地球探测技术报告汇总Word文档格式.docx
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亮线灵敏度：
16~20格/g.u.读数精度：
≤±
0.1格
零点漂移：
45°
C条件下≤1g.u.
直接测量范围：
约1400g.u.
恒温精度：
±
0.2°
C；
测程：
50000g.u
电源：
2.5V电池组供电，功耗＜1W
格值：
0.9~1.1g.u./格；
净重：
6Kg
主要性能与特点；
独特的专利设计使仪器的稳定性，重复性，抗冲击能力比零长弹簧重力仪得以大幅提高全自动电子读数，采样率可设基本不受磁场，环境温度，大气压力影响，可进行实时潮汐改正三重恒温装置，线性温漂可自动校正全量程可直读，进行大断差野外测试时无需人为调整量程
1.2重力勘探原理
1重力勘探工作流程
重力勘探的准备阶段包括接受地质任务、收集资料、实地踏勘、施工前的仪器准备试验、编写技术设计、上级主管部门批准等项内容。
为了保证仪器测量精度，重力仪在正式投入生产之前应进行必要的性能检查和常规检查。
常规检查包括测程的检查与调节、纵横水准器的检查调节和水泡曲线测试、灵敏度的检查和调节。
重力仪的性能试验包括零点位移的检查（静态试验和动态试验）、多台仪器的一致性试验、以及仪器格值的检查和重新标定。
2重力异常的质量评价
重力异常的总均方误差用下式计算：
式中
测为测点观测的总均方误差；
纬为纬度改正的均方误差；
地为地形改正的均方误差；
布为布格改正的均方误差。
3重力数据处理及解释
重力资料的处理包括对原始资料的处理和对异常成果的再处理两部分。
对原始资料的处理又包括重力基点网的条件平差和对测量数据的各项改正，对原始资料进行处理后得到异常成果数据。
1.3重力数据的野外采集
重力数据的野外采集包括：
重力基点网的联测、基点网的条件平差、基点网的精度评价、普通测点的观测和精度评价等项内容。
重力基点网的联测
1.4数据处理以及异常成图
1各项外部改正及布格重力异常的计算方法
尽管仪器可以测出各测点相对总基点间的重力差值，但引起这个差值的原因很多，除了包含地下地质因素外，还有各测点相对总基点的纬度变化、高程变化及测点周围地形起伏等等其它因素。
因此野外重力观测数据还须经过一系列整理和计算，目的是为了获得仅由地下地质因素引起的重力异常。
这些整理和计算主要是指对已获得的观测结果进行的各项改正计算。
普通点异常的外部改正的任务是对普通测点的绝对（或相对）重力值进行绝对（或相对）的正常场校正、地形校正和布格校正，最后获得各普通测点的绝对（或相对）布格重力异常值。
（1）：
混合零点改正计算
使用重力仪在野外普通测点上进行观测时，其读数的变化即包含了测点间相对重力的变化，也包含了仪器本身零位的变化，还包含了重力场随时间的变化。
为了消除仪器本身零位变化和重力场随时间变化的综合影响，所进行的改正称之为混合零点改正。
在测量过程中利用两个不同基点（或同一个基点）进行控制，不但可以计算掉格系数，而且同样可以计算出各测点的混合零点改正值。
其公式为：
δgi=-K*△tiA=-K（ti-tA）
式中：
ti为第i个测点上的读数时间；
tA为首次基点读书时间；
K为掉格系数，其表达式为：
K=[C（SB-SA）-（△gB-△gA）]/（ti-tA）
C为重力仪的格值；
SB为尾基点读数；
SA为首基点读数；
△gB为尾基点重力值；
△gA为首基点重力值；
ti为尾基点读书时间；
tA为首基点读数时间。
进行混合零点改正和求取测点重力值的步骤如下：
（1）计算各测点相对首基点GA的读数差△Si=Si-SA,式中Si为该测点的平均读格数；
（2）求取重力差；
（3）计算随时间的零点位移率，即掉格系数K；
（4）求出混合零点位移改正值；
（5）根据各测点相对于首基点的读数时间差，计算出各点改正后相对于首基点的重力差值
（6）将各测点相对于首基点的重力差值加上首基点的绝对重力值，即可求出该点的绝对重力值。
本次使用两台CG-5重力仪，分别编号962和965。
962号仪器的零漂系数为0.9989054，965号仪器的零漂系数为0.9998420。
3：
布格改正
一般情况下，当测区面积较大，地形变化较大时，布格改正由下式计算：
=[3.086（1+0.0007cos2
）-0.00000072*h-0.419p+0.02095/R*p*h]*h
为布格校正值（g.u.）；
为测点地理纬度（°
）；
h为测点的海拔高程（m）；
p=2.67g/m*m，为中间层平均密度；
R=166700m为中间层改正圆盘半径，也是地改的最大半径。
当测区面积较小且平缓时，布格改正可用如下简化公式：
实测重力差值，经过纬度改正、地形改正和布格改正后，所得到的异常称为布格重力异常。
4：
布格重力异常值的计算
绝对重力异常按下式计算；
△g布=g+△gb+△gt-
g为测点绝对重力值；
△gt为局部地形改正值；
0为正常重力值；
△gb为绝对布格校正值。
相对布格重力异常常按下式计算：
Δg为测点相对总基点重力差值；
为局部地形校正值；
为正常重力值；
为相对布格校正值。
注意：
以上各项改正的单位都是国际单位g.u.。
而重力仪的数值单位为mgal。
故在做校正时，注意单位的统一。
2处理的成果以及异常成图
图1.4.2水泡的位置
图1.4.3几种重力仪的精确度比较
图1.4.4静态试验曲线图
图1.4.5几种重力仪的动态试验误差
图1.4.6重力仪的一致性曲线及误差对比曲线图
图1.4.7布格重力异常图
第二章：
地震勘探
2.1Geode地震仪使用说明
Geode轻便地震采集系统
产品型号：
Geode
原产地：
美国GROMETRICS
用途：
GEODE轻便地震采集系统可以根据用户要求部署成多线多道的观测系统。
Geode是一个道数为3、6、8、12、16或24道的地震数据采集站，中央记录系统可以由一个便携式计算机或一个StrataVisorNZ型地震仪来完成。
Geode地震数据采集站采用了CrystalSemiconductorsigma–deltaA/D转换器和Geometrics专利的过采样技术，实现了24位A/D转换的精度，其畸变小，频带范围宽，体积小，重量轻（3.6kg），低温性能好（-30℃~-70℃）。
可靠性和稳定性好，厂家承诺对其进行三年的保修。
Geode地震采集系统可以根据用户的要求在野外部署成多线多道的观测系统。
内置软件排列滚动功能，实时噪音监测显示，检波器和大线性能检测，并培植了多种数据采集、显示、打印、滤波、存储、测试、数据处理和分析软件。
仪器技术参数：
模数转换：
24位
频带宽度1.75Hz～20kHz;
动态范围：
在2ms采样24位时大于130dB;
畸变：
2ms采样1.75~208Hz0.0005%；
共模抑制：
>
100dB（<
=100Hz36dB）；
道间串音：
-125dB23.5Hz24dB2ms；
噪声背景：
2ms36dB1.75-208Hz条件下，射频干扰<
0.20V；
最大输入信号：
2.8V峰-峰值；
输入阻抗：
20Kohm0.02f；
采样间隔：
0.02,0.03125,0.0625,0.125,0.5,1.0,2.0,4.0,8.0,16.0ms；
记录长度：
标准16384样点也可选65536样点；
延时触发：
最大4096样点；
智能型自触发：
可供天然地震观察和可控源；
前放增益：
厂方以4道一组由软件成对可选12和24dB或24和36dB对于大能量震源也可直接跳到0dB；
去假频率波：
在Nyquist频率的83%处为-3dB下至90dB采集和显示滤波器；
低截：
输出10,15,25,35,50,70,100,140,200,280,400Hz,Butterworth滤波器每倍频24或48dB；
陷波：
50,60,150,180Hz压制50dB以上中心频率2%宽度；
高截：
输出250,500或1000Hz每倍频24或48dB滤波频率用户可选；
延迟：
0至9999ms一步到位；
防水密封；
工作环境温度-25℃～45℃，工作稳定性好；
可连续采集数据
软件：
WindowsTM平台操作系统采用MGOS软件控制本机各道和4线Geodes外接各道的数据采集；
供电电源：
标称电压12V（9V～18V）直流电源。
2.2地震勘探原理
地震勘探野外工作是整个地震勘探生产的首要环节，它是通过地震波的激发和接收，获取地震勘探的第一手资料，以便为地震资料的处理和地质解释之用。
地震勘探野外工作主要分为现场踏勘、野外施工设计、试验及正式生产等阶段。
野外工作中的关键是地震勘探采集系统和工作方法，它决定着能否获得高信噪比、高分辨率、高保真度的原始资料。
根据地震勘探所要解决的地质任务，野外分为二维地震勘探和三维地震勘探，三维地震勘探多用于地质条件复杂、构造幅度小、二维勘探无法解决的地区。
相比之下三维勘探的工作量比二维勘探大得多，无论是设备还是人员的配备都大大超过二维勘探。
本次实习采用的是二维地震勘探。
在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。
收到的地震波信号与震源特性、检波点位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。
通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。
地震勘探在分层的详细程度和勘察的精度上都优于其他地球物理勘探方法。
总的来说就是利用人工方法激发的地震波（弹性波），研究地震波在地层中传播的规律，来确定矿藏（包括油气，矿石，水，地热资源等）、考古的位置，以及获得工程地质信息。
在地下有一个震动并产生波的传播，利用波传播过程所带的信息了解地下岩石和构造特征。
2.3GEOMETRICSNZXP/GEODE采集控制软件的操作
1软件操作参数设置
图
2
Survey:
测点名称，测线号的输入
Geom:
排列设置，输入炮点，检波器点的桩号，道间距，跑间距及排列滚动方式
Observer:
备注，输入天气，仪器操作员等信息
Acquisition:
包括采样间隔，记录长度，叠加操作和前放增益等设置
File:
文件，设置文件名，存储的文件夹，数据文件格式，回放读取数据
Display:
显示，调整显示方式，包括单炮记录和频谱显示方式等
Dosurvey:
测量，是否允许放炮，清除内存，存盘，打印，手动排列滚动等
Window:
调整显示窗口
Answers:
折射解释
Print:
调整打印方式
System:
系统，调整仪器时间，日期，触发方式，检波器测试，内触发，仪器关机等
2仪器操作野外施工
（1）布线：
测线可分为纵测线和非纵测线两种。
当激发点和接收点在一条
直线上时称纵测线，否则称为非纵测线。
本次实习采用纵测线，测线为直线并垂直地下构造的走向，尽量穿过多个地质构造单元，沿测线打桩号，将检波器垂直插入桩号位置，在测线一侧布置电缆，另一侧布触发线。
（2）连接线路：
包括电源线和信号线连接。
检波器与电缆上的接口分别相连，
电缆通过Y型线连接地震仪，触发线一端连接重锤，另一端连接地震仪，输入输出线一端接地震仪的out接口，另一端通过转化器接计算机，并将地震仪接蓄电池。
（3）设置参数：
根据实际布线的道间距、偏移距、检波器数量和实际操作中触发方式等设置软件中的参数。
（4）采集数据:
在激发点重锤敲击，检波器将信号通过检波器传至地震仪，在计算机上得到地震波的时间剖面。
可将多次激发得到的波形叠加，使有效波的能量增强，从而提高信噪比。
（5）注意事项：
a）测线要尽量拉直；
b）在重锤捶击时一定要注意安全，不要让锤子伤着人和仪器、电缆线；
c）检波器的安插要求直、实、牢、平、准，整个排列上的检波器必须连接畅通，极性正确，不能有漏电现象；
d）测量前先检查仪器是否正常，在指导老师检查确认无误后，然后打开计算机进行数据采集前的参数设置。
图2.2单边激发，道间距3m,偏移距3m线路图
3震源间距设计
在折射波法勘探中，震源间距对调查结果有重要影响。
震源间距越小，测量精度越高，通常按12至24个检波点设计一个震源点。
震源间距的设计也要考滤到震源能量、施工效率和勘探成本等因素，在满足对目的层有效调查的条件下，亦可适当增大震源间距。
炮点与检波点之间的间距称为炮检距，离开主炮点最远的检波点与主炮点的间距称为最大炮检距，最大炮检距与探测深度有密切关系，并受地形、地质及地层波速的影响。
最大炮检距至少要为目的层或新鲜基岩深度的7至10倍以上。
最大炮检距长度不够便不能掌握深部基岩状况。
（一）反射波法野外施工过程
利用反射波法原理勘探地下地质情况需要沿每条地震测线按一定规律和方式多次激发接收地震波，为了明确表示出激发点和接收点相对位置关系，设计了一种专门的图，这种图在地震勘探中称作观测系统。
1、综合平面图表示法
表示观测系统的图采用的是综合平面图，它适于各种观测系统。
一般沿地震测线上设计了多个激发点，根据激发点之间的距离按一定比例尺标在厘米纸的水平直线上，然后过激发点向两侧分别画45°
角的斜线，这样就组成了一个坐标网。
过激发点（或炮点）的45度角的斜线叫共炮点线，炮点之间的地段叫地震排列段，按设计的道间距安置多个地震检波器，这就是一个地震排列。
地震排列上的每一个地震检波点向炮点线上作投影，地面排列上的地震道检波点的序号（称为道号）与共炮点线上的投影点的序号是一一对应的，共炮点线反应了地面上沿测线的排列，因此观测系统的综合平面图就表示了激发点（炮点）和接收点的相对位置。
2、简单连续观测系统
要想获得地下界面连续的界面形态或构造特征，就需要有一定长度的测线上连续追踪观测反射界面，地震勘探采取的方法是每放完一炮，相应的排列沿测线移动半个排列长度，这样进行下去以获得地下连续追踪的地震剖面，称为一次剖面或单次剖面。
这种观测系统叫简单连续观测系统。
3、水平多次覆盖观测系统的绘制
假设地下界面近似水平，通过有规律地同时改变炮点与接收点的位置实现重复观测地下同一点反射波的观测系统称为水平多次覆盖观测系统。
水平多次覆盖观测系统是针对所要压制的多次波和要加强的有效波的特点而设计。
为此该观测系统有相应的参数。
即覆盖次数
、偏移距道数
、炮点距道数
、仪器记录道数
、道间距
、总炮数
以及排列方式。
根据这些参数可绘制水平多次覆盖观测系统。
水平多次覆盖方法施工的规律是每放一炮，炮点和排列向前移动同样的距离，即
是单边放炮
是双边放炮
例如单边放炮，24道接收，偏移距为一个道间距，覆盖6次绘图如下
图2.3：
六次覆盖
遵循原则认识与不足：
1、看记录层次和面貌;
2、对施工设计中所有的目的层是否都获得了;
3、各道工作情况是否正常;
4、排除外界干扰包括柴油机干扰；
高压线干扰；
人的干扰；
井动等;
5、地震记录的评价要依据地震勘探生产规范的最新评价标准;
6.测量前先检查仪器是否正常，再设置仪器参
7.数据保存时要注意路径和名称；
8.偏移距选择过小，得到的波形都是面波的信息，剖面效果并不好；
重锤激发的能量太小，只能探测到浅层的地震信息。
9．探测地的土壤层太厚，再加激发能量太弱，效果不是很好。
10：
防止检波器的公头和母头不要接错。
2.4地震资料的处理与初步解释
1数据处理
浅层高分辨率地震勘探的资料处理追求“高信噪比”和“高分辨率”，重视浅部反射波信息的保护和突出。
因此，有效地保护和恢复地震记录中的有效宽、高频反射信息是资料处理的关键，压制背景干扰、提高地震资料的信噪比和分辨率是资料处理的目的。
主要有以下几种方法：
（1）直达波速度计算：
在波形图上截取任意两个检波器之间的波形波峰，读取波的到达时间并算出时间差t，计算两个检波器之间的距离s，直达波的速度v=s/t。
图形及计算结果如图3-2。
起始时间（ms）
结束时间（ms）
起算道号
截止道号
声波速度（m/s）
直达波速度
直达波
0.05021
0.06166
8
11
524.02
300m/s
（2）静校正
为了改善地震剖面的质量，需要进行表层因素的校正，即静校正。
地震勘探的时距曲线关系理论以地面为水平面、近地表介质均匀为假设前提。
在实际野外观测时，表层因素与假象往往不一致。
这时观测的时距曲线不是一条双曲线，而是一条畸变的曲线。
对此曲线动校正不可能将它校平。
剩余静校正：
由于技术上的愿意或某些人为因素，野外实测资料往往不很精确，故野外静校正之后仍残存着剩余的静校正量。
有时一次静校正后的剩余静校正量可以高达数十毫秒，若不继续进行剩余静校正出处理。
往往使速度参数无法准确提取，或由于剩余静校正量的存在，使反射信息不能同相叠加，致使叠加剖面质量很差。
（3）动校正
为了消除正常时差产生的影响，要对反射时间做时间校正。
经过校正后，可以保证在叠加时各道反射波能实现同相叠加，形成发射波能量突出的叠加道。
2地震资料解释：
经过数字处理后的水平叠加时间剖面尽管能直观反映地下地质构造特征，但它毕竟不是地质剖面，为了给地质人员提供地质剖面或构造图以及岩性方面等地质信息，必须对地震时间剖面进行地质解释，也就是将地球物理信息转换为地质信息。
因此，地震资料解释是地震勘探工作的最后一个环节，是出成果的阶段。
地震资料解释是综合运用地质、钻探、测井及其它地球物理资料，根据地震波动力学和运动学特点进行分析对比，最后提交各种构造或岩性的地质图件。
第三章：
磁法勘探
3.1仪器一致性的检测
本次实习所用的磁测仪器为国产的CZM-2型质子磁力仪。
1日变观测
日变测站地址的选择条件是：
地基稳固，周围地形平坦，利于标志保存的地方；
设于平稳磁场内，探头在半径2m及高差0.5m范围内磁场变化不超过设计总均方根误差1/2,可通过做“十字”剖面的方式来确定是否在异常区；
无人文干扰附近无人文干扰磁场（包括远离电台），无磁性干扰源，并远离建筑物和铁路、厂房、高压线等工业设施，并在探头周围设防护围栏，以防人畜干扰；
在驻地附近，交通方便，便于测定坐标及高程值。
CZM-2型质子磁力仪读数时间间隔为１５秒。
日变站的观测开始时刻要早于出工的第一台仪器，而结束时刻要晚于收工的最后一台仪器。
日变和短周期地磁扰动随纬度而变化，一个日变站的有效控制范围于磁测精度有关，通常在半径50-100km范围之内，高精度磁测日变站最大有效控制范围以半径小于25-30km为宜。
2仪器一致性的观测方法如下:
一.选择一个有10~20０nT磁场变化的地区,确定５０~１００个点。
二.在早晨或晚上日变较小的情况下进行观测。
三.所有参加野外观测的仪器严格按操作步骤在所确定的点进行往返快速观测，在观测中应尽可能保持点位一致、仪器高度相同、避免一切人为干扰。
四.室内计算采用混合改正的方法，计算出各测点相对某固定点的差值。
五.用
计算每台仪器的均方误差（单台仪器一致性），用
计算出多台仪器的总的均方误差（多台一致性）。
n为观测点数；
m为单台仪器往返总的观测次数，这里m=2n;
k为某一观测点上，所有仪器往返的总的观测次数；
△Ti为第i点上多台仪器往返观测的平均值
3.2磁法勘探原理
1、基点、基点网、日变站的设立与观测
与重力测量一样，开展任何磁测工作都要先建立基点，基点可分为总基点，基点和分基点。
基点的作用、选择及基点网的联测，平差也与重力测量相同。
高精度磁测必须设立日变观测站，观测地磁场的日变化和短期的地磁扰动，以便消除他们对野外磁测的影响（日变改正）。
这是保证磁测精度的一项重要措施。
2、野外观测
每班每组的磁测都开始于基点，结束于基点。
每个班组在基点观测以前都要与日变站核对手表（以日变站为准），每4个小时左右在日变站观测一次，观测时点位要准。
在地磁场总强度绝对值的磁测中，要按CZM-2型质子磁力仪的操作方法观测，每一点都要记录点线号，时间和读数等，CZM-2型质子磁力仪读数要准确到1nT；
基点上要四次读数，读数不超过2nT；
测点上一般读数两次。
3、精测剖面的工作方法
在面积性磁测之后，人们已掌握了测区内的磁异常特征，为更精细测定某地磁异常
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