应用地球物理学原理第一章01.ppt

应用地球物理学原理 张胜业 顾汉明 潘和平等 2007年2月 教材及主要参考书： 教材：张胜业、潘玉玲主编《应用地球物理学原理》，2004年地大出版社出版 参考书： 罗孝宽、郭绍雍主编，应用地球物理教程——重力磁法，地质出版社，1991.5 傅良魁主编，应用地球物理教程——电法，放射性，地热，地质出版社，1991.4 何樵登、熊维纲主编.《应用地球物理教程》—地震勘探，地质出版社，1991年 周元田编，地球物理测井教程，中国地质大学出版社，1999 绪 言 什么是地球物理学？ 地球物理学定义：地球物理学是以地球为研究对象的一门应用物理学。 从上可知： 地球物理学的研究对象－地球。 地球物理学的理论基础－物理学。  地球物理学可分为两个大的方面： 研究大尺度和一般原理的，叫理论地球物理学（或普通地球物理学）； 勘察石油、金属、非金属矿或解决其它工程和地质问题的，叫应用地球物理学（或勘探地球物理学）。 这门课主要学习应用地球物理方法(Applied Geophysics) 物质基础：应用地球物理是以岩、矿石(或地层)与其围岩的物理性质差异为物质基础 理论基础：物理学 利用物理学的电学、磁学、热学、运动学和动力学等方面的原理和方法。 研究对象：用专用的仪器设备观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律 目的：达到查明地质构造、寻找矿产 资源和解决工程地质、水文地质以及环境监测等问题的目的。 应用非常广泛 目前同学们知道的应用地球物理方法有哪些？ 常用的应用地球物理方法（ Applied Geophysics ） 重力（Gravity Method） 磁法（Magnetic Method ） 电法（电磁法）（Electric and Electromagnetic Methods ） 地震（Seismic methods ） 测井、地热、放射性等 第一章 应用地球物理方法的物质基础 方法 物理性质 重力 密度 磁法 磁化率 磁导率等 电法 电阻率 电化学性（极化率） 磁导率 介电常数 地震 地震波速度 放射性 衰变系数 地温测量 热导率 热扩散率 下面分别讨论表征岩、 矿石物理性质的密度、磁学性质、电学性质、速度、放射性、热学性质的物性特征 物理性质的主要影响因素 有关物性的测试方法。 思考题： 岩（矿）石的物性在地球物理勘探中的主要作用是什么？ §1.1 岩、矿石的密度 地壳内不同地质体之间存在的密度差异，是进行重力勘查的地质—地球物理前提条件。 是对重力观测资料进行一些校正和对重力异常作出合理解释的极为重要的参数。 对于各类固体矿产来说，矿体的密度主要由其成分和含量决定。 表1.1-1列出了常见岩、 矿石的密度值，供实际工作中参考，单位可用g/cm３或t/m３，数值不变。 二、岩、矿石密度的主要特征 首先了解整个地球介质的密度分布 一、决定岩、矿石密度的主要因素 根据长期研究的结果，认为决定岩、矿石密度的主要因素为： 1、组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少； 2、岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分； 3、岩石所承受的压力等。 (一)火成岩的密度 1、主要取决于矿物成分及其含量的百分比，由酸性→基性→超基性岩，随着密度大的铁镁暗色矿物含量增多密度逐渐加大(见图1.1-1)； 2、成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成不同岩相带的密度差异； 3、不同成岩环境(如侵入与喷发)也会造成同一岩类的密度有较大差异。 (二)沉积岩的密度 1、沉积岩一般具有较大的孔隙度，如灰岩、页岩、砂岩等，孔隙度可达(30～40)%，因此这类岩 石密度值主要取决于孔隙度大小，干燥的岩石随孔隙度减少密度值呈线性增大； 2、孔隙中如有充填物，则充填物的成分(如水、油、气等)及充填孔隙的百分比多少也明显地影响着密度值； 3、随着成岩时代的久远及埋深加大，上覆岩层对下伏岩层的压力加大，这种压实作用也会使密度值变大。 (三)变质岩的密度 对这类岩石来说，其密度与矿物成分、含量和孔隙度均有关，这主要由变质的性质和变质程度来决定。 通常区域变质作用的结果，将使变质岩比原岩密度值加大，如变质程度较深的 片麻岩、麻粒岩等要比变质程度较浅的千枚岩、石英片岩等密度值大些。 经过