物探方法技術(shù)課件

物探方法技術(shù)課件匯報(bào)人：小無名13CATALOGUE目錄物探方法概述地球物理基礎(chǔ)知識(shí)電磁法物探技術(shù)重力法物探技術(shù)磁法物探技術(shù)地震波法物探技術(shù)物探方法綜合應(yīng)用與案例分析物探方法概述01定義物探方法，即地球物理勘探方法，是利用物理學(xué)原理和方法對(duì)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖石性質(zhì)等進(jìn)行探測(cè)和研究的技術(shù)手段。發(fā)展歷程物探方法起源于19世紀(jì)末期，隨著物理學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，物探方法經(jīng)歷了從單一方法到綜合方法、從定性解釋到定量解釋的發(fā)展歷程。定義與發(fā)展歷程分類根據(jù)使用的物理場(chǎng)性質(zhì)，物探方法可分為重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等。應(yīng)用領(lǐng)域物探方法在資源勘查、環(huán)境調(diào)查、工程勘察等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，如石油天然氣勘探、金屬非金屬礦產(chǎn)勘查、水文地質(zhì)調(diào)查、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、城市地下空間探測(cè)等。物探方法分類及應(yīng)用領(lǐng)域國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀01我國(guó)物探方法研究起步較晚，但發(fā)展迅速。目前，我國(guó)在重力、磁法、電法等領(lǐng)域的研究已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并在一些領(lǐng)域取得了創(chuàng)新性成果。國(guó)外研究現(xiàn)狀02國(guó)外物探方法研究歷史悠久，技術(shù)成熟。在地震勘探、放射性勘探等領(lǐng)域，國(guó)外的研究水平和應(yīng)用程度較高。發(fā)展趨勢(shì)03隨著科技的不斷進(jìn)步，物探方法將向高精度、高分辨率、高效率的方向發(fā)展。同時(shí)，多學(xué)科交叉融合、大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術(shù)的應(yīng)用將為物探方法帶來新的發(fā)展機(jī)遇。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)地球物理基礎(chǔ)知識(shí)02地球由地核、地幔、地殼三大部分組成，其中地殼是地球表面的硬殼，地幔位于地殼之下，地核位于地球中心。地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)巖石是構(gòu)成地殼的主要物質(zhì)，具有不同的物理性質(zhì)，如密度、磁性、電性等。這些性質(zhì)與巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造密切相關(guān)。巖石性質(zhì)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與巖石性質(zhì)地球磁場(chǎng)是由地核中的電流產(chǎn)生的，其磁力線從地理南極附近流出，進(jìn)入地理北極附近。地球磁場(chǎng)具有穩(wěn)定性和全球性，是地球物理勘探的重要基礎(chǔ)。地球磁場(chǎng)重力場(chǎng)是由地球質(zhì)量分布不均勻所產(chǎn)生的，其重力加速度隨著緯度和海拔的變化而變化。重力勘探是通過測(cè)量重力場(chǎng)的變化來推斷地下地質(zhì)體的一種方法。重力場(chǎng)電場(chǎng)是由電荷分布所產(chǎn)生的，地球內(nèi)部和外部的電荷分布形成了地球的電場(chǎng)。電場(chǎng)勘探是通過測(cè)量電場(chǎng)的變化來推斷地下地質(zhì)體的一種方法。電場(chǎng)地球磁場(chǎng)、重力場(chǎng)和電場(chǎng)原理地震波是在地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的彈性波，具有多種類型，如縱波、橫波等。地震波在傳播過程中會(huì)受到地下介質(zhì)的吸收、散射和反射等作用。地震波傳播特性地震勘探是利用人工激發(fā)的地震波在地下介質(zhì)中傳播，通過觀測(cè)和分析地震波在地下的傳播路徑、速度和振幅等信息，推斷地下地質(zhì)體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的一種方法。地震勘探具有分辨率高、探測(cè)深度大等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于油氣勘探、工程地質(zhì)等領(lǐng)域。地震勘探原理地震波傳播特性及地震勘探原理電磁法物探技術(shù)03電場(chǎng)分布規(guī)律在地下存在不同電性差異的地質(zhì)體時(shí)，通過地表電極供電形成人工電場(chǎng)，其電場(chǎng)分布規(guī)律遵循庫侖定律和歐姆定律。視電阻率概念視電阻率是描述地下介質(zhì)電性特征的一個(gè)綜合參數(shù)，通過測(cè)量地表電場(chǎng)強(qiáng)度和電流密度計(jì)算得到。勘探方法直流電法勘探主要包括電阻率法和充電法。電阻率法通過觀測(cè)和研究人工電場(chǎng)的分布規(guī)律來了解地下不同深度和不同橫向位置的地質(zhì)情況；充電法則是通過觀測(cè)和研究由地下良導(dǎo)電地質(zhì)體引起的局部電場(chǎng)畸變來了解地質(zhì)體的賦存狀態(tài)。直流電法勘探原理與方法電磁感應(yīng)原理當(dāng)發(fā)射線圈中通以交變電流時(shí)，在其周圍產(chǎn)生一次交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)遇到地下不同電性差異的地質(zhì)體時(shí)，會(huì)在其內(nèi)部激發(fā)出感應(yīng)電流（渦流），渦流又產(chǎn)生自己的二次交變磁場(chǎng)并向周圍空間傳播。觀測(cè)方式通過接收線圈觀測(cè)二次交變磁場(chǎng)的空間分布和時(shí)間變化規(guī)律，從而了解地下不同深度和不同橫向位置的地質(zhì)情況?？碧椒椒姶鸥袘?yīng)法勘探主要包括頻率域電磁法和時(shí)間域電磁法。頻率域電磁法通過觀測(cè)和研究不同頻率下二次交變磁場(chǎng)的空間分布和時(shí)間變化規(guī)律來了解地質(zhì)情況；時(shí)間域電磁法則通過觀測(cè)和研究一次場(chǎng)消失后二次場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律來了解地質(zhì)情況。電磁感應(yīng)法勘探原理與方法瞬變電磁場(chǎng)原理瞬變電磁法利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)送一次脈沖磁場(chǎng)，在一次脈沖磁場(chǎng)間歇期間利用線圈或接地電極觀測(cè)地下介質(zhì)中受激勵(lì)而產(chǎn)生的渦流產(chǎn)生的二次感應(yīng)渦流場(chǎng)隨時(shí)間的變化。數(shù)據(jù)采集與處理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄二次感應(yīng)渦流場(chǎng)隨時(shí)間的變化曲線，通過分析這些曲線的形態(tài)、幅度和時(shí)間特性等參數(shù)，可以推斷出地下不同深度和不同橫向位置的地質(zhì)情況。勘探方法瞬變電磁法勘探具有穿透能力強(qiáng)、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于金屬礦勘查、非金屬礦勘查、工程與環(huán)境物探等領(lǐng)域。瞬變電磁法勘探原理與方法重力法物探技術(shù)04重力測(cè)量原理及儀器設(shè)備重力儀類型根據(jù)測(cè)量原理，重力儀可分為絕對(duì)重力儀和相對(duì)重力儀。絕對(duì)重力儀直接測(cè)量重力加速度，而相對(duì)重力儀則通過測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間重力加速度的差值來推算重力值。重力測(cè)量原理重力測(cè)量是利用重力儀觀測(cè)地面點(diǎn)上的重力加速度，進(jìn)而研究地球形狀、地球內(nèi)部構(gòu)造及資源分布等問題的地球物理方法。儀器設(shè)備包括重力儀主機(jī)、讀數(shù)設(shè)備、電源及附屬設(shè)備等。其中，重力儀主機(jī)是實(shí)現(xiàn)重力測(cè)量的核心部分，讀數(shù)設(shè)備用于讀取重力值，電源及附屬設(shè)備則提供必要的電力保障和操作便利。重力數(shù)據(jù)處理與解釋方法包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、異常分離、正演模擬、反演解釋等步驟。數(shù)據(jù)預(yù)處理主要對(duì)原始觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、編輯和改正；異常分離是將觀測(cè)到的重力異常分離為不同地質(zhì)因素的貢獻(xiàn)；正演模擬是通過建立地質(zhì)模型，正演計(jì)算理論重力異常；反演解釋則是根據(jù)觀測(cè)到的重力異常和已知地質(zhì)信息，反演推斷地下地質(zhì)構(gòu)造。數(shù)據(jù)處理流程包括定性解釋和定量解釋。定性解釋主要根據(jù)重力異常形態(tài)、幅度等特征，結(jié)合地質(zhì)資料和其他物探資料，對(duì)地下地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行初步推斷；定量解釋則是通過建立數(shù)學(xué)模型，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬和計(jì)算，對(duì)地下地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行更精確的推斷和描述。解釋方法重力法在礦產(chǎn)資源勘查中應(yīng)用實(shí)例重力法可用于尋找與金屬礦有關(guān)的構(gòu)造、巖體等。例如，在鐵礦勘查中，通過測(cè)量和分析重力異常，可以推斷出鐵礦體的賦存部位、形態(tài)和規(guī)模等。油氣資源勘查重力法可用于尋找與油氣藏有關(guān)的構(gòu)造、巖性變化等。例如，在石油勘探中，通過測(cè)量和分析重力異常，可以推斷出油氣藏的分布范圍、儲(chǔ)層厚度和物性參數(shù)等。煤田勘查重力法可用于尋找與煤田有關(guān)的構(gòu)造、煤層等。例如，在煤田勘探中，通過測(cè)量和分析重力異常，可以推斷出煤層的賦存狀態(tài)、厚度和埋深等。金屬礦勘查磁法物探技術(shù)05巖石的磁性是指巖石在外磁場(chǎng)作用下被磁化并產(chǎn)生磁性的性質(zhì)。巖石的磁性與其所含礦物的磁性有關(guān)，不同礦物的磁性差異很大。巖石磁性巖石的磁性受多種因素影響，包括礦物成分、礦物顆粒大小、形狀、排列方式、溫度、壓力等。此外，巖石中的水分、有機(jī)質(zhì)等也會(huì)對(duì)巖石的磁性產(chǎn)生影響。影響因素巖石磁性特點(diǎn)及影響因素地面磁測(cè)和航空磁測(cè)方法介紹地面磁測(cè)地面磁測(cè)是通過在地面布置磁力儀，測(cè)量地磁場(chǎng)的變化來推斷地下巖體的磁性特征。地面磁測(cè)方法包括剖面測(cè)量、面積測(cè)量等。航空磁測(cè)航空磁測(cè)是利用飛機(jī)搭載磁力儀在空中進(jìn)行地磁場(chǎng)測(cè)量，具有快速、高效、覆蓋面積廣等優(yōu)點(diǎn)。航空磁測(cè)方法包括航磁梯度測(cè)量、航磁總量測(cè)量等。數(shù)據(jù)處理磁異常數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、濾波、轉(zhuǎn)換等步驟，目的是消除干擾因素，提取有用的磁異常信息。常用的數(shù)據(jù)處理方法包括滑動(dòng)平均法、趨勢(shì)分析法、傅里葉變換等。解釋方法磁異常解釋是通過對(duì)磁異常數(shù)據(jù)的分析，推斷地下巖體的磁性特征、形態(tài)、分布等信息。常用的解釋方法包括正演模擬法、反演計(jì)算法、人機(jī)交互解釋法等。在解釋過程中，需要結(jié)合地質(zhì)資料和其他物探資料進(jìn)行綜合分析和判斷。磁異常數(shù)據(jù)處理與解釋方法地震波法物探技術(shù)06VS地震波在地下介質(zhì)中傳播時(shí)，其速度、振幅和頻率等特性會(huì)受到介質(zhì)物理性質(zhì)的影響，如密度、彈性模量等。地震勘探原理利用人工激發(fā)的地震波在地層中傳播，當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅降貙咏缑鏁r(shí)會(huì)發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象，通過接收這些反射、折射波并進(jìn)行分析處理，可以推斷地下地質(zhì)構(gòu)造和巖性信息。地震波傳播特性地震波傳播特性及地震勘探原理010203反射波法利用地震波在地下介質(zhì)中的反射現(xiàn)象來探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造的方法。當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅讲煌瑤r性的地層界面時(shí)，部分能量會(huì)反射回來，通過接收和分析這些反射波，可以確定地層界面的位置和形態(tài)。折射波法利用地震波在地下介質(zhì)中的折射現(xiàn)象來探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造的方法。當(dāng)?shù)卣鸩◤囊环N介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時(shí)，其傳播方向會(huì)發(fā)生改變，產(chǎn)生折射波。通過分析折射波的傳播路徑和時(shí)間，可以推斷地下介質(zhì)的性質(zhì)和形態(tài)。面波法利用地震波在地表附近產(chǎn)生的面波來探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造的方法。面波是一種在地表附近傳播的地震波，其傳播速度較慢，振幅較大。通過分析面波的傳播特性和振幅變化，可以推斷地下介質(zhì)的性質(zhì)和形態(tài)。反射波法、折射波法和面波法介紹對(duì)原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、濾波、增益等處理，以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和分辨率。數(shù)據(jù)預(yù)處理在構(gòu)造解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合烴類指示劑和地震屬性分析等技術(shù)手段，進(jìn)行油氣藏識(shí)別和評(píng)價(jià)。油氣藏識(shí)別通過分析地震波的傳播速度和時(shí)間，確定地下介質(zhì)的速度和層速度模型。速度分析將地震數(shù)據(jù)從時(shí)間域轉(zhuǎn)換到深度域，使反射點(diǎn)歸位到正確的地質(zhì)界面上。偏移歸位根據(jù)偏移歸位后的地震剖面，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和其他地球物理資料，進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造解釋和巖性推斷。構(gòu)造解釋0201030405地震資料處理與解釋流程物探方法綜合應(yīng)用與案例分析07地震勘探重力勘探磁法勘探電法勘探不同物探方法之間優(yōu)缺點(diǎn)比較優(yōu)點(diǎn)是對(duì)地下構(gòu)造分辨率高，能探測(cè)較深地層；缺點(diǎn)是成本高，對(duì)地表?xiàng)l件要求高。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)磁性體敏感，能夠探測(cè)隱伏磁性體；缺點(diǎn)是容易受到地表磁性干擾。優(yōu)點(diǎn)是能夠反映地下大范圍的密度差異；缺點(diǎn)是對(duì)局部異常體分辨率低。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)地下電阻率變化敏感，適用于不同地質(zhì)條件；缺點(diǎn)是容易受到地表電磁干擾?；パa(bǔ)性應(yīng)用針對(duì)不同物探方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇互補(bǔ)的方法進(jìn)行綜合應(yīng)用，以提高勘查效果。多層次應(yīng)用在不同勘查階段，選擇不同精度的物探方法進(jìn)行多層次應(yīng)用，逐步縮小勘查目標(biāo)。多參數(shù)應(yīng)用利用多種物探參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合解釋，提高解釋精度和可靠性。綜合應(yīng)用多種物探方法提高