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2009—2010学年第一学期普通物探实习报告专业班级：07级勘查四班学号：07012415姓名：于有强时间：2010-01-04——2010-01-07指导老师：尹兵祥、周家惠、唐杰、徐凯军i序言勘查技术与工程是一门实践性很强的学科。加强实践教学以提高学生的动手能力和处理实际问题、分析解决实际问题的能力，使之能更好地适应毕业后的实际工作，是一个非常重要的教学环节，也是进一步提高教学质量的重要途径之一。勘查技术与工程专业教学实习安排在2010-01-04——2010-01-07四天内。此次实习是在完成《普通物探》课程的学习，了解掌握了电法、磁法、重力勘探的基本理论勘探方法后展开的实地的实习。通过此次实习的机会我们得以理论联系实际并用实践以检验所学理论。在实习的过程中我们依据《普通物探综合实习》实习指导书有条不紊的展开实习活动，勘探的范围是针对整个校区。在实习过程中，分为三个模块：重力勘探部分、磁法勘探部分、电法勘探部分。而每一个项目的实地实习分别有相应的老师带领，而对应的老师分别为：唐杰、尹兵祥、周家惠、徐凯军。实习的过程是先进行理论的学习和仪器的认识使用，而后再进入实习场所进行相应方法的勘探。在老师的带领及同学间的相互帮助下，我们顺利的完成了实践所要求的所有内容。通过四天的实践学习，根据三种勘探方法所得到的实习数据进行整理处理，整合成此实习报告，并对报告中的每个部分进行详细的论述，从而达到此次实习的最终目的。ii目录一、实习目的及意义…………………………………………………………1二、实习任务的分配…………………………………………………………1三、重力勘探………………………………………………………………2四、磁法勘探…………………………………………………………………10五、电法勘探…………………………………………………………………17六、结论与建议………………………………………………………………33七、参考文献…………………………………………………………………341一、实习目的及意义通过课程的学习，对普通物探学中的重力、磁法和电法勘探等方法的野外数据采集过程、数据处理流程、各勘探方法基本处理、解释软件系统、数据的地质地球物理解释过程等有基本的认识和掌握，熟悉这三种勘探方法的整个工作原理和处理解释流程以及实习报告编写等过程。了解重力、磁法、电法的工作方法；培养实验技能及对分析和解决实际问题的能力；掌握仪器的工作原理，并学会操作和使用；掌握各方法的基本数据分析和处理技能。通过野外实际测量实践环节的训练，巩固和加深对理论知识的理解，了解重力仪、磁力仪和电法仪的构造及工作原理，掌握重、磁、电、震的野外测量方法，培养进行普通物探工作的基本能力。对本专业所从事工作的性质、手段、方法以及新技术、新方法有一个全面的了解，培养学生的实际操作和计算技能以及综合分析问题的独立工作能力，巩固已学过的专业知识，为下一步进入专业课程和毕业论文阶段以及今后走上本专业的工作岗位打下基础。二、实习任务的分配地球物理勘探简称物探。它包括重力、磁法、电法、放射性、地震和地球物理测井等勘探方法。任何一种方法的有效性都受到地质、地球物理条件的限制。或者说每一种物探方法所能解决的地质问题和提供的有用信息都受到一定的局限。然而，每种有活力的物探方法都有自己独具的特点。在新区域或勘探程度很低的地区进行非地震勘探，往往缺乏可靠的物性资料，这对物探资料的处理、解释造成极大困难，所以，在进行地球物理工作前或同时，就要对测区周围各套地层的电阻率、密度、磁化率等物性参数进行系统而准确的测试和研究。由于不同的勘探方法的原理不相同，因此在数据采集方面也是不同的，从而在讲述数据的采集方法时要分别进行分析。而根据此次实习的要求其重磁数据的采集路线可看如图一。图一重磁测线设计从图中可看出其勘探区域是学校所在的范围，共分为6条测线，而图中重力2数据采集的点距约50m，而位置的确定则用GPS；而磁法数据的采集点距约为10m。通过这两种勘探方法实现对学校的地下地形分布情况做到大致的了解。鉴于时间的紧迫性，学校将我们勘查专业全体学生175人分为三个大队，而每个大队又细分为四个小队，每个小队的成员人数在8到10人不等。每个大队由相应的老师带领，而每个小队则推荐一名小组长负责相关事情通知及安排任务。真正野外实习时间是三天，每一天每个小队领取相应勘探方法的仪器设备进行实地的勘探及数据的采集，三天对应三种勘探方法的实地实习时间。我所在世第三大组，第九小组，也就是第三大组里的第一小组。其具体的各组的任务时间安排如下表一所示：表一实习任务分配表教学计划1.5周，安排4天时间做数据的采集，每天上午8:30开始，到当天任务完成或天黑收工。其余时间做资料的整理、分析、解释，以及报告编写。三、重力勘探1.重力勘探数据采集1.1实习内容实习任务为进行工作比例尺为1：500的重力面积详查，通过对中国石油大学（华东）青岛校区进行重力测量，要求每个学生以工作人员的身份，参加重力野外测量的全部过程，整个实习环节包括：仪器学习、野外施工、室内资料整理、成果图示、初步解释和成果报告的编写等全部过程。具体到我们组的实习任务是沿着图一中的第三条测线进行重力的勘探任务。在实施时，我们先在设在办公楼前国旗下的基点处，测量此处的重力值，然后从测线得最西头开始，利用重力仪每隔50米测一点得到测线上的重力数据，一直测到测线的最东边，得到测线3上的最原始的重力数据。1.2重力测量要求将测量基点设在办公楼前国旗下，测量开始前、中间、完成后，三次在基点测量读数，每个测点测量三次，每点测量记录读数和时间，为消除螺距差，每次测量的旋钮调节方向应一致.而对应的测点的经纬度及高度则用GPS进行测量并对其数据进行相应的记录。1.3测量仪器的简介（1）仪器的主要技术指标3在此次重力勘探实习中，我们用的数据采集仪器是ZSM-皿型石英弹簧重力仪，此仪器是由我国北京地质仪器厂生产的，外形呈圆柱形，如图2-1-1。它的外径约为14厘米，高约40厘米。主要技术指标如下：观测精度：0.3g.u读数精度：0.1格测程范围：约50000g.u直接测量范围：约1400g.u电源：2.5VDC功耗：小于1w净重：6kg图3-1-1ZSM型重力仪外观由于该仪器接近国外同类仪器的水平，具有测量精度较高，体积小，重量轻，便于携带，操作方便和计算简单等优点，因此，在我国的石油和金属矿区的重力测量中得到广泛的应用。（2）仪器的结构按照仪器各部分的功能和作用，ZSM型重力仪由弹性系统、光学指示系统、测量系统、保温隔热系统和辅助部分等五部分组成。仪器的主体结构及内外部件的联系见图2-1-2。图3-1-2仪器的主体架构及内外联系示意图①弹性系统由灵敏装置、测量补偿装置及温度补偿装置所组成，除平衡体的重荷及温度补偿金属丝外，其他元件全有熔融石英制成，并熔接成一个整体（图2-1-3）在图中：41-负荷；2-摆杆；3-摆扭丝；4-主弹簧；5-温度补偿框扭丝；6-读数弹簧；7-读数弹簧连杆；8-温度补偿框扭丝；9-读数框架扭丝；10-测程调节弹簧；11-指示丝图3-1-3ZSM型重力仪弹性系统结构示意图②光学指示系统仪器平衡体的偏转是采用光学系统肉眼进行观察的。光系由接目镜、刻度片、场镜、物镜全反射棱镜等组成的一具放大倍数约为250倍的显微镜，以及照明部分（灯泡、聚光镜）组成（图2-1-4）。图3-1-4光学指示系统示意图视域中所见到的“亮线”就是平衡体前端的指示丝在显微镜下的像，通过对亮线的观察，就可以知道平衡体偏转的情况，当重力增大时，平行体向下偏转一个角度，我们就可以从视域中看到亮线向右边产生一个位移；反之，当重力减小时，亮线将向左边移动。5③测量系统测量系统是由精密的测微螺丝（它包括一个测微螺杆和一个测微螺管）、导向装置、连杆及计数器组成（图2-1-5）。图3-1-5ZSM型重力仪测量系统示意图测微螺丝有两个，一个作测程调节用，其上端隐蔽在仪器面板下测程调节孔内，调节测程时，可以打开面板上测程调节孔上的盖，直接用相配适当的改锥调节；另一个上端点与面板上的计数器相连，它是直接读数用。为了保持仪器内部的密封，两个测微螺丝的下端都是通过金属波纹管（又叫折纹管）与弹性系统的测程弹簧和读数弹簧连接。当旋转计数器旋钮时，便带动读数测微螺杆一起旋转，它旋转的圈数，可由计数器显示出来。计数器一共有三位数码，当螺杆旋转一圈时，第二位数字便增大（或减少）一格，小数点后的一位数字可按第三位数字旁的鼓轮上1/10刻度线读出，再根据计数器内固定的标线，还可估读出1/10刻划线间的半个距离，因此，从计数器上可以读取有五位有效数字的数据来，如498.75.1.4重力仪的操作步骤及数据的采集（1）将仪器的底盘放平、摆稳；（2）小心地将仪器从减震筒中取出，防止与筒壁碰撞，轻轻地安放在底盘上，并利用盘凹面粗略调平仪器（初学者禁止这样使用），注意勿时仪器三个脚螺丝中任意一、二个太靠近底盘边缘，以免摔倒仪器；（3）用左手轻轻提起照明电源开关；（4）旋转脚螺丝，进行纵、横水准器的细调。水平调好后，在整个操作过程中，不得按压面板，以免纵、横水泡位置改变；（5）观察目镜筒内亮线的位置。当亮线在刻度片零线位置左侧时，应顺时针方向旋转计数器旋钮；反之，当亮线在零线右侧时，应逆时针方向旋转计数器。为了避免齿轮和螺丝间隙对读数的影响，每次读数时，总是保持从同一个方向将亮线调至零线重合，习惯上我们总是顺时针方向旋转计数器（亮线是从左到右移动），所以在逆时针方向旋转计数器时，应多转过一些时，从而在每次将亮线调至与零线重合时，均可做到顺时针方向旋转计数器旋钮。当亮线与零线重合后，记下计数器上的读数（读取五位有效数字）；6（6）将计数器逆时针方向旋转半周至一周左右，使亮线偏离零线，重复步骤5，读取第二个读数；（7）重复步骤6，直到三次连续读数间的最大差值在允许误差位之内为止；（8）检查水准器水泡位置，如水泡位置偏离不超过允许位，则按下照明开关，记下此时时间（作为该测点的观测时间）；（9）最后，将仪器轻轻提起，小心地放回减震筒中，盖好筒盖，以便转移到下一测点进行观测。在每次进行重力数据的采集时，不但要把重力数值记下来，还要将在此点的测量时的时间，以及所在地的经纬度、高度等参数。按照以上步骤根据自己小组分配的勘探任务，进行对第三条测线进行重力数据的记录采集。图2-1-6为实习现场的仪器操作及数据采集情况。图3-1-6重力勘探实习现场2.观测资料的整理观测资料整理的基本内容：78根据以上的理论推算可得到整理后的数据，处理后的数据在附件一——重力勘探数据中。3.数据成图与解释根据实地重力实习所得的数据以及对其进行的数据的校正处理后，从而可得到相应的重力剖面曲线图和平面等值线图。鉴于我们是第九组，所测的测线号是3号测线，因此将此测线上的数据整理校正后，做出此测线上的重力剖面曲线图，如图3-3-1三测线重力异常剖面图，图3-3-2重力异常平面等值线图。（1）重力异常剖面图图3-3-1三测线重力异常剖面图中，横坐标表示的是测点号，测点之间的距离间隔为50米；纵坐标表示的是重力每个测点重力异常值的大小，单位是g.u。图3-3-1三测线重力异常剖面图图件解释与推断：由图3-3-1三测线重力异常剖面图可看出，在此测线上重力异常变化起伏比较大，由于测线号是按照测线由西到东从小到大标定的，因此次测线的重力异常值变化的整体趋势是测线西段属于重力异常值比较小的区域，而东段则是输入重力异常值比较大的区域。在设备不是很精确而校正项比较单一的情况下，只能通过此图件推断出，在测线西段区域的地下介质的密度比较小，而在测线东段区域的地下介质的情况则相对来说比较大；对应于一致密水平岩层的解释的话，则可理解为在测线东段的这层岩层的埋深则相对于测线西段来说较浅，从而对东段区域影响较大，反应到9数据上就是重力异常值相对来说比较大。对应于地形的情况也是基本相符，在此测线上，由西段到东段海拔大致呈上升趋势，利用“布格异常消除了大地水准面以上的中间层和地形的影响，因此在高山区往往出现很大的负值；而