《地球物理勘探(王永刚)01第一章绪论.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地球物理勘探(王永刚)01第一章绪论.ppt（101页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、地球物理系地球物理系 王永刚王永刚第一章第一章 绪论绪论课课 程程 内内 容容 第第1章章 绪论绪论 第第2章章 地震波运动学理论地震波运动学理论 第第3章章 地震资料采集方法与技术地震资料采集方法与技术 第第4章章 地震波速度地震波速度 第第5章章 地震资料解释的理论基础地震资料解释的理论基础 第第6章章 地震资料构造解释地震资料构造解释教材与参考书籍教材与参考书籍 教材教材陆基孟，王永刚主编的地震勘探原理第三版，陆基孟，王永刚主编的地震勘探原理第三版，中国石油大学出版社，中国石油大学出版社，2009年年 主要参考书籍主要参考书籍1、陆基孟主编的地震勘探原理，、陆基孟主编的地震勘探原理，19
2、93年年2、R.E.谢里夫编勘探地震学，谢里夫编勘探地震学，1999年年3、R.E.SheriffExploration SeismologyVolume 1&2,Cambridge University Press第第1 1章章 绪绪 论论一、石油勘探的主要方法一、石油勘探的主要方法二、地球物理勘探方法二、地球物理勘探方法三、三、地球物理勘探的特点地球物理勘探的特点四、地球物理勘探发展简史四、地球物理勘探发展简史五、我国油气勘探概况五、我国油气勘探概况六、六、物探技术发展趋势与特点物探技术发展趋势与特点七、参考信息七、参考信息一、石油勘探的主要方法一、石油勘探的主要方法1 1、地质法（、地质
3、法（Geological）露头岩石、井孔岩心；露头岩石、井孔岩心；在在矿产调查中，地质方法是研究成矿的地质条件、地矿产调查中，地质方法是研究成矿的地质条件、地质环境和地质作用，实现找矿的一种方法。质环境和地质作用，实现找矿的一种方法。第第1 1章章 绪绪 论论2 2、地球物理勘探（物探）法（、地球物理勘探（物探）法（Geophysical Prospecting）地表或水域覆盖区；连续地表或水域覆盖区；连续测量、间接勘探测量、间接勘探地球物理方法地球物理方法：它是根据：它是根据地下岩石或矿体的物理性地下岩石或矿体的物理性质差异所引起的某些物理质差异所引起的某些物理异常现象的变化去判断地异常现象
4、的变化去判断地质构造或发现矿体的一种质构造或发现矿体的一种方法，包括地震、重力、方法，包括地震、重力、磁力、电法及井孔地球物磁力、电法及井孔地球物理测量等。理测量等。第第1 1章章 绪绪 论论3 3、地球化学探测法（、地球化学探测法（Geochemistry）取样、取样、分析化验分析化验地球化学探测（化探）方法地球化学探测（化探）方法：这是对岩石、土壤、地：这是对岩石、土壤、地下水、地表水、植物、水系以及湖底沉积物等天然下水、地表水、植物、水系以及湖底沉积物等天然产物中一种或几种化学特征作测定，再据测定结果产物中一种或几种化学特征作测定，再据测定结果所发现的化探异常，实现找矿之目的。包括岩石地
5、所发现的化探异常，实现找矿之目的。包括岩石地球化学方法（金属量测量）、水化学方法和生物地球化学方法（金属量测量）、水化学方法和生物地球化学方法等。球化学方法等。油气地球化学勘探方法的种类比较油气地球化学勘探方法的种类比较多，常用的是土壤烃气体测量、土壤硫酸盐法、稳多，常用的是土壤烃气体测量、土壤硫酸盐法、稳定碳同位素法、汞和碘测量法等。定碳同位素法、汞和碘测量法等。第第1 1章章 绪绪 论论油气化探异常油气化探异常的主要类型有：的主要类型有：多环状多环状(a)；环状环状(b)；块状块状(c)；串珠状串珠状(d)；如右图所示。如右图所示。放射性放射性晕圈异晕圈异常的理常的理论模型论模型美国美国D
6、ora西面油田的非常规勘探实例西面油田的非常规勘探实例美国得克萨斯土壤气测量与地震的对比美国得克萨斯土壤气测量与地震的对比4 4、钻探法（、钻探法（Drilling）一点、直接勘探一点、直接勘探钻探法钻探法是为勘查地下含油气情况所钻的油气探是为勘查地下含油气情况所钻的油气探井，有井，有4 4大类大类：参数井：了解盆地或凹陷中参数井：了解盆地或凹陷中生油岩和储集岩存在和分布情况的井；生油岩和储集岩存在和分布情况的井；预预探井：了解圈闭中是否含油气和储集岩分布探井：了解圈闭中是否含油气和储集岩分布情况的井；情况的井；评价井：在预探井发现含油气评价井：在预探井发现含油气储集层后，为探明该圈闭或油气藏
7、含油气面储集层后，为探明该圈闭或油气藏含油气面积和地质储量所钻的井；积和地质储量所钻的井；资料井：为获得资料井：为获得油气藏油层参数油气藏油层参数(钻井取心，供检测与分析钻井取心，供检测与分析)所钻的井。所钻的井。第第1 1章章 绪绪 论论二、地球物理勘探方法二、地球物理勘探方法重力法重力法岩石密度差异岩石密度差异（Gravity）磁法磁法岩石磁性差异岩石磁性差异（Magnetic）普通物探普通物探电法电法岩石电性差异岩石电性差异（Electricity）地震法地震法岩石弹性或波阻抗差异，主要方岩石弹性或波阻抗差异，主要方法法（Seismic exploration）第第1 1章章 绪绪 论论
8、1、重重力力勘勘探探利利用用专专门门仪仪器器并并按按特特定定方方式式观观测测岩岩层层间间密密度度差差异异，进进而而研研究究地地下下地地质质问问题题；重重力力勘勘探探是是研研究究反反映映地地下下岩岩石石密密度度横横向向差差异异引引起起的的重重力力变变化化，用用以以提提供供构构造造和和矿矿产产等等地地质质信信息息。根根据据万万有有引引力力定定律律，在在接接近近较较大大密密度度的的物物体体时时，其其引引力力增增大大，反反之之引引力力减减小小，由由此此在在地地表表上上引引起起的的重重力力变变化化称称为为重重力力异异常常。异异常常的的规规模模、形形状状和和强强度度取取决决于于具具有有密密度度差差的的物物
9、体体大大小小、形形状状及及深深度度。在在重重力力勘勘探探中中，习习惯上将惯上将重力加速度重力加速度简称为重力。简称为重力。第第1 1章章 绪绪 论论 重力勘探重力勘探是在地表观测由于地下岩矿石存在密度差是在地表观测由于地下岩矿石存在密度差异而引起的重力场的变化，通过对观测资料的处理和异而引起的重力场的变化，通过对观测资料的处理和解释，达到反求地下构造的一种勘探方法，其解释，达到反求地下构造的一种勘探方法，其地球物地球物理前提条件理前提条件是：地下岩矿石存在密度差异。是：地下岩矿石存在密度差异。所依据讨论的物理场是重力场。所依据讨论的物理场是重力场。重力场重力场是一种位场，是一种位场，即场的变化
10、只与空间变化有关，与时间无关。即场的变化只与空间变化有关，与时间无关。主要用于区域勘探。主要用于区域勘探。主要主要应用领域应用领域：能源工业，国防工业，测绘工业。：能源工业，国防工业，测绘工业。第第1 1章章 绪绪 论论华北平原华北平原布格重力布格重力异常图异常图（单位：（单位：mGal）第第1 1章章 绪绪 论论重力异常解释的工作步骤重力异常解释的工作步骤（1 1）阐明引起异常的地质因素）阐明引起异常的地质因素确定异常是地壳深部确定异常是地壳深部还是浅部地质因素的反映；是矿体还是构造或其他不还是浅部地质因素的反映；是矿体还是构造或其他不均匀体（如侵入体、岩性变化等）引起的。均匀体（如侵入体、
11、岩性变化等）引起的。（2 2）对异常进行划分）对异常进行划分找矿时就是要将地壳浅部的构找矿时就是要将地壳浅部的构造或矿体引起的异常从深部因素引起的区域场中分离造或矿体引起的异常从深部因素引起的区域场中分离出来；研究地壳深部构造时，则要划分出的异常是反出来；研究地壳深部构造时，则要划分出的异常是反映地壳深部因素的区域性异常。映地壳深部因素的区域性异常。（3 3）计算地质体产状参数）计算地质体产状参数根据重力资料估计产生异根据重力资料估计产生异常的地质体的形状、产状和空间位置，并在此基础上常的地质体的形状、产状和空间位置，并在此基础上对异常做进一步的定量解释，以确定探测对象的产状对异常做进一步的定
12、量解释，以确定探测对象的产状要素及其在地下的赋存形态。要素及其在地下的赋存形态。第第1 1章章 绪绪 论论重力异常的地质特征重力异常的地质特征 （1 1）沉积盆地沉积盆地重力异常的地质特征在平面等值线图上重力异常的地质特征在平面等值线图上表现为：表现为：等值线的形状和盆地的形状一致；等值线的形状和盆地的形状一致；洼陷对洼陷对应相对低的重力异常，凸起对应相对高的重力异常，重应相对低的重力异常，凸起对应相对高的重力异常，重力异常最低的区域对应盆地中心；力异常最低的区域对应盆地中心；纯地形引起的重力纯地形引起的重力异常与地形呈镜像关系。异常与地形呈镜像关系。（2 2）断层断层在布格重力异常图上的表现
13、形式为：在布格重力异常图上的表现形式为：沿一沿一定方向延伸的梯级带；定方向延伸的梯级带；异常梯级带发生同形扭曲或方异常梯级带发生同形扭曲或方向变化；向变化；串珠状正或负异常；串珠状正或负异常；封闭异常突然变宽、封闭异常突然变宽、变窄或轴线明显错动的部位；变窄或轴线明显错动的部位；不同特征异常区域的分不同特征异常区域的分界线。界线。第第1 1章章 绪绪 论论绪绪 论论德州凹陷德州凹陷 宁津凸起宁津凸起 无棣凸起无棣凸起 磁镇洼陷磁镇洼陷 林樊家洼陷林樊家洼陷 东营凹陷东营凹陷重力异常重力异常重力资料重力资料反演结果反演结果109.0地震剖面地震剖面-234.6km重力资料在油气勘探中的应用重力资
14、料在油气勘探中的应用 利用重力资料可以研究区域地质构造、圈定沉积盆地利用重力资料可以研究区域地质构造、圈定沉积盆地范围、划分次级构造单元、指出含油气远景区，有时还范围、划分次级构造单元、指出含油气远景区，有时还可以研究沉积构造甚至油气藏，具体包括：可以研究沉积构造甚至油气藏，具体包括：（1 1）研究区域地质构造，预测油气远景区）研究区域地质构造，预测油气远景区研究含油气盆地的区域地质构造是一项综合的地质任务，研究含油气盆地的区域地质构造是一项综合的地质任务，它包括研究结晶基底成分和内部构造；确定基底顶面的它包括研究结晶基底成分和内部构造；确定基底顶面的起伏；圈定沉积岩系的分布范围和寻找构造；确
15、定区域起伏；圈定沉积岩系的分布范围和寻找构造；确定区域性断裂以及盆地与周围构造单元的关系等。最终目的是性断裂以及盆地与周围构造单元的关系等。最终目的是在盆地内部进行构造分区，判断深凹陷的存在，预测生在盆地内部进行构造分区，判断深凹陷的存在，预测生油岩系的分布范围以及圈定进一步找油的远景区。油岩系的分布范围以及圈定进一步找油的远景区。第第1 1章章 绪绪 论论（2 2）研究沉积盖层内部构造研究沉积盖层内部构造 绝大多数的油气藏都在沉积盖层中，多数沉积盖层绝大多数的油气藏都在沉积盖层中，多数沉积盖层构造与基底构造、断裂活动、乃至火成岩活动有关，构造与基底构造、断裂活动、乃至火成岩活动有关，因此通过
16、研究结晶基岩可以间接寻找沉积岩构造。因此通过研究结晶基岩可以间接寻找沉积岩构造。主要体现：主要体现：盖层构造与基底高点具有继承关系；盖层构造与基底高点具有继承关系；根据断层的存在及其性质可以推断与其相关的构造，根据断层的存在及其性质可以推断与其相关的构造，如滚动背斜；如滚动背斜；沉积盆地后期的岩浆侵入可以在盖层沉积盆地后期的岩浆侵入可以在盖层中造成正构造形态，此时，沉积盖层构造的核部是火中造成正构造形态，此时，沉积盖层构造的核部是火成岩体。成岩体。第第1 1章章 绪绪 论论第第1 1章章 绪绪 论论任丘古潜山带重力任丘古潜山带重力异常和地震构造图异常和地震构造图1-布格重力异常布格重力异常2-
17、二次微商二次微商3-四次微商四次微商4-地震构造图地震构造图2 2、磁法勘探磁法勘探利用专门仪器并按特定方式利用专门仪器并按特定方式观测岩层间观测岩层间磁性差异磁性差异，进而研究地下地质问题；在，进而研究地下地质问题；在自然界中，由于受到地球磁场的作用，许多岩石或自然界中，由于受到地球磁场的作用，许多岩石或矿石都不同程度地被磁化而具有磁性。具有磁性地矿石都不同程度地被磁化而具有磁性。具有磁性地质体所产生的磁场迭加在正常地磁场之上的异常磁质体所产生的磁场迭加在正常地磁场之上的异常磁场。场。磁法勘探的主要任务磁法勘探的主要任务就是测定和分析研究各种就是测定和分析研究各种磁异常，找出磁异常与地下岩石
18、、地质构造及有用磁异常，找出磁异常与地下岩石、地质构造及有用矿产的关系，作出地下地质情况和矿产分布等有关矿产的关系，作出地下地质情况和矿产分布等有关结论。结论。第第1 1章章 绪绪 论论地磁场和重力场一样，也有正常磁力场。但磁力勘探地磁场和重力场一样，也有正常磁力场。但磁力勘探比重力勘探在原理和实际应用上都要复杂些，因为比重力勘探在原理和实际应用上都要复杂些，因为决定岩石磁性的是受地磁场磁化的程度（决定岩石磁性的是受地磁场磁化的程度（磁化强度磁化强度），它取决于岩石的，它取决于岩石的磁化率磁化率且具有不同方向和大小，且具有不同方向和大小，同一点上的磁场强度每日不同时间都有变化，叫做同一点上的磁
19、场强度每日不同时间都有变化，叫做日变日变，它是各种原因引起的长期变化和短期变化之，它是各种原因引起的长期变化和短期变化之和，而重力场就没有这些现象。和，而重力场就没有这些现象。第第1 1章章 绪绪 论论 在油气田勘探中，磁法资料普遍用来研究盆地基底的在油气田勘探中，磁法资料普遍用来研究盆地基底的性质和起伏、圈定火成岩侵入体以及追踪深大断裂，阐性质和起伏、圈定火成岩侵入体以及追踪深大断裂，阐明含油区区域构造特征和划分盆地构造单元。明含油区区域构造特征和划分盆地构造单元。各类岩石的磁场特征各类岩石的磁场特征 沉积岩沉积岩磁化率小，引起的异常很微弱，属于无磁性或磁化率小，引起的异常很微弱，属于无磁性
20、或弱磁性岩类。沉积岩中的磁性矿物分布较为均匀，形成弱磁性岩类。沉积岩中的磁性矿物分布较为均匀，形成的磁场也很平缓、光滑、梯度小。当沉积岩较厚时，常的磁场也很平缓、光滑、梯度小。当沉积岩较厚时，常呈现平静的负异常区。呈现平静的负异常区。火山岩火山岩所含铁磁性矿物分布不均匀，其磁化也不均匀，所含铁磁性矿物分布不均匀，其磁化也不均匀，故其磁异常特点呈跳跃变化，异常尖锐而梯度大，以致故其磁异常特点呈跳跃变化，异常尖锐而梯度大，以致相邻测线上异常难以对比。相邻测线上异常难以对比。第第1 1章章 绪绪 论论 通常基性火山岩异常强度较大，酸性火山岩异常强度通常基性火山岩异常强度较大，酸性火山岩异常强度较小。
21、火山岩的共同特点是剩余磁化强度往往超过感应较小。火山岩的共同特点是剩余磁化强度往往超过感应磁化强度好几倍。此外火山岩的磁场特征与埋藏深度有磁化强度好几倍。此外火山岩的磁场特征与埋藏深度有关，出露地表或浅层的火山岩其异常强度大，变化大；关，出露地表或浅层的火山岩其异常强度大，变化大；而埋藏较深的火山岩的异常强度和变化都较弱。而埋藏较深的火山岩的异常强度和变化都较弱。侵入岩侵入岩的磁化强度一般都较稳定，尽管它们的磁场有的磁化强度一般都较稳定，尽管它们的磁场有强有弱，但比火山岩平稳得多。侵入岩的磁场一般按酸强有弱，但比火山岩平稳得多。侵入岩的磁场一般按酸性中性基性超基性的顺序增加。超基性岩体磁性性中
22、性基性超基性的顺序增加。超基性岩体磁性最强，磁场强度可达几千纳特，变化剧烈，但不象火山最强，磁场强度可达几千纳特，变化剧烈，但不象火山岩那样呈锯齿状跳跃。相邻测线上的异常曲线可以进行岩那样呈锯齿状跳跃。相邻测线上的异常曲线可以进行对比。基性岩磁性也较强，一般表现为强度很大的升高对比。基性岩磁性也较强，一般表现为强度很大的升高异常，异常，峰值可达一二千纳特。峰值可达一二千纳特。第第1 1章章 绪绪 论论 当侵入体埋藏较浅时，常表现为多个孤峰，随着当侵入体埋藏较浅时，常表现为多个孤峰，随着埋深的加大，只显示异常不规则的背景。埋深的加大，只显示异常不规则的背景。花岗岩花岗岩种类较多，一般均具磁性，而
23、磁性强弱取种类较多，一般均具磁性，而磁性强弱取决于所含暗色矿物的多少。决于所含暗色矿物的多少。变质岩变质岩的磁性通常较强，的磁性通常较强，可观测到几百至一二千纳特的磁异常。可观测到几百至一二千纳特的磁异常。一般规模较大的一般规模较大的断裂断裂，多伴有岩浆活动，在磁场，多伴有岩浆活动，在磁场上反映为线性异常带、串珠状异常带、雁行异常带。上反映为线性异常带、串珠状异常带、雁行异常带。第第1 1章章 绪绪 论论断裂带上的断裂带上的T 异常异常 断裂的断裂的T 异常异常第第1 1章章 绪绪 论论磁测资料的应用磁测资料的应用结晶基底内部构造的研究在结晶基底埋藏不太深结晶基底内部构造的研究在结晶基底埋藏不
24、太深（23km）的地区，基底内部构造和岩石成分是决）的地区，基底内部构造和岩石成分是决定重、磁异常特征的主要因素。由于在结晶基底内定重、磁异常特征的主要因素。由于在结晶基底内具有褶皱变质的地层和呈板状的侵入体，因此将出具有褶皱变质的地层和呈板状的侵入体，因此将出现具有明显走向的条带状异常，异常走向反映了基现具有明显走向的条带状异常，异常走向反映了基底褶皱的走向。底褶皱的走向。根据磁场形态、幅度、走向、分布范围、梯度变根据磁场形态、幅度、走向、分布范围、梯度变化等特征，可将一个地区的磁场分为不同的区带，化等特征，可将一个地区的磁场分为不同的区带，通过对露头区已知岩系上磁场特征的分析对比，通过对露
25、头区已知岩系上磁场特征的分析对比，可可以了解基底的性质。以了解基底的性质。第第1 1章章 绪绪 论论内蒙大青山中段内蒙大青山中段T 异常图异常图第第1 1章章 绪绪 论论3、电法勘探电法勘探利用专门仪器并按特定方式观利用专门仪器并按特定方式观测岩层间测岩层间电性差异电性差异，进而研究地下地质问题；电法，进而研究地下地质问题；电法勘探就是利用人工或天然产生的直流电场或电磁场勘探就是利用人工或天然产生的直流电场或电磁场在地下的分布规律来研究地球结构、地质构造及找在地下的分布规律来研究地球结构、地质构造及找矿的一种物探方法。电法勘探是以岩石或矿石的电矿的一种物探方法。电法勘探是以岩石或矿石的电性差异
26、位基础的，主要研究的电性差异参数包括：性差异位基础的，主要研究的电性差异参数包括：电阻率、激发极化率、介电常数、导磁率、电化学电阻率、激发极化率、介电常数、导磁率、电化学活动性等。电法勘探的内容十分丰富，它们广泛应活动性等。电法勘探的内容十分丰富，它们广泛应用于金属及非金属、石油、工程地质、水文地质等用于金属及非金属、石油、工程地质、水文地质等勘探研究工作中。勘探研究工作中。第第1 1章章 绪绪 论论电法勘探方法的分类电法勘探方法的分类（1）直流电法（稳定场）直流电法（稳定场）垂向电测深垂向电测深 沉井电极法沉井电极法（2）过渡场法（时间场）过渡场法（时间场）瞬变电磁测深或建场测深法（瞬变电磁
27、测深或建场测深法（TEM与与TDEM）激发极化法激发极化法 差分标定法差分标定法（3）交流电法（交变场）交流电法（交变场）大地电磁测深法（大地电磁测深法（MT,自然场）自然场）可控源声频大地电磁测深法可控源声频大地电磁测深法 电瞬变反射法电瞬变反射法第第1 1章章 绪绪 论论目前国内电法勘探主要有两大类：目前国内电法勘探主要有两大类：（1）找构造）找构造，方，方法有大地电磁测深、法有大地电磁测深、EMAP（electromagnetic array profiling，电磁阵列剖面法）、，电磁阵列剖面法）、CSAMT（可控源声（可控源声频电磁测深法）、建场法等；频电磁测深法）、建场法等；（2）
28、直接找油）直接找油，方法，方法有激发激化法、电场差分法、复电阻率法（有激发激化法、电场差分法、复电阻率法（CR）、三）、三极梯度法等。极梯度法等。我国东方地球物理勘探公司拥有建场法、大地电磁我国东方地球物理勘探公司拥有建场法、大地电磁测深等电法勘探手段，其中建场法在多个地区进行了测深等电法勘探手段，其中建场法在多个地区进行了试验和生产，取得了一定的成果。试验和生产，取得了一定的成果。第第1 1章章 绪绪 论论国外电法应用国外电法应用主要有以下几个方面：（主要有以下几个方面：（1）利用大地电）利用大地电磁法来磁法来勘查地下构造勘查地下构造，一些研究表明该方法在潜伏构造，一些研究表明该方法在潜伏构
29、造勘探及深层勘探中产生了明显的效果；（勘探及深层勘探中产生了明显的效果；（2）利用电场）利用电场差分法、激发激化法、微分标准化电法等差分法、激发激化法、微分标准化电法等直接探测油气直接探测油气藏藏的方法对油气藏进行预测，微分标准化电法勘探（可的方法对油气藏进行预测，微分标准化电法勘探（可探测油藏深度在探测油藏深度在1.76km）在俄罗斯）在俄罗斯85口深井的预测口深井的预测中，不正确的预测只有中，不正确的预测只有3口；（口；（3）利用地井方式的电）利用地井方式的电法勘探对法勘探对油水界面油水界面进行预测，另外对套管井也可以进行进行预测，另外对套管井也可以进行井间电磁法层析成像。井间电磁法层析成
30、像。电法勘探还不断出现以直接找油（气）电法勘探还不断出现以直接找油（气）为目标的方为目标的方法，有的也见到一些效果。但总的来说，都尚处于试验法，有的也见到一些效果。但总的来说，都尚处于试验阶段，目前作为油气勘探中的一项辅助方法。阶段，目前作为油气勘探中的一项辅助方法。第第1 1章章 绪绪 论论国内电法资料的应用国内电法资料的应用（1）找构造）找构造大地电磁勘探相对于地震勘探而言具大地电磁勘探相对于地震勘探而言具有如下特点：有如下特点：勘探深度更大，可以获得勘探深度更大，可以获得10Km 深地深地层的资料。层的资料。具有在碳酸盐、火成岩、石膏岩地区的具有在碳酸盐、火成岩、石膏岩地区的勘探能力，不
31、受高速屏蔽层的影响。在地形相对复杂，勘探能力，不受高速屏蔽层的影响。在地形相对复杂，有巨厚砾石覆盖区可以容易地获得深层资料，解决地质有巨厚砾石覆盖区可以容易地获得深层资料，解决地质问题。问题。价格低廉，勘探周期短，价格低廉，勘探周期短，风险较小，风险较小，是新区是新区勘探的有利手段，用较小的代价，查清区域构造特征。勘探的有利手段，用较小的代价，查清区域构造特征。第第1 1章章 绪绪 论论内蒙巴音浩特盆地内蒙巴音浩特盆地MT综合解释剖面综合解释剖面-205N测线测线第第1 1章章 绪绪 论论根据大地电磁法的特点和勘探能力，该方法可以应用于根据大地电磁法的特点和勘探能力，该方法可以应用于如下方面：
32、如下方面：勘探新区，用勘探新区，用MT 法进行区域概查、普查。法进行区域概查、普查。地震地质条件差，地震地质条件差，地形复杂地区，地形复杂地区，可以用可以用MT 及及EMAP（电磁阵列剖面）法进行勘探，获得地下信息，（电磁阵列剖面）法进行勘探，获得地下信息，解决一定地质问题。解决一定地质问题。在盆地深层，用在盆地深层，用MT方法可以查方法可以查清基底结构和深层区域背景（下图）。在当前地震解决清基底结构和深层区域背景（下图）。在当前地震解决深层问题较差的情况下，深层问题较差的情况下，可以对深层地质特征作出概可以对深层地质特征作出概括的了解。括的了解。第第1 1章章 绪绪 论论东营凹陷东营凹陷WJ
33、G剖面电磁测深定量及地质解释图剖面电磁测深定量及地质解释图第第1 1章章 绪绪 论论（2）直接找油）直接找油电场差分法、复电阻率法、激发极电场差分法、复电阻率法、激发极化法目前在国内已有较多应用，从效果上看能够较为化法目前在国内已有较多应用，从效果上看能够较为显著地提高勘探成功率。微分标准化电法勘探在俄罗显著地提高勘探成功率。微分标准化电法勘探在俄罗斯也取得了极高的成功率。斯也取得了极高的成功率。胜利石油管理局物探公司装备了一支电法勘探队伍，胜利石油管理局物探公司装备了一支电法勘探队伍，拥有建场法、拥有建场法、EH4 电磁成像设备各一套，拥有电磁成像设备各一套，拥有Sun 工作站和工作站和Ge
34、oTools 电法处理软件，具备了先进的处理电法处理软件，具备了先进的处理及解释能力，能够对及解释能力，能够对EH4、大地电磁测深等电法资、大地电磁测深等电法资料进行各种常规处理、一维和二维模型的正反演、二料进行各种常规处理、一维和二维模型的正反演、二维维BOSTICK 连续反演等处理，并进行资料的定性及连续反演等处理，并进行资料的定性及定量解释。定量解释。第第1 1章章 绪绪 论论 EH4 电磁成像系统于电磁成像系统于1997 年引进，它是美国年引进，它是美国EMI 公司近年来推出的新型大地电磁仪器，公司近年来推出的新型大地电磁仪器，该系统使用天该系统使用天然和人工电磁场信号，在浅层和极浅层
35、电阻率测量中具然和人工电磁场信号，在浅层和极浅层电阻率测量中具有较高的分辨率，能够测量几米到有较高的分辨率，能够测量几米到1000 米深度内电阻米深度内电阻率的变化，并能获得各种地形条件下电导率变化的连续率的变化，并能获得各种地形条件下电导率变化的连续剖面。剖面。EH4 电磁成像系统在浙江萧山完成电磁成像系统在浙江萧山完成406 个测点的寻个测点的寻找第四系浅层气的试验工作，成功地将气层反演出来，找第四系浅层气的试验工作，成功地将气层反演出来，并准确地划分出第四系地层的埋藏深度。在青岛崂山地并准确地划分出第四系地层的埋藏深度。在青岛崂山地区完成了区完成了32 个测点的找水试验。电法解释异常位置
36、与个测点的找水试验。电法解释异常位置与钻井显示结果完全吻合，解释深度与钻井深度的误差小钻井显示结果完全吻合，解释深度与钻井深度的误差小于于4。第第1 1章章 绪绪 论论 EH4 电磁成像系统具有轻巧便携、操作方便、施电磁成像系统具有轻巧便携、操作方便、施工简单、成本低廉等优点。通过试验验证，认为该方法工简单、成本低廉等优点。通过试验验证，认为该方法对浅层异常体具有识别精度高、勘探周期短、成本消耗对浅层异常体具有识别精度高、勘探周期短、成本消耗低的特点，因此可以有效地用于寻找地下水、工程地质低的特点，因此可以有效地用于寻找地下水、工程地质调查、浅层油气及其他矿藏的勘探。调查、浅层油气及其他矿藏的
37、勘探。（3）配合地震勘探，研究表层条件配合地震勘探，研究表层条件低降速带或浅低降速带或浅层地质结构的调查，在地震勘探、工程物探等领域非常层地质结构的调查，在地震勘探、工程物探等领域非常重要，电法（如地质雷达等）可以提供该方面的信息。重要，电法（如地质雷达等）可以提供该方面的信息。第第1 1章章 绪绪 论论4、地震勘探地震勘探利用专门仪器并按特定方式观利用专门仪器并按特定方式观测岩层间测岩层间波阻抗差异波阻抗差异，进而研究地下地质问题；地，进而研究地下地质问题；地震勘探是利用人工方法激发的波动在地下岩层中传震勘探是利用人工方法激发的波动在地下岩层中传播的规律来确定地下矿藏的方法。实践表明，地震播
38、的规律来确定地下矿藏的方法。实践表明，地震勘探的投资回报率很高，几乎所有的石油公司都依勘探的投资回报率很高，几乎所有的石油公司都依赖地震勘探资料来确定勘探和开发井位。三维地震赖地震勘探资料来确定勘探和开发井位。三维地震勘探技术能提供丰富的地质细节，极大地发掘了油勘探技术能提供丰富的地质细节，极大地发掘了油藏工程的潜力。藏工程的潜力。第第1 1章章 绪绪 论论典型的地面地震勘探野外工作示意图典型的地面地震勘探野外工作示意图此外，此外，地震勘探方法地震勘探方法在寻找地下水资源和在寻找地下水资源和民用工程建设中发挥着重要作用，尤其民用工程建设中发挥着重要作用，尤其是建造高楼、堤坝、公路及海港等大型是
39、建造高楼、堤坝、公路及海港等大型建筑物时，利用工程地震勘探可以测量建筑物时，利用工程地震勘探可以测量基岩深度，探测建筑物下面是否有溶洞基岩深度，探测建筑物下面是否有溶洞或松软地质体，探测核电站周围是否存或松软地质体，探测核电站周围是否存在断层，以免形成潜在的危险。在断层，以免形成潜在的危险。第第1 1章章 绪绪 论论地震勘探的基本任务地震勘探的基本任务产生地震波产生地震波震源震源:炸药炸药,可控震源可控震源,汽枪汽枪接收地震波接收地震波检波器检波器(动圈式动圈式,压电式压电式,数数字式字式),),记录仪器记录仪器重建地震波路径重建地震波路径地震资料的处理与解释地震资料的处理与解释地震勘探的基本
40、方法地震勘探的基本方法折射波法折射波法反射波法反射波法透射波法透射波法第第1 1章章 绪绪 论论反射波法地震勘反射波法地震勘探的方法原理探的方法原理基本原理（回声测基本原理（回声测距原理）距原理）s=1/2vt第第1 1章章 绪绪 论论数据采集数据采集Data acquisition地震队地震队Seismic crew数据处理数据处理Data processing计算站计算站Workstation高信噪比高信噪比高分辨率高分辨率高保真度高保真度准确成像准确成像磁带磁带Taper资料解释资料解释Data interpretation构造图构造图Structure map第第1 1章章 绪绪 论论
41、实际地震勘实际地震勘探的探的三大基三大基本环节本环节：地：地震资料的采震资料的采集、处理和集、处理和解释解释5 5、矿场地球物理测井矿场地球物理测井利用井下仪器观测井筒周围岩层利用井下仪器观测井筒周围岩层的地球物理异常，进而研究其地质的地球物理异常，进而研究其地质问题。地球物理测井是用多种专门问题。地球物理测井是用多种专门仪器放入井内，沿井身测量钻井地仪器放入井内，沿井身测量钻井地质剖面上地层的各种物理参数，研质剖面上地层的各种物理参数，研究地下岩石物理性质与渗流特性，究地下岩石物理性质与渗流特性，寻找和评价油气及其它矿藏资源的寻找和评价油气及其它矿藏资源的一门应用技术学科，现已广泛地用一门应
42、用技术学科，现已广泛地用于油气、金属矿、煤田、工程及水于油气、金属矿、煤田、工程及水文地质等许多方面。文地质等许多方面。第第1 1章章 绪绪 论论三、地球物理勘探法的特点三、地球物理勘探法的特点1 1、物探方法的、物探方法的理论基础是物理学理论基础是物理学。将物理学原理和方。将物理学原理和方法应用于地学，发展成了地球物理学；而其应用于法应用于地学，发展成了地球物理学；而其应用于找矿和勘探，又发展成了应用地球物理学。具体说找矿和勘探，又发展成了应用地球物理学。具体说来其基础理论包括：地磁场、地电场、重力场、弹来其基础理论包括：地磁场、地电场、重力场、弹性波、放射性同位素等理论。地球物理勘探方法研
43、性波、放射性同位素等理论。地球物理勘探方法研究的是地球物理场或某些物理现象，而不是直接研究的是地球物理场或某些物理现象，而不是直接研究岩石或地层，这是完全不同于地质方法的。地球究岩石或地层，这是完全不同于地质方法的。地球物理勘探方法不仅可了解地表或近地表的地质现象，物理勘探方法不仅可了解地表或近地表的地质现象，而且通过场的研究，还可获得深部地质现象的信息。而且通过场的研究，还可获得深部地质现象的信息。第第1 1章章 绪绪 论论2 2、用物探方法解决一项地质任务时，要实现、用物探方法解决一项地质任务时，要实现两个转化两个转化，即先将地质问题转化为地球物理，即先将地质问题转化为地球物理的问题，再使
44、用物探方法观测地质现象所反的问题，再使用物探方法观测地质现象所反映的地球物理异常，最后根据观测数据或物映的地球物理异常，最后根据观测数据或物理现象与地质体间存在的特点关系，把地球理现象与地质体间存在的特点关系，把地球物理资料再转化为地质语言或图示，并赋予物理资料再转化为地质语言或图示，并赋予地质含义，肯定其地质效果。地质含义，肯定其地质效果。第第1 1章章 绪绪 论论3 3、物探方法的观测结果、物探方法的观测结果存在多解性存在多解性，表现在：，表现在：其一，不同地质体可能有相同的物理场；其二，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地质体的大小、形状、
45、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系上看，实际上是求解超定方程或欠定方程的解。解。第第1 1章章 绪绪 论论4 4、每一种物探方法都有它的、每一种物探方法都有它的应用条件和使用应用条件和使用范围范围。由于矿床地质、地球物理特征及自然。由于矿床地质、地球物理特征及自然地理条件经常因地而异，故影响方法的有效地理条件经常因地而异，故影响方法的有效性或某种地球物理方法在解决地质问题时存性或某种地球物理方法在解决地质问题时存在局限性。在局限性。第第1 1章章 绪绪 论论5 5、每一种物探方法都要经历
46、资料的观测或、每一种物探方法都要经历资料的观测或采采集集、数据的整理或、数据的整理或处理处理、资料的分析与、资料的分析与解释解释这这三大环节三大环节。地球物理资料的观测必须使用。地球物理资料的观测必须使用相应的观测仪器和观测方式，观测数据的处相应的观测仪器和观测方式，观测数据的处理和解释必须使用相应的设备和专用软件。理和解释必须使用相应的设备和专用软件。第第1 1章章 绪绪 论论6 6、地球物理观测资料中既包含丰富多彩的地、地球物理观测资料中既包含丰富多彩的地质信息，但又可能受各种干扰因素的影响或质信息，但又可能受各种干扰因素的影响或存在人为的观测误差。存在人为的观测误差。第第1 1章章 绪绪
47、 论论四、地球物理勘探的发展简史四、地球物理勘探的发展简史地球物理勘探的理论方面地球物理勘探的理论方面虎克定律（虎克定律（1678）1920世纪地震波理论的发展：柯西（世纪地震波理论的发展：柯西（1818）发表波）发表波传播的论文；泊松（传播的论文；泊松（1828）指出）指出P波和波和S波的独立存在；波的独立存在；Knott（1899）研究地震波传播及其反射和折射；）研究地震波传播及其反射和折射；Zeoppritz（1907）研究了地震波传播的理论得到）研究了地震波传播的理论得到Zeoppritz 方程；方程；Rayleigh（1885）、）、Lovel（1927）、）、Stoneley（19
48、24）研究了以他们名字命名的面波理论。）研究了以他们名字命名的面波理论。第第1 1章章 绪绪 论论地球物理勘探在油气勘探中的应用地球物理勘探在油气勘探中的应用1888年，由年，由Baron Roland von Eotvos发展起来的发展起来的扭秤（扭秤（torsion balance，一种重力仪器，一种重力仪器)是最早的地是最早的地球物理勘探工具。第一次用于寻找石油勘探是球物理勘探工具。第一次用于寻找石油勘探是20世纪世纪20年代。年代。地震波的有关实验可追溯到地震波的有关实验可追溯到1848年，震源试验，年，震源试验，研究波速；研究波速；1905年年Garret建议利用地震折射波来建议利用
49、地震折射波来寻找盐丘，可惜没有相应的仪器。寻找盐丘，可惜没有相应的仪器。第一个地震勘探的专利：第一个地震勘探的专利：1917年年Fessenden的美的美国专利定位矿体的方法及仪器国专利定位矿体的方法及仪器Titanic 沉没沉没(1912年年)位置的探测使用了该专利的仪器。位置的探测使用了该专利的仪器。第第1 1章章 绪绪 论论地震勘探仪器及方法的发展历程地震勘探仪器及方法的发展历程第一次世界大战期间地震仪的研究第一次世界大战期间地震仪的研究(Mintrop、等等)导致了战后油气勘探技术的飞速发展；导致了战后油气勘探技术的飞速发展；1921年出现折射波法地震勘探技术；年出现折射波法地震勘探技
50、术；Mintrop建立了建立了Seismos地震公司，并开始地球物理勘地震公司，并开始地球物理勘探。探。20世纪世纪40年代以后，反射波法地震勘探仪器年代以后，反射波法地震勘探仪器及方法得到迅速发展（见下表）。及方法得到迅速发展（见下表）。第第1 1章章 绪绪 论论地地震震勘勘探探仪仪器器及及方方法法年年代代表表1914Mintrop的机械式地震的机械式地震仪仪1917Fessenden地震方法地震方法专专利利1921地地质质工程公司的地震反射勘探工程公司的地震反射勘探1923Seismos在墨西哥和得克在墨西哥和得克萨萨斯折射勘探斯折射勘探1925扇形激扇形激发发;电电子折射地震子折射地震仪