物探

1同相轴：道集中相似震动峰值的规则排列，称为同相轴。

2折射波形成条件：必须是下伏介质的波速大于上腹所有层的波速。

3反射波形成条件：地下岩层中存在着波阻抗分界面。

4地震波的基本类型——体波和面波

A体波：①纵波：介质的质点在平行于波的传播方向上来回震动，不存在能量的发散和汇聚的问题。

②横波：质点的震动方向与波的传播方向相互垂直。

5费马原理（射线原理）：所谓射线，就是波从这一点到另一点的传播路径，波沿射线传播的时间和其他任何路径传播的时间比较起来是最小的，这就是费马的时间最小原理。

6惠更斯原理（波前原理）：介质中传播的波，其波前面上的每一个点都可以看作是波向各个方向传播的波源（点震源）。

7惠更斯—费聂耳原理：波动在传播时，任意点P处质点的振动，相当于上一时刻波前面S上全部新震源产生的所有子波相互干涉（叠加）形成的合成波。

8反射系数：反射波和入射波振幅之比，叫做反射截面的反射系数R=AR/Ai。

9地震界面和地质界面的差异：地震界面是指地震波传播时波速变化的界面或波阻抗不同的界面，而地质界面是岩性不同的界面。

10多次覆盖观测系统叠加次数的计算：V=NS/2n V:炮点移动的道数 n：叠加次数 N：仪器道数 S：与观测系统有关的常数，单边放炮为1，双边放炮为2

11最佳窗口：既避开面波干扰，反射波振幅和相位差变化，又相对平稳的接收地段。

12点电源电场公式：j=δE=E/ρδ=1/ρ（电导率）

①一个点电源的电场：u=Iρ/2πR E=Iρ/2πR2

②两个异极性点电源电场：U

M AB = U

M

A+ U

M

B = Iρ∕2π(1∕AM—1∕BM)

J M AB=J

M

A+J

M

B U

N

AB= U

N

A+ U

N

B= Iρ∕2π(1∕AN—1∕BN) U

MN

=U

M

+U

N

13地电断面：根据地下地质体电阻率差异而划分界线的地下断面。

14视电阻率：由于地下介质的不均匀性，直流电阻率法公式计算得到的电阻率并不等于岩层的真电阻率，而是该电场分布范围内，各种岩石电阻率综合影响的结果，称之为视电阻率。

15装置系数的计算：①二级装置K=2π*AM ②三级装置K=2Πam*AN∕MN ③对称四级装置K=π*AM*AN∕MN

16电测深法和电刨面法的区别和联系（原理、施工、刨面）

A.相同点：基本原理相同：以地下岩石或矿石的导电性差异为物理基础，通过观察和研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律从而达到找矿或解决某些地址问题的目的。

B.不同点：①现场施工方法不同：电刨面法是保持极距固定，沿刨面逐点来观测电阻率的横向变化；而电测深法是在地表某点令测量电极不动，按规定来不断加大供电极距，从而研究地表某点下方的电性的垂向变化。②测量结果的物理意义不同：电刨面法反映不同测点在同一深度电阻率的变化；电测深法反映侧线某点下方不同深度视电阻率的变化。

17高密度电法和常规电法的区别与联系

A.原理：①直流电测深度是将直流电通过两个相距一定的供电电极向地下供电，两供电点之间便有稳定电流产生，地下电流的分布状态取决于地下介质的分布情况在两供电点中心附近设两个测量电极，随两供电点距离的加大，测量电极间电

位差的变化能反映地下不同深度介质的电阻率和极化率的变化。②高密度电阻率法的物理前提是地下介质间的导电性差异，和常规电阻率法一样。它通过 A.B 电极向下供电流I，然后在M.N极间测量电位差△U，从而求得该记录点的视电阻率，根据实测的视电阻率剖面，进行计算.处理.分析，便可获得地层中的电阻率分布情况，从而可以划分地层，圈闭异常等。

B.装置：在电测深法工作中通常采用对称四级装置，高密度电阻率法采用的是温纳三电位电极系，在条件许可的情况下海可以采用温纳联合三级装置，与常规电法相比，主要是工作装置组合现实了密点距陈列布设电极，供电和接收由转换覆盖开关自动控制，增加了空间供电和采样的密度，因而增加了信息量，提高了纵横向分辨能力和工作效率。

C.成果剖面：高密度电阻率法表示成三种图件形式: ①各装置形式视电阻率和主要比值参数的拟断面图：②各装置形式视电阻率和主要比值参数的平面剖面图；

③各装置形式视电阻率和主要比值参数的等级分类图

18.趋肤深度：电磁波在底下衰减很快，其穿透深度（即趋肤深度）可以用平面电磁波衰减到地面强度的1/e时的一段距离来衡量这个深度为

z=λ/2π（λ为电磁波在电阻率为ρ的介质中传播的波长）

19.瞬变测深法原理：瞬变测深法是一种时间域的电磁测深法，它利用接地电极或不接地回线建立起地下的一次脉冲磁场，在一次磁场间歇期间收到感应的二次电场和磁场。在过程的早期，瞬变场的频谱中高频成分占优势，因此涡旋电流主要分布在地表附近，且阻碍电磁场的深入传播，电磁场主要反映浅层地质信息，具有很强的分层能力。随着时间的推移，介质中场的高频部分衰减出耗损，而低频部分的作用相对明显起来，电磁场反映了较深部的地质信息，所以可达到测深的目的。

20.数据特点：①随时间变化的动态信号（dB/dt ②信号的变化范围大③信号的衰减快④由信号衰减快慢、强度大小，可间接判断测试范围内值相对大小

21.矿井瞬变电磁探测技术与地面瞬变电磁法和矿井直流电法的不同点：

①探测空间有区别a只能用小边长，多匝线圈b探测深度减小c 关断时间加长

②场的分布有区别：井下为安全空间电磁场

③巷道环境苛刻：要求使用本质安全型仪器

④干扰源多，而且近

⑤距离探测目标近，信号强，异常幅度大

⑥与生产联系紧密，直接指导生产

⑦非接触式方法，不受接触条件影响，施工效率高

22.瞬变电磁法工作装置及其特点：①发射接收同一回线组合②发射接收重叠回线③内回线组合④分离发射接收回线组合⑤双回线组合⑥大定源发射回线、移动接收线圈组合⑦地井组合详细见P175

23. 正常重力：a地球是扁球体 b同心圆层组成 c每个圈层密度均匀

根据假设的模型来计算任一点的重力值称为正常重力

24.剩余密度：矿体与围岩的密度差称为剩余密度

25.高度校正：测点高程不同则重力值不同，因此要换算到统一的大地水准面上，得Δg高度 = +0、308h毫伽

26.中间层校正：即去掉大地水准面以上部分的物质影响，把大地水准面和测点之间看成厚度为h的水平层，物质密度为ζ，中间层校正公式为Δg中间 = —0、042ζ*h毫伽

27.布伽校正：在重力勘探中，把高度校正和中间层校正和起来进行，称为“布伽校正”公式为Δg布伽 = （0、308—0、042ζ）h毫伽

28.平坦地区校正时计算重力重力异常的公式为Δg异常=g+Δg布伽—g0

29.磁化率k：表示物质被磁化的能力的大小。磁化率不很高但大于零的矿物叫顺磁性矿物，有些矿物在磁场中是磁场强度减弱，这种磁化率为负值的矿物叫反

磁性矿物。J

i =KT(J

i

：感应磁化强度，T：现代地磁场强度)

30.剩磁：由岩石形成时在各种复杂的地质和地球物理因素作用下获得磁性并一直保留下来的，表示其磁性强弱程度得叫天然剩余磁化强度，也称剩磁，用J

r 表示。

31.磁化强度：岩石被磁化的程度 .J=J

i +J

r

32.地磁三要素：地磁场水平分量H、磁倾角I、和磁偏角D

33.磁场日变：周期为一天的磁场变化称为日变

34.磁扰：地磁场短时间的非周期性变化，叫磁扰，比较强烈的叫磁暴

35.自然γ测井原理：井下装置中装有γ探测器，他将接受的γ射线转变成电脉冲，经电子线路放大，整形后，通过电缆传送回地面。地面仪器中设有计数率测量线路，将电脉冲变换为脉冲计数率成正比的直流电压，最后做出γ测井曲线（J

R 曲线）曲线的变化是井中各岩层放射性物质含量差异的反映，据此可以划分岩层。

36.γ—γ测井原理：γ—γ测井是钻孔中用γ射线照射岩石，然后用γ探测器记录被岩层中的电子所散射的γ射线。由于γ射线的强度于岩石密度有关，故γ—γ测井又称为密度测井。组成造岩矿物的元素大多是原子序数较小的轻元素，它们与中等能量的γ射线作用主要是发生康普顿散射。散射几率取决于物质中电子的密度，而电子密度又与岩石密度成正比。因此在γ—γ测井曲线对应于低值部分的是密度大的岩层，而对应于高值部分的是密度小的岩层。

37.梯度电极系特点（P268）:成对电极之间的距离远小于中间电极的距离。若成对电极位于上部，称为顶部梯度电极；反之，若成对电极位于下部，则称为底部梯度电极系。

38.梯度电极的视电阻率公式为：ρ

S =4∏*AM*AN*(ΔU

MN

∕MN)∕I. 在理想状态

下，MN→0，AM=AN=AO=L,L称为梯度电极系的电极距，由于（ΔU

MN

∕MN）=E。则ρS=4∏L2E∕I。

用梯度电极系侧得的ρ

S

与记录点O的点位梯度(或电场梯度)成正比。只要保持供电电流不变，互换供电电极和测量电极，利用梯度电极系侧得的视电阻率值不变。

39物探中的地位和作用：

一、煤田地质：找煤：①地质填图②钻探③遥感资料④物探资料

二、地质勘探：预查、普查、详查、勘探——四个阶段

A勘探：①地质环境②构造③煤层稳定性④储量⑤其他地质资料：水文、瓦斯、工程

B钻孔资料：①岩性的对比图②地质剖面图③平面分析—地质平面图④煤层底板等高线⑤煤层等厚图

40钻探与物探的优缺点：

一、钻探：A.优点：①揭露遮掩式或深部地质条件时必须使用的②可以实际的通过岩心揭露所见底层③施工条件相对宽松，可以在平原、山区、戈壁B.缺点：①孔视（不能从宏观上了解地层）②施工原因，对岩心的取芯率上存在一定的限制③施工效率低，经济成本高

二、物探：A.优点：①可以布置高精度测线，对地质体进行宏观把握②施工效益高，成本低③勘探深度高 B.缺点：①物探存在多解性②物探相对钻探来说，施工条件相对苛刻

结论：地质勘探工作宜采用综合多种勘探方法，如钻探+物探，提高勘探精度。

物探方法简介：

1重力勘探（密度ζ）观测研究由于岩石或矿体之间密度差异引起的重力场的局部变化（即重力异常），来寻找和勘探矿床、研究地质构造的一种物探方法。

2磁法勘探（磁化率κ）观测研究由于岩石或矿体磁性差异引起地磁强度的变化（称为磁异常），来寻找和勘探矿床、研究地质构造的一种物探方法。

3电法勘探（电阻率ρ介电常数ε）根据岩石或矿体电学性质的不同，通过观测研究天然或人工建立的电（磁）场，来寻找和勘探矿床、研究地质构造的一种物探方法。

4地震勘探（弹性波速度υ密度ζ）利用由人工激发（爆炸、敲击等）产生的弹性波在地层中的传播情况来研究地质构造的一种物探方法。

实质：用地球物理学（物理学与地质学）的原理与方法对天然存在或人工建立的地球物理场进行观测，从研究地壳浅层的物性与构造出发，来寻找和勘探有用矿产和解决其它地质问题的学科。

重力勘探的应用：1研究地球深部构造、地壳活动性——地震预报2研究大地及区域地质构造，划分构造单元，基岩顶界面的深度起伏变化3圈定具有油气远景的沉积岩内部构造、盐丘及煤田盆地4固体矿产勘探5水文及工程地质方面：如探测金属矿床、地下洞穴、陵址、破碎带与动态监测、滑坡与地下坑道岩爆的监控与预报等方面取得了良好的应用效果6在研究地球形状，推算导弹、火箭、人造卫星及宇宙飞船的运行轨道等方面，重力数据也是不可缺少的重要资料。7查明沉积岩内部的局部构造和岩相变化8圈定隐伏的岩浆岩体9探明矿井下和地下浅部的某些地质问题：岩溶、采空区、破碎带、老窑等。

应用条件：只有当被探测的地质体能够引起足够大的重力异常，且干扰因素较小，或可以用某些方法将干扰因素区分开时，才能有效地解决这些问题。进行勘探应具备的前提条件为：(1) 重力异常的产生首先必须有密度不均匀体存在。即我们所研究的对象与围岩之间必须有足够大的密度差，体积亦不能太小，即要有足够大的剩余质量(密度差与体积之积)。(2) 仅仅有密度差也不一定能产生重力异常，还必须沿水平方向上有密度变化才行。例如一组水平岩层，虽然各层密度不同，但沿水平方向上没有起伏变化，也不能引起重力异常。(3) 利用重力测量研究地质构造问题时，要求上部岩层与下部岩层有足够大的密度差，且岩层有明显的倾角，或断层有较大的落差。(4) 地形平坦也是重力勘探的有利条件。这样既可以减少大量的工作，又可提高异常的可靠性。(5) 干扰性异常(如表层密度不均匀，深部岩石的密度变化等引起的异常)越小越好。