- •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
3. Магниторазведка
3.1. Магнитное поле земли
Факт существования магнитного поля на поверхности Земли известен с давних пор. Длительное время считали, что оно обусловлено внешними источниками. Предполагали, в частности, что стрелка компаса указывает на север благодаря притяжению Полярной Звезды. Поле использовали для ориентировки. Время появления компаса до настоящего времени не установлено. Считают, что компас появился в Китае между 2637 годом до нашей эры и 1100 годом нашей эры.
В конце XV века Х.Колумб во время знаменитого плавания из Европы в Америку установил, что стрелка компаса не везде устанавливается по географическому меридиану, и отклонение стрелки от направления меридиана в разных точках земной поверхности является переменным. Так было открыто магнитное склонение. В связи с этим появилась острая необходимость в определении закономерностей в изменениях склонения и составлении магнитных карт, что послужило мощным толчком к изучению поля.
В начале XVI века выяснилось, что вектор геомагнитного поля на большей части поверхности Земли негоризонтален, и угол наклона его к горизонту в разных точках тоже сильно изменяет свою величину. Стали определять и наклонение вектора.
Анализ результатов измерений склонения и наклонения в разных точках земной поверхности привел к предположению, что источник поля находится внутри Земли. Особенно убедительными оказались материалы исследований У.Гильберта. В конце XVI века им была изготовлена модель Земли - шар из магнетита. Наблюдения показали, что наклонение на поверхности модели изменяется так же, как и на поверхности Земли. У. Гильберт дал заключение: Земля представляет собой большой магнит с полюсами, совпадающими с географическими. Магнитное склонение же и его непостоянство он объяснил намагниченностью материков. Если на первом этапе определяли только ориентировку вектора геомагнитного поля, то после опытов Ш.Кулона, проведенных в 1785 году, оказалось возможным измерение относительной величины модуля горизонтальной составляющей вектора поля. Модуль полного вектора стали определять лишь с 1839 года после того, как К.Гаусс разработал свой знаменитый абсолютный метод измерений магнитного поля.
Весьма эффективным оказался и новый разработанный К.Гауссом способ изучения геомагнитного поля. Он предложил установить и в дальнейшем использовать зависимость величины и направления вектора геомагнитного поля от координат точки наблюдений. Потенциал геомагнитного поля U в любой точке поверхности земного шара Гаусс представил как функцию координат: широты и долготы, разложенную в бесконечный ряд по шаровым функциям. В результате открылась возможность устанавливать характеристику поля в точках, где измерения не проводились, поэтому работу К.Гаусса считают началом современного этапа развития науки о земном магнетизме.
Основным путем изучения геомагнитного поля является непосредственное измерение его в разных точках. С этой целью проводятся магнитные съемки.
В настоящее время основной объем информации о характеристике геомагнитного поля получен для территорий, занятых континентами. Интенсивно проводятся съемки и на акватории Мирового океана, в воздухе и в космосе.
В течение последних десятилетий выполнены значительные по объему работы по сбору и обобщению данных о магнитном поле Земли и его вековых вариациях в глобальном масштабе. Работы были начаты в связи с проведением исследований по программе Международного геофизического года (1957-1958 гг.) и выполняются в рамках МАГА (Международной ассоциации по геомагнетизму и аэрономии). Предпринимаются попытки дать аналитическое описание поля.