物探生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告
發(fā)布時(shí)間:2020-09-06 來(lái)源: 主持詞 點(diǎn)擊:
物探生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告
目錄 前言 ......................................................................................................................................... 3 第一章
區(qū)域地質(zhì)和地球物理概況 ......................................................................................... 3 區(qū)域地質(zhì)概況 ....................................................................................................................... 3
馬面測(cè)區(qū)地球物理特征 ................................................................................................... 4
雁山測(cè)區(qū)地球物理特征 ........................................................................................... 4 第二章
野外工作方法技術(shù) .................................................................................................... 5 測(cè)網(wǎng)布置 ............................................................................................................................... 5
第三章
高精度磁法 ....................................................................................................... 7
第四章
電阻率剖面法 ........................................................................................................... 8 第五章
電阻率測(cè)深法 ......................................................................................................... 10 電測(cè)深法 ............................................................................................................................. 10
高密度電法 ..................................................................................................................... 13
第六章
激發(fā)極化法 ............................................................................................................. 17 激法極化法介紹 ................................................................................................................. 17
激電中梯法 ..................................................................................................................... 18
激電測(cè)深法 ............................................................................................................. 18 第七章
電磁法 .................................................................................................................... 20 電磁法簡(jiǎn)介 ......................................................................................................................... 20
大地電磁測(cè)深法(MT)
................................................................................................ 21
頻率域電磁測(cè)深法(CSAMT)
..................................................................... 23 第八章 地震勘探 ................................................................................................................... 25 地震干擾剖面調(diào)查 ............................................................................................................. 25
地震折射波法 ................................................................................................................. 26
地震反射波法 ......................................................................................................... 27 地震面波法 ..................................................................................................... 29 地震映像 ................................................................................................. 29 雁山地震勘探成果以及分析 ......................................................... 30 工作總結(jié) ................................................................................................................................ 33
前言
為了使學(xué)生掌握物探設(shè)計(jì)、野外工作方法和技術(shù)、資料整理、成果解釋和報(bào)告編寫等一整套實(shí)踐性工作環(huán)節(jié)以及進(jìn)一步消化、鞏固課堂中學(xué)到的理論知識(shí),提高實(shí)踐技能和應(yīng)用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)刻苦耐勞的精神,為畢業(yè)實(shí)習(xí)和今后的野外工作打下基礎(chǔ),學(xué)校對(duì) 2012 級(jí)應(yīng)屆畢業(yè)生組織了野外生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)。實(shí)習(xí)前已完成電法勘探、地震勘探、重磁勘探等主要物探專業(yè)課程的學(xué)習(xí),其中電法勘探、地震勘探、磁法勘探是最常用的物探方法,實(shí)習(xí)內(nèi)容也主要圍繞著 3 門課程進(jìn)行,本次實(shí)習(xí)也涉及到了地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、管線探測(cè)技術(shù)以及放射性測(cè)量等物探方法。
本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)為時(shí) 12 周,其中第 1 周為野外工作準(zhǔn)備、踏勘和工作方案制作階段;第2 周到第 7 周為野外生產(chǎn)階段,主要進(jìn)行野外教學(xué)和演示以及野外數(shù)據(jù)的采集;剩余 5 周為資料整理和報(bào)告編寫時(shí)間。本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)涉及到多種物探方法,在馬面?zhèn)葏^(qū)我們主要使用了激發(fā)極化發(fā)、頻率測(cè)深法、高精度磁測(cè)以及放射性測(cè)量;雁山側(cè)區(qū)我們主要使用方法為地震勘探和電法勘探,地震勘探的方法包括地震折射波法、地震反射波法、地震面波、地震映像法。電法勘探的方法包括電阻率剖面法、電阻率測(cè)深法、高密度電法等。根據(jù)各種物探方法數(shù)據(jù)可以初步掌握工作區(qū)內(nèi)的地層分層情況,確定基巖起伏,尋找覆蓋層中可能存在的各種地質(zhì)狀況,并對(duì)場(chǎng)地中可能存在的隱伏礦體做出正確準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。
第一章
區(qū)域地質(zhì)和地球物理概況 區(qū)域地質(zhì)概況 桂林市位于廣西壯族自治區(qū)的東北部,地質(zhì)構(gòu)造處于南嶺緯向構(gòu)造帶的中段及廣西山字型構(gòu)造東翼內(nèi)側(cè)的南北向微向西凸出的弧形構(gòu)造弧頂北側(cè)。該區(qū)白海西運(yùn)動(dòng)褶皺成陸,其后各次構(gòu)造活動(dòng)亦不同程度影響本區(qū),但晚近構(gòu)造活動(dòng)較微弱,表現(xiàn)為以間歇性緩慢升降運(yùn)動(dòng)為主。桂林市在大地構(gòu)造上位于東南地洼區(qū)贛桂地洼系中南部 [1978 ,陳國(guó)達(dá) ] 。地殼發(fā)展經(jīng)歷了地槽(晚元古代—志留紀(jì))、地臺(tái)(泥盆紀(jì)—中三疊世)和地洼(晚三疊世—現(xiàn)在)三個(gè)大地構(gòu)造發(fā)展階段。該區(qū)有典型的地質(zhì)構(gòu)造斷列帶:堯山—雁山弧形斷裂帶(F3),該斷裂帶是南北向桂林弧形構(gòu)造帶前弧的主要構(gòu)造成份,全長(zhǎng)約90 千米。斷層?xùn)|傾,傾角28°— 70°,上盤向西逆沖,斷距1500—3000 米 [ [ 桂林理工大學(xué)張明華] ] 。桂林市漓江巖溶河谷盆地,主要由泥盆系中、上統(tǒng)至下石炭統(tǒng)厚一中厚層碳酸鹽巖組成。盆地地形開(kāi)闊,多為第四系所覆,基巖面起伏,高差一般3—5m,近河谷地帶為5
—15m,局部形成孤峰或深30—40m 的深槽,基巖面以下50—60m 溶洞或溶隙發(fā)育。根據(jù)本區(qū)地貌,可溶鹽的巖性與分布,第四系土層性質(zhì)及厚度,覆蓋巖溶發(fā)育特征、水文地質(zhì)條件及工程地質(zhì)問(wèn)題的差異,其工程地質(zhì)環(huán)境可分為3 個(gè)區(qū),10 個(gè)亞區(qū)和6 個(gè)地段。
馬面測(cè)區(qū)地球物理特征 1、電阻率特征:測(cè)區(qū)范圍內(nèi)基巖是灰?guī)r,電阻率范圍在1000-100000Ω.m,在電法勘探中屬于高阻巖體。測(cè)區(qū)范圍內(nèi)有破碎帶通過(guò),破碎帶充有水、泥沙,電阻率范圍在10-1000Ω.m 左右。測(cè)區(qū)勘查礦體是硫鐵礦,是灰?guī)r浸染型硫化物,礦體受馬面圩-田心里斷裂帶控制,電阻率范圍在10^-4到10^-3Ω.m 范圍。測(cè)區(qū)上覆土層位第四系沉積耕作土,主要為粘土亞粘土,粉砂土,成分為石英質(zhì)。電阻率在10^-1 到10^3Ω.m。
2、電磁效應(yīng):測(cè)區(qū)主要是 金屬硫化物礦體 ,導(dǎo)電性與導(dǎo)磁性良好,使人工場(chǎng)源(瞬變電磁法CSAMT),天然場(chǎng)源平面電磁波(大地電磁法MT)在時(shí)間域或是頻率域觀測(cè)可產(chǎn)生較明顯的電磁效應(yīng),得到較好電磁場(chǎng)在時(shí)間和空間的分布規(guī)律。灰?guī)r中浸染型硫化物在供電可以產(chǎn)生較強(qiáng)的激電效應(yīng)(可達(dá)1~2%),表現(xiàn)為低阻高極化現(xiàn)象。如果存在礦體露頭也可以使用自然充電法圈定礦體的范圍。
雁山測(cè)區(qū)地球物理特征 整個(gè)地表面為土地和灌木,粘土深度大概在3M 左右,地勢(shì)比較平坦。結(jié)合已經(jīng)獲得的測(cè)區(qū)鉆探資料,場(chǎng)地地層自上而下為:
1、鐵質(zhì)土:黃色,呈疏松狀態(tài),土的含水度比較小,含有少量雜質(zhì),密度比較均勻。
2、有機(jī)質(zhì)土:含量較少。
3、細(xì)沙:含云母,呈濕,稍密狀態(tài)。
4、卵石:卵石的主要成分為砂巖,其次為石英巖和花崗巖,次圓狀。
5、基巖:灰?guī)r,界面起伏不是很大,埋深大概在 5 到 20m。
第二章
野外工作方法技術(shù)
測(cè)網(wǎng)布置 測(cè)區(qū)測(cè)網(wǎng)選用 1:1000 的小比例尺,馬面測(cè)區(qū)測(cè)網(wǎng)密度為 10×10,按地質(zhì)布網(wǎng)要求測(cè)線為直線且互相平行并大致垂直于構(gòu)造走向(該地構(gòu)造走向大約為210°),馬面測(cè)區(qū)測(cè)線長(zhǎng) 200 米,線距 10 米,點(diǎn)距 10 米,共 4 條測(cè)線。測(cè)線布置見(jiàn)圖【圖 2-1】;雁山測(cè)區(qū)測(cè)網(wǎng)密度為 10×5,測(cè)線方向大致為 90°,雁山測(cè)區(qū)測(cè)線長(zhǎng) 250 米,線距 10 米,共 4 條測(cè)線。用森林羅盤打方向,誤差范圍在2°內(nèi),見(jiàn)圖【圖 2-2】. 測(cè)線布置見(jiàn)圖2 2- -1 1 和圖2 2- -2 2 :
圖2 2- -1 1
圖2 2- -2 2
一、 工作方法以及主要裝置
方法名稱 裝置類型 電阻率法 電阻率剖面法 聯(lián)合剖面發(fā) WDDS-1數(shù)字電阻率儀 電阻率測(cè)深法 對(duì)稱四極電測(cè)深法 高密度電法 WDJD-2以及WDZJ-1多路電極轉(zhuǎn)換器 激發(fā)極化法 激電中梯
WDJD-2多功能數(shù)字直流激電儀 激電測(cè)深
電磁法 大地電磁測(cè)深(MT)
EH4 頻率域電磁測(cè)深(CASMT)
V8多功能電法儀 地震 折射波法
SWS-3C型多波列數(shù)字圖像工程勘察與工程檢測(cè)儀 發(fā)射波法
面波法
地震映像
高密度磁法
高精度質(zhì)子磁力儀WDDS-1 放射性法 射氣測(cè)量
FD-3017 型RaA 測(cè)氡儀 地面γ測(cè)量
伽馬槍
第三章
高精度磁法
磁力勘探又稱磁法勘探(簡(jiǎn)稱磁法)。它是通過(guò)觀測(cè)和分析由巖石、礦石或其他探測(cè)對(duì)象磁性差異所引起的磁異常,進(jìn)而研究地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源或其他探測(cè)對(duì)象分布規(guī)律的一種地球物理方法。它所研究的磁異常是指磁性體產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加在地球磁場(chǎng)之上而引起的地磁場(chǎng)畸變,磁異常的起因取決于地球磁場(chǎng)和巖礦石磁性,前者是外因,后者是內(nèi)因,兩者是磁力勘探的物理基礎(chǔ)。在實(shí)際工作中,磁法勘探用來(lái)測(cè)量地表或一定高空中的磁場(chǎng)強(qiáng)度,能夠確定在普查對(duì)象影響下的磁場(chǎng)變化的規(guī)律性。
馬面地區(qū)地磁場(chǎng)背景值大概為46820nT,周邊無(wú)引起明顯異常的巖石、礦山和剩磁物質(zhì),主要是電力電線、電信電纜等一些人為干擾。
磁測(cè)結(jié)果校正公式如下:
馬面五號(hào)線磁異常等值線 圖如下 :
圖 圖 3-1
推斷與解釋:馬面工區(qū)做了 4 條磁法剖面,經(jīng)過(guò)日變處理后,磁異常范圍在-25-50nT,異常值較低,這證實(shí)了磁法測(cè)量的高精度。2-3 號(hào)測(cè)線出現(xiàn)磁正異常是由于靠近山體,由巖石引起的正異常。從整體上講測(cè)區(qū)內(nèi)磁法異常較弱。
第四章
電阻率剖面法 電阻率法是以地殼中巖(礦)石的導(dǎo)電性差異為物質(zhì)基礎(chǔ),通過(guò)觀測(cè)與研究人工建立的地中穩(wěn)定電流場(chǎng)的分布規(guī)律,以解決地質(zhì)問(wèn)題的一組電法勘探方法。電阻率剖面法(簡(jiǎn)稱電剖面法),它采用固定極距的電極排列,沿側(cè)線逐點(diǎn)供電和測(cè)量,獲得視電阻率剖面曲線,以了解地下一定勘探深度內(nèi)沿側(cè)線水平方向上巖石的電性變化。常用裝置有聯(lián)合剖面法、對(duì)稱四極法、中間梯度法。本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)所用方法為聯(lián)剖,聯(lián)合剖面法是由兩組三極裝置聯(lián)合進(jìn)行探測(cè)的一種視電阻率測(cè)量方法,因?yàn)樗瑫r(shí)利用視電阻率曲線形態(tài)和兩條視電阻率曲線的差異探測(cè)異常,具有對(duì)異常的分辨能力強(qiáng)、異常明顯的優(yōu)點(diǎn),適合于探測(cè)一切形狀和產(chǎn)狀的地質(zhì)構(gòu)造;但也要布置無(wú)窮遠(yuǎn)極,每個(gè)測(cè)點(diǎn)要測(cè)量?jī)商讛?shù)據(jù),工作效率較低。聯(lián)合剖面裝置供電電極A(或B)到測(cè)量電極MN中點(diǎn)的距離記為AO (O點(diǎn)為記錄點(diǎn)),無(wú)窮遠(yuǎn)極C距離應(yīng)垂直于測(cè)線方向布極且離測(cè)線應(yīng)大于5倍的AO。本次實(shí)習(xí)的聯(lián)合剖面法分別采用了小極距(AO=35m,MN=10)和大極距(AO=55m,MN=10)兩種不同極距的測(cè)量方式以增強(qiáng)對(duì)比性。
聯(lián)合剖面裝置如下圖:
圖4-1 聯(lián)合剖面法裝置圖
實(shí)際工作中若B接線柱接無(wú)窮遠(yuǎn)極(保持無(wú)窮遠(yuǎn)極始終接在B接線柱上),那么當(dāng)A極測(cè)完以后,可以直接將B極接入到A極接線柱上,所測(cè)結(jié)果為A極的視電阻率顯示為負(fù)值,只需將負(fù)值改為正值即為B極的視電阻率,這樣可以提高工作效率。
雁山測(cè)區(qū)聯(lián)合剖面法視電阻率曲線及解釋
我們?cè)谘闵綔y(cè)區(qū)利用聯(lián)合剖面做了兩條測(cè)線1線和2線,分別采用兩種極距測(cè)量(AO=35和AO=55),所測(cè)得的視電阻率曲線如下圖,對(duì)于1線大極距和小極距所測(cè)得的曲線均出現(xiàn)了正交點(diǎn),但是交點(diǎn)位置不一樣,1線小極距正交點(diǎn)出現(xiàn)在180號(hào)測(cè)點(diǎn)附近,1線大極距正交點(diǎn)出現(xiàn)在190號(hào)測(cè)點(diǎn)附近;2線大極距聯(lián)剖曲線在180號(hào)和200號(hào)點(diǎn)附近出現(xiàn)正交點(diǎn),大極距沒(méi)有交點(diǎn)。由這四條曲線大致可以推斷出180號(hào)點(diǎn)附近可能存在地質(zhì)異常。
第五章
電阻率測(cè)深法 電測(cè)深法
電阻率測(cè)深法的全稱為“垂向電阻率測(cè)深法”(簡(jiǎn)稱電測(cè)深法)。它用逐步改變供電電極大小的方法來(lái)控制勘探深度,由淺入深,了解一個(gè)測(cè)點(diǎn)地下介質(zhì)電阻率的垂向變化。理論上,只要電極距足夠大,直流電阻率測(cè)深法的探測(cè)深度可以無(wú)限大,但實(shí)際上,由于電極距變大了,要使觀測(cè)點(diǎn)處有明顯的電場(chǎng)擾動(dòng),供電電流必須增大(隨極距增大成幾何倍速增大),這種要求一般很難達(dá)到。因此直流電阻率測(cè)深法不適合于進(jìn)行深度大于1000m 的探測(cè),實(shí)際上常用來(lái)進(jìn)行500m 以內(nèi)的探測(cè),測(cè)深深度一般為1/6-1/5的電極距。
本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)采用的跑極表如下:
表5 5- -1 1
極距號(hào) AB/2 MN/2 K 1 1.5 0.5 6.28 2 2.5 0.5 18.85 3 4 0.5 49.48 4 6 0.5 112.31 5 9 0.5 253.69 6 9 3 37.7 7 15 0.5 706.11 8 15 3 113.09 9 25 3 322.55 10 40 3 833.12 11 40 10 235.62 12 60 3 1880.3 13 60 10 549.78 14 80 10 989.66
雁山1 1 號(hào)2 2 號(hào)線測(cè)量成果以及推斷:
實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)歐東新老師給的程序單點(diǎn)反演之后,得到的測(cè)深電阻率等值線圖如下 :
圖5 5- -1 1
直流電測(cè)深1 1 號(hào)線反演剖面
圖5 5- - 2
直流電測(cè)深2 2 號(hào)線反演剖面
推斷 及解釋:
由兩幅圖我們可以看到兩圖均在220號(hào)點(diǎn)淺部有明顯的高阻異常,1線250號(hào)點(diǎn)在10米深度有明顯的異常體。而2線的等值線圖我們可以明顯的看到基巖的分布。
高密度電法 高密度電法是多功能、高精度電法的總稱。集合了電阻率剖面和電阻率測(cè)深的綜合優(yōu)點(diǎn),采用高密度布置電極的方式采集數(shù)據(jù),發(fā)到高精度解決地質(zhì)問(wèn)題的目的。多功能電阻率儀器集多功能。高精度、高可靠性及良好的功能可擴(kuò)展性于一身。該方法廣泛應(yīng)用于金屬與非金屬礦產(chǎn)資源勘探、城市物探、鐵道橋梁勘探等方面,亦用于尋找地下水、確定水庫(kù)壩基和防洪大堤隱患位置等水文、工程地質(zhì)勘探中,還能用于地?zé)峥碧。本次?shí)習(xí)采用WDJD-2多功能數(shù)字直流激電儀配以WDZJ-1多路電極轉(zhuǎn)換器進(jìn)行高密度電法勘探。一條高密度電法測(cè)線能了解地下一個(gè)面狀信息,通過(guò)合理布置測(cè)線,能三維勾畫地質(zhì)體,從而達(dá)到立體勘探。對(duì)解決圈點(diǎn)巖熔大小、斷層破碎帶的追蹤等地質(zhì)問(wèn)題非常有效。
本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)使用高密度電極間距5米,共61個(gè)電極,每條測(cè)線做兩個(gè)排列,每個(gè)排列做一次а排列和一次β排列。а和β排列的排列方式和特點(diǎn)如下:
、抱雅帕
該裝置適用于固定斷面掃描測(cè)量,電極排列如下:
【特點(diǎn)】測(cè)量斷面為倒梯形。
【描述】測(cè)量時(shí),AM=MN=NB為一個(gè)電極間距,A、B、M、N逐點(diǎn)同時(shí)向右移動(dòng),得到第一條剖面線;接著AM、MN、NB增大一個(gè)電極間距, A、B、M、N 逐點(diǎn)同時(shí)向右移動(dòng),得到另一條剖面線;這樣不斷掃描測(cè)量下去,得到倒梯形斷面。
、
A A- - MN- -B B 四極測(cè)深排列
該裝置適用于變斷面連續(xù)滾動(dòng)掃描測(cè)量,電極排列如下:
【特點(diǎn)】測(cè)量斷面為矩形。
【描述】測(cè)量時(shí),M、N不動(dòng),A 逐點(diǎn)向左移動(dòng),同時(shí)B 逐點(diǎn)向右移動(dòng),得到一 條滾動(dòng)線;接著A、M、N、B同時(shí)向右移動(dòng)一個(gè)電極,M、N不動(dòng),A 逐點(diǎn)向左移 動(dòng),同時(shí)B 逐點(diǎn)向右移動(dòng),得到另一條滾動(dòng)線;這樣不斷滾動(dòng)測(cè)量下去,得到 矩形斷面。
3. 雁山測(cè)區(qū)測(cè)量成果圖以及解釋
圖5 5- -3 3
1 1 號(hào) .2 號(hào)線a a 排列視電阻率等值線剖面圖
推斷以及解釋: :
我們看到由于1.2線間隔較短,所以圖形大概相似,我們看到兩條測(cè)線的中段淺部都有一段視電阻率較高一段,判斷是有良導(dǎo)體或者是受地形的影響造成的假象。總體來(lái)說(shuō)測(cè)得的數(shù)據(jù)還是比較好的。結(jié)合兩條測(cè)線我們也可以判斷出良導(dǎo)體大概的走向和大小。
圖5 5- -4 4
1 1 號(hào) .2 號(hào)線對(duì)稱四極排列視電阻率等值線圖
推斷及解釋:
由上圖我們看到和a排列一樣,淺部可以判斷出視電阻率高的部分大致位置一樣,而對(duì)稱四極法深部的數(shù)據(jù)更為多一些,由此我們可以看到基巖大概的走向。
由于數(shù)據(jù)處理報(bào)告中會(huì)與詳細(xì)分析,接下來(lái)我們只選擇選擇1線a排列的數(shù)據(jù)用瑞典電法高密度反演軟件進(jìn)行反演,得到的成果圖如下
圖5 5- -5 5
1 1 號(hào) 線a a 排列反演圖
推斷及解釋:
由此我們更能清楚的看到高阻體以及低阻體的分布,地層大概分為三層,中間低阻可能是潛水帶,淺層為覆土層,深層為高阻基巖層。
第六章
激發(fā)極化法 激法極化法介紹 激電法又稱激發(fā)極化法,是一種以巖、礦石激電效應(yīng)的差異為基礎(chǔ)從而達(dá)到找礦或解決某些水文地質(zhì)問(wèn)題的一類電探方法。由于采用直流電場(chǎng)或交流電場(chǎng)都可以研究地下介質(zhì)的激電效應(yīng),因而激發(fā)極化法又分為直流(時(shí)間域)激發(fā)極化法和交流(頻率域)激發(fā)極化法,直流激電法的特點(diǎn)是在向地下地質(zhì)體供入一穩(wěn)定電流,在供電和斷電過(guò)程中,由于電化學(xué)作用會(huì)引起隨時(shí)間緩慢變化的附加電場(chǎng);交變激電法的特點(diǎn)是當(dāng)用一對(duì)供電電極向巖、礦石供以固定大小的低頻交變電流,用另一對(duì)測(cè)量電極測(cè)量電位差時(shí),測(cè)量到的電位差會(huì)隨頻率的增高而逐漸降低,而且電位差的相位相對(duì)于電流的相位有一定的滯后。由于地形不平、電阻率不均勻不會(huì)形成視極化率的假異常,只要標(biāo)本極化率是均勻的,不論標(biāo)本和裝置的形狀如何都能測(cè)到標(biāo)本的真極化率,因此激電法可以廣泛的應(yīng)用于山區(qū)的金屬礦的普查、勘探以及找水。
激電中梯法 中梯裝置是一種比較方便快捷的掃面方法,這種裝置的兩個(gè)供電極距的距離AB選取很大,通常AB距離約為8倍的勘探深度,供電電極AB固定不動(dòng),測(cè)量電極MN在AB中部的二分之一至三分之一的區(qū)間內(nèi)逐點(diǎn)測(cè)量,本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)激電掃面測(cè)區(qū)為馬面,該區(qū)灰?guī)r中浸染型硫化物在供電可以產(chǎn)生較強(qiáng)的激電效應(yīng)(可達(dá)1~2%),表現(xiàn)為低阻高極化現(xiàn)象。供電電極AB約為300米,測(cè)量電極MN=20米。
以下是馬面2號(hào)線,3號(hào)線激電中梯法實(shí)測(cè)的極化率變化曲線圖,
圖
6 6- -1 1 激電中梯極化率曲線圖
推斷分析:2號(hào)線和3號(hào)線均在230號(hào)測(cè)點(diǎn)附近呈現(xiàn)高極化率,由此分析2號(hào)線和3號(hào)線的230號(hào)測(cè)點(diǎn)下可能有低阻礦物,由此也可以判斷出低阻礦物帶的走向基本與2號(hào)線和3號(hào)線垂直。
再由下圖的等值線圖更容易看出高級(jí)化率部分的分布,也證明了我們上述的分析
圖6 6- -2 2
激電中梯等值線圖
激電測(cè)深法 激電測(cè)深方法與電阻率測(cè)深采用的裝置類似(對(duì)稱四極裝置),跑極表相同,但激電測(cè)深所測(cè)結(jié)果為極化率而不是電阻率,所用儀器WDJD-2數(shù)字直流激電儀而
不是WDJD-2電阻率儀。激電測(cè)深通常將實(shí)測(cè)激電測(cè)深曲線繪制在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,縱坐標(biāo)為激電參數(shù),采用算術(shù)坐標(biāo);橫坐標(biāo)為AB/2,采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)。通常激電測(cè)深的布極方向沿極化體的走向布置,激電測(cè)深需要在一個(gè)測(cè)點(diǎn)上觀測(cè)多個(gè)數(shù)據(jù),效率當(dāng)然是較低的,只用于詳查,主要用來(lái)了解局部極化體的埋深和產(chǎn)狀。通常只在已經(jīng)圈定的異常中心附近做少數(shù)幾個(gè)測(cè)點(diǎn)的激電測(cè)深。對(duì)于高阻局部極化體,可以利用激電測(cè)深資料粗略地確定其延深;對(duì)于低阻局部極化體,利用激電測(cè)深資料無(wú)法確定其延深,測(cè)深裝置的電磁耦合影響很大,只用于時(shí)間域激電測(cè)量,基本上不用于頻率域激電測(cè)量。
以下是馬面地區(qū)5號(hào)測(cè)線線,109號(hào)測(cè)點(diǎn),200號(hào)測(cè)點(diǎn),210號(hào)測(cè)點(diǎn),220號(hào)測(cè)點(diǎn),230號(hào)測(cè)點(diǎn),240號(hào)測(cè)點(diǎn),實(shí)測(cè)極化率曲線圖:
圖6 6- -3 3
5 5 號(hào)線 各點(diǎn)極化率
可見(jiàn)深度與視極化率的變化關(guān)系。
由上述各點(diǎn)數(shù)據(jù)得出視極化率等值線圖如下
圖6 6- -4 4
激電測(cè)深等值線圖
推斷解釋;激電測(cè)深等值線圖可以看出在230號(hào)測(cè)深點(diǎn)附近存在低阻高極化異常,異常深度大約在60米左右。
第七章
電磁法 電磁法簡(jiǎn)介 電磁法是以地下巖土體的導(dǎo)電性與導(dǎo)磁性差異為物質(zhì)基礎(chǔ),觀測(cè)和研究電磁場(chǎng)空間與時(shí)間分布規(guī)律,以探測(cè)地下地質(zhì)構(gòu)造、解決地質(zhì)問(wèn)題的一組分支電勘探方法。電磁感應(yīng)法是利用頻率為10^(-3)—10^6Hz的電磁場(chǎng),它又可以分為利用不同頻率諧變電磁場(chǎng)的頻率域電磁法和利用脈沖電磁場(chǎng)的時(shí)間域電磁法,這兩種方法都是測(cè)量地下良導(dǎo)地質(zhì)體根據(jù)電磁感應(yīng)定律產(chǎn)生的感應(yīng)電流的電場(chǎng)強(qiáng)度或磁場(chǎng)強(qiáng)度的空間分布及其頻率特性或時(shí)間特性來(lái)確定地下介質(zhì)的分布狀態(tài)。
大地電磁測(cè)深法(MT )
大地電磁測(cè)深法又稱為MT(Magnetotelluric)法,是一種利用天然電磁場(chǎng)進(jìn)行電磁測(cè)深的方法。這種方法在研究深度達(dá)數(shù)千米或更大的石油、天然氣勘探和地殼、上地幔研究中應(yīng)用較為廣泛,在工程勘察、金屬、非金屬礦產(chǎn)勘查和地下水調(diào)查等研究深度相對(duì)不深的勘探中應(yīng)用很少。
大地電磁測(cè)深所用儀器為EH4,利用大地天然電磁場(chǎng)一測(cè)量相互正交的兩個(gè)水平電場(chǎng)Ex,Ey(X電道和Y電道)和相互正交的兩個(gè)水平磁場(chǎng)Hx,Hy(X磁道和Y磁道),電道和磁道相互正交 ,布置磁道和電道時(shí)需要用森林羅盤確定方向,放置磁道時(shí)需要用水平尺確定磁棒水平放置。測(cè)量?jī)蓚(gè)水平電場(chǎng)是用兩對(duì)不極化電極,測(cè)量磁場(chǎng)則是用兩個(gè)相互正交的匝數(shù)很多的高導(dǎo)磁芯線圈即磁棒。
由于本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)只采用天然源,故不需要EH4發(fā)射機(jī)。
EH4 接收機(jī)示意圖如下:
馬面實(shí)測(cè)結(jié)果以及解釋分析:
我們將馬面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入 imagem軟件中,軟件界面如下圖
導(dǎo)入數(shù)據(jù)后按section后,保存數(shù)據(jù),得到的數(shù)據(jù)做等值線圖如下,此軟件還可以保存反演,我將在數(shù)據(jù)處理報(bào)告中詳細(xì)分析
圖7 7- -1 1
EH4 測(cè)深電阻等直線圖
推斷分析:
由上圖我們可以清楚的看到底層基本上可以認(rèn)為是三層,電阻隨深度逐漸增加。
140號(hào)點(diǎn)和淺部160號(hào)點(diǎn)5米深度有高阻異樣,判斷有可能是空洞,電阻低的部分應(yīng)該是水帶,因?yàn)闇y(cè)區(qū)有大片的水田。
頻率域電磁測(cè)深法(CSAMT )
可控源音頻大地電磁法(CSAMT-Controlled source audiofrequency magnetoteurics)是在大地電磁法(MT)和音頻大地電磁法(AMT)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種人工源頻率域測(cè)深方法。由于CSAMT法的探測(cè)深度適中,故它在地質(zhì)勘查的各個(gè)領(lǐng)域皆有廣闊的應(yīng)用前景。目前國(guó)內(nèi)主要使用V8儀器來(lái)開(kāi)展CSAMT法工作,在尋找深部隱伏金屬礦,油氣構(gòu)造勘查,推覆體或火山巖下找煤,地?zé)豳Y源勘查和水文工程地質(zhì)勘查等方面都取得了良好的地質(zhì)效果。CASMT采用的人工場(chǎng)源有磁性源和電性源兩種,電性源時(shí)在有限長(zhǎng)(1-3Km)的接地導(dǎo)線中供音頻電流以產(chǎn)生相應(yīng)頻率的電磁場(chǎng),通常稱其為電偶極源或雙極源,視供電電源功率(發(fā)送功率)不同,電性源CSAMT法的收發(fā)距可達(dá)幾到十幾公里,因而探測(cè)深度較大(通?蛇_(dá)2Km),主要用于地?zé)、油氣藏和煤田探測(cè)及固體礦產(chǎn)深部找礦。磁性源時(shí)在不接地的回線或線框中,供以音頻電流產(chǎn)生相應(yīng)頻率的電磁場(chǎng),磁性源產(chǎn)生的電磁場(chǎng)隨距離衰減較快,場(chǎng)源到觀測(cè)點(diǎn)的距離r一般較小,故其探測(cè)深度較小,主要用于解決水文、工程或環(huán)境地質(zhì)中的淺層問(wèn)題。
本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)采用的是電性源,收發(fā)距為十公里左右,可控源發(fā)射端在桂林會(huì)仙,接收端在桂林馬面。發(fā)射端在專用電纜上供以超高電壓,發(fā)射極距AB=2Km;接收端分為一個(gè)主接收機(jī)和兩個(gè)輔助站,輔助站和主接收機(jī)都要接地并且主接收機(jī)需要測(cè)量與測(cè)線方向垂直的水平磁場(chǎng)(磁棒垂直于測(cè)線水平放置),接收端與發(fā)射端通過(guò)GPS進(jìn)行通訊。一個(gè)排列可以測(cè)九個(gè)測(cè)深點(diǎn),每個(gè)排列需要測(cè)半個(gè)小時(shí)左右。
馬面 V8 測(cè)量結(jié)果及分析
下圖是 V8 數(shù)據(jù)處理軟件界面圖
圖中顯示的是某點(diǎn)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù),可見(jiàn)頻率與 電壓 關(guān)系
我們將上圖的點(diǎn)進(jìn)行博斯蒂克反演后得到下圖
最后全部博斯蒂克反演后得到下圖
7 7- - 2 v8 數(shù)據(jù)博斯蒂克反演結(jié)果圖
推斷分析:由于深度較深,畫出來(lái)的圖不好看,所以豎軸我做了一下數(shù)據(jù)變換,由上圖我們可以看清楚的看到深部基巖大概的分布,由于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不是太好,所以電阻出現(xiàn)負(fù)值,圖中負(fù)值時(shí)畫圖軟件差值的結(jié)果,實(shí)際并沒(méi)負(fù)值。
第八章 地震勘探 地震干擾剖面調(diào)查 在一個(gè)新區(qū)進(jìn)行工作前,首先要了解測(cè)區(qū)內(nèi)存在的有效波和干擾波。為此必須首先進(jìn)行試驗(yàn)工作,了解規(guī)則和不規(guī)則干擾波的存在情況,以便選擇壓制干擾的觀測(cè)系統(tǒng)和設(shè)計(jì)采集數(shù)據(jù)的工作參數(shù)。干擾波和有效波之間在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面主要表現(xiàn)為視速度、波至?xí)r間、振幅和波形寬度的差異,在運(yùn)動(dòng)學(xué)方面主要表現(xiàn)為頻譜的差異,利用這些差異可以用來(lái)分辨出干擾波和有效波。干擾波調(diào)查剖面是一種小道間距、小偏移距、多個(gè)排列組成的剖面,干擾波調(diào)查是地震勘探野外工作中的重要步驟,了解測(cè)區(qū)內(nèi)的各種波動(dòng)的特征,對(duì)于干擾波采取相應(yīng)的措施,才能獲得良好的反射地震記錄。
在測(cè)線1上,我們做了一個(gè)干擾剖面排列,本次干擾剖面制作使用的工作參數(shù)為:偏移距0m,道間距2m,記錄道24 道,采樣數(shù)1024,時(shí)間間隔0.25ms。炮點(diǎn)位于0/2點(diǎn),檢波器為38Hz,整個(gè)實(shí)驗(yàn)剖面效果較好。
干擾剖面如圖所示:
根據(jù)干擾剖面調(diào)查可以得到以下結(jié)論:
。1)
直達(dá)波:V≈254m/s (2)
折射波:V≈1330 m/s。折射波與直達(dá)波在離震源16米處起跳。折射波離震源20米后較明顯,故折射波偏移距為20米。
。3)
反射波:反射波時(shí)窗為300至400ms。
。4)
面波法:偏移距為2-3米,道間距為1米,勘探深度為20~30米。
(5)
地震映象:偏移距為20米。
地震折射波法 折射波法是工程地震勘探中常用的方法,在解決工程、水文地質(zhì)問(wèn)題中常于探測(cè)地層的厚度、基巖起伏,斷層位置、潛水面深度等。折射波法是利用人工震源激發(fā)的地震波在地下介質(zhì)中傳播,當(dāng)通過(guò)波速不同的介質(zhì)界面時(shí),波就會(huì)改變?cè)瓉?lái)的傳播方向而產(chǎn)生折射。當(dāng)下層介質(zhì)的波速大于其上部介質(zhì)的波速時(shí),在波的入射角等于臨界角的情況下,折射波就會(huì)沿著速度界面?zhèn)鞑ィa(chǎn)生所謂的“滑行”波。這種沿著界面?zhèn)鞑サ?ldquo;滑行”波引起界面上各點(diǎn)的震動(dòng),并以新的形式傳至地面,在地面上觀測(cè)其到達(dá)的旅行時(shí)間和接收點(diǎn)到震源的距離,分析和解釋
時(shí)距曲線就可以了解地下的地質(zhì)情況。
本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)采用的雙重相遇觀測(cè)系統(tǒng),我們?cè)?、3號(hào)線分別做了4個(gè)24道,前一個(gè)排列的最后一個(gè)檢波器與后一個(gè)排列的第一個(gè)檢波器共點(diǎn),一個(gè)排列正向2個(gè)炮點(diǎn),反向2個(gè)炮點(diǎn),共計(jì)4個(gè)炮點(diǎn),其中近炮點(diǎn)炮檢距為0米,遠(yuǎn)炮點(diǎn)炮間距皆為20米,道間距為2米,采用24道38HZ檢波器接收。采樣時(shí)間間隔為0.25ms,記錄道1024道,道間距為2m,記錄時(shí)窗為300~400ms。
雙重相遇觀測(cè)系統(tǒng)如下 所示:
地震反射波法
地震波向地下深部傳播時(shí),在兩種地層的分界面上,無(wú)論界面的波阻抗增大還是減小都會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)。即使上下巖層的波速不變,只要密度發(fā)生變化,其分界面也能產(chǎn)生反射波,反射波法能夠直觀地反映地層界面的起伏變化,而且還能探測(cè)折射波法無(wú)法探測(cè)的隱伏低速層、空洞以及其他異常物體。在工程勘察中使用的淺層反射波法研究目標(biāo)是淺層分層、確定幾十米以內(nèi)的較小的地質(zhì)構(gòu)造以及尋找局部地質(zhì)體。
此次生產(chǎn)實(shí)習(xí)采用 共反射點(diǎn)水平疊加技術(shù) ,根據(jù)干擾波調(diào)查剖面、地層地質(zhì)條件和勘探目的確定道間距,疊加次數(shù)。在實(shí)際工作中一般采用單端放炮排列,炮點(diǎn)間距離按下式計(jì)算:
d=( N•△x) /2n v=d/△x 式中d為炮點(diǎn)間距; N為地震儀的記錄道數(shù);△x為道間距;n為疊加次數(shù);v為每次放炮后炮點(diǎn)移動(dòng)的道數(shù)。
在測(cè)區(qū)1、2線,分別利用反射波法進(jìn)行勘探,排列長(zhǎng)度約為46米,偏移距為8米,道間距為2米,采用24道38HZ檢波器,每次移動(dòng)4道(8米),最多疊加3次 共反射點(diǎn)疊加道集合及時(shí)距曲線如下圖所示:
地震面波法 地表震源不僅激發(fā)縱波和橫波,同時(shí)由于縱波和橫波的相互干涉疊加,會(huì)出現(xiàn)波型的轉(zhuǎn)換,使地下介質(zhì)按一定的軌跡運(yùn)動(dòng),形成一種新的能量很強(qiáng)且主要集中在地表附近的波動(dòng),稱為瑞利面波。瑞利面波沿地表由震源向外傳播,其波陣面是圓柱面,穿透深度相當(dāng)于它的波長(zhǎng);在自由表面附近沿波傳播方向的垂直平面內(nèi),瑞利面波指點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓,瑞利面波在層狀大地中不僅存在速度頻散還存在著復(fù)雜的面波模態(tài),對(duì)于給定的頻率,只有有限的速度與之對(duì)應(yīng),對(duì)于低頻,高階模態(tài)面波少且高階模態(tài)面波速度大于低階模態(tài)面波速度。
瑞利面波勘探的核心問(wèn)題是準(zhǔn)確地獲取不同頻率的面波的相速度Vr。同一頻率的Vr在水平方向的變化反映出地質(zhì)條件的橫向不均勻性,不同頻率的瑞利面波速度Vr在垂直方向的變化則反映出介質(zhì)在深度方向的不均勻性。由于面波相對(duì)于體波而言,其能量較強(qiáng),速度較低,容易分辨,因此在揭示地下地層結(jié)構(gòu)的物探方法中具有一定的優(yōu)越性。瑞利面波波速與介質(zhì)的密度和力學(xué)性質(zhì)有關(guān),面波速度的變化反映了巖土力學(xué)性質(zhì)的變化,從而可以提供地基承載力的信息。
我們?cè)跍y(cè)區(qū)1、2線分別利用面波法進(jìn)行勘探,排列長(zhǎng)度約為22米,偏移距為3米,道間距為1米,采用24道4HZ檢波器 (由于沒(méi)有 24 個(gè)4 4 Hz 檢波器故用了2 2- -3 3 個(gè)38Hz 檢波器代替)
,測(cè)完一個(gè)排列后,將前12個(gè)檢波器往后移作為另一個(gè)排列的12至24道記錄點(diǎn)間距為8米。
地震映像 地震映像(又稱為高密度地震勘探和地震多波勘探),)是基于反射波法中的最佳偏移距技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種常用淺層地層勘探方法。這種方法可以利用多種波作為有效波來(lái)進(jìn)行探測(cè),也可以根據(jù)探測(cè)的目的要求僅采用一種特定的波作為有效波。除常見(jiàn)的折射波、反射波、繞射波外,還可以利用有一定規(guī)律的面波、橫波和轉(zhuǎn)換波。在這種方法中,每一測(cè)點(diǎn)的波形記錄都采用相同的偏移距激發(fā)和接收。在該偏移距處接受到的有效波具有較好的性噪比和分辨率,能夠反映出地質(zhì)體沿垂直方向和水平方向的變化。
在測(cè)區(qū)1、2線,分別利用地震映像進(jìn)行勘探,采用單點(diǎn)激發(fā),兩個(gè)檢波器(一
個(gè)38Hz、一個(gè)4Hz)并列于同一測(cè)點(diǎn)接受地震信號(hào),激發(fā)點(diǎn)和檢波器之間距離保持不變(炮檢距為20米),同時(shí)向前移動(dòng)一定距離(5米)然后激發(fā),從而獲得一條地震映像剖面。記錄點(diǎn)位于激發(fā)點(diǎn)和接收點(diǎn)的中點(diǎn),每個(gè)記錄點(diǎn)記錄兩個(gè)文件一個(gè)為38Hz檢波器的,另一個(gè)為4Hz檢波器的,但是在接收機(jī)上只顯示4Hz檢波器的地震信息。
雁山地震勘探成果以及分析 我們組對(duì)雁山測(cè)區(qū) 1 線和 2 線進(jìn)行了地震折射波法勘探。折射波法勘探偏移距選取為 20m,道間距 2 米。時(shí)距曲線如下圖所示,從時(shí)距曲 線圖中可看地下并無(wú)異常體存在,地下介質(zhì)明顯呈層狀分布,結(jié)合電法資料可推斷地下介質(zhì)分兩層。
折射波時(shí)距曲線排列一
折射波時(shí)距曲線圖排列二
反射波疊加圖
反射波綜合剖面圖
面波能譜圖
地震映像圖
工作總結(jié) 首先很高興此次野外實(shí)習(xí)能順利如期的完成,它是老師和同學(xué)們一起共同努力的成果。此次馬面物探生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們大學(xué)四年中專業(yè)知識(shí)理論和實(shí)踐中最為重要的二個(gè)月,因?yàn)閺拇笠坏酱笕覀兌贾皇菍W(xué)習(xí)本專業(yè)的理論、基礎(chǔ)知識(shí),從認(rèn)識(shí)性和理解性都還不夠充分。經(jīng)過(guò)一個(gè)半月的野外工作,把理論用于實(shí)踐,我對(duì)物探野外施工的具體步驟、工作規(guī)范及野外數(shù)據(jù)的記錄格式、手繪圖,特別是在物探儀器的操作方面有了很大的進(jìn)步,也提升了自己的動(dòng)手能力。
總之,通過(guò)這次的野外實(shí)習(xí),我收獲頗豐。首先是在出野外前的準(zhǔn)備工作方面,包括對(duì)野外勘探儀器和各種相關(guān)輔助工具進(jìn)行全面的
檢查,確保到達(dá)工區(qū)測(cè)量時(shí)儀器的狀態(tài)良好,能進(jìn)行正常的作業(yè)。其次是在野外作業(yè)時(shí)隊(duì)友間要分工明確,才能提高工作效率;采集數(shù)據(jù)要盡量避開(kāi)較大的干擾,才能獲得信噪比較高的數(shù)據(jù);在遇到測(cè)量的數(shù)據(jù)偏離過(guò)大或測(cè)量數(shù)據(jù)很不合理時(shí),要重測(cè)幾次,如果還不可靠,需及時(shí)對(duì)儀器及其相關(guān)線路進(jìn)行檢查,這樣才能獲得更優(yōu)的數(shù)據(jù);電法測(cè)量時(shí)需及時(shí)手繪圖;最后,要對(duì)在同一個(gè)測(cè)區(qū)的所有測(cè)量方法所繪出的圖件進(jìn)行對(duì)比,綜合推斷出勘探目標(biāo)及相關(guān)地質(zhì)圖件。
此外,我也看到了此次實(shí)習(xí)中存在的不足:首先是對(duì)每種物探方法的使用儀器不清楚,準(zhǔn)備工作不到位,其次是我們對(duì)專業(yè)知識(shí)、理論認(rèn)識(shí)不足,很多概念模糊不清,導(dǎo)致不能夠?qū)σ巴獾牡刭|(zhì)異常和假的數(shù)據(jù)異常進(jìn)行區(qū)分,記錄了假異常數(shù)據(jù)。再者對(duì)野外工作記錄的不夠詳細(xì),包括具體的地形情況,數(shù)據(jù)處理中所需要的參數(shù),
結(jié)語(yǔ) 在此次生產(chǎn)實(shí)習(xí)的整個(gè)過(guò)程中,我們組的成員在歐老師的帶領(lǐng)下積極的工作,認(rèn)真的學(xué)習(xí),使得野外實(shí)習(xí)順利的完成,在此感謝歐老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助。這次野外實(shí)習(xí)的過(guò)程,讓我對(duì)物探野外知識(shí)有了一個(gè)理性的認(rèn)識(shí);親身的體驗(yàn)了物探工作,處理及了解了不少問(wèn)題,學(xué)到了不少技能,為今后的物探工作打下了一定的基礎(chǔ)。在以后的工作中,我當(dāng)再接再厲的學(xué)習(xí)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn),體現(xiàn)自我價(jià)值服務(wù)于社會(huì)!
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