重磁电实习报告word版

序言 勘查技术与工程是一门实践性很强的学科。加强实践教学以提高学生的动手能力和处理实际问题、分析解决实际问题的能力，使之能更好地适应毕业后的实际工作，是一个非常重要的教学环节，也是进一步提高教学质量的重要途径之一。地球物理勘探简称“物探”。它包括重力、磁法、电法、地震、放射性和地热等勘探方法。在石油、天然气勘探中，前四种勘探方法应用最广。任何一种物探方法的有效性都受到地质、地球物理条件的限制。或者说每一种物探方法所能解决的问题和提供的有用信息都受到一定的限制。然而，每种有活力的物探方法都有自己独特的特点。随着勘探程度的提高，物探工作所面临的地质问题也越来越复杂，如何发挥各种物探方法的特长来为找油、气服务，已成为各国物探工作者共同研究的课题。因此，无论从方法的有效性还是从经济成本都必然导致重、磁、电方法在油、气勘探领域的复苏，这在世界范围内都具有普遍性。此次实习是在完成普通物探课程的学习，了解掌握了电法、磁法、重力勘探的基本理论勘探方法后展开的实地的实习。通过此次实习的机会我们得以理论联系实际并用实践以检验所学理论。 在实习的过程中我们依据普通物探综合实习实习指导书有条不紊的展开实习活动，勘探的范围是针对整个校区。实习的过程是先进行理论的学习和仪器的认识使用，而后再进入实习场所进行相应方法的勘探。在老师的带领及同学间的相互帮助下，我们顺利的完成了实践所要求的所有内容。通过几天的实践学习，根据三种勘探方法所得到的实习数据进行整理处理，整合成此实习报告，并对报告中的每个部分进行详细的论述，从而达到此次实习的最终目的。本次实习由尹兵祥、周家惠、徐凯军、唐杰四位老师带队。在此，向以上四位老师表示感谢。目录一、实习的目的和意义 1二、实习任务的分配 3三、实习过程及数据采集 5四、实习数据分析与解释19五、实习总结 41六、建议 42七、参考文献 42附录一 实习掠影 43附录二 实习数据 45一、 实习目的和意义这次实习的目的是要我们通过本次实习，了解重力、磁法和电法等地球物理观测的工作方法；培养实验技能及对实际问题的分析和解决能力；掌握常用重、磁、电仪器的工作原理、并学会操作和使用；掌握各观测方法的基本数据分析和处理技能。通过野外实际测量实践环节的训练，巩固和加深对理论知识的理解，了解重礼仪、磁力仪、电法仪的构造及工作原理，掌握重力、磁法、电法的野外测量方法，培养进行物探工作的基本能力。通过课程的学习，对地球物理学中的重力、磁法和电法勘探等方法的野外数据采集过程、数据处理流程、各勘探方法基本处理、解释软件系统、数据的地质地球物理解释过程等有基本的认识和掌握，熟悉这四种勘探方法的整个工作原理和处理解释流程以及实习报告编写等过程，对本专业所从事工作的性质、手段、方法以及新技术、新方法有一个全面的了解，培养学生的实际操作和计算技能以及综合分析问题的独立工作能力，巩固已学过的专业知识，为下一步进入专业课程和毕业论文阶段以及今后走上本专业的工作岗位打下基础。二、 实习任务的分配 地球物理勘探简称物探。它包括重力、磁法、电法、放射性、地震和地球物理测井等勘探方法。任何一种方法的有效性都受到地质、地球物理条件的限制。或者说每一种物探方法所能解决的地质问题和提供的有用信息都受到一定的局限。然而，每种有活力的物探方法都有自己独具的特点。 在新区域或勘探程度很低的地区进行非地震勘探，往往缺乏可靠的物性资料，这对物探资料的处理、解释造成极大困难，所以，在进行地球物理工作前或同时，就要对测区周围各套地层的电阻率、密度、磁化率等物性参数进行系统而准确的测试和研究。由于不同的勘探方法的原理不相同，因此在数据采集方面也是不同的，从而在讲述数据的采集方法时要分别进行分析。而根据此次实习的要求其重磁数据的采集路线可看如图一。图2-1 重磁测线设计从图中可看出其勘探区域是学校所在的范围，共分为6条测线，我们勘查08-1班重磁测线是学校西界的1号测线，而图中重力数据采集的点距约50m，而位置的确定则用GPS；而磁法数据的采集点距约为10m。通过这两种勘探方法实现对学校的地下地形分布情况做到大致的了解。鉴于时间的紧迫性，学校将我们勘查专业全体学生分为三个大队，而每个大队又细分为四个小队，每个小队的成员人数在8到10人不等。每个大队由相应的老师带领，而每个小队则推荐一名小组长负责相关事情通知及安排任务。真正野外实习时间是三天，每一天每个小队领取相应勘探方法的仪器设备进行实地的勘探及数据的采集，三天对应三种勘探方法的实地实习时间。我位于第一大组第一小组。其具体的各组的任务时间安排如下表一所示：分组时间第1大组（1+2班）第2大组（3+4班）第3大组（5+6班）第1天上午教室上课第1天下午仪器操作练习。地点：工科C座一楼大厅，C122第2天全天重力1#2#，3#4#磁法1#2#，3#4#电法直流，高密度电法第3天全天磁法1#3#，2#4#电法直流，瞬变（大回线）重力1#3#，2#4#第4天全天电法直流，瞬变（同心）重力1#4#，2#3#磁法1#4#，2#3#表2-1 实习任务分配表教学计划1.5周，安排4天时间做数据的采集，每天上午8:30开始，到当天任务完成或天黑收工。其余时间做资料的整理、分析、解释，以及报告编写。三、实习过程及数据采集 1、重力测量实习 1）重力仪的工作原理石英弹簧重力仪的品种虽多,但工作原理相同(林润南,1983)。下面以国产ZSM石英重力仪为例予以介绍。 (一) 性能指标主要性能指标如下：观测精度：0.3g.u.读数精度：0.1格直接测量范围：约1400g.u.测程范围：约50000g.u.格值：0.91.1g.u.读数范围内格值变化：1/1000亮线灵敏度：1620格(约1620g.u.)恒温温阶：15,30,45恒温精度：0.2零点漂移45条件下：1g.u./h电源：2.5V电池组,功耗0）校正值为负，当测点低于基点时（0）校正值为正；反之（0）为负。（5）维度校正在进行较大的区域重力测量时，必须考虑由于测点纬度不同而引起的重力产生规律性的变化。这种变化与地质构造因素完全无关。只是因地球呈椭球形状和地球自转所引起的。由国际正常重力公式：（mGal）可以近似采用：（mGal）当地面上两点的纬度差为时，则重力差（mGal）或（mGal）式中，为地球半径，为测点与基点之间的纬向距离（单位为km），故纬度校正值如下式所示：（mGal）对北半球而言，测点在基点以南，校正值为正，反之为负。由于本次实习区域在我校区，测点与基点的距离极小，故纬度校正值可以忽略不计。综上所述，前四项校正中，通常自由空间校正的数量级最大，中间层校正次之，其大小约为自由空间校正的三分之一。由于两种校正都与高程有关，通常将两者合在一起称为布格校正。即：式中：为测点与基点的高差，为中间层的密度。由此，经过布格重力异常的校正为：其中，忽略不计，所以：根据实地重力实习所得的数据以及对其进行的数据的校正处理后，从而可得到相应的重力剖面图和平面等值线图。重力数据采集时采取两组同时采集同一剖面的方法，这样可以提高数据的可用性。从而在一定程度上降低了数据解释时的多解性。2） 数据成图及推断解释(1)重力异常剖面图根据计算结果，得到下表：测点号坐标_X(m)坐标_Y(m)读数均值重力差值零点校正g/mGal基点355631N1201011E3779.57 0.000.000.001355610N1201003E3782.30 0.27-0.220.052355611N1201003E3774.97 -0.46-0.33-0.793355612N1201003E3776.17 -0.34-0.36-0.704355613N1201001E3777.97 -0.16-0.40-0.565355614N1201001E3777.07 -0.25-0.45-0.706355614N1201000E3778.00 -0.16-0.49-0.647355615N1201000E3783.47 0.39-0.52-0.138355616N1201000E3789.83 1.03-0.580.459355617N1200959E3783.63 0.41-0.61-0.2110355617N1200959E3781.70 0.21-0.66-0.4511355618N1200958E3785.57 0.60-0.71-0.1112355619N1200958E3779.77 0.02-0.74-0.72基点355631N1201011E3788.00 0.84-0.840.00基点355631N1201011E3788.00 0.000.000.0013355620N1200957E3783.20 -0.48-0.34-0.8214355621N1200957E3790.50 0.25-0.40-0.1515355621N1200957E3792.80 0.48-0.50-0.0216355622N1200956E3791.95 0.39-0.63-0.2417355623N1200956E3793.65 0.57-0.74-0.1818355624N1200955E3795.40 0.74-0.84-0.1019355625N1200955E3795.95 0.79-0.91-0.1120355626N1200954E3801.23 1.32-0.940.3921355627N1200954E3819.45 3.14-1.052.0922355627N1200953E3796.55 0.86-1.13-0.2823355628N1200953E3800.87 1.29-1.210.0724355629N1200952E3801.65 1.37-1.280.09基点355631N1201011E3801.90 1.39-1.390.00注：没有记录高程数据，因而也不能进行布格异常校正，只进行零点校正。以测线为横坐标，g为纵坐标，绘制重力异常剖面图。即根据上表作测线1的重力异常的剖面图。图4-1 测线1第一组重力异常的剖面图解释：由剖面图分析可以看出，测线1从起始点到结束点的重力异常变化情况，异常的总体趋势是上升的，表明沿测线从南往北地下密度大体是增加的，但中间有下降的点，在距离起始点600米处有一异常高，并且异常是突然升高很多，可能是地下物质有密度高点，还有实习时测该点时是不同人测量的，存在人为误差。在实习测量时，测得比较快，数据相对来说还是比较精确的，但是由于仪器和人为的误差，测量也不是太准确，而且没有进行布格校正，误差相对来说比较大，实习只是训练我们采集数据、处理数据、解释数据的能力，数据不能用作严格的参考。同理，对各组所有重力数据进行处理，下面几个图是所作的各条测线重力异常剖面图：图4-2 测线1第二组重力异常的剖面图图4-3 测线2重力异常的剖面图图4-4 测线3重力异常的剖面图图4-5 测线3第二组重力异常的剖面图图4-6 测线4重力异常的剖面图图4-7 测线5重力异常的剖面图图4-7 测线6重力异常的剖面图对以上剖面图的解释：第1测线第二组：都是第1条测线，从测线上来看与第一组有一定的差异，原因是人为原因或者仪器原因造成的。第2测线：从走向趋势来看，两组测线趋势相同，沿着测线呈上升趋势，可能是由南向北低下岩石密度有低变高，也有可能是建筑物的影响。第3测线：从数据来看，第五组的基点数据明显有错误，所以这条测线的两组数据做出来的剖面图差别很大，而且由于第五组的数据偏大，造成了第六组曲线在一起无法区分，于是我把第六组数据单独作图，总体趋势由南向北测线呈上升趋势，可能是由南向北低下岩石密度有低变高，也有可能是建筑物的影响。在400米到500米左右有一片较高的点，说明该处地下可能有一片密度较大的物质。第4测线：从曲线来看，两组曲线比较相近，总体趋势比较平稳，由南向北呈下降趋势。相对于其它测线来说，这条测线受建筑物的影响较小，主要受地下重力异常的影响。地5测线：两组曲线相差较大，甚至基本上呈现相反形态，第九组数据较大的时候第十组较小，而第九组较小的时候第十组较大。造成的原因可能是册来那个不准确或者是仪器的原因。由于两组数据的不一致，因此无法对结果进行分析。第6测线：总体趋势是呈现下降趋势，而且异常值基本上为正值。说明该测线地下存在密度大的岩石，由南向北密度递减。或者是由于建筑物的原因。重力异常平面等值线图利用sufer软件，可以绘制出重力异常平面等值线图。图4-8 重力异常平面等值线图平滑后可以减弱表层物质对重力异常的影响，从而凸显深部基岩影响。我们可以大致看出我青岛校区地下基岩的起伏状况。整体来说，重力异常两边低、中间高，北边低，南边高。结合地表地质我们进行分析：学校西北端和东面均有山丘，其相当于坐落于中间的低洼处（经了解，学校在初建时南侧都是浅海），且北高南低。地处靠近海边，地表覆盖除砂岩外，很少有其他物质，有的地方甚至直接出露基岩。因此，此处地表的起伏在一定程度上也反映出了基低的起伏。2、磁法数据处理1）数据校正（1）运行CZM-3质子程序，回放测量数据；（2）根据基点测量的数据，进行日变校正根据同一基点在不同时间的测量结果，求取日变改正量日变改正：式中、分别表示各测点上观测时间以及在前后两次基点上的观测时间。（3）计算磁力异常值1根据下式计算磁力异常：2）成图与解释在数据采集中，我们记录了个测点磁化率和磁力值的数据。因此，在下面的数据分析过程中，我们也将分磁化率-距离剖面图和磁力值-距离剖面图两方面进行解释。磁化率异常剖面图和磁力值异常剖面图图4-9 测线1磁化率剖面图图4-10测线1第一组磁力值剖面变化图图4-11测线1第二组磁力值剖面变化图图件解释与推断：从上图磁化率剖面变化曲线图可看出磁化率波动较大，这可能与地表的覆盖物有关，但该测线磁化率均小于零。通过此次磁化率的数据采集，发现当测测点的磁力值时要考虑其覆盖介质的影响，从而避免错误的解释，得到正确的推断结论。图4-12测线2磁化率剖面图图4-13 测线2磁力值剖面变化图从上图可看出该曲线波动较小，根据上图的分析方法，推断此测线下地层基底起伏小。图4-14 测线3磁化率剖面图图4-15测线3第一组磁力值剖面变化图图4-16测线3第二组磁力值剖面变化图从上图可看出，10号与30号测点间曲线陡、窄，推测可能由于此处基底埋深较浅，加上此处相对于其它测点磁化率低。140号与180号测点间曲线同样陡、窄，结合此段磁化率较大的特点，推测此段埋深可能更浅。其它测点处磁力值曲线宽而缓，推测基底深。图图4-17 测线4磁化率剖面图图4-18测线4磁力值剖面变化图从上图中可看出，在100号与140号测点间有一段明显的磁力值下降，推测可能有磁异常体。图4-19 测线5磁化率剖面图图4-20 磁力值剖面变化图该磁力值曲线波动较小，推测无磁异常体，基底起伏小。图4-21测线6磁化率剖面图图4-22 测线6磁力值剖面变化图该磁力值曲线波动也较小，0至20号测点间曲线陡而窄，推测基底较浅，无异常体。具有不同磁性的变质组成的结晶基底，能产生强度不同的异常。当覆盖在其基底以上的巨厚沉积岩层磁性很弱时，可以认为磁异常就是基底内各种变质岩的磁性差异所引起的。当基底隆起时，磁异常就是显得陡、窄；而基底凹陷时，磁异常就是显得宽、缓。一般根据磁异常的形态，可以逐个地求出相应磁体的埋深，并且认为这就是基底的埋深。3、电法数据处理 四相电测深法(1)电测深剖面图测点1（HK型）测点2（HK型）测点3（HK型）测点4（HK型）测点5（HK型）测点6（HK型）测点7（H型）测点8（HK型）测点9（HK型）测点10（H型）测点11（HK型）测点12（HK型）图4-23 各测点电测深曲线分析：由以上单个测点以及整条测线的视电阻率剖面图分析可以得到一下结论：（1）单个测点的视电阻率剖面图，基本都是HK型曲线，只有测点7和测点10是H型。（2）各测点的视电阻率基本在AB/2为5米处开始下降，说明在地层表面为高阻体，到达地下5米深处电阻率开始降低。（3）由图可知视电阻率曲线基本都是在AB/2为25米到35米处发生向上的弯曲，说明到地下深度为30米左右时出现高电阻体。 （2）电阻率平面等值线图图4-24 电阻率平面等值线图从图4.-24可以看出，距离地表5m以内电阻率较大，是由于地表土壤疏松，含水量少，电阻率等值线起伏不定，这是由于采样间隔的原因；在距离地表10-20m左右的地层中，出现了一个极低电阻率层。该层应为潜水层，与海平面持平，可能为砂岩体；再向下电阻率逐渐增大，可能为高电阻率基岩。从潜水层下界面起伏我们在一定程度上可以当做砂岩体与基岩的接触面。在距离地表25m左右处有两个高电阻率异常点，这有可能是有机体在缺氧封闭环境下形成，也有可能存在高密度高电阻率地质体。高密度电法高密度电法测量所用仪器为E60M型高密度电法仪，在同一条测线上选用不同装置类型分别测量。总共64个电极，电极距2m。以下为两个视电阻率剖面及各自的反演电阻率剖面。 图4-25反演结果 图4-26 反演结果瞬变电磁法测量仪器为E60T型瞬变电磁仪。采用大回线激发方式，供电激发线框尺寸：50m50m。内部两条测线间距20m，测线上测点距2m，测线1共19个点，测线2共18个点。如图所示。 图4-27 测线分布示意图 图4-28 测线1的电压抽道剖面 图4-29 测线1的视电阻率剖面图4-30 测线2的电压抽道剖面图4-31 测线2的视电阻率剖面五、实习总结 本次实习的目的就是让我们了解重力、磁法和电法等地球物理观测的工作方法；培养实验技能及对实际问题的分析和解决能力；掌握常用重、磁、电仪器的工作原理、并学会操作和使用；掌握各观测方法的基本数据分析和处理的技能。在实习之前，我对这些的了解只是课堂上学到的理论知识，理解也只是思维