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《地球物理勘探》参考答案及评分标准(A卷)

发布时间:2013-12-25 12:48:17  

《地球物理勘探》期末试卷

参考答案及评分标准(A卷)

一、名词解释(共18分,每题3分)

1. 费马原理:在几何地震学中,用波射线和波前来表示时间场,地震波射线垂直于一系列波前,费马原理就是地震波沿射线的旅行时与沿其它任何路径的旅行时相比最小,亦是波旅行时最小的传播路径。它从射线角度描述波传播的特点。

2. 地电断面:根据地下地质体电阻率差异(1分)而划分界线或界面的地下断面称为地电断

面。(2分)

3. 波阻抗:地震波在介质中传播时,介质密度ρ与波速V的乘积称为波阻抗(2分),即

Z = ρ · V。(1分)

4. 偏移距:是指激发点到最近的检波器组中心的距离(1分),常常分解为两个分量:垂直偏移距,即以直角到排列线的距离;(1分)纵偏移距,从激发点在排列线的投影到第一个检波器组中心的距离(1分)。

5. 激发极化现象:在地下岩石、矿石中供稳压直流电△U1,通过测电量电极M、N可观测

到其间的电位差△U1(t) 随时间增加而增大,在几秒钟至几分钟后,△U1(t) 逐渐趋于稳定△U(t) 的饱和值△U。(1分)当供电线路断开后,发现M、N间电极间的电位差△U(t) 并未马上消失,而是在断电后最初一瞬间快速衰减到某一数值△U2(t),然后随时间的延续,△U(t) 缓慢衰减,经过几秒甚至几分钟后衰减为零。(1分)显然,△U(t) 的变化与电容器充放电过程具有相似的特性,岩石、矿石的这一特性称为激发极化现象。(1分)

6. 动校正:叠加前将全部CDP集合的记录变换成零偏移距的记录(2分),这种处理叫做动

校正,或叫做正常时差校正(NMO)。(1分)

二、选择题(共10分,每题2分)

三、判断题(共10分,每题1分)

四、作图与读图题(共22分)

1、根据右图所给的地电模型绘出选用对称四级装置时的电剖面曲线 (电流线)。并绘出相应的装置形式。(5′)

2、温纳微分装置形式:

温纳三极(W-A)装置形式:

2、绘出四层介质QH型电测深曲线。(5′)

4、右图为一t-x域内合成地震记录(各种波的时距曲线),在右图上分别标出各种波组的名称(反射波、折射波、直达波和面波),并简述这几种波的典型特征。

面波:经过原点,波速比直达波小,但斜

率大于直达波;;

反射波:是一个双曲线形式;

折射波:具有盲区,且盲区用虚线表示,

与反射波相切;;

直达波:是反射波的一条渐进线,与折射

波相交,经过原点,且其速度大

于面波。

4、

注:作图题以所画线条情况给分。其中,第1题电流线是绕开地电体的,且要画出对称四极装置形式(温纳四极、小四极装置),画成其他的一律不得分;第2题A、B极代表电流,M、N极代表微压,(电流与微压符号要标出);第3题 ;第4题直接在图上标注各种波形名称,标错一个扣1分,波的典型特征阐述时,要点要答到。

五、推导题(共20分,每题10分)

1、

2、请运用视电阻率的最基本的公式推导出视电阻率与电流密度的关系式(视电阻率的基本形式)。(变量符号要规范) 由于J?E

?,-?U?E?JMN?,则?U?MNMNJ?MNMNMN

??KIS

S0MNJ??KMNMNMNMNI00,当为均质介质时,?的下标换成“0”。 ????KI

SJ??KMNMNIMN,解出1J?K0MN I 所以 ??KI?J?KMNMN

I??JMN

MNMN最后得到视电阻率与电流密度的关系:

六、简答题(共15分,每题5分)

1. 简述瞬变电磁法(TEM)和无线电波透视法(坑透法)优缺点。(5′)

优缺点:

利用电磁波的传播差异来探测地质体,都是电磁法的一种,都是利用其二次场。(2分)瞬变电磁法(TEM):是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲波形,脉冲后沿下降的瞬间,将产生向地下传播的瞬变一次磁场。在该一次磁场的激励下,地下导电体中将产生涡流。在一次场消失后,这种涡流不会立即消失,它将有一个过渡过程。随之将产生一个 ?S??JMN0

衰变的感应电磁场(二次场)向地表传播,在地表用线圈或接地电极所观测到的二次场随时间变化及剖面曲线特征,将反映地下导电体分布情况,从而判断地下不均匀的赋存位置、形态和电性特征。(2分)而无线电波透视法,又称坑透法。电磁波在地下岩层中传播时,由于各种岩、矿石电性(电阻率ρ和介电常数ε)的不同,它们对电磁波能量吸收不同,低阻岩层对电磁波具有较强的吸收作用,当波前进方向遇到断裂构造所出现的界面时,电磁波将在界面上产生反射和折射作用,也造成能量的损耗。(2分)

2. 高密度电阻率法具有哪些优点?(5′)

高密度电阻率法:是把很多电极同时排列在测线上,通过对电极自动转换器的控制,实现电阻率法中各种不同装置、不同极距的自动组合,从而一次布极可测得多种装置、多种极距情况下多种视电阻率参数的方法。对取得的多种参数经相应程序的处理和自动反演成像,可快速、准确地给出所测地电断面的地质解释图件,从而提高了电阻率方法的效果和工作效率。是集电剖面法和电测深法为一体的勘探方法(1分)。它相对于常规电阻率法而言,具备以下特点(优点):

① 电极布设是一次完成的,这不仅减少了因电极设置而引起的故障和干扰,而且为野外数据的快速和自动测量奠定了基础。(1分)

② 有效地进行多种电极排列方式的扫描测量,因而可以获得较丰富的关于地电断面结构特征的地质信息。(1分)

③ 野外数据采集实现了自动化或半自动化,不仅采集速度快且避免了由于手工操作所出现的错误。(1分)

④ 对资料进行预处理并显示剖面曲线形态,脱机处理后还可自动绘制和打印各种成果图件。(1分)

⑤ 与传统的电阻率法相比,成本低,效率高,信息丰富,解释方便,勘探能力显著提高。(1分)

3. 阐述充电法的基本原理及其两个必备条件(前提)。(5′)

基本原理:充电法是将电源的一端接到良导体上,另一端接到无穷远处,供电时良导体成为一个“大电极”,其电场分布取决于几何参数、电参数、供电点的位置等。(或:充电法原理比较简单,在露头上直接接上供电极A(一般为正极),而将另一极置于无穷远处接地,用MN测量充电点周围电场的变化。)

两个必备条件:①充电体相对于围岩为良导体,这样充电后可把矿体看成一个等位体,其电场具有场源的特征,与矿体无关;

②充电体必须具有良好的露头,可以是天然露天,也可以是人工挖的探井、

探槽、钻孔等。

七、计算题(共5分

)

解:AM?ABMN??55?5?50(m), 22

ABMNAN???55?5?60(m) 22

AM?AN50?60K???3.14?942.5(m) MN10

??KIsMN?942.510??3?340?10?235.6(??m)

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