地球物理复习资料3[精选].doc

地球物理复习资料 第一章：地球物理是物理学与地质学结合的边缘科学。与传统地质学不同，地球物理根据物理学的原理来研究各种地质现象和勘探矿产资源，它在基础地质研究和资源勘探中发挥了重要作用。 地球物理勘探方法（或应用地球物理学，简称“物探”）是以岩矿石等介质的物理性质差异为物质基础，利用物理学原理，通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律以实现基础地质研究、环境工程勘察和地质找矿等目的的一门应用科学。 岩矿石介质的物理性质或物性参数包括：密度、磁性、电性、放射性、导热性及弹性。相应的地球物理勘探方法有：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探和地热勘探。根据空间工作位置的不同，地球物理勘探可划分为地面、海洋、航空和钻井物探等；按照勘探对象的不同，可划分为金属与非金属、石油与天然气、煤、水文、工程与环境物探等。地壳内不同地质体之间存在的密度差异是进行重力勘探的地质—地球物理前提条件，有关的密度资料是对重力观测资料进行校正和解释的极为重要的参数。决定岩石、矿石密度的主要因素为：组成岩石的各种矿物成分及其含量；岩石中孔隙大小及孔隙中的填充物成分；岩石所承受的压力。 1、火成岩的密度它主要取决于矿物成分及其含量的多少，由酸性—中性—基性—超基性岩，随着密度大的铁镁暗色矿物含量的增多，密度逐渐增大（如图）。 此外，成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成不同岩相带岩石的密度差异；不同成岩环境也会造成同一岩类的密度有较大差异。2、沉积岩的密度 沉积岩一般具有较大的孔隙度，如灰岩、页岩、砂岩的孔隙度可高达30%-40%。它的密度值主要取决于孔隙度大小及孔隙中的填充物成分。此外，随着成岩时代的久远及埋深的加大，上覆岩石对下伏岩石的压力加大，压实作用也会使密度值变大。3、变质岩的密度这类岩石的密度与矿物成分、岩石含量和孔隙度均有关系。 通常区域变质作用的结果是使变质岩比原岩密度值增大，如变质程度较深的片麻岩、麻粒岩要比变质程度较浅的千枚岩、片岩等密度要大；大理岩、板岩和石英岩比石灰岩、页岩和砂岩更致密。如果是动力变质作用，则会因原岩结构遭到破坏、矿物被压碎而密度值下降；但若同时使原岩硅化、碳酸盐化及重结晶等，又会使密度值增大。由于变质作用的复杂性，这类岩石的密度变化显得很不稳定，要具体情况具体分析。 岩石的剩余磁性:原生剩磁：1.热剩余磁性（TRM）：在恒定磁场作用下，岩石从居里点以上的温度逐渐冷却到居里点以下，通过居里温度时所获得的剩磁。2.碎屑剩余磁性（DRM）: 沉积岩中的磁性颗粒在水中沉积时受地磁场作用，会沿地磁场方向定向排列，固结成岩后保存下来的磁性。3.化学剩余磁性（CRM）：在一定磁场中，磁性物质在低于居里温度下，经过相变过程（重结晶）或化学过程（氧化还原）所获得的剩磁。TRM〉CRM〉DRM； 原生剩磁是磁法勘探也是古地磁研究的对象。4.粘次生剩磁：滞剩余磁性（VRM）：岩石形成后，长期处在地磁场作用下，随着时间的推移，原来定向排列的磁畴逐渐驰豫到作用磁场的方向所形成的剩磁。 5.等温剩余磁性（IRM）：在常温没有加热情况下，岩石受外部磁场作用（闪电等）获得的剩磁。 各类岩石剩余磁性的成因：岩石天然剩磁的形成因素是复杂的，成岩至今，各种地质作用、物理和化学变化过程，都会影响剩余磁性。1. 火成岩剩磁的成因：热剩磁是火成岩原生剩磁的原因。熔岩由高温冷却，通常当温度降至1073K时开始凝固，铁磁性矿物的居里点通常在673K-853K，当温度下降到铁磁性组分的居里点以下，受地磁场作用，矿物磁畴排列到地磁场方向上，获得强的磁性。 2. 沉积岩剩磁的成因：通过沉积作用和成岩作用形成的，前者形成碎屑剩磁，后者经氧化和脱水过程，获得化学剩磁。3. 变质岩剩磁的成因：与原岩有关，由火成岩生成的正变质岩，可能有热剩磁，由沉积变质生成的副变质岩，可能有碎屑剩磁与化学剩磁。 岩（矿）石的电性： 电法勘探利用的电学性质有：导电性、电化学活动性、介电性和导磁性。一般研究目标与周围介质的电性差异越大，在其周围空间产生的电磁场的变化越明显，当人们利用专门的电测仪器观测地壳周围电磁场的变化并研究电磁场分布规律时，便可以推断引起电磁场变化的地下目标体的电性和赋存状态。 影响岩矿石导电性的因素：1. 岩矿石电阻率与其成分和结构的关系；2. 岩矿石电阻率与所含水分的关系；不仅与孔隙大小有关，还决定于孔隙结构。当孔隙连通性较好时，水分对岩石电性影响较大；节理或裂隙式孔隙具有明显方向性，故岩石电阻率具有各向异性。 3. 岩矿石电阻率与温度的关系；4. 岩矿石电阻率与压力的关系。 岩石和矿石的自然极化和激发极化特性：一般情况下物质都是电中性的，但是岩矿石在特定的自然条件下，在岩石中产生的各种物理化学过程下，岩石可形成面电荷和