中國地質大學地球物理實習報告_電法

1、應用地電學實習報告班級：10101111學號：101011111姓名：大好人指導教師：葉高峰中國地質大學（北京）地球科學與資源學院2014年7月目 錄第一章 前言····································

2、83;·················1第一節(jié) 實習任務、目的和意義······························

3、······第二節(jié) 工區(qū)的一般自然地理和經濟地理情況························第三節(jié) 物探工作完成情況一致性··············&

4、#183;···················第二章 工區(qū)地質和地球物理特征···························

5、3;·····第三章 工作方法技術及質量評價·································第一節(jié) 中間梯度法·······

6、3;······································第二節(jié) 電測深法··········&#

7、183;·····································第三節(jié) 高密度電阻率法··········

8、83;·······························第四節(jié) 音頻大地電磁法················

9、3;·························第五節(jié) 測區(qū)范圍與測網布置······················

10、83;···············第六節(jié) 野外作業(yè)要求·································

11、;···········第四章 資料處理·····································

12、83;···········第一節(jié) 中間梯度法·····································

13、·········第二節(jié) 偶極電測深法·······································&#

14、183;····第三節(jié) 高密度電阻率法··········································第四節(jié) 音頻大地電

15、磁測深法······································第五章 解釋推斷··········

16、·······································第六章 結論與建議·········

17、83;·····································第一章 前言電法勘探以巖（礦）石間電磁學性質及電化學性質的差異作為物質基礎，在不同的應用對象中，采用不同的變種或分支方法。電法勘探通常用以勘探石油與天

18、然氣和煤田地質構造，尋找金屬與非金屬礦產，進行水文工程地質、城市環(huán)境與建筑基礎及地下管線鋪設情況的勘查等。第一節(jié) 實習任務、目的和意義 本次實習要求學生學會熟練地使用和維護電法儀器和設備。學習并掌握多種電法勘探分支方法的野外基本工作方法和技術，并能處理野外出現的一般故障問題；以實習小組為單位，完成工區(qū)內一部分測點的數據采集工作，較準確地獲得每個測點的觀測數據，培養(yǎng)學生的實際操作技能。1、熟悉電法勘探儀器和裝備的工作原理、性能，掌握實習中所用的儀器的操作步驟和維護方法，學會具體操作電法勘探儀器。2、掌握野外施工中電法各分支方法的工作方法和技術問題，如測站布置、導線敷設、電極埋置、實際觀測等。此次

19、用到的方法有中梯激電法，電測深法，高密度電阻率法和大地音頻電磁法。3、掌握觀測數據的整理、反演和圖示方法，對實習中的實測數據進行資料處理、反演和結果成圖等工作。4、熟悉異常的解釋推斷原則及其解釋方法，對結果圖件進行解釋。5、掌握編寫電法成果報告的原則和方法，并編寫電法勘探成果報告。第二節(jié) 自然地理和經濟地理情況秦皇島，是河北省省轄市，位于燕山山脈東段丘陵地區(qū)與山前平原地帶，地勢北高南低，形成北部山區(qū)低山丘陵區(qū)山間盆地區(qū)沖積平原區(qū)沿海區(qū)。北部山區(qū)位于秦皇島市青龍滿族自治縣境內，海拔在1000 米以上的山峰有都山、祖山等4座。低山丘陵區(qū)主要為北部的山間丘陵區(qū)，海拔一般在100200米之間，集中分布

20、于盧龍縣和撫寧縣，該區(qū)是秦皇島市甘薯、旱糧及工礦區(qū)。山間盆地區(qū)位于秦皇島市西北和北部區(qū)域的撫寧、燕河營、柳江三處較大盆地，該區(qū)是糧食作物的主產區(qū)。沖積平原區(qū)，主要在海拔020米區(qū)域，分布在撫寧縣和昌黎縣。沿海區(qū)，主要分布在城市三區(qū)和撫寧、昌黎兩縣，該區(qū)域是秦皇島市重要沿海旅游資源區(qū)，有山海關、北戴河、南戴河等獨特的自然和人文景觀，是中國著名的避暑勝地。秦皇島市的氣候類型屬于暖溫帶，地處半濕潤區(qū)，屬于溫帶大陸性季風氣候。因受海洋影響較大，氣候比較溫和，春季少雨干燥，夏季溫熱無酷暑，秋季涼爽多晴天，冬季漫長無嚴寒。轄區(qū)內地勢多變，但氣候影響不大。2013年最低氣溫-18，最高氣溫35。秦皇島是全國

21、綜合交通樞紐城市，京哈高速公路、沿海高速公路、承秦高速公路、102、205國道貫穿全境。截止2012年底全市公路通車總里程達到8774公里，高速公路通車里程達到269公里。本次電法教學實習工區(qū)位于河北省秦皇島市北戴河區(qū)燕山大學北側，坐標119°E，39.54°N。與中國地質大學北戴河實習基地距離約1km，交通便利。工區(qū)位于燕山大學北側小樹林中，地表被第四紀沉積物覆蓋，工區(qū)內地形平坦，利于電法的施工，但由于工區(qū)附近有高壓線及道路，會對勘探結果有一定干擾。第三節(jié) 物探工作完成情況一致性此次實習主要以教學認識為目的，實習日期為2014年7月14日至17日。實習過程中用到的主要儀器

22、有DZF-5型大功率激電發(fā)送機、DWJ-3B激電接收機、DCX-1A多功能高密度電法儀以及EH4連續(xù)電導剖面儀。主要儀器設備如下表：表2 電法儀器設備一覽表 儀器數量 DZF-5型大功率激電發(fā)送機1臺 DWJ-3B激電接收機3臺 DCX-1A多功能高密度電法儀1臺 EH4連續(xù)電導剖面儀 1臺第2章 工區(qū)地質和地球物理特征工區(qū)處于華北地臺東部邊緣，屬于山海關隆起的東部。基底地層是太古代的混合花崗巖。在呂梁運動時期，地殼運動時期，地殼開始上升，地層受到剝蝕，致使元古代以后的地層大量缺失，僅在某些局部地區(qū)見到侏羅紀系地層，組成近南北向傾斜。在燕山運動時期，工區(qū)發(fā)育了一些南北東西向兩組共軛斷裂及NEE

23、SWW向斷裂。由于巖漿上涌，沿早期斷裂形成了各種巖性的巖脈，主要是：輝綠巖巖脈，花崗斑巖以及偉晶巖巖脈等。輝綠巖巖脈和圍巖存在較大的磁性差異。第三章 觀測方法、儀器及觀測參數第一節(jié) 中間梯度法1、 中間梯度法的裝置是將供電電極A和B固定在相距很遠的地方，測量電極MN在AB中段1/3的范圍內逐點觀測。在半無限介質的條件下，AB中部三分之一范圍內的電場可近似認為是均勻的。由于在測量中AB固定不變，MN沿剖面移動，所以其視電阻率曲線反映了地電斷面沿水平方向的分布情況。 中間梯度裝置示意圖2、裝置選擇AB的選擇應考慮裝置為某一極距時的有效勘探深度；測量電極距通常取MN=(1/50-1/30)AB；供電

24、電極的數目根據供電電流和接地條件確定。3、野外觀測參數為視極化率和視電阻率。視極化率的觀測精度由點位誤差和電測本身兩部分因素決定。由于點位誤差對視極化率的精度影響甚小，故視極化率大于3%的地段，用總均方相對誤差M來評價，在視極化率小于等于3%的地段，規(guī)定使用總均方誤差來評價觀測精度。視電阻率觀測精度主要受電測自身觀測誤差和測地工作精度影響。電測自身觀測誤差應包括U、I的觀測誤差和“其他”誤差?！捌渌闭`差一般包括布極不準引起的誤差、電極極差變化、自然電位變化、儀器本身性能變化等引起的誤差，這些誤差疊加成所謂的“無位誤差”。4、本次中梯法采用的儀器為北京地質儀器廠生產的DZF-5型大功率激電發(fā)送

25、機和DWJ-3B激電接收機。第二節(jié) 電測深法1、裝置類型電測深常用的裝置形式為對稱四極裝置或偶極-偶極裝置。（1） 、對稱四極裝置該裝置供電極距主要根據工區(qū)基巖頂面（或探測對象頂部）的平均埋深或疏松層的平均厚度H來確定。供電電極距AB至少應為探測對象頂部埋深的46倍；測量電極距MN應不小于探測對象頂部埋深，但也不宜超過AB/3。 圖 對稱四極裝置圖（2） 、偶極-偶極裝置偶極-偶極裝置通常使AB=MN=a，OO=(n+1)a，n為整數，a的大小應為(1/61/4)OO。 圖 偶極-偶極裝置示意圖圖 偶極裝置電剖面法示意圖2、本次電測深法采用的儀器為：北京地質儀器廠生產的DZF-5型大功率激電發(fā)

26、送機和DWJ-3B激電接收機，觀測參數是視電阻率和視極化率。第三節(jié) 高密度電阻率法高密度電磁法是傳統(tǒng)電阻率法的變種方法，可以同時完成電剖面和電測深兩種形式的測量。高密度電阻率法的基本原理與傳統(tǒng)電阻率法完全相同，所不同的是在觀測中設置了較高密度的測點。相對于常規(guī)電阻率法，主要具有如下特點：a.電極布設是一次完成的，效率較高；b.電極布置較密，能有效地進行多種電極排列和多個電極距的掃描測量，同時具有剖面測量和測深兩種性質，因而可以獲得較豐富的關于地點斷面結構特的地質信息。本次實習儀器采用北京地質儀器廠生產的DCX-1A多功能高密度電法儀。第四節(jié) 音頻大地電磁法電磁法主要利用巖礦石的導電性、導磁性和

27、介電性的差異，觀測研究人工或天然形成的電磁場的分布規(guī)律（頻率特性和時間特性），解決有關的地質問題。音頻大地電磁法主要觀測由于雷電作用產生的音頻（n*100n*104Hz）大地電磁場。但由于音頻大地電磁法的觀測頻段內，天然大地電磁場的強度較弱，人文干擾大，所以信噪比很低，野外數據采集十分困難，需要長時間采集并采用多次疊加技術。1、儀器設備本次實習使用EH-4系統(tǒng)。EH4連續(xù)電導剖面儀是屬于混合源的儀器，在頻率（10-1000）Hz范圍內采集天然電磁場信號，在頻率（750-92k）Hz范圍內使用人工源信號。接收裝置包括不銹鋼電極、接地電纜、前置轉換器、磁探頭、主機、傳輸線纜、12V蓄電池。2、數據

28、采集EH-4野外測站布置方式與MT方法類似，但EH-4系統(tǒng)的電極距較小，一般為幾十米。使用的電極為金屬桿狀電極。只觀測水平方向的磁場，磁傳感器同樣要求水平放置并埋入地下。第五節(jié) 測區(qū)范圍與測網布置1、定測區(qū)范圍的原則a、測區(qū)范圍應包括整個被探測地質體可能賦存的地段，并向外擴展有足夠的背景場。b、確定追索性的測區(qū)時包括全部或部分已知地質體；c、盡量包括某些地質情況比較清楚的地段，特別是與研究目標有關的天然露頭或探礦工程分布地段；d、在前人的工作基礎上擴大測區(qū)范圍時，應在測區(qū)邊緣重復部分測線，以便于成果的聯系與利用。e、考慮地形、地貌，兼顧施工方便。f、測網形勢取決于探測對象的分布范圍和平面分布形

29、態(tài)。測網密度應根據地質目的、工作性質、探測對象的空間位置以及采用的裝置形式等因素確定。2、測線方向的確定原則 a、測線（或剖面）應盡量垂直于被探測對象的走向，并應盡可能避免或減小地形影響和其它干擾因素的影響。 b、測線或剖面還應盡量與測區(qū)中的地質勘探線、典型地質剖面相結合。 c、當探測對象的走向變化復雜以至于測線方向無法隨之變化時，可以垂直其平均走向布置測線，并按實際需要加密；當發(fā)現有意義地質體的走向與測線交角過小以至于影響解釋推斷和地質效果時，必須以實際資料來說明其影響程度，并垂直于有意義地質體走向另行布置補充剖面。 d、當工作過程中發(fā)現電測主體異常走向與測網基線交角過大，以至影響推斷解釋和

30、地質效果時，應放稀測網并改為控制剖面觀測。在充分了解待測地段異常走向變化的復雜程度之后，可酌情改變測線方向。e、對于某些特定情況，還應設計縱剖面測量。第六節(jié) 野外作業(yè)要求1、檢查觀測檢查觀測是改變工作條件的重復觀測，即操作者本人對已完成的原始觀測點或極距進行的抽樣檢查或對質量有疑義地段或極距的檢查。檢查觀測與原始觀測數據之間計算統(tǒng)計的誤差，不作為衡量測區(qū)觀測質量的一項指標，但可以作為分析工作質量情況的一種參考量。2、不極化電極接地的技術要求：在接地點挖電極坑，坑內不得留有碎石及雜草；地表干燥時應提前在坑內澆水，確保不極化電極接地電阻較??；不極化電極不可埋設在流水、污水或廢水中，盡量減少兩極溫差

31、；當接地點受自然條件限制要移動電極布設位置時，其移動方向應垂直測線，其移動距離不應大于觀測點點距的1/5。7、 質量檢查質檢評價以系統(tǒng)檢查觀測為主，返程檢查觀測為參考，分別進行平均絕對誤差的計算。不論何種方法，測區(qū)和地段的野外觀測質量，除應以系統(tǒng)檢查觀測結果為主要依據之外，還應該結合儀器性能、觀測方法技術的具體措施、異常與畸變情況的現場處理、檢查觀測的統(tǒng)計結果等綜合分析。本次實習重復讀數每次均在5%誤差范圍內，可以確定誤差在精度要求范圍之類。第四章 資料處理4.1原始資料的檢查野外作業(yè)過程老師及助教對我們所使用儀器設備的性能和各項技術指標是否達到設計或規(guī)范要求進行檢查；并在最后對我的觀測曲線是否完整；觀測結果是否符合設計或規(guī)范要求；系統(tǒng)檢查觀測結果是否達到設計要求；進行評價。進而是我們得到相對較準的數據。4.2 資料的預分析和處理（1） 在資料整理中應進行各項相應的校正；（2）分析觀測結果的質量，包括觀測精度、測網密度、反映異常的詳細程度、是否存在局部地段的系統(tǒng)誤差；（3）識別人工和其它非地質因素對觀測結果的影響，估計其影響的程度，視需要和可能進行必要的補充工作；（4）確定視參數的背景值和異常下限；（5）劃分異常。 第五章，資料的解釋由圖可看出，150m處存在高極化體，而其他部分視極化率較低接近于零。由圖可知0-