地球物理論文范文

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第1篇

1小波理論

是根據傅立葉理論分析逐漸發展起來的一個新的理論分支，適用于信號中差分方程數值解、數據壓縮、子波算法、成像的處理，以提高數據的分辨率和信噪比。

2神經網絡理論

仿人腦思維的模擬計算。是通過樣本資料的分析研究、學習，從而獲得重要的參考數據，對未經處理的資料進行判斷的理論。

3幾何分形

主要是對自然界中不規則、不穩定和較常見現象的進行研究，揭示自然界中不同尺度的物體和現象之間存在的相似性，以及整體和局部的相似性。由此，可以通過局部信息對整體信息進行預測。

4混沌理論

主要應用于描述非線性系統，它與幾何分形理論聯系很密切，他們都是分層次的基干尺度，揭示不同尺度之間存在的相似性、標度律、差異性等。

二地球物理勘探技術的普遍應用

1能源物理勘探

主要是對石油、天然氣地區進行綜合能源勘探。前期普查依賴于地震勘探。詳查過程中，要運用大地電磁、高精度磁力、高精度重力等一些測探技術，對油氣地區進行區塊評價和構造研究，找出油氣儲藏構造，從而解決油氣勘探中的疑難問題。

2固體礦產物理勘探

尤其是金屬礦產勘探，主要使用電法和磁法。電法主要是根據礦體與圍巖的電性差異為基礎，研究人工穩定的電流場在地下傳導的分布規律。磁法勘探主要是根據礦體或其賦存構造與圍巖的磁性差異，在地表或一定高空中測量磁場強度變化的規律。

3工程物理勘探

工程建設迅速發展，工程物理勘探需求也日益增長，主要應用在建筑、公路、鐵路、管道、水利等工程的檢測，運用淺層地震、探地雷達、電法等探測方法對工程進行物理勘探。

4對環境保護、災害防治的物理勘探

地球物理勘探可以從電、熱、光等物理變化進行監測，從而認識環境變化的過程，為環境保護提供背景資料。自然災害的突然發生嚴重危害人們的生命安全和經濟損失，地球物理監測技術的應用對自然災害起到了有效的預測、防治的作用。

三地球物理勘探技術

發展的趨勢綜合物理、數學、計算機等科學的應用，探測技術越來越成熟，地球物理勘探技術發展的趨勢主要表現可以分為以下幾個方面。

1應用計算機和數據采集技術

使得物理勘探技術向著自動化、數字化、輕便化和多功能化發展。目前在核電站、水電站、礦山等一些重大工程建設上，需要查明較大的危害，關鍵性的地質構造等。同時，世界很多發達國家面臨著淺層礦資源枯竭的問題，工作人員已經向沼澤、海洋、沙漠的方向進行資源勘探。對于這些工作開展就需應用新技術、新儀器，使難以到達的地區得以勘探實施。

2總線技術進一步發展

逐步形成積木式、模塊化、插卡式的球物理勘探儀器關鍵技術，這些技術的運用可以實現多功能和多參數的自動測量，使物理探測儀器系統模塊式的組成結構更加緊湊，也代表新一代技術的發展方向。

3應用功能較強的應用

型軟件和集成化的計算機輔助測試技術，使測試技術和測量儀器的發展更上一層。使物探儀器具有更強的功能性，可以更方便地滿足勘探的各種需要。

4高速單版數字信息處理器

第2篇

1 區域地質特征

工作區處于蘆芽山與云中山之間過渡的靜樂盆地之西南緣，大地構造位置上位于燕山期呂梁太行斷塊內寧武靜樂塊坳的西南部；

區域內主要出露地層有：中太古界界河口群、上太古界呂梁超群、下元古界嵐河群和野雞山群、古生界寒武系、奧陶系、新生界第三系、第四系。主要褶皺構造有：西馬坊復式向斜、野雞山復式向斜。斷裂構造主要有NE至SW向馬坊亂石寶塔大斷裂，出露長1214km，為一大型逆掩斷層。此外在區內一系列復式向斜之核部及兩冀均發育有大小不等的北東向的逆斷層。

本區內出露的巖漿巖主要為呂梁期的輝綠巖。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區內全部被第四系黃土層覆蓋。地層主要有：上太古界呂梁群袁家村組；古生界寒武系、奧陶系；新生界第三系和第四系。上太古界呂梁群袁家村組主要巖性為灰色絹云母千枚巖，陽起片巖，含陽起鐵質石英千枚巖，磁鐵石英或假象赤鐵石英巖、方解綠泥千枚巖等。古生界寒武系、奧陶系，主要巖性為白云質灰巖、白云巖、鮞粒灰巖、砂巖及頁巖等。奧陶系頂部豹皮狀灰巖，中部泥質白云巖，底部中厚層灰巖。新生界第三系、第四系：主要巖性為黃土，紅色粘土、砂礫石層及沖、洪積物。覆蓋全礦區，據鉆孔資料該套地層厚度40180m。呈角度不整合覆于下部各基巖之上。

2.2 礦區構造

目前區內未發現較大的、對礦體有破壞作用的斷裂構造，僅見有小股輝綠巖脈穿插。但礦區外圍東西兩側有北東向大斷裂構造，可能會存在對礦層有影響的次級斷裂構造。區內沒有發現巖漿巖體。

3 礦床地質

3.1 礦帶特征

北村鐵礦床系隱伏礦床，鐵礦體賦存于上太古界呂梁群袁家村組含鐵巖段，該巖段由磁鐵石英巖，白云母石英片巖，綠泥千枚巖，綠泥片巖所組成。礦帶內礦石主要為條帶狀磁鐵石英巖，次為假象赤鐵石英巖。

3.2 礦體特征

由于該孔未揭穿礦層底板，推測厚度還有所增大，從異常寬度推測，含礦帶內可能存在多層礦體。礦體走向30，傾向120左右，傾角65-75，局部近于直立。礦石中主要礦石礦物為磁鐵礦、赤鐵礦、假象赤鐵礦，脈石礦物為石英。本區鐵礦類型為條帶狀含碳酸鐵磁鐵礦貧礦石。

4 磁異常特征

4.1 平面異常特征

本次磁測在工作區范圍內圈定磁異常一處。異常形態規則，近似等軸狀，從平面形態上看具有三度磁異常特征。零等值線基本呈東西向將測區分為南北兩部分，正異常分布在測區中部和南部，北部均為強度不大的負異常。正異常分布區NW-SE向稍長，長度為1500m左右，NE-SW向略短，長1300 m左右。長軸兩側異常對稱，異常中心位于32線92號點附近，異常最大值為1209nT。

4.2 剖面異常特征

本次磁測在工作區內共布設精測剖面10條，Ⅰ號剖面方位49，長1800m，北端進入到了負異常區。異常最大值位于剖面上89號點處，極大值為1254 nT，極大值兩側異常近乎對稱。在剖面北端出現強度很小的負異常，極大值為-82 nT。Ⅱ號剖面方位49，長1500m，剖面分布在整個正異常區。異常最大值位于剖面上75號點處，極大值為1147 nT，極大值兩側異常幾乎完全對稱。Ⅲ號剖面布設在0號地質剖面上，沿橢圓狀異常的長軸方向布設，剖面方位115，長1200 m。

根據區域和礦區地質特征，結合以往鉆孔資料，本區礦體為沉積變質型鐵礦，呈多層狀分布特征，因此推斷引起該磁異常的礦體是由多個互層狀礦體疊加而成。

5 結論

①通過高精度磁測面積性工作，在工作區內圈定磁異常1處。

第3篇

關鍵詞：地球物理；水文；地質工程；勘察方法

中圖分類號：P336文獻標識碼： A

引 言

物探是地球物理勘探的簡稱，它是根據各種巖石之間的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質的差異，利用地球物理的原理，采用不同的物探儀器和物理方法，對工程區的地球物理場進行測量，以解決地質問題的一種物理勘探方法。 當地下單元含有地下水之后，它的含水量將與電導率、滲透率、地層孔隙度、礦化度等諸多因素相關。 此外放射異常、彈性波阻抗異常、磁異常等均可以運用在水文地質實際工作中去。 在實際中，水文地質工作可以采用很多種類的地球物理勘探方法。 本文將對其中幾種主要方法進行介紹，如高密度電阻率法、激發極化法、CSAMT、瞬變電磁法和地面核磁共振法等。

1 高密度電阻率法

巖石電阻率是由多種因素共同決定的。 這些因素包括含水量及水的礦化度、孔隙度、顆粒結構、礦物成分等。 在同一層巖石中有沒有含水，會在很大的限度上決定電阻率的數值。 運用電阻率物探方法進行水文地質勘查，其實就是通過測定含水層的電阻率在其空間的分布規律，探查和發現含水巖層的儲水條件、空間展布，最終進行水文地質勘查，這種方法是一種間接找水的方法。高密度電法實際上是電剖面法和電測深法相結合的產物。其基本原理與普通電阻率法相同， 通過 A、B 電極向地下供電流，然后在 M、N 極間測量電位差，從而可求得該點（M、N 之間）的視電阻率值。 高密度電阻率法原理如圖 1 所示。

圖1 高密度電阻率法原理圖

由于在觀實際測中布置了高密度的觀測點，所以高密度電阻率法是陣列思想應用于電阻率法的產物。 高密度電阻率法為地下水資源勘查提供了有效、快捷的工具。 它不但可以運用非含水地層和含水介質之間的電性差異，來直觀的獲取水循環條件、富水特性和含水層位置等方面的信息；還可以通過建立含鹽量與電阻率之間的轉換關系，從而實現含鹽量的動態原位監測。 除此之外，因為含水介質導電特性和導水性之間非常相似，高密度電阻率法便為水文地質參數的校正、確定提供了一種有效的手段。

2 激發極化法

激發極化法（或激電法）就是以巖、礦石激發極化效應的差異為基礎來解決地質問題的一類勘探方法。 當對地下地質體供入一直流脈沖 ΔV1，在供電電流不變的情況下，可觀測到如下現象：地面上兩個測量電極的地位差 ΔV（t）隨時間增加而趨于飽和值。 在供電電流斷開之后，會發現電極間電位差將快速的衰減，在衰減帶一定的數值后，衰減的速度將開始變慢，經過一點時間后，其可衰減為零。 這種在放電和充電過程中會產生的附加電場現象，被稱為激發極化效應。在實際地質應用方面，初期的激電法主要用于勘查硫化金

屬礦床，后來發展到諸多領域，如氧化礦床、非金屬礦床、工程地質問題等。 近年來，激電法找水效果十分顯著，被譽為“找水新法”。 利用激電法確定地層的含水性，這種方法最好與高密度電阻率法相結合，這樣就可以提高找水的成功率，降低地球物理解釋的多解性。

3 （CSAMT）可控源音頻大地電磁法

CSAMT 是在（AMT）音頻大地電磁和（MT）大地電磁法的基礎上發展起來的一種可控源頻率測深方法。 可控源音頻大地電磁法運用可控制的人工場源來測量從電偶極源到地下的電磁場分量，兩個電極的電源距離在 1~2km，測量是在距離場源5~10km 之外的地方進行 。 CSAMT 方法的工作頻率一般從10kHz~0.125Hz，因此，勘探深度一般可從地表到地下幾千米 。由于該方法運用巨大的人工信號源，能夠壓制干擾，所以可以采集到高質量的數據。 CSAMT 方法的基本理論是基于電磁波傳播理論和麥克斯韋方程組， 導出電場 Hy、ρs磁場與視電阻率的關系式為:

可控源音頻大地電磁法的出現展示出了較好的應用前景，其作為激發極化法和普通電阻率法的補充，可以深層次的解決地質問題。 例如地熱勘查和水文工程地質勘查、推覆體或火山巖下找煤、油氣構造勘查等方面，都取得了良好的地質效果。 在地下水資源中，可控源音頻大地電磁法適合尋找深部的基巖裂隙水。

4 （TEM）瞬變電磁法

TEM 是運用接地線或者不接地線源向地下發送一次場 ，在一次場的間歇期間，測量出電磁場隨時間的變化，依據二次場的曲線衰弱特征判斷出地下不同深度地質體的規模大小及電性特征等。 因為瞬變電磁法是觀測純二次場，消除了由一次場而產生的裝置偶合噪音，其有著受旁側地質體影響小、與探測地質體有最佳偶合、對低阻反映靈敏、探測深度深、橫向分辨率高、體積效應小等優點。TEM 與其他測深方法進行比較，它具有探測深度大、工作效率高的優點。 近年來，該方法得到迅速發展，特別是對探測低阻覆蓋層下的良導電地質體取得了顯著的地質效果。 由于上述特點，針對水文地質問題，TEM 不僅僅可以確定水文地質構造類型和在沖積層地區估算基巖的埋深和地下水位；還可以在濱海含水層中查明繪制人為和自然發生的海水入侵分布圖以及咸淡水界面、監測和圈定地下水污染通道。

5 （SNMR）地面核磁共振法

地面核磁共振（SNMR）是近年發展起來的找水方法也是目前世界上唯一的直接找水的地球物理新方法。 通過運用了不同物質原子核弛豫的性質，從而產生了 SNMR 效應。SNMR 效應利用地面核磁共振找到水儀器，研究并觀測在地層中水質子產生的核磁共振信號的變化的規律，進而探測地下水的時空賦存和存在性的特征。

地面核磁共振法找水的原理決定了可以找多少水，尤其是淡水。 在 SNMR 方法的探測范圍之內，只要有自由水存在，就可以感應到核磁共振信號響應，反之就沒有響應。 另外地面核磁共振方法受到地質因素的影響比較小，這樣就可以用來區別電磁測深法的電阻率和間接找水法的電阻率的異常地質。 當前， 地面核磁共振法不足之處在于不能用來探測埋藏深度在150m 以下的地下水，并且易受電磁噪聲的干擾。

6 結 語

從發展的角度看，從高密度電阻率法、激發極化法到可控源音頻大地電磁法（CSAMT）、瞬變電磁法（TEM），再到地面核磁共振法，地球物理勘探方法總體上在不斷進步。 盡管如此，在復雜的地質背景下，沒有一種方法是萬能的，只有根據不同的地質條件和工作要求，針對性地采取某種方法或幾種方法的組合，才能提高成果的解譯程度，更加精確地完成地球物理勘探工作。 多種方法的結合使用已經開始普遍用于地下水的勘探研究，也取得好的結果。 隨著勘探難度的加大，還有更多的問題需要探索和研究。 相信隨著人們認識程度的提高，物探在地下水勘察中的作用會越來越明顯， 水資源勘察也將進入一個新階段。

參考文獻：

［1］ 韋衛明. 高密度電法在工程勘察應用中的體會［J］. 煤炭技術，2011（2）.

［2］ 徐順強，劉文超 ，李清林 ，陳治國 ，王石 ，秦建增 ，何永波. 復雜條件下三維高密度電阻率 CT 在工程勘察中的應用［J］. CT 理論與應用研究，2011（1）.