地球物理勘探概论期末复习

地球物理勘探概论

第一章岩(矿)石物性与各类矿床的地球物理特征

1.岩矿石密度的影响因素:

a组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少；主要影响岩浆岩

b岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分；主要影响沉积岩

c岩石所承受的压力等。变质岩与以上均有关

2.岩矿石的磁性

抗磁性、顺磁性、逆磁性

3.岩石的剩余磁性

a热剩余磁性（TRM）：在恒定磁场作用下，岩石从居里点以上的温度，逐渐冷却到居里点以下，在通过居里温度时受磁化所获得的剩磁（1）强度大，大致正比于外磁场强度，并同外磁场方向一致。因此,火成岩的天然剩余磁化强度方向,代表了成岩时的地磁场方向。（2）具有很高的稳定性，热剩磁的弛豫时间长。（3）实验证明，总热剩磁是居里温度至室温各个温度区间的部分热剩磁之和。即热剩磁服从叠加定律（特里埃第一定律）。（4）热退磁过程也服从叠加定律（特里埃第二定律）。

b碎屑剩磁（DRM）沉积岩中从母岩剥蚀带来的碎屑颗粒，其中磁性颗粒（磁铁矿等）在地磁场作用，会沿地磁方向定向排列，沉积物固结成岩石，保存下来的磁性称为碎屑剩余磁性（沉积剩余磁性，简称碎屑剩磁）。（1）强度正比于定向排列的磁性颗粒数目,比热剩磁小得多。（2）形成碎屑剩磁的磁性颗粒来自火成岩,这些颗粒的原生磁性来自热剩磁，因此，碎屑剩磁比较稳定。（3）等轴状颗粒，其碎屑剩磁方向和外磁场（地磁场）方向一致。

化学剩磁（CRM）在一定磁场中，某些磁性物质在低于居里温度的条件下，经过相变过程（重结晶）或化学过程（氧化还原）所获得的剩磁，称为化学剩余磁性（简称化学剩磁）。（1）在弱磁场中,其强度正比于外磁场强度。（2）有较高的稳定性。（3）在相同磁场中,化学剩磁强度只有热剩磁的几十分之一，但大于碎屑剩磁强度。

粘滞剩磁（VRM）岩石生成之后，长期处在地球磁场作用下，随时间的推移，其中原来定向排列的磁畴，逐渐地弛豫到作用磁场的方向，这一过程中所形成的剩磁称为黏滞剩余磁性。

a强度与时间的对数成正比。

b随温度增高，黏滞剩磁增大。

等温剩磁（IRM）在常温没有加热情况下，岩石受外磁场的作用（如闪电作用），获得的剩磁称等温剩余磁性，其大小和方向随外磁场变化。

4.各类岩石剩余磁性的成因

a火成岩剩磁的成因热剩磁是形成火成岩原生剩磁的原因。

b沉积岩剩磁的成因沉积岩的剩余磁性，是通过沉积作用和成岩作用两个过程形成的。前者形成碎屑剩磁，后者成岩作用经氧化和脱水过程,获得化学剩磁。故,沉积岩的剩磁系碎屑与化学剩磁。

c变质岩剩磁的成因变质岩的剩余磁性与其原岩有关。由火成岩变质生成的正变质岩，它可能有热剩磁，由沉积岩变质生成的副变质岩，它可能有碎屑剩磁与化学剩磁。

5.激发极化效应/激电效应：在充电和放电过程中由于电化学作用产生随时间缓慢变化的附加电场现象，称为激电效应（激发极化效应）。

重力勘探：是以地壳中不同岩（矿）石之间的密度差异为基础，通过观测和研究天然重力场的变化规律，以查明地质构造和寻找有用矿产的物探方法。

磁法勘探：是利用地壳内部各种岩(矿)石间的磁性差异所引起的磁异常来寻找有用矿产，查明地下地质构造的一种地球物理勘探方法。

电法勘探：是以岩石或矿石与围岩之间的电性差异为基础，对天然产生的或人工建立起来的电场或电磁场的空间的或时间的分布特征进行观测，以查明地质构造和有用矿产的一种物探方法。

地震勘探：是通过观测和研究人工地震（炸药爆炸或锤击激发）产生的地震波在地下的传播规律来解决地质问题的一种地球物理方法

第二章重力勘探

1.重力场：地球周围有重力作用的空间称为重力场

2.获得探测对象重力场须具备的条件

a.探测对象与围岩要有一定的密度差

b岩层密度必须在横向上有变化，即岩层内部有密度不同的地质体存在，或岩层有一定的构造形态。c剩余质量不能太小（即探测对象要有一定的规模）

d探测对象不能埋藏过深

自由空间异常经过了高度校正和正常场校正，布格重力异常经过了地形校正、布格校正（高度校正和中间层校正）、正常场校正

4.各种校正的作用

a.正常场（纬度）校正：消除测点与基点间纬度差异而造成的重力变化；

b.地形校正：消除测点附近地形起伏对重力观测结果数据的影响；

c.中间层校正：消除测点基准面与基点基准面之间水平中间层的重力影响；

d.高度校正：消除测点相对于基点的高程差而造成的重力数值变化。

5.重力异常正演---剖面图及平面等值面图

无限长均匀水平圆柱体

6.区域异常是叠加异常中的一部分，主要是由分布较广的中、深部地质因素引起的重力异常。这种异常特征是幅值较大，范围也较广，但水平梯度小。局部异常是叠加异常中的一部分，主要是指相对区域因素而言范围有限的研究对象引起的范围和幅度较小的异常，异常水平梯度相对较大。由于局部异常是从布格异常中去掉区域异常后剩余部分，故局部异常也称剩余异常。

7.断裂构造在平面等值线图上的识别标志

第三章磁法勘探

1.地磁场：存在于地球周围的具有磁力作用的空间，称地磁场。它是由基本磁场、变化磁场和磁异常三部分组成。

2.地磁要素：总场强度T，垂直分量Z，水平分量H，北向分量X，东向分量Y，地磁偏角I，磁偏角D

3.地磁要素是按一定的规律分布在地表的：

（1）等Z线、等H线（等I线）都大致平行于地理纬线（2）在赤道附近（磁赤道上），垂直分量Z和磁倾角I为零，水平分量H最大，地下介质在这里被“水平磁化”。随着纬度的增大，Z和I 的绝对值也增大，而H逐渐减小。（3）在北半球T向下，I为正；在南半球T向上，I为负。地下介质在这里被“倾斜磁化”（4）在两极附近某处，I达到±90°，H为零，Z的绝对值最大，它们就是地球的磁极。在地理北极附近的叫“磁北极”，它具有S极的极性；在地理南极附近的叫“磁南极”，它具有N极的极性。处于这两个磁极附近的地下介质被“垂直磁化”

4.磁异常：实践证明，在消除了各种短期磁场变化之后，实测地磁场与正常磁场的主磁场之间仍然存在着差异，这个差异称为磁异常

5.有效磁化强度矢量：我们假设磁性体为均匀磁化且不考虑退磁和剩磁，磁体的总磁化强度矢量为M，Ms为M在XOZ(观测剖面)的投影（分量），为有效磁化强度矢量。在空间坐标系中，M可分解成Mx、My和Mz三个分量。其中Mx与Mz的合成矢量Ms称为有效磁化强度（或剖面磁化强度），Ms 与x轴正向的夹角i，称为有效磁化倾角。

6.磁异常的正演---剖面图及平面等值面图