频率7、视波长：视波长是指从一个检波器排列见到的一个波列的相邻周期上对应点之间的距离。
如果波列方向与排列成一夹角，它就不同于真正的波长8、:，.视波数：从波剖而中可得到相邻两峰或谷间的距离称为视波长，苴倒数为视波数。
10、地震地质条件：在一个地区能否有成效地应用地震勘探，来研究地下地质构造的条件。
11、激发条件：是指震源种类、能量、周围介质的情况等与激发地谡波密切有关的各种条件。
12、接收条件：是指接收地震波的仪器的工作状态和条件。
地震子波：人工炮点激发产生地震波，地震波在地下介质中传播，发生反射、折射等，之后被布设于地而上的检波器所接受到的脉冲信号，它具有有限的能量和确定的起始时间，并且有1-2个非周期3、反射波：波沿第一条传输线传播到与第二条传输线相交结点处，从结点返回到第一条传输线的那部分行波。
地球物理勘探_第1章_地震波动力学基础-参考3
§1.4.3 费玛原理•费玛原理是描述波射线在介质中传播路径规律的原理，也称最小时间原理。
–地震波总是沿射线传播，以保证所用旅行时间最少准则；–地震波沿垂直于等时面的路线传播所用时间最少；–等时面与射线总是互相垂直；–用射线描述地震波与用波前面描述是等价的。
•结论：地震波在均匀介质射线为直线，在非均匀介质中是曲线。
费玛（Fermat，1601-1665）：法国的数学家，生于法国南部波蒙镇，以律师为职业，长期任图卢兹议会议员。
喜欢博览群书，精通数国语言与文学，爱好自然科学，特别是数学，著有《平面及空间位置理论导言》《求最大和最小值的方法》等。
在物理学上，费马在研究了光的反射现象与折射现象后，提出了费马原理。
t时间，它们的包络面便是C.Huygens,§1.4.5 斯奈尔定律• 斯奈尔定律描述的是波在介质分界面上发生反射和 透射和波型转换所遵循的规律：sin θ1 sin θ1P sin θ 2 P sin θ1S sin θ 2 S p= = = = = v1P v1P v2 P v1S v2 S v1S v2 S v1P v1P v2 P 1 = = = = = = λa p sin θ1 sin θ1P sin θ 2 P sin θ1S sin θ 2 S介质 Iv1P v2P > v1P Pθ1λP λaθ1S θ1 θ1PSP v1S介质 IIθ 2P θ 2Sv2S > v1S P S反射波（特别是反射 纵波）是地面地震勘 探的有效信号，反射 横波在转换波或多波 勘探时是有效波。
用惠更斯原理解释斯奈尔定律• 射线 1 在 t 时刻入射到界面，在界面发生反射透 射；射线 2 在t+Δt 时刻入射到界面，在界面发生 反射透射。
• 根据惠更斯原理，波前面传播的距离分别为：– 介质 I 中，AC = v1∆t = BC sin θ1 – 介质 II 中， = v2 ∆t = BC sin θ 2 BD1 2 介质 Iv1P v2P > v1P PBC =v1∆t v ∆t = 2 sin θ1 sin θ 2 sin θ1 sin θ 2 = v1 v2θ1BAθ1 θ1θ2CP v1Sθ2介质 IIDv2S > v1S P滑行波与折射波• 在介质波速v1P < v2P的情况下，如果增大入射角， 完全有可能使得透射波的透射角达到90°，即 sin θ1 1v1P = v2 P• 此时的入射角称为临界角，用 θC 表示， v1P −1 v1P θC = sin = arcsinv2 PP v1P v2P > v1Pv2 PθCθCP v1S Pθ2P =π /2v2S > v1S滑行波与折射波• 以临界角入射的情况下，透射波在第二层介质中沿 界面传播，称之为滑行波； • 由于滑行波的存在，在上层介质中引起次生的扰 动，这种扰动与反射角等于临界角的反射波平行， 地震勘探中将其称之为折射波。
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中国地质大学研究生院
硕士研究生入学考试《勘探地球物理基础》考试大纲一、试卷结构
（一）内容比例
重磁勘探部分约35%
电法勘探部分约25%
地震勘探部分约30%
测井部分约10%
（二）题型比例
名词解释题约25%
解答题（包括论述题、计算题、作图题）约75%
二、其他
应用地球物理基础
一、重磁勘探
考试内容
1、磁法勘探基本原理与应用领域，地球的磁场、岩石磁性与古地磁学，地磁场的构成，高斯球谐分析方法，岩矿石的磁性及影响因素。
2、磁法勘探的仪器，磁法勘探野外工作方法，包括数据采集与资料整理图示。
3、磁性体磁场的正演：各种规则几何形体磁场的计算，任意多边形截面二度半水平棱柱体正演、任意形状三度体数值积分法正演。
4、重力场的基本特征：重力与重力加速度、重力的单位、重力的变化，正常重力的概念、计算公式、重力位、重力等位面与地球的形状、地球表面正常重力场的基本特征。
重力异常的基
本概念、剩余密度与剩余质量、重力异常的实质。
5、重力观测资料的整理：普通点观测资料的初步整理，基点网观测资料的整理，重力异常的求取、正常场校正、地形校正、高度校正、中间层校正、均衡校正，布格重力异常及各种异常的地质—地球物理含义，重力异常精度的衡量，异常的图示。
6、重力勘探的正问题：简单规则形体的正问题，包括球体、水平圆柱体、铅垂台阶、断裂构造异常基本特征、水平物质半平面、二度板状体。
复杂形体的正问题，包括横截面为任意形状的二度体的重力异常、任意形状三度体的正问题。
密度分界面正问题的近似解法，包括密度分布的等效性、单一密度分界面的正问题解法、多个密度分界面正问题的解法。
7、重磁异常的反演的基本原理与解释方法。
8、重磁勘探方法在基础地质、固体矿产、油气与环境工程等领域的应用。
考试要求
1、掌握重、磁勘探仪器的原理，熟悉野外工作方法，各项改正原理与图示。
2、掌握重、磁法勘探正演计算的基本原理，能够对主要正演公式进行推导；掌握数据处理的各种方法原理，能够对主要转换处理方法公式进行推导。
重磁异常的反演的基本原理与解释方法。
二、电法勘探
考试内容
1、电法勘探的定义、组成和研究内容、电法勘探的发展和基本特点。
2、岩石的电学性质：岩石的导电性、介电性、导磁性、电化学活动性。
3、电阻率法的基本原理与应用：视电阻率的基本概念、电剖面法、电测深法和电阻率法的应用实例。
4、充电法的基本理论与应用：充电法的基本理论，充电法的应用范围及应用实例。
5、自然电场法的基本理论与应用：自然电场法的基本理论，应用范围及应用实例。
6、激发极化法的基本理论与应用：主要介绍激发极化法的基本理论，正演计算及应用实例。
7、电磁法的基本原理与应用：电磁法的基本理论，常用的频率域电磁法和时间域电磁法的基本理论及应用实例。
考试要求
1、熟悉常用电法勘探的基本原理、基本概论和基本方法。
熟悉基本公式推导，能够正确应用公式，明确公式中各物理量的意义和单位。
2、掌握岩石电性的基本特点及影响因素，视电阻率的概念和计算方法，初步掌握各电法分支方法的正演方法，以及典型地电断面上电法异常的特征和电法异常的分析方法。
考试内容
1、地震勘探方法概述：主要地震勘探方法、研究对象与研究内容，地震勘探方法的应用领域。
2、地震波传播的动力学理论：介质的物理模型，无限理想弹性介质情况下的波动方程，球面扩散现象，波场计算公式及倾斜因子，地震子波及波形描述，地震波在岩层中传播的动力学特点，介质的吸收、大地滤波与品质因数。
3、地震波在弹性分界面上的反射、透射和折射：斯奈尔定律与Zoeppritz方程，特殊情况下的反射和透射（波阻抗），球面波的反射、透射及折射波形成，地震薄层中波的干涉效应、调谐效应及波导效应，一个反射地震记录道形成的物理机制。
4、面波的形成与传播：瑞雷面波及其特点，勒夫面波及其特点，以及应用。
5、几何地震学基本理论：水平单层介质反射波时距关系，水平多层及连续介质反射波时距关系，多次反射波及其时距关系，折射波时距关系，绕射波的产生条件及时距关系，时间场、时距图与视速度定理，VSP时距曲线方程。
6、地震波传播速度及测定方法：各种速度的概念，影响地震波传播速度的因素，地震波速度测定方法，地震波速度的应用。
7、地震勘探野外工作方法：野外工作概述，地震干扰波来源及其特点，地震观测系统及图示，地震波的接收与组合法原理，水平多次覆盖方法及其原理。
考试要求
1、了解反射波法、折射波法、透过波法的基本概念、基本原理。
2、了解无限理想弹性介质情况下的波动方程的推导，掌握四种简化地震地质模型、球面扩散现象、波场计算公式及倾斜因子、地震子波及波形描述，理解地震波在岩层中传播的动力学特点、介质的吸收、大地滤波与品质因子的基本概念。
3、了解斯奈尔定律与Zoeppritz方程的推导过程、波导效应、一个反射地震记录道形成的物理机制，掌握特殊情况下的反射和透射、薄层中地震波的干涉效应、调谐效应，理解球面波的反射、透射及折射波形成条件。
4、掌握瑞雷面波的基本概念及其特点，以及应用。
5、学会推导倾斜单层介质反射波时距方程、水平多层及连续介质反射波时距方程、单个倾斜层多次反射波及其时距方程、单个倾斜界面上的折射波时距方程，学会分析各类时距曲线的特点，掌握时间场、时距图、视速度定理、正常时差、射线平均速度、均方根速度、平均速度、费马原理。
6、掌握各种速度的概念，理解影响地震波传播速度的因素，了解地震波速度测定方法和地震波速度的应用。
7、了解地震野外工作方法、地震干扰波来源及其特点，掌握地震观测系统基本概念及图示、检波器的工作原理、检波器类型、地震组合法和水平多次覆盖方法及其原理。
四、测井
考试内容
1、普通电阻率测井及侧向测井的原理、基本理论及概念、理论曲线分析、影响因素、应用。
2、自然电位测井的基本理论及概念、自然电位的成因、影响因素、应用。
3、感应测井原理、基本理论及概念、线圈系的探测特性、理论曲线分析。
4、声波速度测井原理、基本理论及概念、理论曲线分析、基本概念、影响因素、应用。
5、放射性测井（自然伽玛测井、密度测井、中子测井）原理、基本理论及概念、影响因素、应用。
6、利用测井定性及定量评价储集层的初步方法。
考试要求
1、掌握各种常规测井方法（包括：电阻率、侧向、自然电位、感应、声波、自然伽玛测井、密度测井、中子测井等）的基本原理、基本理论及概念、影响因素及初步应用；
2、利用测井定性及定量评价储集层的初步方法。
掌握如下内容：储层划分、油水层测井曲线特征、储层参数（孔隙度、饱和度、泥质含量等
参数）计算方法、油水层解释（识别）方法等。
兰亭序
永和九年，岁在癸丑，暮春之初，会于会稽山阴之兰亭，修禊事也。
群贤毕至，少长咸集。
此地有崇山峻岭，茂林修竹；又有清流激湍，映带左右，引以为流觞曲水，列坐其次。
虽无丝竹管弦之盛，一觞一咏，亦足以畅叙幽情。
是日也，天朗气清，惠风和畅，仰观宇宙之大，俯察品类之盛，所以游目骋怀，足以极视听之娱，信可乐也。
夫人之相与，俯仰一世，或取诸怀抱，晤言一室之内；或因寄所托，放浪形骸之外。
虽取舍万殊，静躁不同，当其欣于所遇，暂得于己，快然自足，不知老之将至。
及其所之既倦，情随事迁，感慨系之矣。
向之所欣，俯仰之间，已为陈迹，犹不能不以之兴怀。
况修短随化，终期于尽。
古人云：“死生亦大矣。
”岂不痛哉！
每览昔人兴感之由，若合一契，未尝不临文嗟悼，不能喻之于怀。
固知一死生为虚诞，齐彭殇为妄作。
后之视今，亦犹今之视昔。
悲夫！故列叙时人，录其所述，虽世殊事异，所以兴怀，其致一也。
后之览者，亦将有感于斯文。