Полевая геофизика. Вводная лекция презентация

Содержание

Календарный план занятий по курсу «Полевая геофизика» для группы З-2113 на весенний семестр 2015/2016 уч.год, осенний семестр 2016-2017 уч.год. Литература: 1. Хмелевской В.К., Костицын

Слайд 1 Дисциплина «Полевая геофизика» (заочное обучение)
Лобова Г.А.

Слайд 2 Календарный план занятий по курсу «Полевая геофизика» для группы З-2113 на весенний

семестр 2015/2016 уч.год, осенний семестр 2016-2017 уч.год.

Литература:
1. Хмелевской В.К., Костицын В.И. Основы геофизических методов: учебник для вузов – Пермь: Перм. ГУ, 2010. – 400 с.
2. Воскресенский Ю.Н. Полевая геофизика: Учебник для вузов. – М.: ООО «Идательский дом Недра», 2010. – 479 с.
3. Лобова Г.А. Полевая геофизика и геофизические исследования скважин: методические указания по выполнению домашнего задания по дисциплинам «Полевая геофизика» и «Геофизические исследования скважин» для студентов специальности, обучающихся по специальности 130304 «Геология нефти и газа» (заочная форма обучения) . Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 16 с.
Дополнительная :
4. Ерофеев Л.Я., Вахромеев Г.С., Зинченко В.С., Номоконова Г.Г. Физика горных пород: учебник для вузов. – Томск: Издательство ТПУ, 2006. – 520 с.
5. Исаев В.И. Интерпретация данных гравиметрии и геотермии при прогнозировании и поисках нефти и газа / Учебное пособие. - Томск: изд-во ТПУ, 2010. – 176 с.
6. Нейман В. Б. Теория и методика палеотектонического анализа. – М.: Недра, 1984. – 80 с.
7. Березкин В.М., Киричек М.А., Кунарев А.А. Применение геофизических методов разведки для прямых поисков месторождений нефти и газа. – М.: Недра, 1978. – 223с.
8. Пейтон Ч. Сейсмическая стратиграфия. В 2-х частях. – М.: Мир, 1982. – 846 с.


Слайд 3Полевая или разведочная геофизика - научно-прикладной раздел «Физики твердой Земли»:
предназначен

для изучения верхних слоев Земли, поисков и разведки полезных ископаемых, решения инженерно-геологических, гидрогеологических, экологических и других задач;
базируется на изучении естественных и искусственно создаваемых физических полей Земли.

Объектами исследования являются осадочный чехол, кристаллический фундамент, земная кора и верхняя мантия общей глубиной до 100 км.

Слайд 4 КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПОЛЕВОЙ ГЕОФИЗИКИ
I. По условиям применения:





1. Наземные, подземные

Слайд 5 2. Воздушные

Слайд 6 3. Морские

Слайд 7КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПОЛЕВОЙ ГЕОФИЗИКИ
II. По физической сущности предмета исследований:
1. Магниторазведка


2. Гравиразведка
3. Электроразведка
4. Сейсморазведка
5. Термометрия
6. Радиометрия
7. Геофизические методы исследования скважин

Слайд 8КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПОЛЕВОЙ ГЕОФИЗИКИ
III. По объекту и цели исследований
1. Региональные
2. Поисковые
3.

Разведочные

Слайд 9
1.Региональный этап геофизических исследований
Схема расположения региональных профилей





номера основных

структур

контуры отрицательных структур по IIa

контуры положительных структур по IIa

граница Томской области

региональные сейсмические профили

Объекты –тектонические элементы надпорядковые
или I порядка (Усть-Тымская мегавпадина, Парабельский мегавал)

Площадь исследований: 100х150км≈15 000 км2

Масштаб исследований: 1:2 500 000 или 1:1 000 000

Геофизические работы проводятся вдоль отдельных
региональных профилей, протяженностью до нескольких сот км.

Слайд 10 2. Поисковый этап геофизических исследований

Объекты –тектонические элементы II порядка (Неготский мезопрогиб)

Площадь

исследований: 30х50км≈1 500 км2

Масштаб исследований: 1:200 000


Ведется подсчет ресурсов.

Геофизические площадные работы по сетке профилей.

Слайд 11Структуры IV порядка (локальные поднятия) Томской области

Слайд 123. Разведочный этап геофизических исследований
Объекты: тектонические структуры III-IV порядка
(Малореченская антиклинальная

складка)

Площадь исследований: 10 х 15= 150 км2

Масштаб исследований: 1: 50 000; 1 : 25 000




Ведутся площадные работы + бурение для подсчета запасов

Слайд 13Основным объектом изучения полевой геофизики являются горные породы и связанные с

ними полезные ископаемые, в том числе нефть и газ.

Горные породы образуют геологические тела:
- пликативные ( антиклинальные складки);
-дизъюнктивные ( зоны разломов);
- инъективные (дайки).
Геологические тела имеют геометрические параметры:
- размер;
- форму;
- положение в пространстве (глубину залегания).

Слайд 14Геометрические параметры геологических тел, наряду с породным составом, также обуславливают связь

с полезными ископаемыми.
Например: антиклинальная складка – месторождение нефти.

Возможность изучения и картирования геологических
тел обусловлено различием физических свойств
горных пород и их геометрических параметров.

Величина и аномальность измеренного поля
определяется физическими свойствами горных пород.

Слайд 15Физические свойства горных пород
1. Плотность
2.Проницаемость
3.Глинистость
4.Нефте- и газонасыщенность
5. Намагниченность, магнитная восприимчивость
6.Электропроводность, поляризация
7.Теплопроводность
8.Скорость

прохождения упругих волн
9.Радиоактивность

Слайд 16Физические свойства горных пород
Основные факторы, влияющие на удельное
электрическое сопротивление (У.Э.С.) горных

пород:
У.Э.С. у породообразующих минералов (минерального скелета).
% примеси рудных и самородных элементов (проводников).
Коэффициент пористости и структурной пористости.
Величина У.Э.С. у пластовых флюидов (вода, УВ).
Величина пластовой температуры.

Слайд 17Физические свойства горных пород
Влияние параметров
пористости на У.Э.С. горных пород
а), б),в) –

гранулярная пористость (преимущественно первичная , гидрофильная )

г), д), е) – трещинная, кавернозная пористость (преимущественно вторичная, гидрофобная)

При постоянном Кп и У.Э.С. флюида:
а) – минимальное У.Э.С
е) – максимальное У.Э.С.

Удельное электрическое сопротивление (У.Э.С. или ρ) горных пород

1- скелет (зерна) породы
2- поровое пространство.

Слайд 18Физические свойства горных пород
Влияние концентрации, плотности, состава растворов и их

температуры на величину У.Э.С. горных пород
1. Чем выше плотность раствора, тем ниже У.Э.С.
2. При условии t=const (t=0)
увеличение концентрации раствора в 10
раз уменьшает У.Э.С. В 10 раз.
3. При условии С= const (C=2)
увеличение температуры на 200°С
уменьшает У.Э.С. в 10 раз.
4. Состава флюида
У.Э.С. нефти 109 ÷ 1016 Омм
газа 1012 ÷ 1014 Омм
воды 10-3 ÷ 102
У.Э.С. будет зависеть от количества связанной пластовой воды.


Удельное электрическое сопротивление (У.Э.С.) горных пород

1-концентрация раствора
2- плотность раствора при 20 0С
Шифр кривых – температура в 0С

Слайд 19Физические свойства горных пород
Под влиянием давления (Р) и температуры (Т),

водных растворов солей изменяется строение и состав горных пород и их физические свойства.

У.Э.С. сухих горных пород с увеличением давления уменьшается, а влажных – увеличивается.

Слайд 20 Особенно существенное преобразование вызывает глубинный метаморфизм.

При преобразовании горных пород:
карбонаты

мраморы кристаллические сланцы
зерна пород приобретают ориентированность, горная порода –тонкую слоистость с появлением анизотропности.
Возрастает плотность, У.Э.С., магнитность, скоростные свойства, и тем больше, чем сильнее проявляется региональный метаморфизм.

Слайд 21 Основные геофизические понятия и определения
1) геофизическое поле и его характеристики

– геофизический параметр (величина);

2) напряженность;

3) потенциал;

4) геофизическое явление.

Слайд 221. Геофизическое поле
Физическое (или геофизическое) поле – это
форма существования материи, связывающая
элементарные

частицы вещества друг с другом
в единые системы и перемещающие с конечной
скоростью действие одних частиц на другие
(т. е. осуществляющие взаимодействие этих частиц).

Источниками физических полей является вся Земля в целом, все геосферы, любое геологическое тело, любая горная порода, любое искусственное сооружение.

Слайд 23Все объекты порождают вокруг и внутри себя физические поля:
гравитационное,
магнитное,


тепловое,
радиоактивное,
электрическое,
а при механическом и другом воздействии на них становятся источником полей упругих колебаний.


Слайд 24КЛАССИФИКАЦИИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ
1. - естественное (например, гравитационное, геомагнитное, электрическое, термическое, поле

естественных ядерных излучений, сейсмическое (возникшее в результате упругих колебаний при землетрясениях);
- искусственное возбуждается по заданию экспериментатора.

Слайд 25
2. -стационарное (постоянные), если в каждой точке пространства оно не меняется

с течением времени;
-нестационарное (переменные), если таковое изменение имеет место.

Слайд 263.- скалярное (например, поле температур или поле плотностей);
- векторное (например,

поле сил тяготения или электромагнитное поле и др.)

Слайд 27 2. Геофизический параметр
Геофизический параметр – это величина, значения которой служат для

различия элементов геофизических полей.

В каждой точке и в каждый момент времени геофизические параметры, характеризующие данное поле, имеют вполне определенное значение, неодинаковое в различных частях пространства. Измеряя величины (параметры) внешних физических полей, можно судить об источниках этих полей.

Слайд 28ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ
ГРАВИТАЦИОННОЕ - ускорение свободного падения (g)
ТЕРМИЧЕСКОЕ –

температура (T (K), t (0 C); тепловой поток (Вт/м2)
ГЕОМАГНИТНОЕ - полный вектор напряженности (T) и его горизонтальная составляющая (H), угол склонения (D), угол наклонения (J)
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ - магнитная (H) и электрическая (E) составляющие вектора напряженности
УПРУГОЕ – время и скорости распространения продольных (Vp) и поперечных (Vs) упругих волн
РАДИАЦИОННОЕ – интенсивность естественного излучения (Jγ), искусственно вызванных (Jγγ, Jnn)
БАРИЧЕСКОЕ – давление (Р)

Слайд 29ПРИЧИНЫ АНОМАЛИЙ В ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЯХ
В ГРАВИТАЦИОННОМ – от изменения плотности пород

(σ)
В МАГНИТНОМ - от магнитной восприимчивости (κ) и намагниченности (J)
В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ – от У.Э.С. (ρ) горных пород; диэлектрической (ε) и магнитной (μ) проницаемости; электрохимической активности (α) и поляризуемости (η)
В УПРУГОМ – от упругих свойств (коэффициент Юнга Е) и плотности горных пород (σ)
В РАДИОАКТИВНОМ - от % содержания в горной породах радиоактивных элементов ( U, Th и др.)
В ТЕРМИЧЕСКОМ – от теплопроводности горных пород (λ)

Слайд 30Физические поля в полевой геофизике делятся на - - потенциальные (

гравитационные, магнитные, электромагнитные);
-поля распределений (упругих колебаний, радиоактивности).

Основные характеристики потенциального поля
-напряженность E
-потенциал U

Слайд 31для единицы заряда в электрическом поле [вольт на метр (В/м)]
для

единицы магнитной массы в магнитном поле, [ампер на метр (А/м)]

для единицы обычной массы в гравитационном поле [м/с2 ]

3. Напряженность геофизического поля (E)

Под напряженностью понимают силу F, с которой поле действует на единичный источник (электрический заряд-q, массу- m, магнитную массу mм).

Напряженность поля –величина векторная, направленная в сторону действия силы

Слайд 32Если источник поля точечный, то направление вектора напряженности Е в данной

точке совпадает с линией, соединяющей источник и эту точку.

Потенциальное поле изображают в виде линий лучей, расходящихся в радиальном направлении.



Такие линии получили название линий вектора напряженности.



0


m

Em

Слайд 34Свойства напряженности потенциального поля
1. Напряженность поля точечного источника убывает пропорционально квадрату

расстояния от него.

2. Если поле создается несколькими источниками, то напряженность такого поля равна векторной сумме напряженностей, создаваемой в данной точке каждым источником в отдельности.
В этом выражается важный принцип суперпозиции.

Слайд 35

4. Потенциал геофизического поля (U)
Уравнение поверхности равного потенциала

U(x,y,z) = C
или эквипотенциальной поверхности

где El –составляющий вектор
напряженности на элементарном
отрезке .

Слайд 36НОРМАЛЬНОЕ И АНОМАЛЬНОЕ ПОЛЕ
Нормальное поле – это однородное геофизическое поле, отвечающее

однородной геологической среде.

В общем случае, под нормальным полем понимают поле крупной геологической структуры или целого геологического региона, (а в магнито- и гравиразведке нормальному полю соответствует поле всей Земли) по отношению к полю, создаваемому более мелкой структурой.

Слайд 37Поля, обязанные локальным объектам (пластам, жилам, интрузиям, рудным телам и т.д.),

называют аномальными.

Слайд 38

где: E изм.- измеряемое геофизическое поле (суперпозиция) E нор.- нормальное поле E аном.-

аномальное поле E пом.- поля-помехи тогда:





Слайд 39Геофизические поля условно разделяются на информативные поля и поля-помехи.
К информативным относятся

поля, отражающие влияние геологических объектов, которые необходимо выделить геофизическими методами.

К помехам относят поля, вызванные такими объектами, которые для данных исследований не представляют интереса.

Слайд 40Конкретному геологическому разрезу всегда отвечает один геофизический разрез и физические величины

рассчитываются решением прямой задачи и всегда однозначны.

Конкретному геофизическому полю может соответствовать несколько вариантов геолого-геофизических разрезов.
Нахождение наиболее вероятного варианта называют решением обратной задачи разведочной геофизики.

Слайд 41Качественная интерпретация включает выделение геофизических аномалий или разнотипных по характеру поля

участков, сопоставление их с геологическими данными по району и выводы о природе таких аномалий и участков.
Количественная интерпретация заключается в определении количественных характеристик полученного геофизического разреза и установлении численных значений мощности, глубины залегания, размеров геологических объектов, создавших отдельные аномалии.



Слайд 42 ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ НАБЛЮДЕНИЙ 1.Сеть наблюдений
1 — профили; 2—4 —

рядовые, опорные и контрольные точки наблюдения;
5 —предполагаемое простирание искомого геологического объекта:
6—изоаномалы Δg.

Съемка может быть профильной (маршрутной) и площадной.

Профили прямолинейны, ориентированы вкрест предполагаемого простирания изучаемых структур.
Протяженность в 5—10 раз превышает поперечные размеры искомых объектов. Расстояния между профилями (d) должны быть, по крайней мере, в 3 раза меньше продольных размеров (L) разведываемых структур и объектов (d<0,3L) для того, чтобы аномалия гравитационного поля от них фиксировалась на трех и более соседних профилях

Слайд 43ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ НАБЛЮДЕНИЙ
2.Шаг наблюдений
(густота

точек)





Шаг наблюдений (Δx), т. е. расстояние между соседними точками наблюдения по профилю, задают, исходя из поперечных размеров разведываемых объектов и структур (l), и он должен составлять Δx<0,3l,
что необходимо для получения четкого аномального эффекта не менее чем на трех точках каждого профиля.

Слайд 44
4.Масштаб изображения
Вертикальный- 2·ε
Горизонтальный –в масштабе съемки
или на ступень выше

Слайд 45
ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ НАБЛЮДЕНИЙ 3.Проектная точность наблюдений
Проектную погрешность съемки (среднюю квадратическую погрешность определения

) выбирают в зависимости от масштаба съемки и интенсивности предполагаемых аномалий над искомыми геологическими структурами
или объектами.

Проектная погрешность при поисково-разведочной съемке не должна превышать 1/5, а при региональной — 1/3 минимального значения интенсивности (амплитуды) локальных аномалий .

Слайд 46ФОРМЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ НАБЛЮДЕННОГО ПОЛЯ
1. Таблица
2. График
3. План графиков
4. Карта изолиний

Слайд 471. Таблица
координата X (расстояние от пикета до пикета)
координата Y
высота h

(если учитывается рельеф)
значение поля Е

2. Изображение поля физической
величины в виде графика

Е

h

X

0


200

225

250

1





Слайд 48ФОРМЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ НАБЛЮДЕННОГО ПОЛЯ
План графиков
Карта изолиний

Слайд 49ПЛАН ГРАФИКОВ Результаты электроразведки методом БДК

Похожие презентации

Излучение источников. Интегральная показательная функция. (Лекция 5) 309
Источники звука. Звуковые колебания 654
Теория механизмов и машин. Основные задачи ТММ 1144
Передачи винт- гайка 351
Введение в электротехнику 792
Перспективы использования наномолекулярных материалов в строительстве 380

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика