工程物探复习

工程物探1、物探定义与物探的分类物探定义：是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘查方法。物探分类：(1)按物性参数分类：①地震勘探②电法勘探③重力勘探④磁法勘探⑤放射性勘探⑥地热观测法（地球物理勘探是地球物理学应用于探测地下地质构造和寻找矿产资源的一个分支。是综合性地质调查的重要组成部分。地球物理勘探方法：①地震勘探②电法勘探③重力勘探④磁法勘探⑤放射性勘探⑥地热观测法）(2)按场源性质分类：①人工场法或主动源法②天然场法或被动源法(3)按地质目标分类：①金属物探②石油物探③水工物探④煤田物探⑤环境物探(4)按工作场所分类：①航空物探②地面物探③地下物探④海洋物探(5)按场源的时间特性分类①时间域法或稳定场法②频率域法或交变场法2、物探方法解决地质问题的条件（1）探测对象与周围介质之间必须有较明显的物性差异；（2）探测对象必须具有一定的规模（即其大小相对于埋藏深度必须有相应的规模），能产生在地面上可观测的地球物理异常场；（3）各种干扰因素产生的干扰场相对于有效异常场必须足够小，或具有不同的特征，以便能进行异常的识别。3、振动图：介质中一点振动位移（速度或加速度）随时间的变化曲线称之为振动图。4、波剖面图：一确定时刻测线上各点振动位移随位置变化的图形。5、视速度：地震波沿测线方向的传播速度。视速度和真速度有何关系：视速度V*和真速度V有关系：V*=V/cose，其中e是测线与射线之间的夹角。6、地震波有哪些类型？答：分为两类。一类是体波，它在整个弹性体内传播，又分为纵波和横波。另一类是面波，它只存在于岩层分界面附近，并沿介质的自由面或界面传播,包括瑞利面波和勒夫面波。7、地震波传播速度与那些因素有关？纵、横和面波三者之间的波速有何关系？答：影响地震波的传播速度的因素有：岩性、孔隙度和密度、介质风化程度、地质年代、埋藏深度等；纵波波速VP、横波波速VS、面波波速VR三者关系为：VPVSVR8、地震波传播的三大规律：Snell定律、费马原理、惠更斯原理?（1）Snell（简述斯奈尔）定律：当地震波传播到两介质分界面上时，地震波的传播方向将会发生改变，给出了入射波、反射波和透射波之间的关系。答：（1）（反射、折射定理）：当地震波传播中遇到弹性分界面，地震波要产生反射与透射，它们服从（2）入射线、反射线、透射线、折射线与界面法线同在一个平面内，该平面叫射线平面（2）费马原理：指出在波的传播过程中，任意给定两点间的地震波传播路径是沿着所有可能传播路径中旅行时最小的路径传播。（3）惠更斯原理：认为波前面上的所有点都可以被看作是一个新的子波源，这个新波源也向周围辐射能量，在一段时间之后，新的波前面即为所有子波源波前面的包络。9、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。10、电阻率：某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的在常温下（20℃时）导线的电阻。11、波剖面：在某一特定时刻，将地震测线上每个点波振动的位移记录下来，以每个点的空间位置为x轴，波振动位移u为y轴画在同一张图上，则可得到波剖面。12、正演：是指在地球物理资料解释理论中，由地质体的赋存状态（形状、产状、空间位置）和物性参数（密度、磁性、电性、弹性、速度等）计算该地质体引起的场异常或效应的过程。已知地质体的赋存状态和物性可统称为模型。13、反演：由地球物理异常的分布确定地质体的赋存状态（形状、产状、空间位置）和物性参数（密度、磁性、电性、弹性、速度等）的过程。14、地球物理反演产生多解的原因？场的等效性；观测数据离散、有限;实测的异常包含一定误差的；数据整理带来的误差。其一，不同地质体可能有相同的物理场；其二，地质体的大小、形状、深度与产状等参数的不同组合，可能引起相同的异常现象。从数学关系上看，实际上是求解超定方程或欠定方程的解。15、地震勘探数据处理包括哪些基本步骤？其中动校正、静校正、水平叠加、偏移的主要作用是什么？预处理+常规处理+特殊处理16、断层在地震剖面上的一般标志有哪些？1反射波发生位错2发射波同轴数目突然增加、减少或消失3反射波同轴形状突变、反射凌乱并出现空白反射slR4反射波同轴发生分叉、合并、扭曲和强相位转换等，一般是小断层的反映17、地震波在传播过程中收到的影响：波前扩散：指波在传播过程中，当波前离振源越来越远时，地震波的振幅随着距离的增加而减小的现象；在均匀各向同性介质中，地震波的波前扩散通常被认为是球面扩散；波前面上的能量密度与波距振源的距离平方成反比，波前面上子波的振幅与波距振源的距离成反比。地层吸收：由于地下介质不是理想的弹性介质，地震射线在其中传播的过程中由于内摩擦的原因，会逐渐将其机械能转换成热能，直到振动消失。地震波的振幅随传播距离按指数规律衰减，记为：18、地震观测系统：为了解地下各界面的情况，必须连续追踪相应的地震波，这样就要求激发点与接收点必须保持一定的关系。激发点与接收点间相对空间位置关系就叫观测系统。19、时距曲线：表示地震波的传播时间t和爆炸点与检波点之间的距离x的关系曲线。20、等时面：时间场中波从震源传播时间相等的空间各点构成的面。21、视电阻率：地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或有矿体充填其中，这时由上述公式计算出来的电阻率值，既不是围岩电阻率，也不是矿体电阻率，称之为“视电阻率”，用符号ρs表示。22、地电断面：地电断面就是按照地下地质体电阻率的差异而划分界线的断面。23、什么是多次覆盖观测系统？有何优越性？答：多次覆盖观测系统是：选定偏移距和道距后，每激发一次，激发点和整个排列都同时向前移动一个距离，直至测完整个剖面。优点：压制多次波和各种随机干扰波，提高信噪比，获取波速。24、如何进行静校正，动校正？答：静校正就是把地表不平及速度不等校正到炮点和检波点位于同一基准面上。动校正就是把共反射点道集中不同偏移距的记录校正到零偏移距的记录。25、电阻率的影响因素（第五章）答：影响岩石电阻率值的因素，除了组成岩石的矿物成分外，还和矿物颗粒在岩石中的结构、岩石的孔隙度、温度、湿度以及所受的压力等因素有关。①与成分和结构的关系：电阻率取决于胶结物和颗粒的电阻率、形状及相对含量；与湿度、孔隙度关系：含水量越多，电阻率越低，孔隙度变大，电阻率减小；与温度的关系：一般表现为温度升高，电阻率降低；④地球深部岩石电阻率：地球内部压力和温度随深度增加而变大升高，深部岩石电阻率受高温和高压影响较大；⑤与频率的关系：导电性与位移电流密度和传到电流密度有关，不同情况下二者的所起作用不一样。26、二层电测深曲线类型和三层电测深曲线类型分别有哪些？答：二层电测深曲线类型有G型和D型。三层电测深曲线类型类型有A型、K型、H型和Q型。如图rfeAA)(0G型ρ2＞ρ1D型ρ2＜ρ1H型：ρ1＞ρ2＜ρ3K型：ρ1＜ρ2＞ρ3A型：ρ1＜ρ2＜ρ3Q型：ρ1＞ρ2＞ρ27、（第七章）什么是电测深法：电测深法采用在同一测点上多次加大供电极距的方式，逐次测量视电阻率的变化。电测深法主要用来探查地下不同深度范围内的垂向电性变化。28、电阻率法勘探的应用条件是什么？勘测的地质体与围岩间原有电阻差；地质体原有一定的规模；埋深不能太大29、地震勘探中的反射波和折射波是如何产生的？各有什么特征？答：地震波遇到波阻抗界面时会产生反射波，其特征是反射角等于入射角；当V2V1，且地震波以临界角入射时，产生沿界面滑行的滑行波，这种滑行波在上覆介质中产生折射波。其特征是（1）折射波的视速度等于V2（2）折射波存在盲区30、决定和影响电阻率法勘探深度的因素是什么？1)供电极距的宽度2）供电功率的大小3）地断面的产状，结构，性质等31、请根据以下折射波相遇时距曲线和反射波时距曲线，判断地下界面的形状和倾向，并示意绘在图的下方。五层：ρ1＜ρ2＞ρ3＜ρ4＜ρ5(KHA)四层QH32、简述岩石的电阻率为什么会在较大范围内变化，这种变化对电法勘探有何影响？答：一是岩性不同，二是岩石的破碎程度不同，三是岩石的风化程度不同33、什么是联合剖面法?联合剖面法适合寻找那一类地质体？答：联合剖面法是由两个三极装置组合而成的，在每一个测点分别用两个三极装置AMN及MNB进行观测的最重要的电剖面法之一。适合寻找接触带、直立低阻脉、良导体等地质体。34、什么是联合剖面法?联合剖面法适合寻找那一类地质体？答：联合剖面法是由两个三极装置组合而成的，在每一个测点分别用两个三极装置AMN及MNB进行观测的最重要的电剖面法之一。适合寻找接触带、直立低阻脉、良导体等地质体。35、论述联合剖面法、中间梯度法和对称剖面法的装置特点、应用范围及优缺点。（1）联合剖面法①装置特点：A(I)电极供电，MN电极测量，B(I)电极供电，MN电极测量，负电极均在无穷远处。②应用范围：用于寻找产状陡倾的岩层或脉状低阻体或断裂破碎带、划分岩层的直立接触面等。（找接触带、直立低阻脉、良导体）③评价：优点：有两个装置组成，可以提供较为丰富的地质信息，分辨能力强，异常明显等，并可以定性判断良导薄脉体的脉项位置及脉的倾向。缺点：有无穷远极，野外工作装置笨重，地形影响大。（分辨率高，效率低，装置重）（2）中间梯度法①装置特点：A(I)、B(-I)电极供电，MN电极测量，一线布极，多线测量。②应用范围：找陡倾高阻薄脉③评价：优点：装置简单，寻找产状陡倾的高阻薄脉效率高，并有“一线布极、，多线测量”的特点。缺点：应用面较窄，低阻薄脉体的异常不明显，一般不用此法找低阻薄脉体。（效率最高）（3）对称剖面法①装置特点：A(I)、B(-I)电极关于MN电极的中点对称②应用范围：（地质填图、基岩起伏、追索古河道）③评价：优点：应用范围广，ps曲线比较简单（高阻上方曲线值升高，低阻上方曲线值降低。）缺点：对某些特定的地质体的勘察效果不太理想，如对良导薄脉体的反映不如联合剖面法明显，且对于高阻薄脉体又不如中间梯度法经济，因此，一般此方法寻找高阻薄脉体和良导薄脉体。一般能用中间梯度法解决的问题，就不用对称剖面法。对称剖面法曲线等于相同极距联合剖面法曲线的平均值。（效率较高）36、试述物探能够解决哪些工程上的问题？答：①测定覆盖层、风化带的厚度及基岩面的起伏形态；②探测断层、裂隙破碎带及地下溶洞等地质体的空间分布；③岩石动弹性参数的测定及岩体的波速分类和稳定性评价；④地基场地土的分层和评价；⑤滑坡、陷落柱、洞穴等探测以及各类路基、水坝等病害地基的勘查；⑥灌浆质量和混凝土工程质量的检测评价；⑦探测地下电缆、管道的分布及检查其腐蚀、渗漏情况⑧地基及建筑物的常时微动观测；⑨地下水资源的勘查与评价；⑩环境污染及有关地质灾害的监测等。37、偏移(地震数据为什么要进行偏移处理？）:叠加剖面是“自激自收”剖面。当界面倾斜时,由于时间剖面的显示形式,把接收点接收到的叠加后的信号垂直置于接收点的正下方,使水平叠加时间剖面同相轴形态与真实界面的产状不一致,出现偏移。