地震勘探电法勘探实习报告1.docx

1、地震勘探电法勘探实习报告1防灾科技学院实习报告书专 业 地球物理学 系 别 地震科学系 报告题目 电法勘探地震勘探野外实习 报告人 范铁 班 级 0950111 指导教师 高尔根,何世根,孙守才,武晔, 带队教师 高尔根,孙守才,武晔, 实习时间 2012.7.22012.7.12 实习单位 防灾科技学院 教务处监制一、工区位置 （3）二、区域地质概况 （4）三、工作方法、仪器介绍及施工流程 （5）3.1.1电法勘探工作方法 3.1.2 电法仪器介绍 3.1.3 施工流程3.1.4 野外工作.3.2.1地震勘探工作方法 （5）3.2.2地震仪器及相关软件介绍 （5）3.2.3施工流程 （7）3

2、.1.4野外工作 五、数据处理 （18）5.1数据处理流程 （18）5.2野外多次覆盖求层速度的主要处理步骤 （18）六、资料解释 （21）6.1时间剖面图 （21）6.2时深转换 （22）6.3构造深度剖面图 （25）结语 （26）附：实习目的，任务，要求 （27）一、工区位置（燕郊）燕郊地理位置得天独厚，位于环京津、环渤海经济圈核心，与北京仅一河之隔，距北京市中心天安门30公里，距空港首都机场25公里，距海港天津港120公里，可承东启西、经纬南北，提供融入京津、俯仰全国、接轨世界的绝佳平台。京哈高速公路、京秦、大秦电气化铁路横贯东西，北京930路公交车直通区内，京通快速路将燕郊与北京市中心

3、紧密连接。（图1-1）。图1-1.燕郊行政图从六环到七环，从三河到“京东”，燕郊已在北京的国际化背景下被多次提起到建设北京“新七环”规划报告中。规划中七环向外扩展到京冀交界处，自西南向东北依次连接涿州市、固安县、廊坊市、香河县、大厂县、三河市，直至平谷区。将这些城镇作为新城镇发展点，调整产业结构，进一步缓解中心区域的发展压力，加强与外围城市的交通联系，共同走向“区域城市”。燕郊经济技术开发区幅员面积180平方公里，规划面积80平方公里，规划人口6080万。在交通上规划建设6条与北京衔接的通道，包括：京哈高速路、迎宾路、燕顺路、京哈公路复线、神威北路、南外环路。同时地铁八通线在通州八里桥处留有接

4、口，未来可能会延伸八通线的城铁,穿过燕郊燕郊以三条主干为界，分区明显。一是西部潮白河沿岸（河北境内部分）的旅游度假区；二是东、北部沿迎宾路、燕昌路两侧的高新技术和现代制造业产业区；三是中部102国道和行宫大街周围以行政办公、教育卫生、金融商贸等功能为主的综合服务区；四是在北部高楼镇辖区沿迎宾路两侧规划建立仓储物流区；五是在南部规划建设燕郊生态新城，重点发展现代服务业和高新技术产业。燕郊开发区提出了“主动融入、全面对接、同城一体、借势发展”的思路，找准自己的城市定位，实现城市功能分异与整体功能优化。经过多年来多层次、多渠道地宣传推介，燕郊开发区在北京具有了较高的知名度，并与国家各大部委、北京各科

5、研机构、高等院校、著名商会和跨国公司驻京机构、中介公司、总部基地等建立了密切的合作关系，已经成为河北融入北京、借势发展的先行者。二、区域地质概况本区区域内活动断裂属于山西裂陷带的北部和河北平原，地质构造比较复杂，断裂变动起着重要作用。近场新构造运动以垂直差异升降为主要特征，总体上可以划分为断块隆起区和凹陷平原区两大新构造分区，基本上承袭了第三纪早期的构造运动特征。近场区域地势极为平坦，属于冲积平原地貌，主要是流经北京地区的潮白河和永定河两大河系冲积形成的。地势平坦，广泛发育河流地貌，河道变化频繁，遗留大量古河道。平原区的新构造运动一方面表现为总体的持续凹陷：另一方面还在内部不同的块体之间产生差

6、异的升降运动，强烈凹陷边界多为活动断层所控制，控制区的水系是从西北向东南流向的河流。近场区发育有北东西和北西向两组多条断层，这些断层控制着区域内的新构造活动。其中，程各庄夏垫断裂是区域的主要控制性断裂，其次，燕郊断裂对子场距离较近影响较大。本区主要地层有：由于近场区主体位于潮白河冲积平原内，地层大部分为冲积沙土层，不妨夹粘土、粉质粘土薄层，表层为新近耕植土，有一层地下水，属于潜水类型。第四系（Q）：近场区第四系广泛分布于东部平原、山麓地带和河流阶地。不同构造和地貌区的沉积类型不同：平原下部以湖相和河湖相为主，上部多冲积沙砾石沉积。第四纪岩相分布变化和厚度变化较大，与构造关系密切，受第四纪构造断

7、裂的控制，其厚度大致在100米左右，玩第三纪以来地层厚度大致在200米以上。上更新统：本统主要出露于二级阶地之上，在平原地区则隐伏于全新统下面，厚度一般为3040米，凹陷中心可达6070米。河湖与湖相沉积以灰色、灰绿色粘土质粉沙为主，含螺类和哺乳类化石。全新统： 本统广泛分布于河漫滩、以及一阶地和古河道内，以及平原地表，岩性主要为浅灰色、灰黄色洪积、冲积和湖相沼泽堆积，厚度一般为510米，最厚处可达4050米。近场区内，下更新统和中更新统厚度不详。三、工作方法、仪器介绍及施工流程3.1.1电法勘探工作方法二、实习任务1、掌握三种基本的电法勘探的方法:2、供电系统(如图5)： 图53、测量系统（

8、如图6）:4、对获得的观测资料的初步分析解释对获得的资料进行初步处理：计算K 值，视电阻率值，作出电阻率剖面图等图件，根据获得的电阻率与极化率等电性参数，结合工区的地质概况，给出地下电性解释。三、施工流程:1、野外工作流程： 图6（1）测站布置测站是野外作业枢纽。剖面测量时，测站位置应尽可能靠近观测地段中心，以便控制测区较大的面积。测探测量的测站尽可能布置在测点附近。通常选择在视野开阔，地势平坦，通行方便避风干燥处。测站应远离高压输电线和变压器，以避免电磁感应与电源漏电影响；测站应采取防潮、防雨、防晒措施；把从测站引出的供电及测量导线绑在牢固的木桩上，以免放线时拖倒仪器及其附件。用干电池做电源

9、时，应按规定方式接好干电池。检查仪器及控制面板线路连接情况，并检查仪器及通讯设备的电源及工作状态是否正常，检查通讯设备传话和接听效果。检查仪器、导线及线架是否漏电，并记录检查结果。核对各电极的点、线号。导线敷设。电极接地结束后，利用通讯设备与跑极员取得联系，先插好测量线插头，确定测量线完好后，再接好供电线插头，粗略测试供电回路电阻并进行试供电，选择合适的工作电压、电流，匹配好平衡负载。（2）导线敷设为了防止导线敷设而引起电磁耦合，电磁感应或导线漏电，导线敷设应遵从以下原则： 供电、测量导线不允许相互交错应尽可能分列于测线两端，并保持一定距离。 测量导线一般应避免悬空架设，当道线穿越河道、池塘必

10、须架空时，应注意将导线拉紧，以避免读数不稳定。 测量导线应尽可能避开高压输电线。当必须通过时，应使那段导线与高压线方向垂直。 电线接头处应确保街头牢固和外皮绝缘好。为避免导线损伤，放线时应边走边放，收线时应边走边绕动线架收线，不许拖拽收放线。在导线收放过程中，应随时注意导线有无破损或扭结。破损处应包扎绝缘；扭结处应放松理顺。（3）漏电检查在野外作业中，测量仪器、供电线路、测量线路中的任何一部分漏电都会对观测结果造成误差，因此，必须适时进行露点检查。 法野外观测之前和结束之后，均应对仪器和导线的绝缘性能进行系统检查进行剖面测量时，在一个野外工作日的观测始末、测线转移、中间梯度改变排列或者变换极距

11、的情况下，都应对供电系统和测量系统分别进行检查。 仪器的漏电检查在仪器断路的情况下，用500V 兆欧表分别测定A、B 插孔，M、N 插孔，仪器外壳三者之间的绝缘性能，要求测定的电阻不小于100M，_如测定的值小于100M，则认为仪器的绝缘性能不合乎规定要求，其漏电影响不容忽视。 开工前对导线的漏电检查一般是将导线铺于地面上，采用500V 兆欧表，测量导线对地的漏电电阻。每千米导线的绝缘电阻，对于供电导线应不小于2M；对于测量导线，应不小于5M。 当仪器设备在供电现场无法满足，所规定的绝缘指标时，应进一步对供电系统和测量系统进行下述漏电检查。1）供电系统漏电检查：一般可轮流断开一供电导线与供电电

12、极的接头，同时观测供电线路中的等效漏电电流和测量线路等效漏电电位差（两次电压不同时，可按电压正比关系换算成工作电压下的“等效值”）。要求两端等效漏电电流的总和不超过该点供电电流的1%；两端等效漏电电位差的总和不超过该点观测电位差的2%，进进行漏电检查的电源电压一般不超过300V。2）测量系统漏电检查：一般可轮流断开一测量导线的测量电极的接头，供电时测量等效漏电电位差。要求两端等效漏电电位差的总和不超过该点观测电位差的1%。 当观测过程中发现有不能允许的漏电现象时，全面寻找漏电点位置。2、电法仪器介绍1）DDJ-4A型多功能电测仪：该仪器集24位A/D、ARM等当今最新电子技术研制的新一代数字直

13、流电法仪器，仪器的体积和重量显著缩小，主要技术指标及性能相当于当前国外同类仪器，在各种野外复杂环境下能更好地工作。广泛应用于金属与非金属矿产资源勘探、能源勘探、工程地质勘探、环境地质勘探、水文地质勘探，还能用于地热勘探等方面。2）仪器特点：整机体积小、功耗低。采用24 位AD 转换器及信号增强技术和数字滤波, 抗干扰能力强, 测量精度高。自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿。不测量时，通道入口短路，防止长时间开路。供电电压高（1000V ）、电流大（7A ）。接收部分有瞬间过压输入保护能力。彩色大屏幕显示：汉字对话，不但能一次显示所有的测量参数，而且可显示观测曲线，使得测量结果直观明了。多参数

14、测量：可测量并存储自然电位、一次电位和电流、视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度、偏离度和综合参数等。具有掉电数据不丢功能，能存储1MB 数据并长期保存。用单片ARM 进行控制与数据处理。除RS232 接口、网口与计算机通讯传输数据外，增加了USB 接口可以用U盘拷贝数据文件。极距常数表对所有装置，可预先存储多组不同极距常数，从而避免相同极距常数反复输入可能带来的输入错误。3）主要技术指标：接收部分技术指标：电压通道：5V（24 位A/D）测量精度：Vp5mV 时，0.2%； 当0.1mVVp5mV 时，1% 1 个字输入阻抗：20M视极化率测量精度：11 个字补偿范围：4V电流通道：7A（24

15、 位A/D）测量精度：Ip5mA 时，0.2% ；当0.1mAIp5mA 时，1% 1 个字对50Hz 工频干扰压制优于80dB发射部分技术指标：最大供电电压：1000V最大供电电流：7A供电脉冲宽度：160 秒四:野外工作方法2012年7月2日星期一 地点:实训中心。实习内容：野外工具设备检查准备，把侧线重新缠绕，找出侧线破损点用胶布粘上，侧绳重新缠绕，记录测绳长度。仪器检查充电。电极用砂纸打磨，除去铁锈接上夹子电极引线。分组，各组准备好第二天要用的仪器设备，和工具。 2012年7月3日星期二 地点:北京顺义珠宝屯外树林实习内容: 野外实习前现场准备，工作任务布置和分工（电法勘探的布极方法，

16、实习方法）工区环境熟悉，野外放线，仪器调试。观测站放到中间，AB南北个750米，电线放松贴着地面，测绳拉紧。MN在AB三分之一距离。侧线布置好，先检查电路是否是联通，然后漏电检查。调试仪器，电流和一次电压是否达到要求。测完收线。2012年7月4日星期三 地点:北京顺义珠宝屯外树林实习内容: 电阻率中间梯度法1)早晨实训中心集合，坐车到目的地仪器连接，侧线布置。方法，中间梯度测量，南北布线1200米，AB各六根电极，倒盐水减小电阻率。在三分之一AB移动，MN间距20米，每次移10米。共测40个点。完成收工。下午实训中心整理设备。数据从仪器中倒出。中间有两组由于经过砂石路，MN不能打电极，MN距离

17、适当调 2)中间梯度法:中间梯度法的装置特点如图2所示:图2这种装置的供电极距AB很大，通常选取为覆盖层厚度的70-80 倍。测量极距MN 相对于AB 小得多，一般选用MN = (1/ 30 1/ 50) AB ，工作中保持A和B固定不动，M 和N在A、B 间的中部约(1/ 2 1/ 3) AB 的范围内同时移动，逐点进行测量，测点为MN 的中点。中间梯度法的电场属于两个异性点电流源的电场。MN 的范围内电场强度，即电位的负梯度变化很小，电流基本与地表平行，中间梯度法不仅可以在A、B 两极所在的测线上移动M 、N进行测量，而且在A、B 固定的情况下，还可以在AB 两侧AB / 6 范围内的测线

18、上进行测量。这种“一线布极，多线测量”的方式，比其它电剖面方法（特别是联合剖面法）生产效率要高得多。中间梯度法的视电阻率按下式计算2012年7月5日星期四 地点: 北京顺义珠宝屯外树林实习内容: 电阻率剖面法联合剖面法（WE走向AB=70m W-燕顺路 E-老乡地 SN走向（无限远）OC300m 石砚斌说实际是 600m 点距10m MN=20m ）1)东西布置侧线。A三根电极，MN个一个。OA距离是70米，MN间隔十米，MA65米。布线，仪器调试，漏电检查。AMN整体移动，每次十米，移动二十个 点之后MN对调，A移到MN另外一侧。回测20个点。测量顺利。下午实训中心集合，设备维护。明天的方法

19、讲解2)联合剖面法:联合剖面法是两个三极装置AMN 和 MNB联合进行探测的一种电剖面法。所谓三极装置，是指一个供电电极置于无穷远的装置.如图3所示。图3A、M 、N、B四个电极位于同一测线上，以M 、N之间的中点作为测点，且AO = BO，MO = NO 。电极C是两个三极装置共同的无穷远极，一般敷设在测线的中垂线上，与测线之间的距离大于AO的5倍。工作中将A、M、N、B 四个电极沿测线一起移动，并保持各电极间的距离不变。在每个测点上分别测出A、C 极供电时的电位差ADUMN 和电流强度I ，B、C 极供电时的电位差BDUMN 和电流强度I ，然后按下式求得两个视电阻率值因此，联合剖面法有两

20、条视电阻率曲线。2012年7月6日星期五 地点: 北京顺义珠宝屯外树林实习内容: 电阻率测深法AB(ABmax=1000m MNmax=200m SN向)1) 对称四极法,南北布置测线.移动MNAB,OA/30OM100dB (=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

21、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100

22、0Hz 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-2545，工作稳定性好；可连续采集数据；数据及格式：实时数据流输出除波形数据，应包含时间服务、仪器状态、数据质量等信息，格式适于计算机读写；数据格式为标准SEG-2、SEG-D和SEG-Y格式；厂家应提供数据回放软件、文件读取和波形显示等；软件：WindowsTM 平台操作系统采用Geometrics 的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(9V18V)直流电源。2）GEODE地震仪把机械振动转变为电信号：图3-2.地震数据采集

23、系统图 地面机械振动转变为电信号是通过地震检波器实现的。陆地检波器由外壳、线圈、磁铁和尾锥组成。检波器里有一个惯性弹簧和外壳相连,当地震波来到地面引起地面振动时,埋在地表的检波器的尾锥和外壳也就随地面一起振动。这时惯性体由于本身的惯性不随外壳同时运动,于是产生了惯性体对于外壳的相对运动。在检波器里,惯性体是一个线圈,一块永久磁铁与外壳固定在一起,惯性体(线圈)又套在磁铁外面。因此,当惯性体对于外壳以及固定在外壳上的磁铁发生相对运动时,在线圈两端产生交变电压,这样,检波器就把机械振动转变成了电讯号。（数字地震仪的基本工作原理图如图3-2）3）GEOMETRICS NZXP/GEODE采集控制软件

24、的操作：图3-3图3-3Survey: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3.3.

25、3施工流程：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，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型线连接数据采集器，触发线一端连接重锤，另一端连接数据采集器，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，并将地震仪接电平（图3-4）。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数据采集器，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）测线尽量布置成直线；b）安置检波器要紧密的垂直的和地面接触，确保整个排列连接畅通极性正确不漏电。c）锤击重锤时注意安全，锤子前后不要站人，线把触发线捋好，不要砸到。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。单边激发，道间距4m,偏移距4m线路图3.2.4野外工作1）2012年7月8日星期日实训中心