《物探方法技术》PPT课件.ppt

物探方法技术,昆 明 理 工 大 学国土资源工程学院李文尧,物探方法技术,一、什么是物探二、物探方法分类三、六大类方法的概念、用途、特点四、物探优点五、物探缺点六、物探方法与技术七、物探的应用及实例,一、什么是物探,物探：是用物理方法进行勘查（探）的一种方法。,1、物探的概念,是以不同岩、矿、土（介质）之间的物性差异为物质基础，利用物理学原理，通过观测和研究地球物理场的时空分布规律，来解决地质问题（介质物性空间分布）的方法。,2、物探概念的要点,1、基础物性差异2、原理物理原理3、手段仪器观测、研究4、对象地球物理场 时空分布规律5、目的解决地质问题,3、岩（矿）土物理性质（物性）,密度；磁性（磁导率、磁化率、剩余磁性）；电性（电导率、极化率、介电常数）；弹性（弹性波速度等）；放射性；热物理性等。有物性差异，才有物探工作的前提。,4、地球物理场,地球物理场：地球内部及其周围的具有物理作用的空间。例如：重力场；磁场；电场；弹性波场；放射性场；地热场等。,5、物探的同义词,地球物理勘查Geophysical exploration物探地球物理勘探勘查地球物理勘探地球物理地球物理探矿物碳木碳误探密探,1、地球物理勘查2、Geophysical exploration3、物探4、地球物理勘探5、勘查地球物理6、勘探地球物理7、地球物理探矿8、物碳9、木碳10、误探11、密探12是国标，37是同义词，811是笑话。在方法后可加“法”或“学”字。,二、物探方法分类,1、按物性分类2、按空间分类3、按地质目标分类4、按场源性质分类5、按场源时间特性分类,1、按物性分类,（1）重力勘探；（2）磁法勘探；（3）电法勘探；（4）地震勘探；（5）放射性勘探；（6）地热勘探。,2、按空间分类,航空物探；地面物探；地下物探；海洋物探。,3、按地质目标分类,金属非金属矿物探（简称金属物探）；石油与天然气物探（简称石油物探）；煤田物探；工程与环境物探；城市与环境物探（简称城市物探）等。,（1）金属非金属矿物探（简称金属物探）（2）水文与工程物探（简称水工物探）,金属物探-是用于勘查金属非金属矿的一套物探方法(主要方法是重力、磁法、电法，其次是地震、放射性、地热勘探）水工物探-是用于水文与工程勘察的一套物探方法(主要方法是地震、声波、电法，其次是重力、磁法、放射性、地热勘探）,4、按场源性质分类,人工场法（或主动源法）；天然场法（被动源法）；人工场和天然场法（混合源法）。,5、按场源时间特性分类,（1）时间域法（稳定场法，在电法中为传导类方法，包括直流方法和过渡过程法或脉冲瞬变法）；（2）频率域法（交变场法，在电法中为感应类方法，包括低频法和高频法）,三、六类方法的概念、用途、特点,1、重力勘探；2、磁法勘探；3、电法勘探；4、地震勘探；5、放射性勘探；6、地热勘探。,1、重力勘探,以岩石、矿石、土（介质）之间的密度差异为基础，通过观测和研究重力场的变化规律来解决地质问题的方法。用途：地质构造；圈定岩体；寻找密度差异大的矿产等；水文、工程、环境地质问题；航天问题。特点：理论成熟，轻便、快速。但应用范围小，地形改正工作量大。,2、磁法勘探,以岩石、矿石、土（介质）之间的磁性差异为基础，通过观测与研究磁场的变化规律来解决地质问题的方法。用途：寻找具磁性矿产；寻找与磁性矿物相关的各种矿产；地质填图；圈定岩体；地质构造等。特点：理论成熟，轻便、快速、成本低。但应用范围不够广。,3、电法勘探,以岩石、矿石、土（介质）之间的电性差异为基础，通过观测与研究天然及人工电磁场的时空变化规律来解决地质问题的方法。用途：地质构造；寻找油气田、煤田；寻找金属与非金属矿产；水、工、环地质问题等。特点：三多：参数多，场源多，方法多；二广：应用空间广，应用领域广。但受地形及外部电磁场干扰大。,电法详细分类,测电场的传导类电法,测电场的传导类电法,测电场的传导类电法,测磁场的传导类电法,点源法；均匀场源法；偶极场源法；充电场源法。,感应类电法（电磁法）按场源分类（常用）,4、地震勘探,以岩石、矿石、土（介质）之间的弹性差异为基础，通过观测与研究地震波的时空变化规律来解决地质问题的方法。用途：地层分层；地质构造；寻找油气田、煤田；水文、工程地质问题等。特点：探测深度大，精度高。但要放炮，工作难度大，破坏环境。,地震勘探的分类,折射波法；反射波法；面波法。,5、放射性勘探,以某些元素具有天然和人工激发的核辐射特性为基础，通过观测与研究核辐射场的时空变化规律来解决地质问题的方法。用途：放射性铀、钍矿、钾盐矿；与放射性元素伴生的稀有、稀土；寻找油气田、煤田；寻水；环境监测等。特点：不受环境干扰，高效、方便、低成本、可确定矿石品位等优点。但探测深度浅。,放射性勘探的分类,天然核辐射法：测量法；测量法。人工核辐射法：x射线荧光法；中子法；光核反应法。,6、地热勘探,以岩石、矿石、土（介质）之间的热物理性质差异为基础，通过观测与研究地热场的时空变化规律来解决地质问题的方法。用途：地热田；地质构造；预测油气远景区；间接预测金属矿；预测矿山热害等。特点：可用航空照片、红外照片方法测温，快速、高效。但受气候、环境干扰大。,四、物探的优点,1、无损探测性2、不可代替性3、延长视力性（探测深度大）4、快速性5、经济性,五、物探的缺点,1、多解性2、间接性3、误差性,六、物探方法与技术,1、应用条件2、方法选择3、物探技术4、物探工序5、异常验证方法,1、物探的应用条件,物探的应用前提条件（重点）：（一）、必要条件：、要有物性差异；（二）、充分条件：、目前仪器技术条件下，能测出异常：（1）场源体要有一定的规模，（2）场源体要有一定的埋深比，（3）仪器要有一定灵敏度；、干拢要小或能压制或能分辨异常；4、环境条件允许。,2、方法选择,（1）、有效原则（2）、综合物探方法原则（3）、快速原则（4）、经济原则（5）、先进原则,（1）、有效原则,1）、指有效物探方法、物探装置2）、如何知道有效？（应用条件）、测定物性参数（物性差异）、方法有效性试验（充分条件）、理论分析、正演计算、收集资料、类比法、现场踏勘,（2）、综合物探方法原则,克服：多解性间接性误差性发现异常定位场源体,2、方法选择,（1）、有效原则（2）、综合物探方法原则（3）、快速原则（周期）（4）、经济原则（成本）（5）、先进原则（精度）,3、物探技术,（1）、测区范围（2）、比例尺（网度）（3）、物探精度（4）、测量仪器（4）、测量方法（5）、质量要求,3、物探技术,（1）、测区范围：要有正常场（2）、比例尺（网度）：线距：1-3线有异常 点距：3-5个点有异常（3）、物探精度：最小异常的1/3-1/5（4）、测量仪器（4）、测量方法（5）、质量要求,（4）、测量仪器,合格：1）、准确性2）、精密性3）、稳定性4）、一致性,（4）、测量方法,1）、解决问题2）、达质量要求3）、流程合理4）、按设计施工,（5）、质量要求,1）、执行标准2）、检查量3）、检查分布4）、检查方法5）、质量指标明确,4、物探工序,确定目的任务踏勘方法有效性试验设计野外施工室内工作编报告异常验证,5、异常验证方法,验证方法合理注意多解性注意误差性注重实践-认识实践,七、物探的应用及实例,（一）、物探的应用（二）、应用实例,（一）、物探的应用,1、在矿产资源中的应用2、工程中的应用3、水文地质中的应用4、环境灾害中的应用5、考古中的应用,1、在矿产资源中的应用,（1）地质填图（2）解决构造问题（3）圏定隐伏岩体（4）圏定矿化带、矿体（5）矿体形态、空间位置（6）指导矿山生产,2、工程中的应用,（1）、地基勘察中的应用（2）、施工工程中的应用（3）、工程检测中的应用,（1）地基勘察中的应用,1）土、石界面划分2）土的空间分布及性质 土的土的空间分布：垂向；横向 土的性质：粘土、软土、砂土等3）岩体的空间分布及性质 岩体的土的空间分布：垂向；横向 岩体的性质：不同岩类 同岩类：风化性；硬度、密度；完整性；稳定性等4）地基震动特性：卓越周期、固有频率等,（2）施工工程中的应用,1）超前预2）开挖岩体质量,（3）工程检测中的应用,1）工程的空间分布管道位置：水、电、煤气、下水道等；路基、坝基、隧道壁厚度；钢筋分布，长度；桩基长度等。2）工程质量检测工程体硬度、标号检测（混凝土、灌浆、围岩）；工程体破损检测：断桩、扩径、缩径；腐蚀体（铁管）；渗漏：管道、坎基渗漏。,3、水文在质中的应用,（1）找地热：温度场法，解决构造；（2）找冷水 砂层水：核磁共振、电阻率法，约100m；构造水：找构造：核磁共振、IP、放射性等；承压水：找潜水面：核磁共振、IP、地震等；岩溶水：核磁共振、电法等。（3）水的流向流速（时间性）：自电、充电法。,4、环境灾害中的应用,（1）污染区的确定：如放射性高含量区；（2）滑坡、陷落柱、溶洞探测；（3）病害工程：路基、桥函、隧道、坝体病害勘探。,5、考古中的应用,寻找枪支弹药；古墓探测；文物损坏程度探测等。,（二）、应用实例,1、找矿100例2、沙漠地区找矿3、海底工程勘查4、水文难题（个旧抗洪抢险）5、工程勘察（基岩起伏；垂直断层）6、抢险难题（贵州隧道抢险）,100个大型特大型矿床概况,产出国家：18个发现年代：1971-2000年，30年。矿床类型：18类矿种：铜、铅、锌、银、金、镍、钴、铂、钯等据中国地质调查局发展研究中心施俊法姚华军李友枝等编著,各类勘查技术在矿床发现中的作用,物探方法在矿床发现中的作用,各类勘查技术在全部矿床发现中起的关键作用,各类勘查技术在铜矿床发现中起的关键作用,各类勘查技术在铅锌矿床发现中起的关键作用,各类勘查技术在金矿床发现中起的关键作用,各类勘查技术在块状硫化物矿床发现中起的关键作用,