- •1. Предмет и методы полевой геофизики
- •2. Гравиразведка
- •2.1. Сила притяжения и ее потенциал
- •2.2. Сила тяжести на поверхности Земли
- •Практическое задание № 1
- •2.3. Вторые производные потенциала силы тяжести и их физический смысл
- •Единицы измерения в гравиразведке
- •2.4. Изменение силы тяжести внутри Земли
- •2.5. Изменения гравитационного поля во времени
- •2.6. Нормальное поле силы тяжести
- •Нормальные значения вторых производных потенциала.
- •2.7. Методы измерений ускорения силы тяжести и устройство гравиметров
- •2.7.1. Классификация методов измерений
- •2.7.2. Динамические методы измерений силы тяжести
- •2.7.3. Статические методы измерений силы тяжести
- •Общее устройство кварцевых астазированных гравиметров.
- •Чувствительная система гравиметра.
- •Подготовка гравиметров к работе
- •2.8. Методика гравиметрической съемки
- •2.8.1. Общие положения
- •2.8.2. Опорная сеть
- •2.8.3. Рядовая сеть
- •2.8.4. Методика топо-геодезического обеспечения гравиметрических работ
- •2.9. Камеральная обработка данных съемки
- •2.9.1. Первичная обработка данных
- •9.2.2. Окончательная обработка
- •1. Поправка за высоту точки стояния прибора.
- •3. Поправка за влияние окружающего рельефа
- •2.10. Решение прямой и обратной задач гравиразведки
- •2.10.1. Способы решения прямой задачи.
- •2.10.2. Способы решения обратной задачи.
- •Практическое задание № 3
- •2.10.3. Построение контактной поверхности
- •Практическое задание № 4
- •Контрольные вопросы
- •3. Магниторазведка
- •3.1. Магнитное поле земли
- •3.1.1. Дипольное поле Земли и элементы вектора геомагнитного поля
- •3.1.2. Магнитосфера и радиационные пояса Земли
- •3.1.3. Структура геомагнитного поля
- •3.1.4. Вариации геомагнитного поля
- •3.1.5. Нормальное магнитное поле
- •3.1.6. Генеральная магнитная съемка и магнитные карты
- •Практическое задание № 5
- •3.1.7. Природа магнитного поля Земли
- •3.1.8. Элементы вектора Та
- •3.1.10. Условия и область применения магниторазведки
- •3.2. Магнетизм горных пород
- •3.2.1. Магнитные свойства минералов
- •3.2.2. Магнитные свойства горных пород
- •3.2.3. Палеомагнетизм и археомагнетизм
- •3.3. Способы измерения магнитногополя
- •3.3.1. Классификация способов измерений магнитного поля
- •3.3.2. Оптико-механические магнитометры.
- •3.3.3. Феррозондовые магнитометры.
- •Протонные магнитометры.
- •Квантовые магнитометры.
- •3.3.6. Индукционные и криогенные магнитометры.
- •3.4. Методика полевых работ и обработка полевых данных
- •3.4.1. Методика полевых магнитных съемок
- •3.4.2. Обработка данных магнитной съемки
- •3.5. Различие и взаимосвязь гравитационных и магнитных аномалий
- •3.5.1. Особенности гравитационных и магнитных аномалий
- •3.5.2. Определение величины и направления вектора намагничения геологических тел по наблюденным гравимагнитным аномалиям
- •Практическое задание № 6
- •Контрольные вопросы
- •4. Электрические методы разведки
- •4.1. Физико-геологические основы и классификация методов электроразведки
- •Метод сопротивлений
- •4.2.1. Нормальные поля точечных и дипольных источников
- •4.2.2. Электрическое профилирование (эп).
- •Над вертикальным пластом. Установка (в см) а2в6m2n.
- •4.2.3.Вертикальные электрические зондирования
- •Практическое задание № 7
- •Факторы, определяющие электрические свойства горных пород
- •Методы электрохимической поляризации
- •Метод естественного электрического поля
- •- Медный стержень; 2 – пробка; 3 – резиновая прокладка; 4 – пластмассовый корпус; 5 – пористый сосуд.
- •Практическое задание № 8
- •4.3.2. Метод вызванной поляризации
- •Электромагнитные и магнитотеллурические методы
- •Общие принципы электромагнитных зондирований.
- •Дистанционные и частотные зондирования
- •Магнитотеллурическое зондирование
- •Контрольные вопросы.
- •5.1.2. Устойчивое и подвижное радиоактивное равновесие
- •5.1.3. Единицы измерения радиоактивных величин.
- •5.2. Способы регистрации радиоактивных излучений
- •5.2.1. Газонаполненные детекторы излучения
- •5.2.2. Сцинтилляционные счетчики
- •5.2.3. Полупроводниковые счетчики
- •5.3. Основы полевой гамма-спектрометрии
- •5.3.1. Принцип раздельного определения u(Rа), Тh, к.
- •5.3.2. Факторы, влияющие на результаты γ-спектрометрии
- •5.3.3. Обработка и интерпретация материалов аэрогамма-съемки
- •5.3.4. Характеристика аэрогамма-спектральных аномалий
- •Контрольные вопросы.
- •6. ТерМические методы разведки
- •6.1. Физико-геологические основы терморазведки
- •6.1.1. Тепловые и оптические свойства горных пород.
- •6.1.2. Принципы теории терморазведки
- •6.1.3. Тепловое поле Земли
- •6.2. Аппаратура для геотермических исследований
- •6.3. Методика работ и области применения терморазведки
- •Контрольные вопросы
- •7. Возможности методов полевой геофизики при поисках нефтегазовых месторождений
- •7.1. Применение гравиразведки
- •1.Локальные структуры тектонического типа.
- •2.Локальные структуры аккумулятивного типа
- •7.2. Применение магниторазведки
- •7.2.1. Отражение месторождений углеводородов в региональном магнитом поле
- •7.2.2. Возможности магниторазведки при поисках залежей углеводородов.
- •Применение электроразведки для поисков нефтеперспективных объектов
- •7.3.1. Геоэлектрическая модель залежи углеводородов
- •7.3.2. Применение методов электроразведки для поисков нефтегазовых структур
- •Комплексирование методов полевой геофизики для поисков нефтеперспективных объектов
- •7.4.1. Физико-геологические модели залежей углеводородов
- •7.4.2. Комплексирование геофизических методов при нефтегазопоисковых работах.
- •Практическое задание № 9
- •Справочные сведения к выполнению работы.
- •4. Контрольные вопросы.
- •Литература
Практическое задание № 7
По нижеприведенным данным рассчитать коэффициенты четырехэлектродной симметричной установки, вычислить ρК, построить кривую зондирования на билогарифмическом бланке, определить тип разреза и суммарную продольную проводимость надопорной толщи.
АВ/2, м |
MN/2, м |
K |
ΔU, мВ |
J, мА |
ρк |
3 |
1 |
|
350,141 |
50 |
|
4,5 |
1 |
|
173,624 |
50 |
|
6 |
1 |
|
116,411 |
50 |
|
9 |
1 |
|
75,201 |
50 |
|
15 |
1 |
|
35,526 |
50 |
|
15 |
5 |
|
184,620 |
50 |
|
25 |
5 |
|
48,012 |
50 |
|
25 |
1 |
|
9,794 |
50 |
|
40 |
5 |
|
11,116 |
50 |
|
65 |
5 |
|
2,084 |
50 |
|
65 |
20 |
|
9,903 |
50 |
|
100 |
20 |
|
2,772 |
50 |
|
100 |
5 |
|
1,245 |
100 |
|
150 |
20 |
|
2,247 |
100 |
|
225 |
20 |
|
1,115 |
100 |
|
225 |
75 |
|
4,881 |
100 |
|
325 |
75 |
|
2,769 |
100 |
|
325 |
20 |
|
0,653 |
100 |
|
500 |
75 |
|
1,465 |
100 |
|
750 |
75 |
|
4,801 |
500 |
|
750 |
250 |
|
17,030 |
500 |
|
1000 |
250 |
|
12,053 |
500 |
|
1000 |
75 |
|
3,625 |
500 |
|
1500 |
250 |
|
7,639 |
500 |
|
2000 |
250 |
|
5,558 |
500 |
|
Факторы, определяющие электрические свойства горных пород
Вышеизложенные сведения составляют физическую основу метода сопротивлений. Геологической же основой метода является естественная дифференциация горных пород по удельным электрическим сопротивлениям.
Электрические свойства горных пород зависят от:
а) электрических свойств минералов, слагающих твердый скелет породы;
б) электрических свойств жидкостей и газов, заполняющих поры горных пород;
в) влажности породы;
г) пористости;
е) структуры породы, т. е. формы и взаимного расположения пор и минерального скелета породы;
ж) характера процессов, происходящих в пограничных между твердой и жидкой фазой областях.
Электрические свойства минералов. В зависимости от механизма проводимости природные минералы делятся на три группы— проводники, полупроводники и диэлектрики.
К группе проводников относятся самородные металлы, электропроводность которых осуществляется за счет свободных электронов, а сопротивление колеблется в пределах 10-6—10-4 Ом м.
Группа полупроводников включает сульфиды металлов, графит, арсениды, селениды и некоторые окислы. Электропроводность минералов этой группы имеет электронный и «дырочный» характер, сильно зависит от температуры и в целом меньше, чем у минералов первой группы. Известно, что сопротивление полупроводников существенно зависит от наличия в них элементов-примесей. Вследствие этого сопротивление природных минералов-полупроводников колеблется в широких пределах
К числу минералов-диэлектриков относятся главные породообразующие минералы, в том числе кварц, полевые шпаты, слюды, ангидрит, кальцит и др. Удельное сопротивление этих минералов колеблется от 109 до 1016 Омм. Нефть также является диэлектриком.
Удельное сопротивление жидкостей, заполняющих поры горных пород, изменяется в широких пределах. В большинстве случаев эти жидкости представляют собой водные растворы различных минеральных солей, и чем выше концентрация соли, тем сопротивление меньше.
Структура горной породы определяет пространственные соотношения компонент горной породы, обладающих различным удельным сопротивлением, и таким образом существенно влияет на электрические характеристики разреза в целом.
Удельное сопротивление горных пород, в состав которых входят хорошо проводящие минералы, находится в зависимости от того, имеется ли прямая связь между объемами, занятыми хорошо проводящими минералами. При наличии такой связи удельное сопротивление горных пород оказывается значительно меньшим, чем при отсутствии ее.
Так как горные породы проводят электрический ток главным образом через растворы, содержащиеся в них, то для этих горных пород будет выполняться закон изменения удельного сопротивления в зависимости от температуры для жидкости. Это означает, что с увеличением температуры сопротивление падает, а при замерзании жидкости в порах горной породы сопротивление последней резко возрастает.
Что касается влияния давления на сопротивление горной породы, то экспериментально установлено, что с увеличением давления сопротивление породы увеличивается.