地球物理勘查课程报告

地球物理勘查课程报告
序言
地球物理勘查简称"物探" ，即用物理的原理研究地质构造和解决找矿勘探中问题的方法。

其目的是：以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础，用不同的物理方法和物探仪器，探测天然的或人工的地球物理场的变化，通过分析、研究所获得的物探资料，推断、解释地质构造和矿产分布情况。

目前主要的物探方法有：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。

依据工作空间的不同，又可分为：地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。

其任务，正如其定义中所言，一是为了研究地质构造，二是为了解决找矿勘探中的问题。

地球物理勘查的重要性在于，在找矿中，突破只能通过寻找油苗、露头或其他暴露物形式出现在地表、能够直接观察的矿床的这种局限性，通过对采集数据的处理获得有用的埋藏着的岩石结构或组分的资料。

第一节重力勘探
1.重力方法的物理原理和重力方法的特点
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。

其依据的原理是；地球表面的重力变化与纬度、高度、地形、固体潮和地下密度的分布变化有着密切的联系，通过一定方法，排除掉观测值中与纬度、高度、地形、固体潮相关的部分，将获得的结果与参考椭球体在外部空间产生的正常重力场相比，从而获得研究地区的重力特征。

重力异常是通过密度分布间接反映地质体和地质构造的。

我们通常是根据重力异常的特征和岩矿密度资料，结合区域的地质构造和矿产分布规律，研究引起重力异常的地质因素，确定地质构造和矿产的位置、埋深、形状及规模等。

因此，重力方法的特点在于：对于矿体与围岩两者密度有较大差异的矿床，重力方法的效果较好。

如金属矿产的密度往往高于围岩，而非金属矿物除少数外，密度都比岩石的平均密度低。

2.如何利用重力方法来解决地质问题
用重力测量找较高密度的矿体，当有一定规模而埋深不大时，效果显著。

如新疆在鲸鱼岩体中发现十余个局部重力异常，对V号异常进行验证后，即在地下20多米除发现致密块状铬铁矿体。

在庐江地区结合磁法与重法，在磁异常的东南方向发现布格重力异常。

通过二次垂向导数计算，突出了二个局部异常，一是已知铁矿的，另一异常经鉴定，在孔深284m处见到厚60余m的富赤铁矿以及厚8m的黄铁矿体。

第二节磁法勘探
1.磁法的物理原理和磁法的特点
磁法勘探是通过测量不同磁性强度的岩矿石在地磁场中引起的磁场变化（磁
异常），分析异常特征、分布规律及与地质构造或地质体之间的内在联系，研究地下地质情况或矿产分布的地球物理勘探方法。

其原理在于，地球周围存在着磁场，称为地磁场，在其作用下，地壳中的岩石不同程度地被磁化，从而表现出磁性，而具有磁性的地质体，在其周围又形成自己的磁场（称为异常场）并叠加在地磁场智商。

磁法勘探就是测量磁性体引起的磁场变化，进而对地质体作出解释。

解释磁异常，其首要任务是判断引起磁异常的地质因素，即判断出哪些异常时构造引起的，哪些是岩体引起的，哪些是磁性矿体引起的，哪些是浅部地质因素引起的，哪些是深部地质因素引起的。

这就需要分析磁异常的不同特征，研究磁异常的空间分布规律，深入研究区的岩矿石磁性。

有时还需要结合其他物探方法和化探方法。

磁法的特点在于：既可以使用飞机作大规模的航空磁测，以对领土内的构造情况进行概括性的了解，也可以使用小范围的地刺测量，以寻找与磁性矿物相关的各种金属、非金属矿床。

可以使用简易的切线法、等值线法等确定地质体的埋深。

古地磁方法可用于确定地球表面许多点上不同的历史和地质时期的地磁要素，现已被广泛在地质学研究使用。

2.如何利用磁法来解决地质问题
大面积的航空磁测可用于解决地质构造的非均一性，包括构造格架、构造分区、结晶基底的坳陷或隆起的构造起伏形态、基岩内部构造岩相、大型侵入体的位置、规模、喷出岩的分布范围以及深大断裂等等，磁法都有显著的成效。

如郯城-庐江深大断裂的发现就来自于航空磁测。

磁法勘探用来寻找磁铁矿床效果最佳。

我国许多大型磁铁矿床的发现都是应用磁法的结果。

如江苏梅山铁矿、庐江罗昌河铁铜矿等。

在许多已知铁矿区的附近或深部找到了盲矿体，扩大了矿区远景，增加了铁矿储量。

第三节电法勘探（电阻率）
1.电法的物理原理和电法的特点
地球内部天然存在的变化电场和稳定电场即所谓天然地电场。

其中，各种天然的全球性或区域性变化的电场称为大地电场，也称大地电磁场，而天然的局域性的稳定电场称为自然电场。

电阻率法，是以地壳中岩石和矿石的导电性差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的大地中电流场（稳定场或交变场）的分布规律找矿和解决地质问题的一组电法勘探分支方法。

实践证明，证明电阻率法无论是在普查金属、非金属矿产还是在研究地质构造方面，还是在水文、工程、环境地质调查以及能源勘查方面，均取得了良好的效果，发挥着重要作用。

在电阻率法勘探中，常根据不同地质任务和不同地电条件，采用不同电极排列的装置类型。

由于电极移动方式的不同，电阻率法中又分为电阻率剖面法和电阻率测深法两种。

分别介绍其特点如下：电剖面法包含多种变种方法，在这些方法中，测量电极均沿测线方向逐点进行测量，以探测地下一定深度内地电断面沿水平方向的变化。

由于变种方法较多，其适应各种地电条件的能力较强，应用范围较广。

它不仅能有效地寻找金属矿和非金属矿，还可进行地质填图以解决构造问题，并且在水文地质和工程地质调查中也获得了广泛的应用。

电测深法是用来探测垂直方向视电阻率的变化，通过分析相关曲线来了解测点下方沿垂向变化的地质情况。

其
在寻找地下水和工程地质中有较好的效果。

2.如何利用电法来解决地质问题（举两例）
电剖面法：
①联合剖面法发现铜矿床：某区出露岩层有大理岩和闪长岩，在其接触处见有矽卡岩化和黄铁矿化，并有微量的黄铜矿，大部分地区被覆盖，大理岩和闪长岩具有较高的电阻率，矿化矽卡岩带为低电阻率，即在接触带上发现矿体。

②对称剖面法确定基岩面的起伏：当基岩面起伏有明显变化，以及基岩电性比较均匀，覆盖层电性在水平方向上无明显变化时，电剖面法能反映出基岩面深度的起伏变化。

电测深法：
①在以锡为主的多金属硫化物矿床上电阻率法的作用——垂向电测深法确定地下花岗岩的起伏形态。

在云南某地区，燕山期花岗岩侵入三叠纪灰岩中，在花岗岩和灰岩的接触带和坳陷部位，形成了该矿床，因此了解灰岩之下的花岗岩起伏有重要意义。

第四节收获和建议
1.各方法的优点及存在的问题
重法和磁法都能通过航空方法进行大范围的勘测，这对了解一个国家领土的地质概况有着重要意义，也能在小范围内对特定矿产的勘查取得较好的效果。

重法能较精确地确定特定矿体的大小、埋深、形状等，对之后的开采工作有较好的指导作用。

磁法在构造的研究中占有相当重要的地位，对于进行大的构造分区、探定大的构造单元等有着良好的效果。

电法除应用于找矿外，还在工程地质学、水文地质学方面发挥着较大的作用，其可直接指导寻找地下水、划分咸淡水的界限等等，应用广泛。

2.收获和建议
这门课程加深了我在地球物理概论中学习到的地球物理基本知识，也让我了解到地球物理方法不仅在地质学的研究中发挥着巨大作用，也广泛运用于各个学科和实践中。

地球物理方法依据的原理并不是十分复杂，但由于地球的不均一性、内部结构的不明晰，使得在实践中，地球物理的数据十分繁杂，需要多种校正和补充才能应用于生产。

虽然通过课程了解了各种地球物理方法的基本知识，但对具体的应用方法、现场的布置、数据的收集、后期的处理依然不明，这既受制于课时，也受制于学院对这门课程的重视程度（远不如地空学院）。

可能在今后的工作与学习中，对于地球物理方法在地质学的研究，其相关的工作不会由我或者我专业的人来完成，但相关的知识背景，也一定会夯实我地质学的基础，极大补充我的学科背景。