中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院。
地球物理勘查课程作业2(共 3 次作业)
学习层次:专科涉及章节:第3章 ——第4 章。
1、简述重力场随时间变化的类型以及各自原因、特点。
2、重力异常定义,观测重力值与正常重力之间产生差别的原因是什么
3、 引起重力异常的条件有哪些。
4、 简述岩(矿)石的密度的一般规律。
5、 简述重力预查、普查、详查、细测的工作区域和工作目的。
6、简述重力四种校正的基本概念;
7、简述重力四种校正的基本方法
8、简述三种重力异常的定义。
9、简述三种重力异常的物理含义。
10、简述重力勘探的应用。
11、什么是电法勘探,有什么特点。
12、什么是电阻率法。
13、主要岩矿石电阻率及其变化范围,影响电阻率的主要因素。
14、视电阻率定义是什么,影响视电阻率的因素有哪些。
15、电剖面法的装置特点是什么,以及有哪些类型,各种类型的使用目的。
参***。1、(1)长期变化。
原因:地壳内部的物质运动,如岩浆活动、构造运动、板块运动有关。
特点:变化十分缓慢、幅度小,在短时间内变化很弱,故在重力勘探中不予考虑。
(2)短期变化(日变化)
原因:地球与太阳、月亮之间的相互位置变化引起(即与天体运动有关)。
特点:周期短(24小时)、变化幅度较大,可达2 ~ 3 。
2、 在重力勘探中,由地下岩(矿)石密度分布不均匀所引起的重力变化称为重力异常。
观测重力值与正常重力之间产生差别的原因。
重力观测是在地球的自然表面上而不是在大地水准面上进行的(自然表面与大地水准面间的物质及测点与大地水准面间的高差会引起重力的变化);
地壳内物质密度的不均匀分布;
重力日变化;
3、① 探测对象与围岩要有一定的密度差。
岩层密度必须在横向上有变化,即岩层内要有密度不同的地质体存在,或岩层要有一定的构造形态。
剩余质量不能太小(即探测对象要有一定的规模);
探测对象不能埋藏过深;
例如,△m=50万吨的球形矿体,当中心埋深为100米,可产生355 μgal 的异常,当中心埋深为1000米; 则只能产生3.4 μgal的异常,该强度的异常仪器不能观测到。);
干扰场不能太强或具有明显的特征。
4、(1)火成(岩浆)岩密度>变质岩密度>沉积岩密度。
2)火成岩(2.5~3.6 g /cm)
由酸性 →中性 →基性、超基性,密度逐渐增大。
同一岩体不同岩相带σ不同,由边缘相 →中心相, σ逐渐增大。
同一成分的火成岩,喷出岩 σ 小于侵入岩 σ
年代老的岩体的密度小于新岩体的密度σ
3)沉积岩(1.6~2.7 g /cm)
沉积岩的密度主要取决岩石的孔隙度及岩石所处的构造部位。
浅部岩石的密度小于深部岩石的密度。
年代老的岩层的密度大于年代新岩层的密度。
4)变质岩(2.6~2.8 g /cm)
变质岩的密度大于原岩的密度;变质程度越深,密度越大。
动力变质而使岩石破碎,则密度减小。
5、(1)重力预查。
在重力测量的“空白区”中进行的大范围、小比例尺的重力测量。
目的:大地构造的基本轮廓(如断裂带、岩体的分布等)的资料。
2)重力普查。
在有进一步工作价值的地区开展的重力测量。
目的:划分区域地质构造、圈定岩体及储油构造,比较确切地指示成矿远景区。
3)重力详查。
在成矿远景区(或成矿有利地段)进行的重力测量。
目的:详细地研究工区重力异常的规律和特点,寻找局部构造或岩、矿体。
4)重力细测。
在已发现的储油、气构造、煤盆地,以及成矿有利的岩、矿体上进行的重力测量。
目的:构造、岩体、矿体的形态及产状。
6、地形校正:地形起伏往往使得测点周围的物质不能处于同一水准面内,对实测重力异常造成干扰,必须通过地形校正予以消除。
中间层校正:经地形校正后,测点周围的地形变成水准面,但测点所在水准面与大地水准面或基准面(总基点所在水准面)间还存在着一个水平物质层,消除这一物质层的影响就是中间层校正。
高度校正:经地形、中间层校正后,测点与大地水准面或基准面间还存在一个高度差△h,要消除这一高度差对实测的影响,就要进行高度校正。
正常场校正:测点o的重力观测值经上述三项校正后,已经将其中正常重力值部分归算到o'点所在的水准面上,但是如果o'与a点不在同一纬度上,则o'点与a点还存在因纬度不同而带来的正常重力值的影响,这一影响必须去掉。
7、地形校正校正办法:除去测点所在水准面以上的多余物质,并将水准面以下空缺的部分用物质填补起来。
中间层校正校正办法:中间层可当作一个厚度为△h,密度为σ的无限大水平均匀物质面,其校正公式为:
g中=-0.419·σ·h
测点高于大地水准面或基准面时,△h取正,反之取负。中间层密度通常取为2.67g/cm3。
高度校正校正办法:若把地球当作密度均匀同心层分布的旋转椭球体时,地面每升高1m重力减小约所以高度校正值δg高为:
g高=3.086△h
测点高于大地水准面或基准面时,△h取正,反之取负。
正常场校正校正办法:①在大面积测量时,按1901—1909赫尔默特公式计算正常重力值,再从观测值中减掉它;②在小面积重力测量中按下式计算:
gφ=-8.14sin2φ·d
在北半球,当测点位于总基点以北时d取正号,反之取负号,单位km,φ为总基点纬度或测区的平均纬度。
8、布格异常经地形校正、高度校正、中间层校正和正常场校正后的重力异常。
△g=g观+δg地+ δg布+δg正-g0称布格异常。
自由空间异常是将重力观测值归算到同一纬度的大地水准面上,所以只有高度校正和正常场校正。
均衡异常△g均反按下式计算:
△g均=g观+δg均-
称为完全均衡校正。
包括两方面内容:
1)按不同补偿模式将地壳调整为具有正常密度的地壳;
2)进行全球范围的地形校正、中间层校正和高度校正。
9、布格异常包含了地壳内各种偏离正常密度分布的矿体与构造的影响,也包括了地壳下界面起伏而在横向上相对于上地幔质量的巨大亏损(山区)或盈余(海洋)的影响。
g空反映的是实际地球的形状和质量与大地椭球的偏差。在一定程度上反映地壳的。
均衡状态,只有在区域测量中才有意义。
均衡异常反映了地壳内的均衡补偿情况,是研究地壳构造变动的重要资料。
10、一、在地壳深部构造研究中的应用。
主要是确定地壳深部各种物质层之间的密度分界面的起伏。
二、在区域地质构造研究中的应用。
(1)划分大地构造单元。
大地构造单元是指地槽区(褶皱区)和地台区。
(2)研究区域地质构造,**油、气田远景区。
三、在寻找金属矿与非金属矿中的应用。
四、在△平面等值线图上确定断裂构造的若干标志。
线性重力高与重力低之间的过渡带。
异常轴线明显错动的部位。
串珠状的异常带。
两侧异常特征明显不同的分界线。
封闭异常等值线突然变宽或变窄的部位。
等值线同形扭曲部位。
11、它是以岩、矿石的电学性质(如导电性)差异为基础,通过观测和研究与这些电性差异有关的(天然或人工)电场或电磁场分布规律来查明地下地质构造及有用矿产的一种物探方法,称为“电法”。
特点,可用“三多”、“两广”来慨括。
可利用的物性参数多。
利用场源多。
方法种类多。
两广: 应用空间广, 应用范围广。
12、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。
13、● 沉 < 变 < 火。
沉积岩: 10 ~102ω ·m
● 火成岩: 102 ~106ω ·m
● 变质岩:介于两者之间。
影响电阻率的主要因素。
1)矿物成分、含量及结构。
金属矿物含量↑,电阻率↓
结构:侵染状 > 细脉状。
2)岩矿石的孔隙度、湿度。
孔隙度↑,含水量↑,电阻率↓
风化带、破碎带,含水量↑,电阻率↓
3)水溶液矿化度。
矿化度↑,电阻率↓
4)温度。温度t ↑,溶解度↑,离子活性↑,电阻率↓
结冰时,电阻率↑
5)压力。压力↑,孔隙度↓,电阻率↑
超过压力极限,岩石破碎,电阻率↓
6)构造层的影响。
这种层状构造岩石的。
电阻率,则具有非各向同性,即沿层理方向的电阻率小于。
垂直沿层理方向的电阻率
14、视电阻率 ——在电场有效作用范围内各种地质体电阻率的综合影响值。
影响视电阻率的因素。
电极装置—供电电极(a、b)及测量电极(m、n)的排列形式和移动方式。
电极装置类型及电极距的大小。
测点相对于地质体的位置;
电场有效作用范围内各种地质体的真电阻率;
各地质体的分布状态(即形状、大小、埋深及相对位置)
15、装置特点:各电极间距离保持不变,使整个或部分装置沿着测线移动,逐点测量视电阻率的值。所得到的ρs曲线是反映测线下某一深度范围内不同电性物质沿水平方向的分布情况。
主要分为:联合剖面法主要用于探测产状陡倾的良导薄脉(矿脉、断层、含水破碎带)及良导球状矿体。
中间梯度法主要用来寻找陡倾的高阻薄脉(如石英脉、伟晶岩脉等)
对称剖面法了解同一剖面上两种深度范围内导电性有差异的地质体的分布情况。
偶极剖面法。
地球物理勘查阶段性作业1 答案
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