勘察地球物理导论-导论
地震勘探的基本方法
反射波时距曲线
t OR RS O*S
V1
V1
4h2 X 2 V1
当炮检距X=0时， t0=2h/V1，是炮点 之下垂直反射波旳 走时。
连续介质情况下 反射波时距曲线
连续介质中波旳射线和等时线方程
p sin (z)
v(z)
定义视速度旳倒数为视慢度，它就是射线参数p.
连续介质情况下 反射波时距曲线
室内数据处理；
地震地质解释；
‥ ‥等。
地震反射波勘探旳基本原理
在地表附近激发旳地震波向下传播，遇到不同介 质（地层）分界面产生向上旳反射波，检测、统 计地下地层界面反射波引起旳地面振动，能够解 释推断地下界面旳埋藏深度，地层介质旳地震波 传播速度、地层岩性、孔隙度、含油气性等。
最简朴旳是根据反射波到达地面旳时间计算地下
如右图 所示，从激发点O 发出旳入射波 到达绕射点A，然后以绕射波形式到达地 面旳任意观察点D，显然，波旳旅行时是 由两部分构成：一部分是入射波旅行OA
所需旳时间，另一部分是绕射波经过AD 旳 传播时间。
OA AD l2 h2 (x d )2 h2
t
v
v
屡次反射波时距曲线
本地下存在强波阻抗界面时（如在水域开展调查时旳水底 界面、浅层基岩面等），往往能够产生屡次反射波。屡次 反射波可分为全程屡次波和层间屡次波等，在地震统计上 出现得最多、也比较轻易辨认旳是全程屡次反射波。
动校正速度选用旳影响
有速度误差，则经过动校正后，还有剩余时差
对速度精度旳要求：
1、叠加次数越高，接受间隔越大，通放带越 窄，对动校正速度要求越高；
2、界面越深旳反射波，速度误差旳影响越小； 3、伴随道间距旳增长，由速度误差引起旳叠
地球物理学导论复习题
一．填空题1．地球物理学的研究对象是（从固体内核至大气圈边界的整个）地球。
2．地球内部的圈层划分主要是依据地震波在地球内部传播得出的波速分布特征。
3．世界上的地震主要集中分布在三个地震带：环太平洋地震带、地中海-南亚地震带、和海岭地震带。
4．地球表面的形态可分为海洋、大陆边缘、陆地，海陆地形的差异是板块运动的结果。
5．天然地震按地震成因可分为：构造地震、火山地震、塌陷地震、诱发地震。
6. 用于石油和天然气勘探的物探方法,主要有_______勘探,_________勘探, __________勘探和_________勘探.其中是有效的物探方法是地震勘探.答: 地震; 重力; 电法; 磁法.7. 用_________方法(如爆炸,敲击等)产生振动,研究振动在_________的传播规律,进一步查明________地质构造和有用矿藏的一种_______方法,叫地震勘探.8. 物体在外力作用下发生了____________,当外力去掉以后,物体能立刻_________层状,这样的特性称为___________.具有这种性能的物体叫____________.答: 形变; 恢复; 弹性; 弹性体.9. 物体在外力作用下发生了__________,若去掉外力以后, 物体仍旧__________其受外力时的形状,这样的特性称为_________.这种物体称为____________.答: 形变; 保持; 塑性; 塑性体.10. 弹性和塑性是物质具有两种互相___________的特性,自然界大多数物质都___________具有这两种特性,在外力作用下既产生__________形变.也产生___________形变.答: 对立; 同时; 弹性; 塑性.11. 弹性和塑性物体在外力作用下主要表现为____________形变或___________形变.这取决于物质本身的__________物质,作用其上的外力________作用力延续时间的_____________,变化快慢,以及物体所处____________、压力等外界条件.答: 弹性; 塑性; 物理; 大小; 长短; 温度.12. 当外力作用_________, 而且作用时间又_________,大部分物质主表现为弹性性质.答: 很小; 很短.13. 当外力作用__________,且作用时间__________时, 所有物质都表现为塑性性质.答: 大; 长.14. 地球是由若干个_________组成的,其中外部圈层包括______________________、_____________.答: 圈层; 大气圈; 水圈; 生物圈.15. 地球内部圈层包括___________、 ___________和____________.软法圈以上的地幔部分和地壳合称为________________.答: 地壳; 地幔; 地核; 岩石圈.16. 本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美等方面全面发展，具有良好思想政治素质、人文素质、创新精神与实践能力，具有扎实的（数理基础），掌握基本的地质学原理与方法，系统掌握（地球物理学）的基本理论、基本知识和基本技能，具有从事地震监测预测，（地质矿产）、（煤田和油气资源）勘查，（道路桥梁的）工程地球物理检测等方面的实际工作和研究工作初步能力的应用型人才。
勘察设计中的地球物理勘察技术
随着地球物理勘察技术的不断进步，其应用领域不断拓展，涉及环 境地质、灾害防治、城市地下空间开发等多个领域。
地球物理勘察技术的原理与方
02
法
重力勘探
总结词
通过测量地球重力场的变化，确定地下岩层的分布和性质。
详细描述
重力勘探利用不同岩层之间的密度差异，通过测量地球重力场的变化，推断地下岩层的分布和性质。这种方法在 地壳中广泛使用，尤其在石油和矿产资源勘探中具有重要价值。
放射性勘探
总结词
利用放射性元素在地壳中的分布和衰变 规律，探测地下放射性元素的分布和性 质。
VS
详细描述
放射性勘探利用放射性元素在地壳中的分 布和衰变规律，推断地下放射性元素的分 布和性质。这种方法在铀、钍、钾等放射 性元素勘探中具有重要价值。
地球物理勘察技术的应用范围
03
与限制
资源勘查
石油、天然气、煤炭等能源矿产的勘探。 金属与非金属矿产的勘探。 地下热水、地下水资源的调查。
详细描述
电法勘探利用不同岩层之间的电性差异，通过电测探法和电剖面法等手段探测地 下电性体的分布和性质。这种方法在地壳中广泛使用，尤其在寻找金属矿、煤田 等领域具有重要价值。
地震勘探
总结词
通过人工激发地震波，利用地震波在地壳中的传播规律，探测地下地质构造和岩层的分布和性质。
详细描述
地震勘探通过人工激发地震波，利用地震波在地壳中的传播规律，推断地下地质构造和岩层的分布和 性质。这种方法在地壳中广泛使用，尤其在石油和天然气勘探中具有重要价值。
案例二：某桥梁工程的地下地质勘察
总结词
在某桥梁工程的选址阶段，利用地球物理勘 察技术对桥墩位置的地下地质结构进行勘查 。
地球物理学导论
3．交通通讯变化的影响 (1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和 ，出行 方式转变了人们的思想观念。
(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便 捷。
(3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活 多。姿多彩
关键词——交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应
时代潮流
图说历史
主旨句归纳
(1)近代交通由传统的人力工具逐渐演变为
机械动力牵引的新式交通工具，火车、
汽车、电车、轮船、飞机先后出现。
(2)通讯工具由传统的邮政通信发展为先进
的电讯工具，有线电报、电话、无线电
报先后发明。
(3)近代以来，交通、通讯工具的进步，推
()
A．江南制造总局的汽车
B．洋人发明的火车
Hale Waihona Puke C．轮船招商局的轮船D．福州船政局的军舰
[解析] 由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民 到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。
[答案] C
[题组冲关]
1．中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是 ( )
A．公路运输
B．铁路运输
C．轮船运输
C．通过互联网 D．乘坐火车赴各地了解
解析：本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信
息“20世纪初”“最快捷的方式”，因此应选B，火车速度 远不及电报快。20世纪30年代民航飞机才在中国出现， 互联网出现在20世纪90年代。 答案：B
4．下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是( ) A．信息传递快捷简便 B．改变着人们的思想观念 C．阻碍了人们的感情交流 D．影响着人们的社会生活 解析：新式通讯工具方便快捷，便于人们感情的沟通和交流。 答案：C
_地球物理勘探概论教学大纲
《地球物理勘探概论》教学大纲（资源勘查工程专业）课程编号：3x2060390学时：48学分：2.5主讲教师：唐振平一、课程性质地球物理勘探概论是地质构造研究（尤其是区域、深部构造调查）、矿产调查（特别是隐伏产状矿产）及工程地质调查中先进而且不可缺少的重要手段。
二、课程目标通过本课程的学习，要求学生系统掌握地球物理勘探各种勘探方法的基本知识、基本原理和基本方法，包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探等勘探方法的基本原理、基本概念，利用各种地球物理方法解决各种地质问题的前提，各种资料处理方法的原理和基本思路，以及利用上述地球物理方法进行地质解释的原理和过程等内容。
同时，本课程注重理论联系实际，增强学生的系统观和全局意识，加强学生实验和动手能力的锻炼。
二、课程设计（一）理论课程的基本内容：地球物理勘探概论课程是我校资源勘查工程等非地球物理专业的专业基础课程，授课44学时，共分为四个知识模块，详细学时分配情况如下：1.第一知识模块是通论部分—概念模块（6学时）主要讲述地球物理学的基本概念、研究对象和主要问题。
2.第二知识模块是地球物理勘探的重力勘探模块（12学时）主要讲述重力勘探的基本原理、野外工作方法、数据的处理及解释。
3.第三知识模块是地球物理勘探的磁法勘探模块（12学时）主要讲述磁法勘探的基本原理、野外工作方法、数据的处理及解释。
4.第四知识模块是地球物理勘探的电法勘探模块（14学时）这部分内容主要讲述各种电法勘探方法的基本原理、野外工作方法、数据的处理及解释。
（二）认识实践课程基本内容（4学时）1.实践教学的设计思想（1）本课程设计了三类实验教学内容：一是了解型实验，主要通过操作各种地球物理方法所使用的现代仪器，使学生对各种仪器的功能有个感性认识；二是专题型实验，通过进行野外数据的采集和解释，使学生对地球物理方法的整个工作过程有个实习经历，从而可加深学生对地球物理各种方法的应用过程和效果的全面了解；三是综合型实验，各种地球物理方法同时使用，培养学生综合应用和分析问题能力。
地球物理勘察概论笔记
勘察地球物理概论笔记绪论：地球物理勘探：它是以岩（矿）石之间的地球物理性质的差异为基础，应用地球物理学利用力、声、电、磁、热、光及核变等物理方法，通过专门的装置和先进的仪器观测物理场的变化，来研究地下地质体（构造或矿体等）存在状态（产状、埋深、规模等），以解决资源和能源的开发、工程、水文地质问题的一门学科。
地球物理场：所谓地球物理场，是指地球内部及其周围的、具有物理作用的空间。
重力场：地球内部及其周围具有重力作用的空间，成为重力场。
磁场：具有磁力作用的空间，称为地磁场。
辐射场：具有放射性作用的空间，称为辐射场。
电（电磁）场：具有电（磁）力作用的空间，称为地电（电磁）场。
地热场：具有热力作用的空间，称为地热场；弹性波场：质点振动传播的空间，称为弹性波场。
地球物理勘探方法：是以各种地球物理场的理论为基础，凭借仪器对地质体引起的地球物理异常进行观测，是一种间接观测地球地质的手段。
六种主要的物探方法：（1）以岩（矿）石磁性差异为基础，研究磁性地质体引起的磁异常的磁法勘探；（2）以岩（矿）石密度差异为基础，研究密度不均匀地质体引起的重力异常的重力勘探；（3）岩（矿）石电（介电、磁）性差异为基础，研究导电（介电、导磁）地质体引起的地电（电磁）异常的点法勘探；（4）岩（矿）石弹性差异为基础，研究弹性波在岩石中传播规律的地震勘探；（5）岩（矿）石中放射性元素含量及种类差异为基础，研究天然的或人工激发的辐射异常的核地球物理勘探；（6）岩（矿）石温度差异为基础，研究储热地质体引起的地热异常为基础的地热勘探；物探的分类：依据环境分为：地面物探、航空物探、海洋物探、地下物探（包括坑道中进行的物探工作）、遥感物探等；依据探测对象和目的分为：金属（非金属）物探、石油（天然气）物探、煤田物探、水文工程（环境）物探、深部物探、城市物探；物探在地质工作中的作用：（小比例尺地质填图）探测结晶基底的起伏即内部构造，划分大地构造单元，研究沉积岩构造，追索大断裂带；（大比例尺地图）确定岩层接触带和浮土厚度，圈定岩体、矿化带，寻找有工业意义的矿体；（勘察阶段）进一步确定矿体的位置和产状，划分层带；（矿场开采中）指示矿体走向，确定矿体形态，寻找盲矿区。
地球物理勘探概论重点整理及地球物理勘探试题库
地球物理勘探概论重点整理第一章岩（矿）石物性与各类矿床的地球物理特征地球物理勘探以岩石、矿石（或地层）与围岩的物理性质差:密度、磁化性质、导电性、放射性等异为基础。
第一节岩（矿）石的密度1.火成（岩浆）岩密度＞变质岩密度＞沉积岩密度根据长期研究的结果，认为决定岩、矿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、岩石中孔隙度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（1）主要取决于矿物成分及其含量的百分比，由酸性→基性→超基性岩，随着密度大的铁镁暗色矿物含量增多密度逐渐加大。
（2）成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成同一岩体不同岩相带，由边缘相到中心相，密度逐渐增大。
（3）不同成岩环境(如侵入与喷发)也会造成同一岩类的密度有较大差异，同一成分的火成岩密度，喷出岩小于侵入岩。
二、沉积岩的密度沉积岩的密度主要取决于岩石的孔隙度及岩石所处的构造部位：（1）沉积岩一般具有较大的孔隙度，如灰岩、页岩、砂岩等，这类岩石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，充填物的成分(如水、油、气等)及充填孔隙的百分比也明显地影响着密度值；（3）随着成岩时代的久远及埋深加大，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的密度一般大于原岩的密度；变质程度越深，密度越大；动力变质而使岩石破碎，则密度减小。
（1）变质岩的密度与矿物成分、含量和孔隙度均有关，这主要由变质的性质和变质度来决定；（2）通常，由于重结晶等作用，区域变质作用将使变质岩比原岩密度值加大；（3）经过变质的沉积岩，如大理岩、板岩和石英岩比原生石灰岩、页岩和砂岩更致些。
（4）由于变质作用的复杂性，所以这类岩石的密度变化显得很不稳定，要具体情况体分析第二节岩矿石的磁性一、物质的磁性1、抗磁性（逆磁性、反磁性）、2、顺磁性、3、铁磁性铁磁性：铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性磁畴：铁磁物质内，包含着很多个自发磁化区域。
地球物理勘探概论-普通物探方法
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第2章 普通物探方法
大地电磁勘探技术是比较理想的方法之一，并且 随着大地电磁仪器的发展，基础理论的进步以 及处理方法的改进，大地电磁方法日臻完善。 因此，20世纪90年代以来，大地电磁方法在国 内外都得到了广泛的应用。
➢重、磁、电、地震联合反演
重磁约束反演是近年来重磁应用的新成果。其基 本原理是利用几条地震及电法剖面做约束骨架 （浅层用地震，深层用电法），利用重、磁资 料作联合反演，最终得到整体反演结果。
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重力勘探是在地表观测由于地下岩矿石存在密度差异 而引起的重力场的变化，通过对观测资料的处理和解 释，达到反求地下构造的一种勘探方法。
该勘探方法勘探的地球物理前提条件是：地下岩矿石 存在密度差异。
所依据讨论的物理场是重力场。重力场是一种位场。 即场的变化只与空间变化有关，与时间无关。
主要用于区域勘探。 主要应用领域：能源工业，国防工业，测绘工业。 重力—物体所受重力为地球的引力和惯性离心力的矢 量和。由于离心力的存在，重力一般不指向地心。在 重力勘探中，习惯上将重力加速度简称为重力。
用了最新的一系列数据成就，使得非地震方法的应用
效果有很大提高，在油气普查、详查等方面，成为地
震方法的协同、补充方法，并为地震确定靶区，大大
节约勘探成本。
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6
第2章 普通物探方法
• 第一节 重力勘探方法 • 第二节 磁力勘探方法 • 第三节 电法勘探方法 • 第四节 地化勘探方法 • 第五节 综合物探方法
地球物理勘探方法
重力法（Gravity）—岩石密度差异 磁法（Magnetometry）—岩石磁性差异 电法（Electricity）—岩石电性差异
地质学中的地球物理勘探与地球物理学
地质学中的地球物理勘探与地球物理学地质学是研究地球内部构造、岩石组成、地球演化和地质现象的科学。
地球物理勘探则是地质学中的一项重要技术手段，通过利用地球物理学原理和方法来获取地质信息，以揭示地下的构造和性质。
本文将介绍地质学中的地球物理勘探方法以及地球物理学的应用。
一、地球物理勘探方法地球物理勘探是一种利用地球物理学原理和方法，对地下结构和性质进行研究的技术手段。
常见的地球物理勘探方法包括地震勘探、电法勘探、磁法勘探、重力勘探和电磁法勘探等。
1. 地震勘探地震勘探是利用地震波在地下的传播特性来研究地下构造和性质的一种方法。
通过布设地震仪器，记录地震波在不同介质中的传播情况，根据地震波的速度、传播路径和反射等特征，推断地下构造和岩石性质。
2. 电法勘探电法勘探是利用地下岩石的电性差异来研究地下结构和性质的一种方法。
通过在地表布设电极，输入不同频率和幅度的电流，测量地下产生的电场分布，从而推断地下岩石的电阻率和导电性质，以及地下构造。
3. 磁法勘探磁法勘探是利用地下岩石的磁性差异来研究地下结构和性质的一种方法。
通过在地表布设磁力计，测量地下磁场的强度和方向，推断地下岩石的磁性差异，从而揭示地下构造和岩石组成。
4. 重力勘探重力勘探是利用地下岩石的密度差异来研究地下结构和性质的一种方法。
通过在地表布设重力计，测量地下产生的重力场分布，推断地下岩石的密度分布，以及地下构造和岩石性质。
5. 电磁法勘探电磁法勘探是利用地下岩石的电性和磁性差异来研究地下结构和性质的一种方法。
通过在地表布设电磁仪器，输入不同频率和幅度的电磁信号，测量地下电磁场的响应，推断地下岩石的电导率、磁导率和厚度等信息。
二、地球物理学的应用地球物理学在地质学中有着广泛的应用，为研究地下结构和性质提供了有效手段。
1. 矿产资源勘探地球物理勘探在矿产资源勘探中起着重要作用。
通过测量地下物理场的变化，识别地下矿体的位置、厚度和性质，为矿产资源的开发和利用提供科学依据。
地球物理导论
地球物理导论地球物理，是以地球为对象的一门应用物理学。
这门学科自20世纪之初就已自成体系。
到了20世纪六十年代以后，发展极为迅速。
它包含许多分支学科，涉及海、陆、空三界，是天文、物理、化学、地质学之间的一门边缘科学。
作为一个天体来研究地球，地球物理学和天体物理学是分不开的；研究地球本身的结构和发展时，地球物理学又和地质学有很密切的联系。
但地球物理学所探讨的范围远不止此，它还包括研究地面形状的大地测量学，研究海洋运动的海洋物理学，研究低空的气象学和大气物理学，研究高空以至行星际空间物理学，研究地球本体的固体地球物理学（或叫做地体学），还有一些较小的分支，如火山学、冰川学、大地构造物理学等等。
地球物理学，如果狭义的理解，指的就是固体地球物理学。
这一般又可分为两大方面：研究大尺度现象和一般原理的叫做普通地球物理学，利用由此发展出来的方法来勘探有用矿床和石油的，叫做勘探地球物理学（或物理探矿学）。
应用于工程地质勘探、工程检测的发展为工程地球物理学，应用于环境探测和监测及环境保护而形成的环境地球物理学。
地球物理学形成了独立的分支学科：地震学、重力学、地电学、地磁学，还有正在发展可能形成地热学。
本专业培养具备坚实的数理基础和较系统的地球物理学基本理论、基本知识和基本技能，受到基础研究和应用基础研究的基本训练，具有较好的科学素养及初步的教学、研究能力，能在科研机构、高等学校或相关的技术和行政部门从事科研、教学、技术开发和管理工作的高级专门人才。
业务培养要求：本专业学生主要学习地球物理学方面的基本理论和基本知识，受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，掌握地球深部构造、地震预测、地球物理工程、能源及矿产资源勘察等研究与开发的基本技能。
地球物理勘探：利用地球物理的原理，根据各种岩石之间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异，选用不同的物理方法和物探仪器，测量工程区的地球物理场的变化，以了解其水文地质和工程地质条件的勘探和测试方法。
地球物理勘探概论(刘天佑)习题解答解剖
地球物理勘探概论（刘天佑）习题解答1、外生矿床是指在地球表层由外生成矿作用形成的矿床,是在岩石圈表层与水圈、大气圈及生物圈的相互作用下，成矿物质经过迁移和富集形成的。
内生矿床是由内生成矿作用形成的矿床，内生矿床既可由岩浆作用形成，也可由气化热液作用形成，主要包括三大类：岩浆矿床、伟晶岩矿床、气化热液矿床。
变质矿床是指早期形成的矿床或岩石，受到新的温度、压力、构造变动或热水溶液等因素的影响，即遭受变质作用，使其物质成分、结构、构造、形态、产状发生剧烈变化所形成的矿床。
2、煤的密度范围主要分布在1.2-1.7g/cm-3,相对较低;表土、粘土密度范围主要分布在1.0-2.0g/cm-3，密度较低；砂岩、页岩密度范围主要分布在2.0-2.8g/cm-3，密度偏低；橄榄岩、玄武岩、辉长岩、花岗岩、大理岩等大部分岩矿石密度范围主要分布于2.5-3.5g/cm-3；各种铁矿、铜矿密度范围主要分布在4.5-5.2g/cm-3，密度较大；锰矿、钙矿密度很大，多分布于5.0-6.0g/cm-3。
研究表明，决定岩矿石密度的主要因素为：组成岩石的各种矿物成分及其含量；岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分；岩石所承受得压力。
3、自然界中，绝大多数矿物属顺磁性与抗磁性。
例如：橄榄石、辉石、云母属于顺磁性；而石英、正长石、方解石、石墨属于抗磁性。
自然界中不存在纯铁磁性矿物，最重要的磁性矿物当推铁-钛氧化物。
沉积岩的磁性一般较弱，主要决定于副矿物的含量和成分；火成岩的磁性一般较强，且具体明显的天然剩磁；变质岩的磁性主要与其原岩有关。
岩石的磁性是由所含磁性矿物的类型、含量、颗粒大小与结构，以及温度、压力等因素决定。
4、金属导体的导电性十分好，其电阻率ρ值很低，一般ρ≤10-6Ω·m；大多数金属矿物属于半导体，其电阻率ρ通常分布在10-6-106Ω•m；绝大多数造岩矿物（如辉石、长石、云母、方解石、角闪石、石榴子石等）在导电机制上属于固体电解质，电阻率很高，一般大于106Ω•m。
地球物理勘探概论复习重点
第二章重力勘探重点第一节重力勘探方法的理论基础1、重力场、重力场强度与重力加速度关系2、重力的单位 SI制和CGS制换算3、地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度变化规律4、重力异常的实质5、产生重力异常的条件第二~五节岩矿石密度、重力仪、野外工作与资料整理1、岩矿石的密度特征、影响岩矿石密度的因素2、重力仪的平衡方程、角灵敏度3、影响重力仪精度的因素与消除措施4、确定重力测量精度和比例尺、布置测网的原则5、野外重力观测资料整理6、布格重力异常第六~七节正反演1、重力勘探正演、反演与反问题的多解性2、球体重力异常的平面特征与剖面特征3、水平圆柱体重力异常的平面特征与剖面特征，并与球体重力异常作比较4、台阶重力异常的平面特征和剖面特征5、计算几何参数与物性参数的特征点法6、密度界面反演方法第八节转换处理，应用1、区域异常和局部异常，说明它们的相对性2、划分区域与局部重力场的方法与原理3、重力异常的解析延拓，向上与向下延拓的作用4、重力高次导数法，重力高次导数作用第三章磁法勘探重点1.地磁要素，它们之间的关系并图示之。
2.地磁场的构成。
3.解释名词：正常地磁场，磁异常。
4.世界地磁图分析：（1）垂直强度（2）水平强度（3）等倾线（4）等偏线等的特征。
5.解释名词：偶极子磁场、非偶极子磁场6.解释名词：地磁场的“西向漂移”7.太阳静日变化特征，它对磁法勘探作用8.解释名词：磁暴和地磁脉动9.总磁场强度异常ΔT，ΔT的物理意义及ΔT与Za、Xa、Ya三个分量的关系。
10.解释名词：感应磁化强度、剩余磁化强度、总磁化强度，它们之间的关系。
11.岩矿石磁性特征及其影响因素。
12.解释名词：热剩磁，它在磁法勘探中有什么意义13.质子磁力仪的工作原理。
14.解释名词：有效磁化强度、有效磁化倾角，写出与总磁化强度、倾角、偏角的关系并画图示之。
15.球体磁场的平面特征与剖面特征，它与球体重力场特征不同点。
16.水平圆柱体ΔT磁异常的剖面曲线。
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(王永刚)01 第一章 绪论
第 1章 绪 论
一、石油勘探的主要方法
1、地质法（Geological）——露头岩石、井孔岩心； 在矿产调查中，地质方法是研究成矿的地质条件、 地质环境和地质作用，实现找矿的一种方法。
第 1章 绪 论
2、地球物理勘探（物探）法（Geophysical Prospecting）——地表或水域覆盖区；连续 测量、间接勘探
第 1章 绪 论
重力勘探是在地表观测由于地下岩矿石存在密度差 异而引起的重力场的变化，通过对观测资料的处理和 解释，达到反求地下构造的一种勘探方法，其地球物 理前提条件是：地下岩矿石存在密度差异。 所依据讨论的物理场是重力场。重力场是一种位场， 即场的变化只与空间变化有关，与时间无关。 主要用于区域勘探。 主要应用领域：能源工业，国防工业，测绘工业。
第 1章 绪 论
华北平原 布格重力 异常图 （单位： mGal）
第 1章 绪 论
重力异常解释的工作步骤
（1）阐明引起异常的地质因素—确定异常是地壳深部 还是浅部地质因素的反映；是矿体还是构造或其他不 均匀体（如侵入体、岩性变化等）引起的。 （2）对异常进行划分—找矿时就是要将地壳浅部的构 造或矿体引起的异常从深部因素引起的区域场中分离 出来；研究地壳深部构造时，则要划分出的异常是反 映地壳深部因素的区域性异常。 （3）计算地质体产状参数—根据重力资料估计产生异 常的地质体的形状、产状和空间位置，并在此基础上 对异常做进一步的定量解释，以确定探测对象的产状 要素及其在地下的赋存形态。
第 1章 绪 论
（2） 研究沉积盖层内部构造 绝大多数的油气藏都在沉积盖层中，多数沉积盖 层构造与基底构造、断裂活动、乃至火成岩活动有 关，因此通过研究结晶基岩可以间接寻找沉积岩构 造。 主要体现：①盖层构造与基底高点具有继承关系； ②根据断层的存在及其性质可以推断与其相关的构 造，如滚动背斜；③沉积盆地后期的岩浆侵入可以 在盖层中造成正构造形态，此时，沉积盖层构造的 核部是火成岩体。
地球物理勘探概论
地球物理勘探概论
考试大纲
一、考试内容
第一章岩(矿)石物性与各类矿床的地球物理特征
第二章重力勘探
第三章磁法勘探
第四章电法勘探
第五章地震勘探
第六章综合地质地球物理方法
二、考试要求
第一章岩(矿)石物性与各类矿床的地球物理特征
熟悉岩(矿)石物性，掌握常见矿床的地球物理特征。
第二章重力勘探
掌握重力勘探的基本原理、野外观测方法及资料整理、重力异常的处理与解释以及重力勘探的应用。
第三章磁法勘探
掌握磁法勘探的基本原理、野外观测方法及资料整理、磁法资料的处理与解释以及磁法勘探的应用。
第四章电法勘探
掌握电法勘探的基本原理，掌握直流电法、电磁测深、激电、地质雷达等勘探方法及其资料处理和解释方法。
第五章地震勘探
掌握地震勘探的基本原理、地震波的时距曲线，熟悉地震仪原理及操作，掌握反射波、折射波及其他地震勘探方法，掌握地震勘探的应用。
第六章综合地质地球物理方法
掌握不同勘探阶段的综合地质地球物理方法。
熟悉重、磁、电、地震等方法20世纪在我国的发展现状以及它们在石油、煤田、金属矿、水文、工程和环境等方面的应用现状。
三、主要参考书
刘天佑，地球物理勘探概论，中国地质大学出版社，2006年。
916勘查地球物理概论考试大纲
916勘查地球物理概论考试大纲中国地质大学研究生院硕士研究生入学考试《勘查地球物理概论》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22%地震勘探部分约30%测井部分约13%（二）题型比例名词解释题约30%解答题（包括论述题、计算题、作图题）约70%二、其他勘查地球物理概论一、重磁勘探考试内容1、磁法勘探基本原理及在地质勘探中的应用，地球的磁场、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。
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。
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。
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。
7、重磁勘探的仪器及野外工作方法：相对测量重力仪的基本原理及使用，介绍质子磁力仪的基本原理及使用，以及其他磁力仪（光泵磁力仪、磁通门磁力仪、超导磁力仪、岩石磁性测量仪器）；岩矿石物性的测定与统计整理方法。
8、空间域重磁异常的处理与转换：区域重磁异常与局部重磁异常划分的原则与方法；介绍重磁场的空间延拓、分量转换、导数换算的方法。
9、频率域重磁异常的处理与转换：频率域重磁异常延拓公式，泊松公式及重磁异常频谱的基本规律；频率域重磁异常的空间延拓、导数、分量转换、磁化方向转换；重磁异常数据处理的一些方法：维纳滤波与匹配滤波、重磁对应分析、归一化总梯度法。
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物理变化
孔隙度、孔隙大小与形状、弯曲度、 表面粗糙度、胶结、地层因子、 弹性模量、剪切强度等
化学变化
离子浓度、离子电荷密度 离子迁移率、矿相、电偶层
阳离子交换能力
岩石岩物石理物理性性质质的的改变变化
地球物理响应: 电导率、极化率、介电性、磁性及地震属性的变化
生物地球物理研究框架
引自Atekwana & Slater, 2009
建设中的中国 大陆大地电磁 场标准网
微生物+碳源+营养素 微生物生长与增殖
生物膜形成
化学变化
细胞种群增加
生物膜的直接作用或者致孕纖毛 作为电子传输的通道
氧化还原反应：Eh和pH改变 代谢产物：有机酸和生物表面活性剂 生物成因气体：CO2,H2S
矿物溶解与析出
变化：薄膜势，薄膜厚度，细胞含量
太阳各种形式的输出，光，太阳风，高能粒 子随时间和空间都是变化的。这些变化 称为太阳活动，它们可以反映太阳表层 以下的变化。科学家门可以研究这些输 出及其变化从而了解太阳。
太阳的能量输出主要有两种形式：电磁辐射 和带电粒子发射。携带部分太阳能量的 带电粒子包括相对低能量的太阳风等离 子体和被加速到接近光速的高能粒子。
空间天气指的就是影响地球的太阳活动。
太阳 黑子
太阳周
太阳 耀斑
冕洞 太阳羽状物
太阳风
日冕物 质抛射
太阳风
太阳不断向外喷出速度为数百公里 每秒的超声速等离子体流，称为 太阳风；它携带着太阳磁场，冲 向地球，将地球控制区局限在一 个水滴状的区域，称为磁层。
地球磁层
空间天气学
空间天气学探讨太阳活动 所引起的太阳等离子体 和高能粒子的变化对地 球的影响。
Magnetic field lines in the core.
Magnetic Field Lines in Earth’s Iron Core
Courtesy of G. Glatzmaier
Magnetic Field Lines in Earth’s Iron Core
Courtesy of G. Glatzmaier
空间天气学
对航天器探测设备及宇航员的影响
耀斑和日冕物质抛射可以将粒子加速到 接近光速，这些高能粒子（质子）轰 炸到卫星上的相机并使得粒子探测器 达到饱和而失灵，导致一些卫星临时 关闭或定向错误。
高能粒子可能烧毁太阳能板或射穿卫星 外壳，造成短路和伪操作。
太阳辐射对细胞会造成伤害，这就是为什 么要宇航员要穿厚重的宇航服。在太阳 爆发剧烈的时候，宇航服也不能起作用， 这时宇航员就需要躲在航天飞机或空间 站中特别的保护舱里，以避免放射性疾 病，癌症甚至死亡。
Magnetic Field Lines in Earth’s Iron Core
Courtesy of G. Glatzmaier
Magnetic Field Lines in Earth’s Iron Core
Courtesy of G. Glatzmaier
Magnetic Field Lines in Earth’s Iron Core
Courtesy of G. Glatzmaier
洋中脊磁异常对称条 带的发现复活了海底 扩张学说，从而催生 了板块构造理论
Multi-species current flow.
An electrical model for a porous rock containing pore fluids (water).
空间天气学能影响高层大 气和长期的天气变化趋 势。
太阳风暴的主要来源
• 日冕物质抛射
• 耀斑所引发的高 能粒子
太阳风暴引起地 球磁层剧烈扰动 并产生极光
在地球高纬地区观 测到的极光
除了太阳光以外，极光是将太阳和地球 联系在一起的唯一可以看到的证据。
空间天气：对航天器的影响
卫星是太阳爆发首当其冲的牺牲品 辐射和磁暴能改变地球大气状态，混淆卫星和地面站之间的通讯 高层大气增加的摩擦会阻碍正常轨道上运转的卫星 导致卫星或飞船的寿命降低和维持费用的增加。
空间物理学是伴随人造卫星成功发射而形成并迅速发展的新兴交叉学 科，主要研究广阔的太阳大气和行星际空间、地球和行星的磁层、电 离层和中高层大气中的基本物理过程及其演化规律，探讨空间环境的 监测、诊断、预报及其在航天、国防、通讯、导航等方面的应用。 空间物理学的范畴是从地球的中层大气到太阳的光球层
太阳活动
DOWNWELLING
UPWELLING
Courtesy of P. Tackley
Shinji Toda, Jian Lin, Mustapha Meghraoui, and Ross S. Stein 2008
反射地震叠加剖面/偏移剖面具有反映地质结构细节的能力! 俯冲的Naz震数据体时间切片
三维可视化雕刻
地球的重力场
-80
0
80 m
Gravity anomalies (mGal), from GRACE satellite data
EIGEN-CG01C Free Air Gravity Anomalies
南华北区域重力异常
法拉第原理
某油田上磁性异常的土壤样品的磁细菌 黑点为磁小体( ×14 000)，阎桂林等（1995）
固体地球 物理学
理论地球物理学
地震学 重力学 地磁学 地电学 地热学 地震勘探 重力勘探 磁力勘探 电法勘探 地热勘探
放射性 地球物理
地球形变 与
动力学
应用地球物理学
2004 Sumatra Earthquake
Courtesy of IRIS
Energy released ≈ 65 × 1017 Joules, or 1,550,000 kilotons (1,550 megatons) of TNT, or the equivalent of 75,000 Hiroshima bombs.
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徐义贤 地球物理与空间信息学院
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空间 物理学
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