2022年《应用地球物理学》主要知识点.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -一、名词正演（问题）：已知地质体求其引起的反常；（给定地球物理模型,通过数值运算或物理模拟,得出相应的地球物理场）反演（问题）：已知反常反推地质体的外形和产状；（已知反常的分布特点和变化规律,求场源的赋存状态（如产状、外形和剩余密度等）重力勘探：重力勘探是观测地球表面重力场的变化,借以查明地质体构造和矿产分布的 物探方法；零长弹簧 零点漂移：在相对重力测量中,由于重力仪灵敏系统的弹性疲惫、温度补偿不完全等因 素,仪器读数的零点值随时间而不断变化；重力场强度：单位质量的物体在场中某一点所受的重力作用；大地水准面

2、：以安静海平面的趋势延长到各大陆之下所构成的封闭曲面,作为地球的基 本外形；重力反常：由地下岩矿石密度分布不匀称所引起的重力变化,或地质体与围岩密度的差 异引起的重力变化；自由空间重力反常：对实测重力值只做正常场与高度校正；布格重力反常：观测重力差值经过正常场校正、地势校正和布格校正之后得到反常称为 布格重力反常；均衡重力反常：布格重力反常再进行均衡校正；重力梯级带：重力反常等值线分布密集,反常值向某个方向单调上升或下降；三度体： x,z,y,三个方向都有限的物体；二度体：地质体沿走向方向无限延长；特点点法：依据反常曲线上的一些点或特点点（如极大值点、零值点、拐点）的异 常值及相应的坐标求取场

3、源体的几何或物性参数 磁法勘探：利用地壳内各种岩矿石间的磁性差异所引起的磁反常来查找有用矿产或 查明地下地质构造的一种地球物理勘探方法 磁反常：通常把讨论对象引起的磁场部分叫做磁反常,而四周环境和围岩引起的磁 场同归为正常场；磁场强度：单位正磁荷在磁场中所受的力；磁感应强度：磁感应强度为场源在观测点的磁场强度与磁化物体所形成的附加磁场 强度的和；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -磁化率：在肯定磁

4、场强度和肯定温度范畴内,M=T外,磁化率 为由物质本身性质所决定的参数,表示物质被磁化的难易程度；值越大,越易磁化,无量纲；磁化强度：单位体积内分子电流磁矩矢量和,表现在外磁场中物质可被磁化的强度；地磁反常：磁滞回线：磁化强度与磁场呈非线性关系 剩余磁化强度：在历史地磁场中获得的磁化强度 Mr 热剩余磁性：岩石在冷却的过程中,受当时恒定地的磁场作用,磁化所获得的剩磁；特点：（ 1）强度大与地磁场强度成正比,方向一样,用于讨论成岩时的地磁场方向（2）稳固：剩磁随时间衰减慢 有效地磁场 有效磁化强度 电法勘探 电阻率法 电场强度 电流密度 视电阻率 二、学问要点1 大地水准面的三级近似；正球体,旋

5、转椭球体,梨形球面 2 重力（重力加速度）在空间上变化的缘由；地球外形的影响 地球的自转 地壳密度分布的不匀称性 3 重力反常的概念、运算公式及重力反常的物理意义；定义：由地下岩矿石密度分布不匀称所引起的重力变化,或地质体与围岩密度的差异引 起的重力变化；运算：将实测重力值减去该点正常重力值,其差值称为重力反常 g=g-g g为测点上实测重力值, g为该点上的正常重力值 意义：剩余质量所产生的引力在铅垂方向的重量 4 弹簧重力仪的零点漂移及其排除；零点漂移：在相对重力测量中,由于重力仪灵敏系统的弹性疲惫、温度补偿不完全 等因素,仪器读数的零点值随时间而不断变化；细心整理归纳 精选学习资料 -

6、- - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -校正：仪器每次从基点动身,观测一段时间之后,需回到原基点（另一基点或总基 点）上观测一次,测出零点漂移量；在较短的时间内,可认为零点漂移是随时间线 性变化的5 重力测量值的主要改正项及其运算方法；.正常场（纬度）校正：排除测点与基点间纬度差异导致的重力变化 .地势校正：排除测点邻近地势起伏对重力观测结果数据的影响 .中间层校正：排除测点基准面与基点基准面之间水平中间层的重力影响 .高度校正：排

7、除测点相对于基点的高程差而造成的重力数值变化6 布格反常、均衡反常和自由空间反常的概念、运算方法、区分及应用领域；布格重力反常：观测重力差值经过正常场校正、地势校正和布格校正之后得到反常称为 布格重力反常；均衡重力反常：布格重力反常再进行均衡校正；自由空间重力反常：对实测重力值只做正常场与高度校正；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -7 密度匀称球体的重力反常；细心整理归纳 精选学习资料 - -

8、- - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -8 密度匀称水平圆柱体的重力反常；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -9 重力反常定量说明（反演）的主要方法及其特点； 直接法 定义：直接利用由反演目标引起的局部反常,通过某种积分运算和函数关系,求得

9、与异常分布有关地质体的某些参量 特点：该方法较少受说明人员主观因素的影响；只是一种地质体参量的粗略估量,解决问题的范畴很有限 特点点法 定义：依据反常曲线上的一些点或特点点（如极大值点、零值点、拐点）的反常值及相应的坐标求取场源体的几何或物性参数局限性：仅适用于剩余密度为常数的几何形体； 挑选法 原理：（简答：通过迭代运算的方法,得到最终的反演目标）（1）依据反常分布和变化特点,结合地质和其它地球物理和物性等资料,给出初始地质体模型；（2）进行正演运算,将理论反常与实测反常对比；（3）如两者偏差较大,对模型进行修改,重算其理论反常,再次进行对比；（4）如此反复进行,直至两种反常的偏差达到事前要

10、求的误差范畴为止,就这最终的 理论模型可作为所求；挑选法的特点：.反常可以是整条剖面或整个测区的数据,受个别点误差的影响较小,抗干扰的才能较 强.所求的地质体可以是一个或几个复杂的不规章几何形体,密度分界面,或者密度的分 布.需要重复而复杂的正演运算,可编制相应程序由运算机来自动完成 .说明复杂重力资料时,能够考虑讨论区已知的地质构造资料,在反演过程中利用这些 资料,掌握或约束运算结果,使得到的地质模型更接近实际的地质体人机交互式反演方法 原理：细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 16 页 - - - - - - - - -

11、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -.依据实测反常的分布和变化特点,结合地质和其它地球物理方法以及物性资料,提出 初始地质体模型.进行正演运算,评判误差 .（依据详细原就）修改模型,再运算、评判误差；修改模型时以两种方式互为补充：体会交互、最优化自动反演.反复进行,直至误差达到答应标准；特点：.不对个别反常进行圆滑 .利用整条曲线和面积数据,受个别点影响小 .抗干扰才能强 .借助于运算机实现交互,能充分发挥说明人员丰富的体会修改模型10 基于密度匀称球体反常曲线的反演分析；11 重力反演多解性产生的缘由、特点及其限制方法；多解性特点 ：处在不同

12、深度、具有不同起伏的界面,仍包括在这些界面之间的很多界面,都能 够引起在测量精度范畴内的相同的重力反常；引起多解性的缘由：.场的等效性 .观测数据离散、有限 .实测的反常包含肯定的误差.数据整理带来的误差限制多解性的方法：（1）除了应用重力资料外,仍引用工区内的地质、钻井、物性和其它地球物理资料等,尽可能地增加已知条件和约束条件,就反问题的解答数目就会大大削减,甚至可以得到 单一的解 如球体反问题的求解,假如已知剩余密度值,就它的半径和顶部埋深也就唯 一地被确定了（2）提高仪器的测量精度（3）改进各项校正的运算方法,使得能够更加精确地得到重力反常的分布12 打算重力反常的主要地质因素；地壳厚度

13、的变化结晶基岩内部成分、构造和基底顶面的起伏沉积岩的成分和构造金属矿及其它矿产的赋存13 断层构造在重力反常平面等值线图上的特点；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -14 重力梯级带的基本特点、对应的几何形体及可能反映的地质因素；基本特点：重力反常等值线分布密集,反常值向某个方向单调上升或下降对应的规章几何形体：垂直或倾斜台阶可能反映的地质因素：.垂直或倾斜断层、断裂带、破裂带.具有不同密度的岩体

14、的陡直接触带.地层拗曲构造15 中国布格重力反常的基本特点；P6016 艾里地壳均衡假说；（1）假定地球最上部的地壳是一个低密度的“ 壳”,上覆于一个高密度的底层,这个“ 壳” 及底层具有匀称的密度,并假定比较硬的“ 壳” 或岩石圈漂浮在流体底层即软流圈 上面.2低密度壳的底部同于坚硬的岩石圈与脆弱的软流圈之间的边界；由低密度壳的厚度变化实现这一补偿,即山脉下伏了较厚的地壳 反山根 ；忽视了地球曲率情形下的均衡条件为山根,而海洋下伏了较薄的地壳 :.=. ./.-.r 为山根的深度, H 是地势的高程, . 是“ 壳” 的密度,. 是地层的密度17.偶极子的位和磁场强度；正负磁极总是成对显现,

15、不行分割,因而将其视为整体,称为磁偶极子磁位 ：磁偶极子在 P 点的磁位应为两个点磁极的磁位之和细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -磁场强度 ：磁偶极子在 P 点的磁位为两点磁极的磁位和. 当测量点 P在磁偶极子磁轴的延长线上（高斯第一位置）时,磁场强度 T的大小为. 当测量点 P在磁偶极子磁轴的中垂线上（高斯其次位置）时,磁场强度 T的大小为18. 地磁要素的组成,并绘出其示意图；细心整理归纳

16、精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -建立一个空间直角坐标系统 向指东, z轴正向垂直向下：设以观测点（ O）为坐标原点, x轴正向指地理北, y轴正地磁场 T 分解为：北向重量为X ；东向重量为Y ；垂直重量为Z .T在xoy面内的投影为水平重量 H,H的方向即磁北方向 .H与x的夹角为磁偏角 D,即磁北与地理北的夹角,东偏为正 .T与H的夹角为磁倾角 I,下倾为正 .X、Y、Z,H、D、I,T 统称为地磁要素

17、 .X、Y、Z 对应于直角坐标系 .T、D、I 对应于球坐标系 .H、D、Z 对应于柱坐标系 .完整描述只需要其中的一组19.基于匀称磁化球体（位于球心的磁偶极子）的地磁场分析；假设地球是匀称磁化球体,磁化轴与地球旋转轴一样；因其与位于球心的磁偶极子具有相同的磁位和磁矩,就球面上P 点的磁位为H,以依据场和位的关系,地磁场沿R 方向的重量 Z、垂直 R（即沿水平）方向的重量细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - -

18、- - - -及总强度 T 将分别为两极处磁场强度等于赤道磁场强度的两倍,其与地磁图中所显示的大致符合,只是地磁轴与地球旋转轴实际上成 1130 的夹角20.地磁场的组成分析；地磁场的观测值 T=稳固磁场 Ts（来源于固体地球内部）+变化磁场 T（起因于地球外部）.=.+. 起因于地球内部的稳固磁场,. 起源于地球外部的稳固磁场.=.+. . 内源场 ,. 变化磁场的外源场.=.0+.+. .0为中心偶极子磁场, . 非偶极子磁场,也称为大陆磁场或世界反常, .地壳磁场,又称为反常场或磁反常,分为局部反常细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第

19、 11 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -.,区域磁场 .变化磁场 .= 长期变化 +短期变化长期变化：特点 1为地磁极的西向漂移,特点2是不同岁月运算出地球磁矩的衰减变化；短期变化分为安静变化（连续出 现的周期性变化）和干扰变化（偶然发生并经受肯定时间就消逝了 的短暂而复杂的变化）21.铁磁性物质的磁化率特点；磁化率与温度的关系 . 当温度上升时铁磁性物质磁化率逐步增加,接近居里点时达到极大值；然后急剧下降,趋于零. 居里点为铁磁性物质的磁化强度陡然降低、物质由铁磁性转为顺磁性的温度 2

20、2.影响岩矿石磁性的主要因素及岩矿石磁性的一般规律； 铁磁性矿物含量 .含量越高,岩石磁性越强,但并不呈简洁的线性关系 铁磁性矿物颗粒大小及结构 .当铁磁性矿物含量肯定时,颗粒越大,磁性越强 .当磁性矿物颗粒大小、含量都相同时,颗粒相互呈胶结状者比颗粒呈分散状者磁性强 岩石磁性与温度、压力的关系 .深度增大,地温上升,压力增大,磁性减弱 .应力作用使岩石沿应力方向磁性减小,如断裂、破裂带上磁性减弱；变质、蚀变作用 往往使岩石磁性增强.岩石剩余磁化强度与压力关系明显,当压力为100MPa 时,剩磁可减小 25%.随着深度增加,地壳内岩石的温度上升,岩石圈静压力增大,二者对岩石的磁性有很大影响,因

21、此,在讨论地壳深部岩石磁性时,需要考虑温度和压力的影响23.火成岩、沉积岩及变质岩的磁性特点；火山岩磁反常共同的特点是反常呈跳动变化,尖锐而且梯度大,相邻测线难以对比；另 一个特点是反常强度随高度的增加而快速衰减；侵入岩反常峰值可能很大,但外形比较 圆滑；反常外形与埋深之间有明显的依靠关系,埋藏较浅经常表现为多个孤峰,埋藏较 深时只显示反常不规章的背景；沉积岩的磁场特点一般是反常值柔弱,外形平缓、光滑、梯度小,沉积厚度较大时出现 为安静的负反常区；沉积岩的磁化率小,而且磁性矿物在缓慢的沉积过程中分布较为均 匀,无方向性；变质岩的磁场反常强弱与变质母岩的磁性和变质类型有关；一般正变质岩的磁性较强

22、,负变质岩的磁性就相对弱得多；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -24,剩余磁性的主要类型及其成因； 热剩余磁性 .岩石在冷却的过程中,受当时恒定地的磁场作用,磁化所获得的剩磁； 碎屑剩余磁性 .沉积岩中含有从母岩风化剥蚀带来的很多碎屑颗粒,其中磁性颗粒（磁铁矿等）在水 中沉积时,受当时的地磁场作用,使其沿地磁场方向定向排列,或者是这些磁性颗粒在沉积物的含水孔隙中转向地磁场方向 .沉积物固结成岩

23、后,按其碎屑的磁化方向储存下来的磁性,称碎屑剩余磁性（沉积剩 余磁性） 化学剩余磁性 .在肯定磁场中,某些磁性物质在低于居里温度的条件下,经过相变过程（重结晶）化 学过程（氧化仍原）所获得的剩磁,称化学剩余磁性（简称化学剩磁） 粘滞剩余磁性 .岩石形成后,长期处在地球磁场作用下,随着时间的推移,其中原先定向排列的磁畴 逐步地弛豫到作用磁场的方向,所形成的剩磁称粘滞剩余磁性 等温剩余磁性.在常温没有加热忱形下,岩石因受外部磁场的作用（比如闪电作用）磁性发生大小和方向的转变而获得,使近地表岩矿石25.球形磁性体的磁场分析；球体的引力位： 磁反常与重量反常细心整理归纳 精选学习资料 - - - -

24、- - - - - - - - - - - 第 13 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 磁场特点分析.垂直磁化时, I=90 0.水平磁化时, I=00,就26.影响岩、矿石电阻率大小的主要因素；a.导电矿物含量 b.岩、矿石的结构、构造、孔隙度c.岩矿石的含水量 及含水矿化度d.温度、压力27. 欧姆定律微分形式的推导；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精

25、品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -28.匀称介质中异性点电源的稳固电流场分析；.在匀称各向同性半空间介质内,j、E、u与I成正比.u与r成反比, E、j与.2成反比,所以 E、j随r衰减比 u快 .u、E与.成正比, j与.无关 29.匀称各向同性介质电阻率的测定；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页,共 16 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -30.视电阻率与地电断面性质的关系；视电阻率的微分公式 某点的视电阻率和测量电极所在介质的真电阻率成正比,其比例系数就是测量电极间实际电流密度与假设地下为匀称介质时正常场电流密度之比.jMN包含了在电场分布范畴内各种电性地质体的综合影响；当地下半空间有低阻不匀称体存在时,由于正常电流线被低阻体所吸引,使地表 jMNj0, s MN ,这样,通过在地表观测视电阻率的变化,便可揭示地下电性不匀称地质体的存在和分布 31.电阻率剖面法与电阻率测深法；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页,共 16 页 - - - - - - - - -