电法勘探实习报告.doc

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1、目录第一章 序言 1. 实习日期、地点、测区自然交通条件2. 测区地质及地球物理概况 3. 电法勘探工作进行及完成情况第二章 电法勘探的工作设计、1. 编写设计书的准备工作和编写原则2. 设计书的主要内容3. 测线布置4. 技术参数的选择第三章 电法野外作业技术1. 野外工作方法与技术2. 室内资料整理3. 实测资料的质量评价第四章 刘家河工区资料推断解释1. 电法勘探解释的基本任务、原则与过程2. 刘家河工区的地质解释第五章海滨工区资料的处理与解释第一章 序言1. 实习日期、地点、测区自然交通条件中国地质大学北戴河实习基地位于秦皇岛市东山堡，坐落于燕山大学附近，滨临美丽的渤海。风景秀丽，气候

2、宜人，交通便利，公路、铁路、航空和水运发达，海上运输业尤其发达。实习地点是中国地质大学北戴河实习基地内的篮球场和秦皇岛抚宁县刘家河工区（具体的地理位置如图1.1所示），磁法实习我们是第一轮进行的，时间从8月8日至13日，为期六天，8月8、10日在海边工区实习，8月9日出野外，地点在刘家河，工区在据实习站约50分钟车程，交通较方面。 图1-1 测区交通位置图2. 测区地质及地球物理概况（1）地层 北戴河教学实习区的底层属于晋冀鲁豫地层区、燕辽地层分区、秦皇岛小区，为华北型地层。除普遍缺失上奥陶统至下石炭统、下中三叠统、白鹅系和第三系之外，就华北型地层而言，区内地层出露相对齐全。区内地层出露相对齐

3、全：分别有上元古生界青白口系上部地层、下古生界寒武系和下奥陶统、上古生界上石炭统至二叠系、中生界上三叠统至侏罗系和新生界第四系。此次实习的工区地表大多数第四系覆盖，植被稀少，工区内出露地层以奥陶系下统石灰岩为主，其中有燕山期辉绿岩脉（近东西向)。（2）岩浆岩和变质岩秦皇岛地区处于燕山造山带东段，东与太平洋板块相邻。造山带活跃的内力地质作用使得岩浆岩和变质岩分布十分广泛。从分布面积看，新太古代变质岩约占30%，新太古代和中生代侵入岩约占40%，震旦纪侏罗纪盖层约占10%，第四纪松散沉积物约占20%。（3）构造 实习区大地构造位置处于中朝地块燕山褶皱造山带的东段，东临太平洋板块，实习区的构造运动表

4、现明显，既有升降运动的表现，又有水平运动的表现。按时间上可以将实习区构造分为古构造运动、新构造运动和现代构造运动。（4）地球物理特征概况北戴河滨海地区的沙滩上的地层一般是两层结果，上面一次是沙层，下面一层是花岗岩基岩，由于花岗岩的视电阻率与沙的视电阻率差别特别大，前者约是后者的数百倍，两者间存在很大的物性差异，这是我们进行电法勘探的前提。刘家河工区位于实习站的北东方向约20公里处。工区下方有长约2km宽约200m走向南西-北东辉绿岩脉埋藏。在前往刘家河的公路边有辉绿岩脉出露。本次实习的任务是确定辉绿岩脉的范围及与花岗岩接触带的分布，由于破碎的花岗岩电阻率相对较低，而辉绿岩的电阻率则比较高，这也

5、是我们运用电法勘探寻找辉绿岩及其与花岗岩接触带的重要保证。 表1-2 海滨工区物性参数表3 电法勘探工作进行及完成情况我们工作的进展严格按照老师的教学计划进行，并且顺利的完成任务，下表是我对我们工作的安排及完成情况所做的一个统计：实习任务完成情况统计表： 表1-3工作任务安排表： 时间8月8号8月98月10号8月11号8月12、13号工作任务上午室内讲课与小组人员工作的分配，并在海边获取了物性资料，下午进行各工作方法的练习北戴河滨海进行偶极-偶极测量工作。在刘家河工区处行联合剖面测量以完成任务二的要求。北戴河滨海进行对称四极测深测量工作。室内对野外资料进行整理、处理、反演及图示，开展实习总结大

6、会完成情况初步了解本次实习的基本内容，做好了初步工作设计。熟悉了对称四极剖面法、联合剖面法、对称四极电测深法、偶极-偶极剖面法的基本的野外工作方法，并测的了海边相关物质的电阻率。测量海水电阻率值绘制了对称四极剖面曲线及地质地形图、联合剖面曲线图、电测深曲线图。完成39个点的测量工作量，绘制了工区的联合剖面、对称四极剖面图。共完成了九个测点的测量工作、并绘制了电测深曲线类型草图。对资料进行了整理，处理并绘制图件，各小组代表人展示本组的反演的结果，总结大会上大家踊跃发言，效果不错。在整理报告的过程中，我们主要绘制的图形有以下几种：表1-4 实习需绘制的图形刘家河工区海滨工区测线、测点整理图1张1张

7、平面剖面图1张（手工绘制）测线剖面图1张岩石物性参数统计表1张推断成果图1张2张第二章 电法勘探的工作设计1. 编写设计书的准备工作和编写原则（1）资料的收集与分析利用在编写设计书之前要广泛收集、深入研究施工区和临区的有关地质、水文、交通、物探、化探、钻井、测绘等方面的资料。（2）实地踏勘主要了解测区范围的地形、地貌、交通情况、测线及测点的布置、测区的工作条件与干扰情况等。（3）试验工作1）方法有效性试验：选择最合适的方法；2）技术试验：确定最佳的技术方案和轻度要求。（4）编写原则 1）设计书要简明扼要、结构严谨。2) 各种物探方法测线布置应尽可能相互重合，以利于成果资料的相互对比、验证和综合

8、利用。3）方法的选用和指标、措施规定，应考虑地质效果和经济效益。4）合理安排方法、施工力量、施工进度，以保证如期完成任务。5）要充分安排试验工作和异常现场检查研究工作。6）设计书的修改和补充。2设计书的主要内容（1）概况说明工区的交通位置、范围、面积、经济、气象等条件，前人的工作程度及质量；本次的工作目的、地质任务、设计的总工作量、工作期限、提交报告的时间等等。（2）工区地质、地球物理和地球化学特点阐述工区地层、构造、岩浆活动情况和地球物理及地球化学场特征，作为分析提出物探工作方法的依据。（3）工作技术与方法包括以下内容：采用的工作方法及依据，使用的仪器装备、具体技术、经济指标、测网的布置与依

9、据、工作量以及质量要求、定点定线的工作量。（4）资料整理、处理解释以及成果报告的要求（5）完成设计任务的措施（6）设计附图 包括较小比例尺交通图，地形、地质及电法工作布置图，具有代表性的本区以往所做的物探、钻探、化探成果图。3 测线布置比例尺的大小反映了对测区研究对象或异常体研究的精细程度，通常根据地质任务、规模及异常特征来确定，一般以不漏掉最小勘查对象所引起的异常为准则。面积性勘探时至少有一条测线穿过异常体，即线距不能大于异常的水平延伸；测线方向垂直于异常走向，尽量与已有的其它物探剖面重合或者平行，并兼顾到布点、施工的方便，并最好23个点位于异常体上；选取测区时要使勘探对象位于测区中央，确保

10、异常的完整性，并尽可能包括已知区；对于一般的小范围测量，测区的形状尽可能规则，测点均匀的分布在测区内，在已知的勘探对象上方适当加密。本次实习采用同一剖面测量手段对岩体接触带的宽度，产状及延伸情况进行探测，故不存在测网的概念。各个工区详细的工作设计将在后面叙述。4技术参数的选择不同的装置技术参数选择的原则不同，下面就实习所使用的装置一一介绍。（1）对称四极剖面装置供电电极距AB至少应为探测对象顶部埋深的46倍，测量电极距MN应不小于探测对象顶部埋深，但也不宜大于AB/3。（2）联合剖面装置根据工作设计我们组采用大极距，AB=80m,MN=10m，第二组采用小极距，AB=40m, MN=5m。点距

11、都为5m，起始点号都为1号点，共测量了39个点，测线长约为200m，这样有利于我们两组进行对比工作。（3）偶极剖面装置应使点偶极子间距OO大致等于解决同一地质问题的联合剖面装置中的AO的长度并使AB=MN,OO=nAB。我们的设计为：AB=5m，MN=5m。 （4）电测深法的极距确定设计原则：在设计供电电极电极距时，应是各极距在6.25cm的双对数坐标底纸上沿AB/2轴有大致均匀的分布，相邻电极距的比值在1.21.8之间；应以能获得较完整的电测深曲线、满足解释推断的需要为原则；为了保证观测精度和工作效率，通常测量电极距与相应的供电电极距的比值保持在1/31/30的范围内。下面是我们的设计表：A

12、B/2MN/23151171175201205255355555表2-1 海滨工区电测深极距设计表第三章 电法野外作业技术1野外工作方法与技术（1）野外工作使用的仪器本次电法勘探实习所使用的是由重庆地质仪器厂生产的DDC8电阻率自动补偿仪器。在操作仪器的过程中，我总结了一些操作仪器的注意事项：首先，保护好仪器，做到轻拿轻放，要先按照正确的方式连接好电路才能打开电源开关，而且在测量完毕后一定要及时地关闭电源，这是我们经常忽略的。然后就是电源导线与仪器的导线连接时，可以用野簿把红色外套的正极夹在里面，这样可以防止短路。在测量中，要时刻注意接地电阻大小，如果接地电阻太大，所测到的电压就很小，这时所得

13、到的电阻率是很不可靠的。（2）野外工作方法技术首先我们在野外工作前确定了电法野外作业的分工：操作员、记录员、绘图员、跑极员、通讯员。出工前，拿好所有的装备：仪器、电源、备用电池、导线、电极、绘图记录设备和辅助检查设备等。野外作业技术包括测站布置、导线敷设、电极接地、漏电检查、测站观测、数据记录与野外草图、困难条件下的观测和处理等内容。现分述如下：A、测站布置： 测站是野外作业的中枢。剖面测量时，测站位置应尽量靠近观测地段的中心，以便能控制足够多的测区面积。通常可将测站选择在视野开阔、地势平坦、通行方便、避风干燥处。电测深测量的测站则应尽可能布置在测点附近。为避免电磁感应与电源漏电影响，测站应远

14、离高压输电线及变压器。测站与供电站应采取必要的防潮、防雨和防曝晒措施。 B、布置完测站后，应做好下列工作：应按规定方式接好干电池；检查仪器和控制面板线路连接情况；检查仪器的电源：检查各开关旋钮的机械性能和灵活程度；检查仪器、导线及线架的漏电情况并记录检查结果；核对各电极点、线号。各项工作检查完毕确认没有问题后方可开始一天的工作。 （2）导线敷设 自电极引入测站的导线，应该固定在不同的绝缘物体（本次实习是固定在树枝）上。不得将未固定的导线直接引入仪器或栓在仪器脚架上。供电导线和测量导线尽可能分列于测线两边，并注意使它们保持一定的距离。供电导线和测量导线不允许互相交错；供电导线至少应离开测量电极2

15、m，同样，测量导线也至少应离开供电电极2m。测量导线一般应避免悬空架设，当导线穿越河道、池塘必须架空时，应注意将导线拉紧。无法架空而只能漫水通过的供电导线和测量导线，应事先向测站报告并进行漏电检查。测量导线应尽可能远离高压输电线。电线接头处应确保接头牢固和外皮绝缘良好。为避免导线损伤，放线时应边走边放，收线时应边走边绕动线架收线，不许拖曳收放线。在导线收放过程中，应随进注意导线有无破损或扭结。破损处应包扎绝缘；扭结处应放松理顺。还应注意尽量不使导线承受过大拉力。（3）电极接地电极接地通常应遵守的原则：电极应尽量靠近预定接地点标志布设，并应与土层密实接触。当单根电极接地不能满足作业要求时，应采用

16、多根电极的并联组。电极入土深度一般应小于电极至MN中点距离长度的1/20，当电极距很小时，也应不超过1/10。当进行剖面测量时单根电极因客观条件限制只能向接地点某一侧偏离时，其垂直测线方向的位移应小于其至MN中点距离的1/220，对测量电极应小于其至MN中点距离的1/120。供电电极的数目应根据供电电流强度和接地条件而定。单根电极通过的电流不应过大。减小接地电阻的方法：向电极周围浇盐水，并联打电极，在坚硬的岩石上加土，在电极上包上锡箔纸。（4）漏电检查在仪器电源断路的情况下，用500V兆欧表分别测定A、B插孔、M、N插孔、仪器外壳三者之间的绝缘性能，要求测定的电阻值均不小于100M。若测定的值

17、小于100M，则认为仪器绝缘性能不合乎规定要求，其漏电影响不容忽视。开工前对导线的漏电检查，一般是将导线铺于地面上，采用500V兆欧表，观测导线对地的漏电电阻。每公里导线的绝缘电阻，对于供电导线，应不小于2M；对于测量导线，应不小于5M。（5）测站观测供电电压不宜小于15V，以免造成供电电极极化缓慢以至供电电流不稳，同时供电电压低将造成极化电压所占比例增大，影响观测精度。在电极插入地下后过几秒钟再测量数据，这样得到的数据比较稳定且接近真实值，若在电极接地后立即测量得到的数据是不稳定的。为了确保观测的数据的正确性，应重复观测，若相邻两次的读数接近，则取平均值作为最后的测量值。供电电流和总场电位差

18、应尽量估读至三位有效数字；视电阻率值应算至三位有效数字。电测深野外基本观测的要求除了上述几点外，还应注意一下三点：A、当变换测量极距观测时，应当在测量极距改变的两个相邻供电电极距上同时获得两组测量电极距的观测值。B、进行大极距观测时，必须使每次观测的供电时间不少于电场的建立时间。C、供电极距AO大于1000m时的所有读数应进行重复观测，并以其平均值作为最终的基本观测值。重复观测的要求后面将会叙述。（6）数据记录与野外草图A野外观测现场的全部观测数据都应该如实地记录在专用记录本上。记录本除记录原始数据及记录与观测有关的事项外，不得兼做他种用途。记录本不允许空页、撕页或者粘贴注记。B记录本中的各分

19、类事项应认真填写，不得遗漏。各种数据应在观测现场及时记录，事后不得追记或修改，也不准以转抄的结果代替原始观测记录。（3）数据记录时只允许使用中等硬度（2H或3H）的铅笔。要求记录得正确、工整，字迹清晰，原始数据不得涂改或擦改，记错了的数据必须划去重记，并在备注中注明原因。C剖面测量的草图绘在方格纸上，其上应标明测区，比例尺、剖面号、剖面方位、测点号、装置形式和观测日期。必要时还应该将所发现的干扰影响注在草图的相应位置。野外工作日结束，观测者与记录者应审查记录并签名，以示负责。电测深野外作业的草图绘在6.25cm模数的不透明双对数坐标纸上，并应注明电测深点号、电极排列方向、各组MN值、起始极距的

20、视电阻率值、观测日期、操作者和记录者的姓名。（7）困难条件下的观测和处理A. 在野外观测现场，当干扰影响造成观测困难甚至破坏正常观测时，应首先检查仪器设备的性能；当确信仪器设备为正常工作状态，影响观测的原因来自仪器外部时，应根据干扰的各种表象特征来判断干扰原因，并拟定相应的处理措施。对一些干扰，若讲究循章作业和对症处理，是可能避免或减小其影响程度的；工业游散电流的干扰，应在实践过程中摸索抑制和消除的途径。当外部干扰不致影响观测时，可适当增加重复观测的次数；当严重影响观测数据而又无法避免时，应停止野外现场观测工作。B重复观测重复观测是指在读数条件比较困难（读数不稳、读数很小、有明显干扰现象以有反

21、常现象）等单次观测难以保证精度的情况下，操作者通过增加观测次数以使最终观测结果符合精度指标的一种观测方式。对于电阻率法，当读数小于0.3mV或0.3mA时要进行重复观测。另外，对于电测曲线的突变点，与相邻测线对比显得无规律的测段，亦需进行重复观测。对于电测深作业，当供电电极距超过500m时，应进行两次以上的重复观测。重复观测仍属于原始观测之列。论何种方法，对工作过程中已发现的异常和曲线畸变，应及时进行实地考察。对所观察到的地质现象，特别是干扰地质体，应估计其干扰电平与实际影响程度，并进而拟定处理方案。这些地质现象应在记录本的备注栏中简要注记。在野外观测过程中遇到下列某种情况时，应考虑增补工作量

22、。（1）延伸至测区之外，需要追索的较小异常；（2）需要掌握细节的有意义异常，需要准确确定出异常曲线特征点位置的异常，例如，要求出联合剖面装置测量的交点位置，可加密测点或者变换电极距观测。（8）检查观测和系统检查观测 检查观测是操作者本人对已完成的原始观测点或极距（对电测深）进行的抽样检查或对质量有疑义的地段或极距的检查。检查观测必须改变原始观测的工作条件，例如重新布置电极、改变电极接地状况等。 在一测量段的观测完成后（也可在观测过程中），操作者应对观测完成的点（或极距）进行数量不少于5%的检查观测。视具体情况还可增加一定工作量。剖面测量的检查观测以曲线特征点、畸变段以及位于典型地电断面的测线等

23、为主要对象，也应对正常背景地段做适量的检查。对电测深作业，当野外观测的计算结果在电测深曲线草图上形成突变点时，应及时检查分析，以确定可能导致观测错误的原因，并设法纠正（当电测无误时，应考虑是否为极距不准引起）。无论是否发现曲线突变的原因，都应当改变野外观测现场的某些工作条件，重测几组数据。当重复观测不超过规定时，应检查两相邻电极距的观测结果，或者在两相邻电极距之间增设新的电极距观测，以便进一步查明突变点性质。当变换测量极距观测引起电测深曲线变异（交叉、喇叭口或脱节），且曲线距离超过4mm时，应连续在34个供电极距上用两种测量极距观测。2. 室内资料整理 资料整理工作包括：原始资料检查；原始资料

24、验收；原始资料的分类处理；观测结果的整理；形成所需要的数据文件。（1）原始资料的检查 主要是检查野外工作所需要的各种原始记录：野外工作的各种记录本、记录表格、仪器性能标定记录等。A仪器的性能和各项指标是否达到设计或规范要求；B观测曲线是否完整，是否符合要求，检查结果是否满足要求；C记录是否完整，是否符合要求。（2）资料验收A资料的验收分为三级小组的日常检查和原始资料的初步验收；分队的专门检查和原始资料的正式验收；大队的核实检查和原始资料的审查验收；资料验收是以设计规定为标准，设计书中未作规定，应以规范规定为标准。B实测数据的质量每个点都采用重复观测，要求重复观测的数据的相对误差小于5计算每个检

25、查点的相对误差，其公式为： 系统检查的精度 电阻率法系统检查的精度按均方相对误差M衡量，应满足M5的精度要求。计算公式为： C不能验收的资料包括： 仪器不达标；测地工作精度得不到保证；系统检查精度为达到设计要求的；记录不符合要求的。（3）原始资料分类处理 主要是根据资料的质量等级进行相应处理。（4）观测结果的整理 在原始资料检查和验收的基础上，对所获得的资料进行全面整理的目的是压制干扰、突出有用异常，使工区内的全部资料统一、完整，且便于对比分析和充分利用。 有些电法勘查方法在资料整理时需要进行数据校正，如由于多台仪器工作，需要进行仪器的一致性校正等。（5）形成所需要的数据文件 基本原则：对每个

26、点实测的两个数据求平均值，对个别跳跃点进行圆滑后，形成下面实测数据的文本文件。A 偶极偶极剖面数据格式B单点电测深数据格式C联合剖面数据格式D一条测线电测深数据格式 每条偶极剖面的实测数据形成一个数据文件，文件的格式参考其他资料 3. 实测资料的质量评价 系统检查的精度公式见上面资料验收部分。 当存在明显的系统误差时，应在消除系统误差之后，再进行观测精度的统计计算。在随时间变化的自然电场地段所进行的系统检查观测不参与观测精度的统计计算。若测区过小，测区范围内广泛有随时间变化电场时，可用返程重复检查观测计算的平均绝对误差来衡量。 质检评价以系统检查观测为主，返程检查观测为参考，分别进行平均绝对误

27、差的计算。 不论何种方法，测区和地段的野外观测质量，除应以系统检查观测结果为主要依据之外，还应该结合仪器性能、观测方法技术的具体措施、异常与畸变情况的现场处理、检查观测的统计结果等综合分析。 第四章 刘家河工区资料推断解释1. 电法勘探解释的基本任务、原则与过程1. 推断解释的基本任务（1）综合分析、研究、对比各种资料，解释可能引起异常的地质原因；（2）运用物理模拟和数值模拟和简单的定量计算方法，推断研究对象的赋存状态（形态、产状、埋深等）；（3） 结合测区的地质特点及其它资料，以各种推断成果图形式表达测区地质构造等有关问题。2. 推断解释的基本原则（1）综合研究的原则；（2）由已知到未知的原

28、则；（3）由简单到复杂的原则；（4）点面结合的原则；（5）及时不断地解释推断原则；（6）定性和定量解释相结合的原则3. 解释推断的基本过程（1）资料的预分析和处理（2）资料的定性解释（3）资料的定量解释目前电法资料的定量解释主要是半定量解释和定量解释，有的方法是用的半定量解释，有的方法（如电测深）是用的定量解释。2. 刘家河工区的地质解释（1）刘家河工区工作设计概图3-1 刘家河工区测线布置图通过课堂上讨论，我们组在刘家河采用联合剖面法来探测辉绿岩与花岗岩的接触关系，由前人的工作中，我们知道了此处的辉绿岩岩脉基本上是东西走向的，但是接触带的走向并不是简单的东西走向，在三棵大树的附近我们发现了辉

29、绿岩与花岗岩的露头，故我们将测线布置为东西向，来探个究竟。 （2）图件绘制绘制联合剖面图进行对比，在绘图过程中，由于原始数据存在不规则的起跳，我对其进行了7点二次圆滑，这样画出的图形，就好看多了。 图3-2 刘家河工区联合剖面图由于存在地下存在不均匀地质体，使测得的数据受到了不均匀地质体的影响，通过理论学习，我们知道用比值法可以消除其影响，下面是经比值处理过的剖面图 图3-3 一组刘家河联合剖面图 图3-4 二组刘家河联合剖面对比图图3-5 一组与二组对称四极剖面对比图（3）地质解释与推断成果图 第五章海滨工区资料的处理与解释8月9号，我们在离学校不远的海滨进行了电法勘探工作，海滨地势平坦，非

30、常适合进行偶极和对称四极测深工作，目的就是能找出海水与淡水的分界线，基岩的埋深以及其起伏状态。 图5-1 海滨工区偶极与对称四极测线示意图从图中可以看出，偶极偶极工作时的测线与海岸线小角度相交，我们小组的测线比第二组更靠近海边。经过整理数据，我绘制出了偶极偶极测深二维反演图，数据的整理过程主要是根据老师给的数据格式，将实测的数据整理成软件能识别的文件。图5-2 偶极测深二维反演数据文件 在数据整理过程中我踢除了几个不太可靠的数据，在测量时它们的供电电压很小，这是后来老师提醒才发现的。 图5-3 海滨工区偶极电测深二维反演图 图5-4 偶极电测深成果图 海滨工区对称四极测深剖面的解释 11号在海滨工区进行对称四极测深工作。当天我们共完成了一条测线，八个测点的工作量。测线近垂直与海岸线，其实测点为100，点距为5m。下面是对称四极测深二维反演及其成果图。 图5-5 对称四极测深二维反演图 图5-6 对称四极测深成果图 成果图中，红色线条代表海水入侵范围，从图中可以看出海水大致入侵到离海岸线25m左右的地方，这与我们在海边钻井情况是符合的。下面是我利用在电法资料处理课上学到的软件反演的成果图，反演的结果为海滨工区地