地球物理勘探(电法)附答案及部分解析
地球物理勘探课后习题
绪论1、什么是地球物理场及地球物理异常？答：地球物理场，是指存在于地球内部及其周围的、具有物理作用的物质空间。
组成地壳的不同岩土介质往往在密度、弹性、电性、磁性、放射性及导热性等方面存在差异，这些差异将会引起相应的地球物理场在空间(或时间)上的局部变化，这种变化称为地球物理异常。
2、什么是地球物理勘探？答：地球物理勘探就是通过专门的仪器，观测这些地球物理异常，取得它们(在时间和空间上)的分布及形态等有关地球物理资料，然后结合已知地质资料进行分析研究，推断地下地质构造，或确定岩土介质的性质，从而达到解决地质问题的目的。
3、地球物理勘探如何分类？答：1）按场分：重、磁、电、震、放、热；2）按工作空间：航空、地面、海洋、井下；3）按目的：金属、石油、煤炭、水文、工程、环境4、地球物理勘探方法应用的前提是什么？答：有物性差异、有一定规模、干扰小。
5、地球物理勘探方法能解决哪些地质问题？答：1）覆盖层、风化带厚度、基岩起伏形态、潜水位深度；2）断层、破碎带、裂隙带、溶洞等地质体的空间分布，推断含水情况；3）岩土，岩石动弹参数测定，岩体稳定性评价；4）滑坡、陷落柱、洞穴探测，路基、水坝探查；5）桩基检测；6）地下电缆、管道分布探查，检漏；7）地下水资源勘查；8）环境污染及地质灾害监测。
第一章1. 重力勘探中所谓的“重力”，实际上是哪一个参量？为什么通过测量该参量在不同地点的变化就可以达到研究固体地球、寻找矿产等的目的？答：重力g2. 什么是重力异常？引起重力异常的原因是什么？答：实测重力值与由正常重力公式计算出的正常重力值之差统称为重力异常。
造成重力异常的主要原因有：1）地球的自然表面并不像大地水准面那样光滑，而是起伏不平的；2）地球内部介质密度分布不均匀。
这种密度的不均匀性有一部分是地质构造和矿产引起的。
所以这类异常是重力勘探所要研究的主要内容。
5.哪些因素影响重力测量的观测精度？而哪些因素又影响重力异常的精度？答，地下密度，地球形状，测点高度，地形不平整有关。
勘探地球物理学基础习题解答
《勘探地球物理学基础》习题解答第一章 磁法勘探习题与解答（共8题）1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。
地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。
T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。
X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。
它们之间的关系如图1-1。
图1-1 地磁要素之间的关系示意图各要素间以及与总场的关系如下：222222T H Z X Y Z =+=++， cos X H D =， sin Y H D =⋅cos H T I =⋅， sin Z T I =⋅， tan /I Z H =， arctan(/)I Z H =tan /D Y X =， arctan(/)D Y X =2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。
其中长期变化有以下两个特点：磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～20nT/a ）。
磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。
（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a ）。
短期变化有以下两个特点：平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。
地磁场的平静变化主要指地磁日变。
扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。
地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。
3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。
在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。
地球物理勘探---电法勘探
主要岩矿石电阻率及其变化范围： ρ 沉＜ρ 变＜ρ 火 沉积岩：10～10²Ω ·ｍ；火成岩：10²~10 Ω ·ｍ 变质岩：介于两者之间
6
（二）、影响电阻率的因素 ①岩、矿石矿物成分（良导金属含量） 一般来说，岩、矿石中良导金属含量增高，电阻率就 降低。但 相比之下岩石的结构更具有关键性的影响。 ②结构
U E
AB M
U U
A M
B M
I 1 1 ( ) 2 AM BM
AB M
I 1 AM 1 BM ( ) 2 2 2 AM AM BM BM
结论： ①靠近电极，电位变化越大 ②在A极（正极）附近，电位迅速升高；在B极（负极）附近， 电位迅速下降。在 AB（正负极）中点 电位为零。 ③在AB中部（1/2— 1/3）地段，电位梯 度很小，场强也较均 匀，在AB中点电位 为零，电场强度为一 常数。（中间梯度法 的原理）
介绍最基本的电阻率法
电阻率法是传导类电法勘探方法之一。建立在地壳中各种岩 矿石具有各种导电性差异的基础上，通过观测和研究与这些差异 有关的天然电场或人工电场的分布规律，从而达到查明地下构造 或者寻找有用矿产的目的。
第一节
一、电阻率法的理论基础
电阻率法
（一）、岩土介质的电阻率 岩土介质的电阻率差异是电阻率法的物理前提，电阻率是 描述物质导电性能的一个电性参数，从中学物理中我们知道， 当电流沿着一段导体的延伸方向流过时，导体的电阻R与其长 度L成正比，与垂直于电流方向的导体横截面积S成反比，即 R=ρl/s 式中比例系数ρ成为该导体的电阻率。因此电阻率在数值 上等于电流垂直通过单位面积立方体截面时，该导体所呈现的 电阻。 电阻率的倒数即为导电率ν，直接表征了岩石的导电性能。
中国矿业大学《电法勘探》试卷参考答案
中国矿业⼤学《电法勘探》试卷参考答案中国矿业⼤学2017～2018学年第 2 学期《电法勘探》试卷⼀、名词解释（5⼩题，每题4分，总计20分）答案如下，每⼩题4分，共5⼩题1. 勘探体积：长为两个点电源之间距离AB ，宽为（1/2）AB ，深也为（1/2）AB 的勘探长⽅体（5分）2. 激电效应：在充电和放电过程中，由于电化学作⽤引起的随时间缓慢变化的附加场现象。
（5分）3. 趋附深度：电场沿Z 轴⽅向前进1/b 距离时，振幅衰减为1/e 倍。
习惯上将距离δ＝1/b称为电磁波的趋肤深度（5分）4. 静态效应：在地下近地表存在电性横向不均匀时，电流流过不均匀体表⾯⽽在其上形成“积累电荷”，由此产⽣⼀个与外电流场成正⽐的附加电场，使得在双对数坐标系中视电阻率曲线会出现沿着视电阻率轴平⾏移动的现象，称之为静态效应。
（5分）5. 卡尼亚电阻率：在⾮均匀介质条件下,以实测阻抗计算出的量称为卡尼亚视电阻率.它的数学表达式为: ()2,/z ρωωµ=Z 。
（5分）⼆、简答题（8⼩题，总计50分）答题要点如下，共8⼩题：1. 岩⽯电阻率⼤⼩受哪些因素影响？(6分)（(1）岩⽯电阻率与矿物成分的关系:岩⽯电阻率与组成岩⽯的矿物的电阻率、矿物的含量和矿物的分布有关。
（2）岩⽯电阻率与其含⽔性的关系：在其他条件相同的情况下，岩层电阻率与岩层中⽔的电阻率成正⽐。
影响⽔的导电性的主要因素是⽔中离⼦的浓度和⽔的温度。
(3）岩⽯电阻率与层理的关系：岩⽯的电阻率具有明显的⽅向性，即沿层理⽅向和垂直层理⽅向岩⽯的导电性不同，称为岩⽯电阻率的各向异性。
（4）岩⽯电阻率与温度的关系：岩⽯电阻率随温度的变化遵循导电理论的有关定理。
5）岩⽯电阻率与压⼒的关系：岩⽯原⽣结构破坏是压⼒作⽤下岩⽯性质变化的主要原因;静⽔压⼒对岩⽯的压实作⽤最⼤。
（每点各1分，答对所有要点得6分）2. 电阻率法中常⽤的有哪⼏种装置形式，各有何特点？(6分)根据所研究地质问题的不同，电阻率法可分为三种类型：电测深法，电剖⾯法，中间梯度法。
地球物理勘探试题及答案
地球物理勘探试题及答案一、单项选择题1. 地球物理勘探中，常用的地面电磁法不包括以下哪种方法？A. 瞬变电磁法B. 频率域电磁法C. 直流电法D. 地质雷达法答案：D2. 在地震勘探中，用于记录地震波的仪器是什么？A. 地震检波器B. 地震发射器C. 地震分析仪D. 地震定位仪答案：A3. 以下哪项不是重力勘探的主要用途？A. 确定地质构造B. 寻找油气藏C. 测量地球形状D. 探测地下水位答案：C二、多项选择题4. 地球物理勘探方法中，可以用于确定地下岩石密度差异的有（）。
A. 重力勘探B. 磁法勘探C. 地震勘探D. 电法勘探答案：A C5. 在地球物理勘探中，以下哪些因素会影响地震波的传播速度？（）A. 岩石的密度B. 岩石的孔隙度C. 岩石的弹性模量D. 岩石的湿度答案：A B C三、判断题6. 所有地球物理勘探方法都依赖于地下岩石的物理性质差异。
（）答案：正确7. 磁法勘探只能用于寻找铁磁性矿物的矿藏。
（）答案：错误四、简答题8. 简述地球物理勘探中电法勘探的基本原理。
答：电法勘探是基于岩石和矿物的电学性质差异进行的。
它通过在地面或地下设置电极，向地下岩石施加电流，测量由此产生的电位差或电磁场的变化。
不同的岩石和矿物因其导电性、介电常数等电学性质的差异，会对通过的电流产生不同的响应，从而可以推断地下岩石的分布情况。
9. 描述一下地震勘探中反射波法的工作原理。
答：反射波法是一种常用的地震勘探方法，它利用地震波在不同岩石界面上产生的反射波来探测地下结构。
当人工产生的地震波（通常由地震振动器或炸药爆炸产生）在地下传播并遇到岩石界面时，一部分能量会被反射回地表。
这些反射波被地震检波器接收并记录下来。
通过分析这些波的旅行时间和强度，可以推断出地下岩石的分布和结构。
五、计算题10. 假设在一个均匀介质中，地震波的传播速度为600米/秒。
如果一个反射波从地下1200米的深度返回到地表，请问这个反射波的旅行时间是多少？（忽略波在介质中的衰减和散射）答：旅行时间是波从发射点传播到接收点再返回的总时间。
应用地球物理学习题参考答案
一、名词解释1地震勘探：是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础，通过观测和研究地震波在地下岩石中的传播特性，以实现地质勘查目标的一种研究方法。
2震动图：用μ～t坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的震动图。
3波剖面图：某一时刻t质点振动位移μ随距离x变化的图形称之为波剖面图。
4时间场：时空函数所确定的时间t的空间分布称为时间场。
5等时面：在时间场中，如果将时间值相同的各点连接起来，在空间构成一个面，在面中任意点地震波到达的时间相等，称之为等时面。
6横波：弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波，即剪切形变在介质中传播又称之为剪切波或S波。
7纵波：弹性介质发生体积形变（即拉伸或压缩形变）所产生的波称为纵波，又称压缩波或P波。
8频谱分析：对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。
波前面上的各点，则可把9波前面：惠更斯原理也称波前原理，假设在弹性介质中，已知某时刻t1时刻开始产生子波向外传播，经过Δt时间后，这些子波波前所构这些点看做是新的震动源，从t1＋Δt时刻的新的波前面。
成的包拢面就是t110视速度：沿观测方向，观测点之间的距离和实际传播时间的比值，称之为视速度。
V*11观测系统:在地震勘探现场采集中，为了压制干扰波和确保对有效波进行√×追踪，激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系，这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系，称之为观测系统。
12水平叠加：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加。
13时距曲线：一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线，通常以接收点到激发点的距离为横坐标，地震波到达该接收点的走时为纵坐标。
14同向轴：在地震记录上相同相位的连线。
15波前扩散：已知在均匀介质中，点震源的波前为求面，随着传播距离的增大，球面逐渐扩展，但是总能量保持不变，而使单位面积上的能量减少，震动的振幅将随之减小，这称之为球面扩散或波前扩散。
地球物理勘探-第四章电法勘探
总场
绝对测量 相对测量
辐射场
异常场
地质雷达 甚低频法
相对测量
瞬变场
异常场
绝对测量
连续波电磁测井 瞬变脉冲电磁测井 井中无线电波透视
频率电磁测深法 多频振幅相位法 多频振幅法 水平线圈法 倾角法 椭圆极化法 振幅比相位差法 虚分量法
瞬变脉冲电磁法
天然场
天然音频磁场航空电法
航
空
连续波航空电法
人工场
瞬变脉冲航空电法
影响视电阻率的因素有： （1）电场作用范围内地电断面——本身的电阻率分布，如断面中 各地层或地质体的电阻率、形状、规模、厚度、埋深等； （2）电极装置的类型、电极距的大小、测点位置、电场有效作用 范围等。
3.电阻率法的物理实质
s
j0
jMN
cos
MN
s
jMN j0
MN
地下电阻率为均匀的介质
• 一般来讲，对一定埋深和一
定大小的良导矿脉而言,当电极
AO小
距AO很小时，随AO的增大，异
α=0°
常明显增大，曲线歧离带越明显
AO中Βιβλιοθήκη ，但当AO增大到一定程度后，异
α=30°
常不再增加，反而开始下降，当 AO大 α=60°
AO很大时，异常将趋于零，两条
曲线基本重合，更没有歧离带可
A a
言。
α=90°
三、电测深法
1．概述 电测深法是探测电性不同的岩层沿垂向分布情况的电阻率
方法。该方法采用在同一测点上多次加大供电极距的方式， 逐次测量视电阻率ρs的变化。
电测深法适宜于划分水平的或倾角不大(<20°)的岩层，在 电性层数目较少的情况下，可进行定量解释。
爱课程电法课后习题
1、地球物理勘探?它是以岩矿石(或地层)与其围岩的物理性质差异为物质基础，用专门的仪器设备观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律，进而达到查明地质构造寻找矿产资源和解决工程地质、水文地质以及环境监测等问题为目的勘探，叫地球物理勘探，简称物探。
2、地球物理勘探方法特点？1.当利用地球物理勘探方法进行勘探时，被勘探的目标体与其围岩间必须有物性差异；2.必须使用专门的仪器接收地球物理场的变化；3.它是个反演问题，所以存在着多解性。
3、电法勘探？电法勘探是以岩(矿)石之间的电性差异为基础，通过观测和研究与这种电性差异有关的电场或电磁场的分布特点和变化规律，来查明地下地质构造或寻找矿产资源的一类地球物理勘探方法。
第一节绪言习题参考答案1、什么是电法勘探？到目前为止，电法勘探利用了哪些物理性质？（10分）答：电法勘探是地球物理勘探方法中的一种勘探方法，它以岩、矿石的导电性、电化学活动性(激发极化特性)、介电性和导磁性的差异为物质基础，使用专用的仪器设备，观测和研究地壳周围物理场的变化和分布规律，进而达到解决地质问题为目的的一组地球物理勘查方法。
电法勘探利用的物理性质有：导电性、电化学活动性(激发极化特性)、介电性和导磁性2、简述电法勘探的特点答：简单说是三多一广，即利用的场源形式多、方法变种多、能解决的地质问题多，工作领域（地面、航空、海洋、地下）宽广。
3、简述影响岩、矿石导电性的因素答：（1）组成岩矿石的成分和结构，包括胶结物和颗粒的电阻率、形状及相对含量；（2）岩石的湿度和孔隙度；（3）温度；（4）压力。
4、什么是自然极化?答：是由不同地质体接触处的电荷自然产生的（表面极化）或由岩石的固相骨架与充满空隙空间的液相接触处的电荷自然产生的(两相介质的体极化)。
5、什么是面极化?什么是体极化?答：面极化是指激发极化发生在极化体与围岩溶液的界面上，如致密的金属矿或石墨矿属于此类。
体极化是指极化单元(指微小的金属矿物、石墨或岩石颗粒)呈体分布于整个极化体内，如浸染状金属矿石和矿化、石墨化岩石以及离子导电岩石均属这一类。
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，R=U
I ,则为同步变化，不受电流大小影响
7.在可控源电磁测深中，反映物性的电磁参数主要是哪个？（B）
A. 直立的低阻矿体
B. 直立的高阻矿体
C. 处于山谷的低阻矿体
D. 水平的高阻矿体
19. MT中浅部电性不均体主要影响哪个量的测量：(A)
A.电场振幅
B.电场相位
C.磁场振幅
D.磁场相位
20. 下列条件中，对岩矿石电阻率无影响的是（B）
A 岩矿石结构与岩矿石成分B测量装置 C 温度 D 岩矿石的孔隙度
21.下列哪些情况可视为远区工作的有（D）
A.观测场为平面波
B.发收距大于趋肤深度
C.CSAMT工作法
D.MT工作法
22. 下列地球物理勘探方法中，属于电磁法勘探的是（D）
A.充电法
B.频率测深法
C.激发激化法
D.对称四极测深法
23. 下列条件中，对岩矿石电阻率无影响的是（B）
A 岩矿石结构与岩矿石成分B测量装置 C 温度 D 岩矿石的孔隙度
三、填空题
1.在电法勘探中已被利用的岩（矿）石的电学性质有岩（矿）石的电阻率，极化率，介电性以及介电常数。
2. 目前用于煤田的勘探方法主要包括MT、 AMT、
CSAMT以及TEM等
3.电法勘探按观测的场所分海洋电法、地面电法、航空电法、以及井下电法。
4.大地电磁测深曲线中，高视电阻率对应低相位。
5.中间梯度法理论上在寻找直立的高阻体和水平的低阻体能产生明显的异常。
6.作为边界条件，在两种岩石分界面上，连续的参数有电流密度的法向分量及电场的法向分量。
7. 自然电场法的测量方式有电位梯度测量、电位观测法以及追索等位线。
四、简答题
1、瞬变电磁勘探存在一个最小勘探深度，即盲区，为什么？
因为无论是发送线圈还是接收线圈，自身有一个过渡过程，在激励关断瞬间，接收线圈接收到的信号既有地下电磁感应信号，又有线圈本身的自感及发送线圈的自感信号，在早期，自感信号大于感应信号。
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这个点采集时间需要1/0.0001，也就是10000s，但是半分钟不可能得到如此低频的数据；
2.“通过软件直接反演电道磁道数据而无需阻抗数据”不合理，对于人工源，我们是可以知道频谱的，但是对于天然源，我们是无法知晓的，因此天然源只能反应阻抗差，不能直接反演电道磁道数据。
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