海洋地球物理探测2—地球物理方法的物质基础2
地球物理学在海洋资源勘探中的应用
地球物理学在海洋资源勘探中的应用地球物理学是研究地球内部结构和物质性质的学科，它在海洋资源勘探中发挥着重要的作用。
通过地球物理学的方法，我们可以获得海洋地下物质的分布情况，进一步指导海洋资源的勘探与开发。
本文将介绍地球物理学在海洋资源勘探中的应用。
1. 地震勘探技术地震勘探技术是海洋资源勘探中最常用的一种方法。
它通过在海底或海面上布设震源和接收器，利用地震波在地下不同介质中传播速度不同的特性，解释和分析地震波的反射、折射、散射等现象，进而得到海底地形、地下构造等信息。
这些信息对于海洋石油、天然气等资源的勘探非常重要。
地震勘探技术的实施步骤一般包括震源激发、接收器接收和信号处理等环节。
震源激发可以采用爆炸物、空气枪等方式，在海底或海面上产生压力波，从而引发地震波。
接收器接收地震波的反射信号，并将其转化为电信号进行记录。
信号处理过程中，地震学家将反射信号进行分析和揭示，以获得海底地质构造的信息。
2. 电磁法勘探技术电磁法勘探技术是利用地下不同导电性介质对电磁场的响应特性，来推断地下结构与构造的一种方法。
该技术在海洋资源勘探中也有重要应用。
电磁法勘探技术可以通过在海面或海底上布设电磁发射源和接收器，发射电磁波并观测反射和散射信号来获取地下构造的信息。
电磁法勘探技术的应用范围广泛，可以用于石油、天然气等矿产资源的勘探和定位。
通过分析电磁场的反射、散射等现象，可以确定地下储层的存在、性质和分布情况，为资源的勘探和开发提供重要的依据。
3. 重力测量技术重力测量技术也是地球物理学在海洋资源勘探中常用的方法之一。
利用重力测量技术可以测量地球重力场的分布情况，从而推断出地下构造的变化。
在海洋资源勘探中，重力测量技术可以用于确定海底地形的变化、地下构造的分布情况等。
重力测量技术一般通过测量重力加速度的变化来推断地下构造的性质。
在海洋中，可以通过在船上或飞机上测量重力加速度的变化，然后与基准值进行对比，从而得到海底地形和地下构造的信息。
地球物理探测技术与应用
地球物理探测技术与应用一、引言地球物理探测技术是通过对地球物理场的测量，研究地球内部结构、性质和物理过程的一种技术。
近年来，随着科学技术的不断进步，地球物理探测技术正在越来越广泛地应用于自然资源勘探、环境保护、灾害预警和国土安全等领域，成为人们研究和保护地球的重要手段。
二、地球物理场地球物理场是指地球自身所特有的物理场，主要包括重力场、磁场和地电场等。
这些物理场是由于地球本身的各种性质及其相互作用而形成的，与地球内部的构造、成分、运动等密切相关。
其中，重力场是地球物理场中最为基础和重要的一个，它直接反映了地球的质量分布情况。
磁场则反映了地球的磁性特征，与地球内部的流体运动有关。
地电场则反映了地球体内的电性特征，与地球的地震、岩石圈运动等有关。
三、地球物理探测技术地球物理探测技术是指利用各种物理场测量、分析和研究地球内部结构、性质和物理过程的一种技术。
它主要包括重力探测、磁探测、电磁探测和地震探测等多种技术手段。
（一）重力探测重力探测是利用重力场测量地下物质体的质量分布情况，从而了解地下构造、岩性、水文等信息的一种方法。
它广泛应用于油气勘探、矿产资源勘查、地质灾害防治以及水文地质等领域。
（二）磁探测磁探测是利用磁场测量地下物质体的磁性特征，从而了解地下成矿作用、地质构造、油气藏等信息的一种方法。
它广泛应用于油气勘探、矿产资源勘查、地质灾害防治以及环境探测等领域。
（三）电磁探测电磁探测是通过测量地电场和电磁场，了解地下物质的导电性、介电常数、电磁波传播特性等信息的一种方法。
它被广泛应用于矿产资源勘查、地下水探测、环境监测以及工程勘察等领域。
（四）地震探测地震探测主要是利用地震波在地球内部的传播规律，来了解地球的内部结构和物理特征。
它是地球物理探测技术中最为常用和重要的一种方法，广泛应用于地震预测、勘探工程、矿产资源勘查等领域。
四、地球物理探测技术的应用地球物理探测技术在自然资源勘探、环境保护、灾害预警和国土安全等领域具有广泛应用前景。
地球物理勘探试题库
04
地球物理勘探试题库的 管理和维护
试题的录入和审核
录入人员需具备 专业知识和技能， 确保试题的准确 性和规范性。
地球化学勘探法：通过测量地球化学元素在地下的分布规律来探测地下物质分布的方法。
地球物理勘探的应用领域
石油和天然气 勘探
矿产资源勘探
地质灾害预测 与评估
地下水探测与 水资源评价
02
地球物理勘探试题库的 结构和特点
试题库的分类和组织结构
分类方式：按难度、知识点、题型等多种方式进行分类 组织结构：层次分明，由易到难，逐步深入，方便学习者逐步提高 试题质量：经过严格筛选和审核，确保试题的科学性和准确性 动态更新：根据教学需要和学习者反馈，不断更新和优化试题库
地球物理勘探将与大数据、物联网等技术结合，实现数据共享和分析的智能化。
地球物理勘探将更加注重环境保护和可持续发展，推动绿色能源的开发和利用。
地球物理勘探试题库的发展趋势和未来展望
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发展趋势：随着科技的不断进步，地球物理勘探试题库将更加智能化、自动化和精细 化，提高勘探效率和准确性。
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未来展望：地球物理勘探试题库将进一步拓展应用领域，不仅局限于矿产资源勘探， 还将应用于环境监测、城市规划等多个领域。同时，随着人工智能技术的发展，地球 物理勘探试题库将更加智能化，能够自动识别和提取地质信息，为人类提供更准确、 更全面的地球物理信息。
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地球物理学的基础知识
地球物理学的基础知识地球物理学是科学探究地球物理特征寄托于地球物理现象的地球学的分支。
它通过对地球的重力、磁场、热力、振动等物理现象的研究，揭示了地球内部隐蔽的物质构造、演化过程和地球系统的动态行为，具有重要的理论和实际应用价值。
地球物理学的基础知识包括：1. 重力场。
重力场是由于地球的引力而产生的。
它存在于在地球表面和其较高层次上，对地球物理探测的结果产生了很大的影响。
在地球表面上，重力的大小和方向不同，这是由于地球表面各个地方的质量、形状和旋转的影响。
可以通过测量重力场的变化获得地球的质量和尺寸以及地球内部结构的部分信息。
2. 磁力场。
磁力场是由地球内部产生的，它带有磁性，拥有磁极和磁场线。
由于地球的运动和转动，磁力场在不断地变化着。
磁力场的变化可以用来解释地球的磁性和地球内部的运动，如地震的发生。
通过对地磁场的研究，可以获得地球内部的结构和演化过程的一些信息。
3. 电磁场。
电磁场是由于地球内部电流而产生的，它存在于地球的大气层中，对地球物理探测的结果也有很大影响。
电磁场可以用来解释地球上的电漏电现象、地震、火山活动等，同时还可以提供一些地球物理学研究的新技术。
4. 地震学。
地震学是研究地球内部物质运动和地震现象的科学分支，它可以揭示地球的构造、地壳运动的特征和地球内部的能量分布。
地震学主要研究地震波，根据不同类型的地震波的传播特性和速度，可以推断出地球内部的物质结构。
5. 热力学。
热力学的研究对象是地球的热流，包括地球表面的热流和地球内部的热流。
热流是由于地球内部热能的流动而产生的。
通过热流的研究，可以揭示地球内部物质的深度和性质，同时还可以研究地球上的一些热现象。
总结：地球物理学是一门涉及地球内部结构和物质运动的学科。
它通过对地球的重力、磁力、电磁、地震、热力等物理现象的研究，揭示了地球内部隐蔽的物质构造、演化过程和地球系统的动态行为，对人类理解地球及其环境、资源的形成和发展，探索未来的可持续发展都具有重要意义。
地球物理学中的海洋探测技术
地球物理学中的海洋探测技术海洋是地球上最神秘和未知的领域之一。
在我们的星球上，海洋覆盖了大约70%的表面积，而深度也非常深。
海洋深处充满了生命和能量，因此人类一直在探索海洋并从中获取信息。
地球物理学技术在海洋探测中起着重要作用，下面我们就来了解一下地球物理学中的海洋探测技术。
声学探测技术声学探测技术是海洋探测中最常用的技术之一。
声学探测利用声波在海水中的传播来感知海洋中的物质和生命。
这种技术通过发送声波（如鲸鱼的歌声）并监测其传播和回声，来获取海洋地球物理学数据，如水深和海底地形。
声学探测技术已经被广泛应用于海洋勘探和开发中。
例如，声学波测量可以帮助勘探者确定海底的地形，从而确定石油、天然气和其他矿藏的位置。
此外，声学技术还可以用于测量海洋生物群落的分布和数量。
磁探技术磁探技术可以用于探测海底的磁场，并据此推测海底岩石的成分和构造。
这种技术利用地球的磁场来获取信息。
由于地球是一个巨大的磁体，其磁场在海洋中强度也会不同，因此，利用磁探技术，我们可以了解海底的构造和地质构造。
磁探技术主要应用于海洋资源勘探和开发。
例如，磁探技术可以用于确定海底矿藏的位置，如铁矿石、锰结核等，也可以用于探测海底地形以帮助石油和天然气开采。
电磁探测技术电磁探测技术也可以用于探测海底地形和岩石构造。
它的原理是将一定频率的电磁场向海洋底部发送，通过测量这些电磁波在海底物质中的反射来获取信息。
由于不同类型的地质构造对电磁场的反射具有不同的特征，电磁探测技术可以用于海洋资源勘探和开发。
同样的，电磁探测技术也被广泛应用于石油和天然气开发中。
利用电磁波测量，我们可以精确地确定这些化石燃料的位置，从而有效开采这些矿藏。
重力探测技术重力探测技术可以用于探测海底地形和海底岩石的密度变化。
这种技术利用海洋底部的重力场来获取信息。
由于不同类型的地质构造和物质密度差异较大，重力场的变化较大，因此，重力探测技术可以用于海洋资源勘探和开发。
重力探测技术主要应用于海底资源和地质勘探中。
海底地球物理勘探方法综述
海底地球物理勘探方法综述地球物理勘探是指利用物理理论和方法研究地球内部结构及其性质的一种科学技术。
海底地球物理勘探是地球物理勘探的一种特殊形式，主要用于海洋环境中的勘探和研究。
海底地球物理勘探的目的是为了了解海底地壳、地幔以及海洋地球物理过程等相关信息，为海洋资源勘探和海洋科学研究提供重要的数据支持。
海底地球物理勘探方法主要包括测深、测震和测磁三种主要技术。
首先是测深技术。
测深是通过测量水深来确定海底形态和结构的一种方法。
传统的测深方法包括铅锤法、声学深度测量法和多波束测深法等。
铅锤法是最早、最简单的测深方法，通过测量铅锤下沉所需的时间来推算水深。
而声学深度测量法则利用声波的传播速度和反射时间来计算水深。
而多波束测深法则是利用多个声束同时测量水深，通过声束的多次反射得到更精确的水深数据。
其次是测震技术。
测震是利用地震波的传播特性研究地球内部结构和性质的一种方法。
在海底地球物理勘探中，主要采用的是控制源测深（CSS）和反射法。
控制源测深是利用被称为空炮的爆炸物或气枪在水下引爆产生地震波，然后通过接收器记录和分析地震波的传播情况来推断地壳和地幔的结构。
反射法则是通过在海底埋放水下地震仪，记录地震波从表面反射后的信号，再通过分析和解释地震记录来推断地下地质结构。
最后是测磁技术。
测磁是利用地球磁场的变化来研究地球内部结构和性质的一种方法。
在海底地球物理勘探中，主要采用的是磁力计测量和磁化率测量。
磁力计测量是通过在船上安装高精度磁力计，并利用船体的磁性干扰数据来测量地球磁场的变化。
而磁化率测量则是通过在海底放置磁化率传感器，测量海底岩石的磁化率来推断地下构造和岩石的磁性变化。
综上所述，海底地球物理勘探方法包括测深、测震和测磁等多种技术。
这些方法的应用使得我们可以更加深入地了解海底地壳、地幔和海洋地球物理过程等相关信息，为海洋资源勘探和海洋科学研究提供了重要的数据支持。
随着技术的发展，海底地球物理勘探方法也将变得更加精确、高效和自动化，为海洋科学领域的发展做出更大的贡献。
《地球物理勘查》教案
《地球物理勘查》教案第⼀章绪⾔（地球物理探测简介）第⼀节物探在资源勘查中的作⽤和地位⼀、物探⽤于研究板块、⼤地构造框架、地球的深部1、海底对称分布的条带性磁异常及解释结果2、中国的深⼤断裂（青藏隆起、郯庐断裂）⼤多由物探⽅法确定3、利⽤地震、重⼒划分出地球的圈层结构⼆、物探⽤于⼩⽐例尺⼤⾯积快速扫描性普查1、1959-1999年，完成磁测1144万平⽅公⾥，放射性300万平⽅公⾥及少量的航空电法⼯作。
2、全国1：500万和1：400万航磁图全部完成，部分省区已完成1：100万和1：50万航磁图。
三、物探⽤于中⽐例尺（1：20万、1：5万）的区域地质调查⼯作圈定岩体、追索矿化带及矿体、追索隐伏断裂及指出成矿远景区。
四、物探⼤量⽤于⼤⽐例尺（1：1万、1：1千）的详查和勘探、⼯程地质、地震预报等确定矿体的产状和埋深及⼏何形状规模等。
五、物探⽤于⿊⾊⾦属、有⾊⾦属、贵⾦属、稀有稀⼟⾦属矿床及⾮⾦属、⽯油、天然⽓、煤炭、地下热⽔等40余种矿产，效果良好六、物探测井技术解决地下矿体⾛向、延伸、连续性等问题第⼆节物探的探测⽅法及发展历史与现状⼀、物探⽅法简介1、重⼒测量――――重⼒仪――――地⾯测量、航空测量2、磁⼒测量――――磁⼒仪――――地⾯测量、航空测量3、电法――电阻率法、激发极化法、充电法、电磁波法等4、放射性测量――测量、中⼦测量、氡⽓测量等5、地震测量――――⼈⼯地震、天然地震6、测井技术――电、磁、核物理、电磁波7、遥感技术被动式航空摄影――可见光波段――红外――微波主动式雷达――探地雷达、卫星雷达⼆、我国物探⽅法的发展历程1、解放前的情况1936年李善帮等在湖南⽔⼝⼭铅锌矿进⾏重⼒、磁测⼯作。
1936――1942年丁毅、顾功叙等在安徽当涂铁矿、云南易门铜矿进⾏了电阻率法和⾃然电场法⼯作。
1939年翁⽂波在四川⽯油沟进⾏测井⼯作，以电阻率法和⾃然电场法成功划分地层 2、50年代，重⼒、磁法、地震测量主要使⽤苏联、瑞典、匈⽛利的仪器。
环境与工程地球物理勘探02第一章 环境与工程物探的物质1
目前地震勘探中主要利用纵波，但横波和 瑞雷面波在工程勘探中研究岩体力学性质是很 重要的。
纵波速度最快，能量高，频率高。爆炸时 主要产生纵波，故地震勘探几乎就是纵波勘探 ，今后如不加特指，地震波皆指纵波。横波速 度低，能量低。来自同一界面的横波总比纵波 到达晚，以续至波形式出现，但它分辨率高。 此外，若能测定横波的速度VS作为补充资料， 就可根据VP和VS计算弹性模量，并可判别孔隙 性岩石的孔隙度与孔隙中流体的性质。横波法 一直在发展过程中。
σ=E·ε
(1-2)
式中E是比例系数，称为弹性模量或杨氏模量。
当杆沿纵向拉伸时，产生轴向应变。与此同时，横向 却发生压缩，产生横向应变为二者之比值为ν：
d
d l l
(1-3)
式中ν称为泊松系数或泊松比。它表示纵向应变为 一单位时的横向应变。对于大多数岩石来说，ν约在 0.25左右。
E与ν只与物体的性质有关，而与其形状无关。它们表征了 物体的弹性性质，是物体的弹性常数。(1-2)式是虎克定律在这 种简单情况下的表达式。
K
P V /V
可得
K
2 3
(1-6)
剪切模量(即刚度) μ等于剪应力与剪应变之比。 总之，拉梅系数λ及μ及常用的四个弹性常数E、ν 、K及μ中，若已知二个，则其余的就已决定。换言之 ，这些常数中只有两个是独立的。表1-1为几种常见介 质的弹性模量。
表1-1 几种介质的弹性模量
参量 材料名称
在弹性限度内，外力既然能引起物体形变，为什 么不能使物体无限制地形变下去呢？外力去掉以后， 物体又为什么能恢复原状呢?
图1-1 (a)体积形变；(b)形状形变
(完整)海洋地球物理研究现状课件演示文稿精品PPT资料精品PPT资料
东海陆架盆地、钓鱼岛隆褶带重力低-高平稳变化异常区
还可以进将行观不测同延系拓统高的度的发解射析电延拓偶处源理和，所接得的综合异常能更加真实地反映深部地质构造变化规律。 收器用同一根拖缆串联。观测 时将串联拖缆沿测线拖曳，使 得偶极源和接收器同步向前移 动。
十年快速发展起来的海底浅层声探测技术。（金翔龙，2007）
海洋地震勘探
地震勘探总体上可以划分为：二维地震勘探、三维地震勘探、广角地震勘探、 以及多波地震勘探等几方面。根据不同的作业方式划分为：单船拖缆地震、双 船拖缆地震、深拖拽多道地震（DTAGS）、海底地震仪（OBS）、海底地震检波 器（OBH）、海底地震电缆（OBC）等类别。（柴祎等， ）
“ 海底地震仪（OBS）是一种将检波器直接放置 在海底的地震观测系统。在海洋地球物理调查和 研究中，可利用 OBS 监测天然地震，用于研究海 底洋壳和地幔的速度结构以及海槽演化动力等； 也可利用海洋人工震源及 OBS 探测海底地质构造、 海底油气资源、确定海底的弹性参数、粘弹性参 数和各向异性参数等等。
海洋地球物理研究现状课件演示文稿
海洋地球物理技术的 发展
东海地球物理研究
海洋重力勘探 海洋电磁法勘探 海洋地震勘探 寻找海底冷泉
调查进展 构造区划 重磁场特征 地质解释
1-1
海洋重力勘探
“ 海洋重力测量是海洋区调工作的常规工作手段 之一, 其主要目的是通过测量数据分析重力异常分 布特征和变化规律, 进而研究地质构造、地壳结构、 地球形态和勘探海底矿产等。 在海洋区调工作中, 以海洋重力测量为主, 在海 洋重力测量无法到达的勘测海区使用航空重力数 据和卫星重力数据作为补充。
海洋地球物理勘探方法
海洋地球物理勘探方法1.1 海洋地球物理勘探啊，那可是个相当神奇的事儿。
它就像给大海做个全身的“体检”，要把大海底下的那些秘密都给找出来。
咱们地球物理勘探方法用到海洋里，主要就是为了搞清楚海底的地质结构、地层分布这些情况。
这可不像在陆地上那么简单，大海茫茫的，水又深，环境复杂得很。
1.2 这勘探方法呢，是多种手段一起上的。
就好比咱们做菜，不是一种调料就能搞定，得各种调料搭配着来。
它综合了好多学科的知识，像物理学、地质学之类的。
这可不是什么花架子，每一种方法都有它独特的作用，都是为了揭开海洋地下的神秘面纱。
二、具体的勘探方法。
2.1 地震勘探。
这可是海洋地球物理勘探里的“重头戏”。
简单说呢，就是制造人工地震波，然后看这些波在海底地层里的传播情况。
就像咱们往平静的湖水里扔个石头，看水波怎么扩散一样。
这地震波碰到不同的地层就会有不同的反射、折射情况。
通过接收这些反射波和折射波的数据，就能分析出海底地层的结构。
比如说哪里是岩石层，哪里是软泥层，都能分得清清楚楚。
这就像医生用X光看人体内部结构似的，只不过这里是用地震波看海底。
2.2 重力勘探。
地球的重力在不同的地方是不一样的，在海洋里也是如此。
如果海底有密度大的地质体，那这个地方的重力就会大一些；如果是密度小的，重力就小。
通过测量海洋里不同地方的重力差异，就能推断出海底的地质构造。
这有点像“顺藤摸瓜”，根据重力这个“藤”，去摸到海底地质构造这个“瓜”。
虽然它不像地震勘探那么精确，但也能给我们提供很重要的信息。
2.3 磁力勘探。
海底的岩石啊，有些是有磁性的。
磁力勘探就是利用这个特性。
就像用吸铁石去吸铁屑一样，通过测量海底的磁场变化，就能找出那些有磁性的地质体。
比如说海底的一些火山岩，它们往往具有磁性。
这磁力勘探就像是大海里的“寻宝仪”，能把隐藏在海底的磁性地质宝藏给找出来。
三、勘探方法的意义和挑战。
3.1 这些勘探方法的意义可大了去了。
对石油天然气的勘探有很大帮助。
地质学地球物理学基础知识解析
地质学地球物理学基础知识解析地质学是研究地球的物质构成、结构、演化历史以及与地球表面和内部过程有关的学科。
地球物理学是研究地球内部和大气层、海洋等的物理性质及其相互关系的学科。
地质学与地球物理学相辅相成，通过科学研究和实践探索，揭示了地球的奥秘。
本文将解析地质学地球物理学的基础知识。
一、地质学基础知识解析1.地球结构地球结构主要分为地壳、地幔和地核。
地壳是地球最外层的岩石壳层，包括陆壳和海壳。
地幔是地壳下面的一层，占据了地球的大部分体积，由固态岩石组成。
地核由外核和内核组成，外核为液态，内核为固态。
2.板块构造理论地球表面的地壳是由多个板块组成的，这些板块在地球内部漂浮并通过构造活动相互作用。
板块构造理论解释了地球上的地震、火山喷发和山脉形成等现象。
3.地质时间尺度地质时间尺度是研究地球历史的时间序列，包括了地质纪、地质世、地质时等单位。
地质时间尺度帮助科学家们了解地球的演化历史。
4.岩石与矿物岩石是地球表面的基本构成物质，由一个或多个矿物组成。
矿物是自然界中的无机物质，具有固定的化学成分和晶体结构。
二、地球物理学基础知识解析1.地球引力地球具有引力，引力作用下物体会向地心运动。
地球引力对于地球表面的物质分布和大气运动起着重要作用。
2.地热学地热学研究地球内部的热传导和热对流等热现象。
地球内部的热量来源于地球形成时的能量释放和核反应。
3.地磁学地球拥有地磁场，地磁场是地球内部和大气层、海洋相互作用的结果。
地磁场对导航、地质勘探等具有重要意义。
4.地震学地震学研究地震的发生、传播和震源机制。
地震是地球内部能量释放的结果，对于理解地球内部结构具有重要意义。
结语地质学和地球物理学是研究地球及其内部和外部过程的重要学科。
地质学揭示了地球的物质构成和演化历史，而地球物理学通过测量和观测揭示了地球内部的物理性质及其相互关系。
地质学地球物理学的基础知识为我们更好地了解和保护地球提供了重要依据。
同时，这些学科也为资源勘探和环境保护等领域提供了重要的支持和指导。
【地球物理勘查】地球物理勘查(2磁法勘探)
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
应用地球物理学概论 磁法勘探
磁法勘探是应用最早的地球物理方法。
磁法勘探的历史源远流长。我国是最早发 现和利用磁现象的国家，早在战国时代人 们就发现了天然磁石和指极性。随后在公 元11世纪初期，我国制造出了指南针并在 航海中得到了应用。
古代对磁场的观察和利用
• “先王立司南以端朝夕” • ——《韩非子》
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
（三）变化的磁场δB
1、长期变化的磁场
基本磁场随时间的缓慢变化，称为地磁场的长期变化。 特点： （1）周期长（周期为年、几十年或更长），变化缓慢； （2）地球磁场的西向漂移（如大陆磁场中心、磁倾角等
的西向漂移）。 （3）地球磁矩的衰减变化
• 为此他断言，地球本身就是一个巨大的球形磁体，并且地 球的磁性作用是从地球内部发出的。
• 从吉尔伯特那个时代开始;伦敦就开始了地磁场的系统观测， 至今已逾300多年。
1640年，瑞典人首次尝试用罗盘调查磁铁矿，开辟了 利用磁场变化来寻找矿产的新途径。
直到1870年，瑞典人泰朗(Thalen)和铁贝尔(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。
在CGSM制中：CGSM
地球物理学基础 (2)
地球物理学基础
地球物理学是研究地球内部结构、地球表面和地球大气的物理学科。
它涵盖了地震学、地热学、地电学、地磁学、地引力学和地球物理勘探等领域。
地球物理学基础包括理论、实验和观测方法，以及地球物理学的基本概念和原理。
以下是地球物理学的一些基础内容：
1. 地震学：研究地震活动和地震波传播，以了解地球内部结构和地震危险性。
2. 地热学：研究地球内部的热流和热传导现象，以及地下水系统和地热能资源的利用。
3. 地电学：研究地壳中的电导性和电磁现象，用于勘探矿
产资源和地下结构。
4. 地磁学：研究地球磁场的产生和变化，以及地球磁场与
地球内部结构和太阳活动之间的相互关系。
5. 地引力学：研究地球重力场的变化和地球引力对物体的
影响，用于勘探油气资源和探测地下结构。
6. 地球物理勘探：利用地球物理方法进行地下结构和资源
勘探，包括地震勘探、电磁勘探、重力勘探和磁力勘探等。
地球物理学基础的学习可以深入了解地球的物理特性和地
球内部结构，为地质学、地球科学和地球工程学等领域的
研究和应用提供基础知识。
海洋地球物理探测技术ppt课件
(海洋)地球物理
是利用岩石物理性质的差异，解 决地质问题的方法。
岩石物理性质差异包括密度差异、 磁性差异、声阻抗差异、电性差异和 放射性差异等。因此，地球物理方法 又可分为重力方法、磁力方法、地震 方法、电法和放射性方法等。
精品课件
1. 多波束测深技术
Multibeam Sounding
（1）在海缆路由调查中 的应用
亚欧光缆路由调查 （ 1997 年 ） 是 我 国 首 次 在海洋工程中应用多波 束测深技术。右图是调 查 中 利 用 Simrad EM950 多波束测深系统测得的 海底地形图。图中蓝线 为计划路由，但是实际 勘测表明，原计划路由 区存在一条较深海沟， 不适合海底光缆的铺设， 所以改为黄线作为光缆 路由。
精品课件
1.2 多波束测深系统主要产品
Products of Multibeam System
精品课件
1.2 多波束测深系统主要产品
Products of Multibeam System
精品课件
1.3 多波束测深技术在近海工程中的应用
Applications in Offshore Engineering
深条带内所有波束对应的位置 x和水
x
深数据。
精品课件
1.2 多波束测深系统主要产品
Products of Multibeam System
生产厂家 L-3 ELAC
RESON
Kongsberg Simrad
型号
Seabeam1185 Seabeam1050 Seabeam2120
Seabat9001 Seabat8111 Seabat8150 EM3000D
2o×2 o
1o×1o~2o ×4o
地球物理勘探方法
地球物理探矿法一、地球物理探矿法的基本原理物探的基本特点是研究地球物理场或某些物理现象。
如地磁场、地电场、放射性场等，而不是直接研究岩石或矿石，它与地质学方法有着本质上的不同。
通过场的研究可以了解掩盖区的地质构造和产状。
它的理论基础是物理学或地球物理学，系把物理学上的理论(地电学、地磁学等)应用于地质找矿。
因此具有下列特点和工作前提：(一)物探的特点1．必须实行两个转化才能完成找矿任务。
先将地质问题转化成地球物理探矿的问题，才能使用物探方法去观测。
在观测取得数据之后(所得异常)，只能推断具有某种或某些物理性质的地质体，然后通过综合研究，并根据地质体与物理现象间存在的特定关系，把物探的结果转化为地质的语言和图示，从而去推断矿产的埋藏情况与成矿有关的地质问题，最后通过探矿工程验证，肯定其地质效果。
2．物探异常具有多解性。
产生物探异常的原因，往往是多种多样的。
这是由于不同的地质体可以有相同的物理场，故造成物探异常推断的多解性。
如磁铁矿、磁黄铁矿、超基性岩，都可以引起磁异常。
所以工作中采用单一的物探方法，往往不易得到较肯定的地质结论。
一般情况应合理地综合运用几种物探方法，并与地质研究紧密结合，才能得到较为肯定的结论。
3．每种物探方法都有要求严格的应用条件和使用范围。
因为矿床地质、地球物理特征及自然地理条件因地而异，从而影响物探方法的有效性。
(二)物探工作的前提在确定物探任务时，除地质研究的需要外，还必须具备物探工作前提，才能达到预期的目的。
物探工作的前提主要有下列几方面：1．物性差异，即被调查研究的地质体与周围地质体之间，要有某种物理性质上的差异。
2．被调查的地质体要具有一定的规模和合适的深度，用现有的技术方法能发现它所引起的异常。
若规模很小、埋藏又深的矿体，则不能发现其异常；有时虽然地质体埋藏较深，但规模很大，也可能发现异常。
故找矿效果应根据具体情况而定。
3．能区分异常，即从各种干扰因素的异常中，区分所调查的地质体的异常。
地球物理方法在海洋研究中的应用
地球物理方法在海洋研究中的应用地球物理学是研究地球内部和表层物理现象以及它们与地球其他部分的相互关系的科学。
它通过观测和分析地球内部和表层的物理特性，揭示了地球的内部结构、岩石组成、地壳运动等重要信息。
在海洋研究中，地球物理方法也发挥着重要的作用，帮助我们更好地了解海洋的特性和过程。
本文将介绍地球物理方法在海洋研究中的应用。
一、声学方法声学方法是通过声波的传播和反射来研究海洋的物理特性。
在海洋中，声波的传播受到海水的声速、密度和温度等因素的影响。
通过测量声波在海洋中的传播速度和反射特性，可以推断海洋的温度、密度分布，进而得到海洋的运动和环境变化等信息。
例如，声学方法可以用于海洋中水团的识别和划分，帮助研究海流运动和海洋的热盐分布。
二、磁学方法磁学方法是通过测量地球磁场的变化来研究海洋中的物理现象。
地球拥有一个巨大的磁场，而海洋中的磁场受到地球磁场和海底磁性物质的影响。
通过在海洋上测量磁场的变化，可以推断海底磁性物质的分布和性质，进而研究海底的构造和地壳演化。
磁学方法在海底扩张构造、板块运动等方面的研究中起到了重要作用。
三、重力方法重力方法是通过测量地球重力场的变化来研究海洋中的物理现象。
地球的重力场受到地壳的形状和密度分布的影响，而海洋中的水体和海底地质结构等也会对重力场产生影响。
通过在海洋上测量重力场的变化，可以推断海洋的深度、地壳下的构造和重力异常等信息。
重力方法在研究海底地形、地壳厚度以及地壳的密度分布等方面具有重要意义。
四、电磁方法电磁方法是通过测量地球电磁场的变化来研究海洋中的物理现象。
地球的电磁场受到地球内部物质的电导率、磁导率等特性的影响。
海洋中的水体和海底地质结构也会对电磁场产生影响。
通过在海洋上测量电磁场的变化，可以推断海洋的电导率及其分布，进而研究海洋的地质结构和地球内部的物质组成及运动等。
总结起来，地球物理方法在海洋研究中发挥着重要作用。
通过声学、磁学、重力和电磁等方法，在海洋中测量和分析各种地球物理特性，可以揭示海洋的结构、运动和环境变化等重要信息。
地球物理勘探的方法
地球物理勘探的方法
地球物理勘探是利用地球物理原理和方法来探测地壳内部的结构、性质和地下资源的勘探方法。
常用的地球物理勘探方法包括：
1. 重力方法：通过测量地球引力场的变化来推测地下密度分布，从而探测地下体的形态、内部结构和重力异常。
2. 磁力方法：通过测量地球磁场的变化来推测地下磁性物质的分布，常用于探测地下矿床和地下构造。
3. 电磁法：通过测量地下介质对电磁波的响应来推测地下结构和含矿体。
4. 地震法：利用地震波在地下传播的速度、路径和衰减特性来推测地下的岩性、层序、裂隙和地壳形态，常用于石油、天然气和地下水资源勘探。
5. 非震方法：包括地电、地热、地应力等方法，通过测量地下电性、热力和应力等物理参数来推测地下结构和性质。
以上只是常用的地球物理勘探方法的一部分，具体的勘探方法与勘探目标、地质环境以及经济条件等相关。
不同的勘探目标需要选用不同的地球物理勘探方法来获取有效的地质信息。
地球物理方法介绍
地球物理方法介绍地球物理方法介绍地球物理，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。
下面是店铺整理的地球物理方法介绍，仅供参考。
地球物理勘查方法简介【1】地球物理勘查简称物探．是地球物理学的一个分支。
它是以物理学理论为基础，以地球为主要调查研究对象；具有快速、遥测、信息量大等特点，较易吸收现代科学技术，是深部地质调查的基本方法，也是矿产资源勘查、评价不可缺少的手段。
基于物理学的原理、方法和观测技术，物探方法一般划分为：磁法、重力法、电法（含电磁法）．弹性波法（含地震法和声波法）．核法（放射性法）、热法（地温法）与测井等7大类，和地面，航空、海洋，地下4个工作空域。
地震勘探技术地震勘探是地球物理勘探中重要的方法之一，它具有高精确度、高分辨率，探测深度一般为数十米到数千米。
目前的石油、天燃气和煤探井孔位的确定均以地震勘探资料为重要依据，在水文工程地质调查、沉积成层矿产的勘查、城市活断层探测以及地壳测深等工作中，地震勘探也发挥着越来越重要的作用。
最新的研究成果表明：对于不规则块状硫化物金属矿体，采用散射波地震方法能够开展非沉积型金属矿勘查。
地震勘探的物理基础是岩石的弹性差异。
地震勘探就是通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中的传播情况，查明地下地层和构造的分布，为寻找矿产资源、探测城市活断层及其它勘探目的服务的一种地球物理勘探方法。
地震勘探方法比较复杂，其基本原理可用回声测距来说明。
当我们前面不远处有一座直立的高山时，为了解我们到高山的距离，简单的办法是大喊一声，测定我们从发声开始到耳朵听到回声的时间，根据声音在空气中传播的已知速度，就可以计算出高山离我们的距离。
用地震勘探方法探测埋藏在地下的目标，其原理大体也是这样，只不过是地下岩层和土壤要比空气不均匀的多，因而地震勘探也远比回声测距困难复杂的多。
地球物理勘查综合测试1(答案)
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院地球物理勘查 课程综合测试1学习层次：专升本 时间：90分钟一.填空题1.地球物理勘探技术相对钻探而言所具有的基本特点有 (1)地球物理勘探是一种间接的勘探方法；（2）物探工作具有效率高、成本低的特点；（3）物探工作相对而言能从整体上了解隐伏的勘探目标的全貌，避免钻孔勘探‘一孔之见’的弱点。
2.地球物理资料的解释通常具有一定的概略性与近似性。
引起这种近似性的主要原因有：（4）物探仪器自身的观测精度总是有一定的限度， 其观测数据必然带有一定的误差；（5）由于受观测系统的影响和限制，观测数据的空间有限；（6）环境因素的干扰影响使观测数据不准确；（7）实际地质条件的复杂性以及地质体的物理性质和形状、产状要素的多变性的影响；（8）正演与反演的数学物理方法的水平有限。
3.地球物理勘探方法按照其勘探场所可划分为两类：（9）航空物探；（10）地面物探（11）海洋物探；（12）井中物探。
4.重力勘探以（13）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（14）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。
5.磁法勘探是以地壳中各种岩.矿石间的（15）磁性差异为物质基础的，由于岩.矿石间的磁性差异将引起（16）正常地磁场的变化（即磁异常），通过观测和研究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。
6.地震纵波是地下岩石介质受正应力作用后（17）膨胀或压缩而产生的疏密波，传播方向与振动方向（18）一致，地震横波是地下岩石介质受（19）切应力作用所产生的切变波，质点振动方向（20）垂直于传播方向。
二.定性分析题1、定性画出下列情况的 △g 曲线 x σ1>σ0 σ0 σ1 xσ1σ1<σ0 σ0答：σ 1 <σ0 σ0 σ 1 >σ02.定性画出下列二度磁性体的△Z （Za ）磁异常曲线 E 45º W x答：1.简述岩矿石磁性一般特征及其影响因素答：一般规律（1）火成岩磁性＞变质岩磁性＞沉积岩磁性（2）火成岩① 由酸性→中性→基性→超基性，磁性由弱→强。
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层速度与地层剖面图
（2）沉积岩速度剖面存在速度垂直梯度：
速度与深度和地质年代有关，这个关系基本上是平滑变化的。 所有因素的共同作用使速度具有方向性。即速度随着深度的增加而 增大。速度垂直梯度随深度的增加而减小。
（3）由于地质构造与沉积 岩相的变化，也会引起速度 的水平方向变化。一般来说，
速度的水平梯度不大，但要求 细致地处理和解释资料时，也 应该注意到水平梯度的存在。
第二章 地球物理方法的物质基础
§2.1 ：岩（矿）石的密度 §2.2 ：岩（矿）石的磁性 §2.3 ：岩（矿）石层的地震波速度 §2.4 ：岩（矿）石的电学性质
2.3 岩（矿）石层的地震波速度
地震法是以研究地震波在岩层中的传播规律为基础的。岩 石的弹性性质不同，地震波在其中的传播情况也就不同，地震 法就是利用这种关系来研究地下地质构造。
地震波速度既与岩石的弹性性质相关，又是反映岩石物理 性质的重要参数，因而它是地震法中最重要的参数。
一、岩石的弹性性质与地震波的传播速度 二、地震波传播速度的变化范围 三、影响速度的主要因素 四、地震波速度的野外测定
地震波在岩层中传播的速度值取决于岩层的弹性常数和密度。
1、岩石弹性性质的描述参数
①应力与应变
根据弹性力学的理论，任何复杂的形变均可分为体积形变与 形状形变两种简单的形变类型。
立方体单元受力后的形变
K P V V
F / S ( F / S )
l l
体变模量（压缩模量）K：发生体积形变时应力与应变的比值。
切变模量（刚性模量） ：发生形状形变时应力与应变的比值。
④拉梅系数
在弹性力学中，采用三维直角坐标系来描述受力物体的应变 与应力情况。按照胡克定律，应力与应变之间存在线性关系，可 写出若干个线性方程组。对应若干个（36）弹性系数。对于各向 同性的均匀介质而言，这些系数可归结为应力与应变方向一致和
地面上利用地震记录仪器记录每 次激发相应检波点所观测到的直达波， 读取波的初至时间及观测深度。
计算平均速度和层速度。
地震速度测井示意图
井源距
地震速度测井示意图
计算公式：
VZ t
Vk
Zk tk
但井中检波器观测的直达 波传播时间并非垂直时间，需 要将观测时间转换为垂直时间t：
Z t t g ( Z 2 d 2 )1 2
密度(g/cm3)
地震波速度与密度关系曲线
2、速度与孔隙度及孔隙填充物的性质的关系
一切固体岩石从结构上说基本上由两部分组成，即矿物颗 粒本身（称岩石骨架）与孔隙（由各种气体或液体等构成的孔隙 介质）。
波在这种岩石中传播时，相当于在岩石骨架和孔隙两种介质 中传播。波在气体或液体中的传播速度低于它在岩石骨架中的传 播速度。
岩石类型
沉积岩 花岗岩 玄武岩 变质岩
地震波速度（m/s）
1500-6000 4500-6500 4500-8000 3500-6500
火成岩的速度大于沉积岩和变质岩，且速度变化范围小； 变质岩速度变化范围较大； 沉积岩速度较小，但因其结构复杂，影响因素多，速度的变化 范围最大。
三、影响速度的主要因素
四、地震波速度的野外测量
地震波速度的野外测量是指在露头上、坑道内、 或井中测量地震波穿过岩石的传播速度。
地震速度测井 声波速度测井 微测井和小折射测量低速带速度
所测速度类型：层速度和平均速度
1、层速度和平均速度
层速度：按照地层岩石物
性将地下介质分成若干个厚 度在几十米以上、相互平行 的地震层组成。把每一个地 震层看作是均匀介质，即波 的传播速度是常数，这时波 传播的速度就是层速度。
应力：单位横截面所产生的内聚力 F/S 称为应力。 应变：单位长度所产生的形变 l l
②杨氏模量与泊松比
杨氏模量E：线性弹性形变时，应力
与应变的比值： E
F
/
S
l / l
泊松比：介质的横向应变与纵向应
变的比值：
d / d
l / l
线性弹性 形变区
柱状样品拉伸试验中的应力与应变
③体变模量和切变模量
E
vs
2(1 )
拉梅常数； 泊松比； 剪切模量； K 体积模量；
E 杨式模量；
已知弹性模量和密度，可求出纵、横波速度；反过来，已知纵、横 波速度也可求出各种弹性模量。这也是由地震资料进行地下岩性反演的依据。
参数
符号
公式
单位
纵波速度
vp
vp
2
E(1 ) (1 )(1 2 )
m/s
H
TH 0 t(H )dH
H
H
V TH
H
t(H )dH
0
第二章 地球物理方法的物质基础
§2.1 ：岩（矿）石的密度 §2.2 ：岩（矿）石的磁性 §2.3 ：岩（矿）石层的地震波速度 §2.4 ：岩（矿）石的电学性质
2.4 岩（矿）石的电阻率
电法勘探是根据地壳中不同岩层之间，岩石和矿石之间 存在的电磁性质差异，通过观测天然存在的或由人工建立的 电场、电磁场分布来研究地质构造、寻找有用矿产资源，解 决工程、环境、灾害等地质问题的一类地球物理勘探方法。 它所利用的主要物性有：导电性，介电性，导磁性，激发极 化性，自然极化性以及压电性和震电性等。
主要针对沉积岩来分析影响速度的各种因素。许多学者对大 量的岩石标本进行了实验室测定和分析，对大量的测井曲线进行 了分析，认为主要影响因素如下：
1、孔隙度及孔隙填充物性质； 2、密度； 3、埋藏深度； 4、构造历史和地质年代； 5、温度；
1、速度与密度的关系
通过大量岩石样品测试分析， 发现纵波速度与岩石密度之间的关 系，可用加德纳公式表示：
纵波速度（km/s） 横波速度（km/s）
27 44
25 42
40 0
100
200
温度（℃）
纵波速度与温度的关系
23
0
100
200
温度（℃）
横波速度与温度的关系
6、沉积岩中速度的一般分布规律
（1）沉积岩的速度成层分布：
沉积岩中岩层沉积顺序及岩 性特点决定了速度的空间分布规 律。
沉积岩的基本特点是成层分 布。根据形成沉积的各种条件， 可以将整个地质剖面分成若干层， 每一层波的传播速度不同。这一 特点正是使用地震勘探的有力前 提。
井中观测时间
Z t
地震速度测井结果图示 测点间距较大，不能对地层进行细致划分，得不到详细层速度；
2 声波速度测井
采取连续测井方法，可获得连续变化的速度剖面。
声波测井仪示意图
井中测井仪由超声波脉冲 发生器和一对接收器构成，两 个接收器相距0.5-1m。
从井底向上连续提拉测井 仪，发射器发射的超声波经过 泥浆以临界角入射到井壁，并 沿井壁地层滑行，再以临界角 穿过泥浆传到接收器。
在两个接收器位置，其传 播时间分别为：
单发双收声系统示意图
AB BC CE
t1
V1
V2
V1
AB BCD DF
t22 t1 V2
单位是：m / s
层速度（若两个接收器之间距离为1m）：
V 1 t 106(m / s)
平均速度（若两个接收器之间距离为1m）：
地震波的传播速度与孔隙度成反比，对于同种岩石，孔隙度大，速度低。
速度与孔隙介质性质的关系
实验测定证明：
当孔隙中的水被液态的氢 氧化合物所代替且达到饱和时， 速度可降低15%～20%；
孔隙中被气态氢化物充填 时，速度值会大大降低；
孔隙度（%）
40 35 30 25 20 15 10
5
0 2400 2800 3200 3600 4000 速度（m/s)
速度与孔隙充填物性质的关系
3、速度与埋藏深度的关系
实际资料表明：在岩石性质和地 质年代相同的情况下，由于岩石所受 压力通常与埋藏深度成正比，即埋藏 深度越大，岩石所受压力越大。因此， 地震波速度随岩石埋藏深度的增加而 增加。
福斯特提出了由地震测井和电测 井资料计算地震波速度的经验公式：
1
1
v (ZT ) 6 2 10 3 (ZR ) 6
阻值。岩石的电阻率越小，它的导电性越好，岩石的电阻率越大，其导电
性越差。
根据物理学定义，均匀介质中直流电路的电阻（R）和介质的 长度（L）成正比，和电流通过的横截面积（S）成反比：
R L
S
RS
L
介质的电阻率：单位面积，单位长度介质的电阻；
电导率：电阻率的倒数称为电导率；介质的电阻率越低或电导
率越大，其导电性越好；反之，其导电性越差。
Pa
剪切模量
vs 2
E 2(1
)
Pa
地震波速度与岩石的弹性性质相关，也是反映岩石物理性质的重要参数。
二、地震波传播速度的变化范围
实际岩层不是由同一种岩石组成，沉积岩也有不同的沉积环境和 年代，导致岩石的密度、孔隙度及填充物有很大变化。因此，各类岩 石的速度值都在一定范围内变化，几种主要岩石的波速值如下：
Vi
H t
O
h1
V1
h2
V2
h3
V3
hn
Vn
层速度示意图
平均速度：在水平层状介质中，垂直层理的射线段长度与
该长度内波传播时间的比值。它是从地面到某一层底的全 部介质中波垂向传播速度的平均值。
V h1 h2 hn
h1 h2 hn
V1 V2
Vn
n
hi
i1 n ti i 1
HH V
孔隙度
时间平均方程曲线
地震波的传播速度与孔隙度成反比，对于同种岩石，孔隙度大， 速度低。
孔隙度与密度、密度与速度的关系：分析速度与孔隙度的关系
ρ(g/cm3)
石灰岩