地球物理學實習報告範文
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篇一：地球物理學實習報告
實習目的與要求;
1。瞭解工作區的地質情況，包括地層構造礦化特徵;
2。學會按不同比例尺佈置測網掌握地面測量的方法;
3。掌握能譜儀RS—125及FD—3017等放射;
4。初步學會放射性測量工作成果報告的編寫及各種圖;
2。2放射性勘探的基本原理;放射性勘探又稱放射性測量或“伽瑪法”;FD—3017測氡儀是一種新型的瞬時測樣儀器，它;本儀器除了應
放射性勘探
2。1 實習目的與要求
1。 瞭解工作區的地質情況，包括地層構造礦化特徵，能夠辨認出該區的主要巖性和找礦標誌。
2。 學會按不同比例尺佈置測網掌握地面測量的方法。
3。 掌握能譜儀RS—125及FD—3017等放射性測量儀器的標定及三性檢查。
4。 初步學會放射性測量工作成果報告的編寫及各種圖件的繪製。
2。2 放射性勘探的基本原理
放射性勘探又稱放射性測量或“伽瑪法”。藉助於地殼內天然放射性元素衰變放出的α、β、γ 射線，穿過物質時，將產生遊離，熒光等特殊的物理現象，人們根據放射性射線的物理性質利用專門儀器（如輻射儀、射氣儀等），透過測量放射性元素的射線強度或射氣濃度來尋找放射性礦床以及解決有關地質問題的一中物探方法。不同的放射性衰變具有特定的能譜，稱為射線能譜。各種天然放射性元素衰變 時，放出的α粒子能量為4~10兆電子伏。一定的放射性元素所放出的α粒子能量是一定的。Β射線的能量可自零到某一最大值（一般低於15兆電子伏）之間變化。γ射線有幾種能量的γ光子。某種原子核發出的各種能量的γ光子的集合，稱為該核的γ能譜。各種天然放射性元素的γ射線能量一般為幾十千電子伏到幾兆電子伏。一定的放射性元素所放出的γ射線能量是一定的。故測定放射效能譜，特別是γ射線能譜，可以區分不同的放射性元素。例如40鉀、鈾系和釷系放射的γ射線儀器譜上各在1。46、1。76、2。62兆電子伏處有特徵峰，故分別測定1。3—1。6、1。6—2。2和2。2—2。9兆電子伏3個能量間隔內的γ射線的放射性強度，就可能區分放射性元素是屬於40鉀、鈾系或釷系。
FD—3017測氡儀是一種新型的瞬時測樣儀器，它利用靜電收集氛衰變的第一代字型RaA作為測量物件，定量測定土壤、空氣或水中氡濃度，其特點是沒有探測器汙染問題，也不存在釷射氣的干擾影響，並且具有較高靈敏度，操作簡便，現場課獲取結果等優點。
本儀器除了應用於放射性找礦的射氣測量及水化找礦的水中氡濃度測定外，還可以應用於尋找地下水源、地定予報、放化測鐳、環境保護及科研教學等部門的測氡工作。
2。3 野外工作方法
1。 詳查
1） 測網布置：詳測主要採用面積測量。首先應按選定的比例尺佈置測網，要求20米一個測點。基線應該平行於測區主要構造或地層走向，測線垂直或斜交主要構造和地層走向。基線用經緯儀森林羅盤儀或測繩測定，測線垂直基線佈置。實習中採用羅盤81定向，用測繩和地形校正板定距離。利用花杆和明顯的地形地物作為羅盤定向的標誌物。
2） 詳查沿佈置的測線按比例尺所規定的點距測量，遇到異常點加密點距。沿測線測量過程中，要照顧測線兩側（不超過測線距）以免漏掉異常。
3） 射氣測量。打孔後將取樣器放入孔中，取樣四周要踩緊，以免大氣加入而影響測量結果。工作中要注意抽氣系統是否漏氣。遇到有水的地方，要避免降水抽入儀器中，其它的方法與詳查相同。
4） 質量檢查：可採用自檢，互檢，專門檢查等方式進行。檢查工作量一班不少於總工作量的10%。本次實習中採用自檢，詳查、射氣測量每組各檢查本組有異常或有懷疑的一條測線，注意：檢查的測點數不能少於總工作量的10%。
瞬變電磁法工作原理
瞬變電磁法的測深原理又可以“菸圈”效應形象地加以闡明，如圖所示，地表接受的二次電磁場是地下感應渦流產生的，其渦流以等效電流環鄉下並向外擴散，形成菸圈。隨著時間的推移，菸圈的傳播與分佈將受地下介質的影響，這樣從“菸圈效應”的觀點看，可得早期瞬變電磁場是地表感應電流產生的，反映淺部電性分佈;晚期瞬變電磁場主要是由深部的感應電流產生的，反映深部的電性分佈。因此，觀測和研究大地瞬變電磁隨時間的變化規律，可以探測大地電性的垂向變化，這邊是瞬變電磁測深的原理。
當發射回線的穩定電流突然切斷後，根據感應理論，發射回線中電流突然變化必將在其周圍產生磁場、該磁場稱為一次磁場。一次磁場在周圍傳播過程中，如遇地下良導體的地質體，將在其內部激發產生感應電流，又稱渦流或二次電流。
由於二次電流隨時間變化，因而在其周圍又產生新的磁場，稱二次磁場。由於良導電礦體內感應電流的熱損耗，二次磁場大致按指數規律隨時間衰減，二次磁場只要來源於良導電礦體內的感應電流，因此它包含著與礦體有關的地質資訊。二次磁場透過接收回線來觀測，並對所觀測的資料進行分析和處理，進而來解釋地下礦體及相關物理引數。
瞬變電磁法野外工作有動源回線組合;定源回線組合方式，一般來說，在給定的條件下，選擇最佳的野外工作回線受許多因素的影響，主要有：目的物的特性;地質環境;電磁噪聲干擾。動源回線組合的靈敏度隨位置的變動是均勻的;定源回線組合的靈敏度隨離開發射圈的距離而降低。
在不知道目的物的埋深、或要求勘探測度較淺及做地質普查時採用動源回線組合，而大固定源回線組合可以提供高磁矩，為了深部找礦，因採用大固定回線組合。
磁源瞬變電磁法可以在地面、海洋、井中和空中進行。但在本文只要介紹地面和空中的組合型別。
3。2 測區與測網的選擇
測區的選擇主要是根據地質任務要求和測區的地質或礦產地質情況決定的，並且應兼顧施工方便、資料完整、布點經濟、以及儘量顧及與其他物化探方法的測區範圍一致。 測網的選擇主要考慮地質任務是屬普查還是詳查而確定，選擇原則為：
1） 首先選定回線的邊長：一般需要結合地質任務、地質物件的規模、埋深及電性等作為依據做數值或物理模擬工作，依據這些正演結果並結合準備使用的測網密度合理地加以選定。一般選擇原則為：回線連長L大致與探測物件的埋深相近。
2） 踏勘剖面：這是通常的工作設計中必須附有的資料，目的在於提供投入方法有效性及工作技術設計方面的依據。剖面一般佈置於已知礦點或其他物探方法的異常點上，剖面點距一般選為回線邊長L或L/2。
3） 面積普查性工作的測網：一般選線距等於L，點距為L或L/2。
4） 異常詳查工作的測網：應加密點、線距等於L/2或L/4，L一旦選定一般不再縮小。
5） 精測剖面：精測剖面資料用於對異常的定量或半定量計算，一般對於已發現的有望異常點都要求佈置精測剖面。
3。3 儀器裝置
2個蓄電池，連線導線，terra—tem瞬變電磁儀，兩個線圈框
3。4 野外資料採集
1。 地點：江西省南昌市梅嶺前進村。
2。 目的：利用terra—tem瞬變電磁儀對該地區構造進行探測。
3。 工作內容：（1）定點：選取基點，開始工作
（2）測線佈置：重疊回線組合和方形回線。
（3）按照說明書把儀器和電纜回線連線好，注意子母頭和回線正負。
（4）把所有儀器都連線好後開始儀器操作。
2。 資料整理
1） 詳查、射氣測量當天測的資料，應該在當天登到正規實際材料圖上並上墨。
2） 背景值及異常值的確定。
3） 按標準圖件的規定，進行有關圖件的繪製。
4） 圖件上色
原則：地層由新到老。放射性場由低到高，顏色由淺到深，一般偏高場為淡黃色，高
場為淡藍色，異常場為紅色。
3。 實際測網布置
測線距50米，測點距20米，測線方向310度。
篇二：地球物理學實習報告
一、前言
地球物理勘探簡稱"物探" ，即用物理的原理研究地質構造和解決找礦勘探中問題的方法。它是以各種岩石和礦石的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質的差異為研究基礎，用不同的物理方法和物探儀器，探測天然的或人工的地球物理場的變化，透過分析、研究所獲得的物探資料，推斷、解釋地質構造和礦產分佈情況，目前主要的物探方法有：重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等。依據工作空間的不同，又可分為：地面物探、航空物探、海洋物探、井中物探等。
地下賦存的巖（礦）體或地質構造基於它們所具有的物理性質﹑規模大小及所處的位置﹐都有相應的物理現象反映到地表或地表附近﹐這種物理現象是地球整體物理現象的一部分。地球物理勘探的主要工作內容是利用相適應的儀器（見地質儀器） 測量﹑接收工作區域的各種物理現象的資訊﹐應用有效的處理方法從中提取出需要的資訊﹐並根據巖（礦）體或構造和圍巖的物性差異﹐結合地質條件進行分析﹐做出地質解釋﹐推斷探測物件在地下賦存的位置﹑大小範圍和產狀﹐以及反映相應物性特徵的物理量等﹐作出相應的解釋推斷的圖件。地理物理勘探是地質調查和地質學研究不可缺少的一種手段和方法。
地球物理勘探所給出的是根據物理現象對地質體或地質構造做出解釋推斷的結果﹐因此﹐它是間接的勘探方法。此外﹐用地球物理方法研究或勘查地質體或地質構造 ﹐是根據測量資料或所觀測的地球物理場求解場源體的問題﹐是地球物理場的反演的問題﹐而反演的結果一般是多解的﹐因此﹐地球物理勘探存在多解性的問題。為了獲得更準確更有效的解釋結果﹐一般儘可能透過多種物探方法配合﹐進行對比研究﹐同時﹐要注重與地質調查和地質理論的研究相結合﹐進行綜合分析判斷。
地球物理勘探是一門實踐性極強、科技含量極高的一門應用性學科，具體工作方法是從不同的時間、空間角度去觀測物件的響應資訊，而把握這些響應資訊需要藉助現代儀器、觀測技術、解譯技術。
本次認識實習的目的是：認識物探裝備和基本的野外工作方法步驟，培養和提高專業興趣、明確在今後的專業學習中需要重點把握的課程和知識點。
本次認識實習的內容是：瞭解一下七種儀器和相應的地球物理勘探方法：SQ—3C星雙頻激電儀（雙頻激電法）、EH—4電導率儀（電磁測深法）、SIR—3000探底雷達（地質雷達法）、WDC—3高密度電法儀器（高密度電法）、（淺層地震勘探）、WTEM—1D瞬變電磁儀（瞬變電磁法）、WYQ型高精度磁力儀（高精度測磁）。
本次認識實習的任務是：瞭解一起的裝置組成、配件和結構;瞭解基本工作原理和方法;瞭解相關工作佈置;明確需要學習的相關課程。
二、實習內容
1雙頻激電法
1。1方法原理
雙頻激電方法是由中南大學中國工程院院士何繼善教授20世紀80年代提出與實現的，是地球物理領域唯一的一種由中國人提出原理、由中國人發明儀器的方法技術，在我國各地及國外得到了推廣，是一種頻率域地球物理勘探方法。雙頻激電法在我國找礦與找地水等方面的成功應用，引導人們嘗試應用在探測地下采空區。
雙頻激電法的核心是把兩種頻率的方波電流疊加起來，形成雙頻組合電流（高、低兩種
頻率），同時供入並同時測量該兩種頻率的電流經大地傳導後的電位差。雙頻激電法的中心思想是把兩種頻率的方波電流疊加起來，形成雙頻組合電流，同時供入地下接收來自地下的含有兩個主頻率（也含其他頻率成分）的激電總場的電位差資訊經過儀器內部的放大、選頻、檢波等一系列步驟一次同時得到低頻電位差△V（fL）和高頻電位差△V（fH），同樣可以計算視幅頻率Fs。
雙頻激電不需要在斷電後測量△V2，要求的供電電流比時間域小几十倍，因而裝置輕便、效率高;雙頻激電也不需要變頻，一次觀測，可同時獲得低頻電位差△V（fL）和高頻電位差V（fH）兩個資料，進一步提高了效率。又因雙頻同時供電，同時測量，一些偶然因素對低頻電位差△V（fL）和高頻電位差V（fH）的干擾相同，計算Fs時因相減而抵消，從而提高了精度。
雙頻道激電法具有儀器輕便、快速、成本低、抗干擾能力強、測量精度高且不需穩流等特點，因此雙頻道激電法適合於大面積快速普查，且可詳查尋找金屬礦和煤田，也能用於水文、地質工作，特別是適合山區工作。
1。2工作佈置
頻率域激電中觀測方案有很多種，目前較為常用的只有三種：變頻方案、奇次諧波方案與偽隨機訊號方案。雙頻激電觀測方案是一種最簡單的偽隨機訊號方案。
任何勘探方法都必須同時考慮地質效果和勘探成本。雙頻道激電法在兼顧這兩方面有明顯的優越性，它可以用較低成本獲得較多的地質資訊。根據實際的地質情況和勘探任務，可以採用下列一種或幾種觀測系統：
（一 ）雙 頻 道幅頻測量：以測量高、低頻振幅為基礎，同時測量高、低頻率電位差的幅值VG和VD幾，並計算視幅頻率Fs。這種觀測系統輕便、觀測速度快、信噪比高，精度高，可以作為普查的基本方法。
（二）雙頻道振幅一相位測量：除了同時測量雙頻振幅之外，還同時測量雙頻相位φ。雙頻振幅可計算出視幅頻率Fs，它可以用來發現異常。而且，根據雙頻相位的相對大小，可以一級近似地預測地下極化體時間常數τ的範圍。
（三 ）雙 頻 道頻譜測量：為詳細研究異常，瞭解地下極化體的細節，除了雙頻道相位測量（在普查階段即可獲得一定的`詳查資訊）外，還可利用多引數、雙頻道頻譜測量。
1。3工作成果及認識體會
5號點I=44。0 Fs=—9。6
6號點I=38。6 Fs=—15。7
7號點I=38。7 Fs=13。1
8號點I=38。9 Fs=18。4
9號點I=40。0 Fs=21
10號點I=41。0 Fs=27
雙頻激電法的基本工作原理雖來源於激發激化方法，但與傳統的直流和交流激發極化法相比，具有以下優點：
1雙頻激電法觀測方案中兩種頻率可根據需要人為選擇，且二者的振幅接近;
2傳送電流的變化對雙頻觀測結果的影響可以忽略;
3雙頻激電的抗干擾能力強;
4雙頻激電的觀測裝置輕便;
5雙頻激電法快速、靈活;
6雙頻激電儀穩定性好、觀測精度高;
7雙頻激電法可以方便地抑制電磁禍合影響。
2電磁測深法
2。1方法原理
EH一4電磁儀是由美國EMI電磁儀器公司與GEOMETRICS公司聯合開發的STRATAGEM（TM）電導率成像系統，是一種行動式、能測量地層電阻率的先進儀器。該系統使用天然的和人工的電磁場訊號，能在各種地形上產生電導率連續剖面。系統同時測量遠處的天然場源和人工源激發的電場和磁場來計算大地電阻率。測量是在和地下研究深度相對應的頻帶上進行。頻率較高的資料反應淺部的特徵，頻率較低的資料反應較深地層的資訊。
EH一4屯磁儀的設計原理是應用大地電磁探深法。大地電磁探深法簡稱MT，是利用交變電磁場研究地球電性結構的一種地球物理勘探方法。理論為：在均勻各向同性介質中，大地電磁場有以下特徵：
（1）Ex只與Hy有關（或Ey只與Hx有關），EZ和HZ都為零，E與H互相垂直並分別與傳播方向正交;
（2）電場分量和電場分量的振幅和相位不僅與介質的電阻率及電磁場的頻率有關，而且與入射大地電磁場的性質有關：關：
Z （ω， z） = Ex （ z） / Hy （ z） = （πρμf ） 1/ 2 ×（1 – i） （1）
由式（1） 求得電阻率為
ρ = （1/ 5 f ） ×（ E/ H） 2 = [ Z （ω， z） ]2/ （ωμ） （2）
式中μ為真空磁導率，ρ是電阻率，單位是Ω。 m ， E的單位是mV/ km ， H 的單位是nT ， f 為電磁波頻率。
因此單用電場或磁場分量來研究或確定介質的電阻率是不可能的。但是電場分量與磁場分量之比，即阻抗卻只與介質的電阻率和電磁波頻率有關。在一般的非均勻介質中，不是介質的真實電阻率，而是在電磁場分佈範圍內，介質電阻率的綜合反映，稱為視電阻率。表面阻抗的完整描述是含有四個元素的張量，每個元素與場的正交分量有關： E Zxy Hx
=
Ey Zyy Hy
由於不同種類的岩石電阻率存在明顯的差異，透過研究電阻率差異，來研究地下電性介面，依此來區分地下異常體，獲得研究物件的地質構造。EH一4電磁成象系統同時記錄互相垂直的電磁場分量，計算阻抗張量，依此解釋複雜的地質構造。
2。2工作佈置
EH—4電磁儀可以用於單點測量，也可以用於剖面測量。單點測量適用於測點之間電阻率變化不劇烈的情況。它給出接收點下垂向電阻率分佈的估計。剖面測量適用於預測電阻率延測向有變化的區域。它能提供垂向和側向電阻率分佈，沿特定的方向在相鄰測站採集資料，並把這些資料一起處理。剖面可以沿任意方向佈設，不必沿嚴格的直線。在實際施工中，一般使用剖面測量工作方式，因為此方式能充分發揮系統訊號處理軟體的能力。
2。3工作成果及認識體會
圖表！！！
利用連續電導率剖面儀（EH—4）進行野外資料採集時，布極簡單，且資料採集自動化，採集速度快，工作效率高，可以輕而易舉實現密點連續測量（首尾相連），進行連續觀察;
連續電導率剖面儀（EH—4）可以達到較深的探測深度，資料採集量大，提高了探測精度; 採集的資料處理簡單、快速，處理結果以圖形的方式出現，比較直觀，便於進一步解釋分析。
3地質雷達法
3。1方法原理
創始於1969年的美國地球物理探測公司（Geophysical Survey Systems， Inc。簡稱GSSI），是世界上第一家專業研製探地雷達的公司。該公司是目前世界上最好的探地雷達的生產廠家，它最新推出的行動式SIR—3000型探地雷達儀，其主機與顯示器便是整合在一起的，其重量僅4。1千克（包括電池），具有輕便及操作簡單的特點。
探地雷達又名地質雷達，探地雷達是根據高頻脈衝電磁波在地下介質中的傳播特性，特別是在不同介電特性介質之間的反射及繞射等波動規律，來探測地下結構和特性的地球物理方法。它利用一個天線發射高頻電磁波，另一個天線接收來自地下介面的電磁波。由於電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁場強度與波形將隨所透過介質的介電性質及幾何形態而變化。因此，根據接收到波的旅行時間（亦稱雙程走時）、幅度與波形資料，可推斷介質的結構。
探地雷達成像機理，雷達子波以寬頻帶短脈衝形式透過發射天線不斷地向地下介質發射的過程，雷達子波它遇到電性差異的地層或目標體便反射回地面，由接收天線接收。高頻電磁波在傳播時，其路徑、波場強度與波形將隨所透過介質的電性及幾何形態而變化，故透過對時域波形的採集、處理與分析，可確定地下介面或地質體的空間位置及結構。
3。2工作佈置
一般來說，探地雷達現場測量時，通常採用兩種觀測方式來進行，如剖面法和寬角法。 1剖面法：剖面法測量方式是發射天線（T）和接收天線（R）以固定間距沿測線同步移動進行觀測的一種測量方式。其記錄是一張時間剖面圖，這種測量可反映地下介質同一深處的反射訊號。
2寬角法：寬角法測量方式是發射天線固定在地表某點，接收天線沿地表逐點移動，此時的記錄是電磁波透過地下各不同層的傳播時間，從而反映了不同層介質的速度分佈。
而雷達取樣方式有三種：
1按點取樣方法。
2按距離取樣方式，帶測距輪。
3按時間取樣方式。
3。3工作成果及認識體會
探地雷達在探測淺層的埋藏體及解決淺層工程地質問題方面，與地震、電阻率法、激發極化法、重力勘探、測井、磁法勘探等各種方法相比，具有以下方面的優勢，具體體現在以下方面：
1高解析度工作頻率可達，分辨可達數釐米，再加上利用高效能的計算機分析處理取得的資料資料，使得物體電磁波反射訊號準確無誤的顯示，由此確定目的體的尺寸，幾何特徵及物理特徵。
2無損性是一種新興的不用打鑽可以探測淺部地下環境特徵的探測方法，可以安全的應用在城市和正在建設中的施工現場，工作場地條件寬鬆，適應性強。
3高效性探地雷達儀器輕便，從資料採集到處理成像一體化，裝置簡單，
4操作簡單，取樣迅速，實時顯示，可連續探測，工作人員少，效率高。
5抗干擾能力強它可以在各種環境下正常工作。
6探測目標的廣泛性探地雷達對媒質的三個電磁特性介電常數、電導率和磁導率的改變都可探測，這樣探地雷達不僅可探測金屬目標而且可探測非金屬目標。
工作佈置
佈線，野外佈線基本上應按測地佈設的有點位鋪設導線，應注意之點是，若線架上剩有導線，由於纏線上架上的導線相當於一組”有鐵芯的多匝感應線圈”，觀測時會產生極強的感應場，與全部鋪地面上的觀測結果相比觀測結果發生嚴重畸變，所以線上架上，剩導線最好是將其呈s型鋪於地面之上，野外工作中常遇到鐵路及地下金屬管道，能引起很強的瞬變電磁響應異常，工作中應儘量避開這些導體佈線，嚴禁在電力高壓線附近觀測，供電電線是重要的輔助裝置要求每公里的電阻小於6歐姆，導線的絕緣性要好及質軟耐磨，工作中應定期檢查，以保障野外有足夠大的電流及良好的絕緣狀況。
干擾電平的觀測，各個觀測點的干擾電平並不一樣，為確定每個晚期觀測點的觀測精度，必須在每個測點上或相間幾個測點上實測千擾電平，這種測量一般是讓傳送電流送入匹配負荷的方法檢，下擾電平以下的資料己不可靠，僅供參考。
疊加次數和觀測時間範圍的選擇，為了提高觀測資料的信噪比，採用了累加平均取數的技術，一般來說在實際工作中希望在儘可能寬的時間範圍內記錄到有用訊號，而疊加次數希望取得少些，以提高觀測速度，這兩點主要取決於測區內所用觀測裝置的信噪比。
工作成果及認識體會
同屬於感應類電磁法的頻率域電磁法相比，瞬變電磁法具有以下特點：
1可以使用同點裝置，這種裝置的體積效應小，橫向解析度高觀測純異常，消除了頻率域的裝置藕合噪聲，受地形起伏影響小;
2由於可根據訊號到達時間瞭解訊號源的深度，根據訊號的時間特性瞭解訊號源的導電性，因而區分導電覆蓋層和導電圍巖的能力比較強;
3線框敷設的方位、形狀以及發收距等方面的誤差影響相對較小，因而，測地工作簡單、工作效率高;
4由於發射場能量分佈於較寬的頻帶上，信噪比往往較低，更容易受天然和人文干擾電磁訊號的影響。
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