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《勘探地球物理學(xué)基礎(chǔ)》習(xí)題解答 第一章 磁法勘探習(xí)題與解答（共8題） 1、什么是地磁要素？它們之間的換算關(guān)系是怎樣的？ 解答：地磁場(chǎng)T是矢量，研究中令x軸指向地理北，y軸指向地理東，z 軸鉛直向下。地磁場(chǎng) T 分解為：北向分量為X，東向分量為Y，鉛直分量為Z。 T在xoy面內(nèi)的投影為水平分量H，H的方向即磁北方向，H與x的夾角（即磁北與地理北的夾角）為磁偏角D（東偏為正），T與H的夾角為磁傾角I（下傾為正）。X、Y、Z，H、D、I，T統(tǒng)稱為地磁要素。它們之間的關(guān)系如圖1-1。 圖1-1 地磁要素之間的關(guān)系示意圖 各要素間以及與總場(chǎng)的關(guān)系如下： ， ， ， ， ， ， 2、地磁場(chǎng)隨時(shí)間變化有哪些主要特點(diǎn)？ 解答：地磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化主要有以下兩種類型：（1）地球內(nèi)部場(chǎng)源緩慢變化引起的長(zhǎng)期變化；（2）地球外部場(chǎng)源引起的短期變化。 其中長(zhǎng)期變化有以下兩個(gè)特點(diǎn)： 磁矩減弱：地心偶極子磁矩正在衰減，導(dǎo)致地磁場(chǎng)強(qiáng)度衰減（速率約為10～20nT/a）。 磁場(chǎng)漂移：非偶極子的場(chǎng)正在向西漂移。（且是全球性的，但快慢不同，平均約0.2/a）。 短期變化有以下兩個(gè)特點(diǎn)： 平靜變化：按一定的周期連續(xù)出現(xiàn)，平緩而有規(guī)律，稱為平靜變化。地磁場(chǎng)的平靜變化主要指地磁日變。 擾動(dòng)變化：偶然發(fā)生、短暫而復(fù)雜、強(qiáng)弱不定、持續(xù)一定的時(shí)間后就消失，稱為擾動(dòng)變化。地磁場(chǎng)的擾動(dòng)變化又分為磁暴和地磁脈動(dòng)兩類。 3、地磁場(chǎng)隨空間、時(shí)間變化的特征，對(duì)磁法勘探有何意義？ 解答：在實(shí)際磁法勘探中，一般工作周期較短，主要關(guān)心的是地磁場(chǎng)的短期變化，即地磁日變化、磁暴以及地磁脈動(dòng)。 在高精度磁測(cè)中，地磁日變化是一種嚴(yán)重干擾，一般在地面磁測(cè)、航空磁測(cè)過(guò)程中設(shè)有專用儀器進(jìn)行地磁日變觀測(cè)，以便進(jìn)行相應(yīng)的校正，稱為日變改正。但在海上磁測(cè)時(shí)，為了提高測(cè)量精度必須提出相應(yīng)的措施，消除其日變干擾場(chǎng)。 在強(qiáng)磁暴期間，應(yīng)該暫停野外磁測(cè)工作，避免那些嚴(yán)重的地磁擾動(dòng)覆蓋在地質(zhì)體異常之上。 地磁脈動(dòng)可以在具有高電導(dǎo)率的地殼層中產(chǎn)生感應(yīng)大地電磁場(chǎng)，可以作為磁測(cè)的激發(fā)場(chǎng)。通過(guò)測(cè)量其大地電流，可以確定地殼層的電導(dǎo)率及其厚度等，以解決某些地質(zhì)、地球物理問(wèn)題。 4、了解各類巖石的磁性特征對(duì)磁法勘探的有什么意義？ 解答：磁法勘探是以地殼中不同巖（礦）石間的磁性差異為基礎(chǔ)，通過(guò)觀測(cè)和研究天然磁場(chǎng)及人工磁場(chǎng)的變化規(guī)律，用以查明地質(zhì)構(gòu)造和尋找有用礦產(chǎn)的地球物理勘探方法。因此，在磁法勘探前必須了解各類巖（礦）石的磁性參數(shù)，以分析總結(jié)工作區(qū)是否具備磁法勘探的工作前提，為工作方法的選擇提供依據(jù)；另外，了解工作區(qū)各類巖（礦）石的磁性差異、差異大小、分布規(guī)律以及成因也是磁法勘探工作的布置和磁測(cè)成果資料的解釋的重要依據(jù)。 5、地面磁法勘探有哪些基本步驟？簡(jiǎn)單說(shuō)明各步驟的具體內(nèi)容。 解答：地面磁法勘探一般應(yīng)有以下幾個(gè)工作步驟：技術(shù)設(shè)計(jì)、野外施工、資料整理、數(shù)據(jù)處理、成果圖示、報(bào)告編寫，各步驟主要工作內(nèi)容如下： 技術(shù)設(shè)計(jì)：目標(biāo)任務(wù)確定，地質(zhì)資料收集與研究，勘探程度調(diào)查研究，工區(qū)物性調(diào)查分析，工作方法選擇與論證，工作精度確定，具體工作部署，儀器設(shè)備選擇、人員配備，工作進(jìn)度計(jì)劃，質(zhì)量控制，風(fēng)險(xiǎn)管理與應(yīng)急預(yù)案等。 野外施工：儀器測(cè)試、參數(shù)試驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量檢查等； 資料整理：整合測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算，檢查復(fù)核計(jì)算結(jié)果等； 數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)的干擾抑制，飛值剔除，平滑濾波，反演等； 成果圖示：將測(cè)量數(shù)據(jù)形成相應(yīng)的物探工作圖件和成果圖件等； 報(bào)告編寫：結(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析、推斷解釋，形成成果報(bào)告； 6、磁異常特征與磁異常體之間存在哪些特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系？ 解答：（一）在平面上，磁異常平面特征與單個(gè)磁性體之間有如下對(duì)應(yīng)關(guān)系： （1）長(zhǎng)帶狀異常特征通常對(duì)應(yīng)水平二度板狀體、水平圓柱體等； （2）等軸狀磁異常通常與球形磁性體對(duì)應(yīng)； （3）橢圓狀磁異常通常與有限長(zhǎng)水平圓柱體、有限長(zhǎng)水平板狀體對(duì)應(yīng)。 其異常特征如下圖1-2。 （1）長(zhǎng)帶狀 （2）等軸狀 （3）橢圓狀 圖1-2 磁異常平面特征示意圖 （二）在剖面上，磁異常剖面與單個(gè)磁性體的對(duì)應(yīng)關(guān)系： （1）異常剖面曲線兩側(cè)均無(wú)負(fù)異常時(shí)，異常體通常為順層磁化且向下無(wú)限延伸板或柱狀體； （2）異常剖面曲線一側(cè)有負(fù)值時(shí)，異常體通常為斜磁化無(wú)限延伸板狀體，且在磁化方向穿出異常體的一側(cè)磁異常剖面曲線出現(xiàn)負(fù)值； （3）磁異常剖面曲線兩側(cè)有負(fù)值時(shí)，磁性體一般為向下延伸不大，即可能是有限延伸水平主體、有限延伸板狀體，球體等。 磁異常剖面特征與異常體的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下圖1-3。 圖1-3 磁異常平面特征示意圖 7、磁異常的地質(zhì)解釋目的與一般步驟是什么？ 解答：磁異常的地質(zhì)解釋主要是根據(jù)所測(cè)地磁異常的特征，結(jié)合地質(zhì)資料、巖石磁性參數(shù)資料，在深入研究磁性異常與地質(zhì)體的關(guān)系基礎(chǔ)上，說(shuō)明引起磁性異常的地質(zhì)原因，給出合理的地質(zhì)結(jié)論。磁異常的地質(zhì)解釋分為定性解釋和定量解釋兩類。定性解釋是根據(jù)磁異常的特點(diǎn)和性質(zhì)定性判斷引起磁性異常的地質(zhì)原因，并大致推斷地下地質(zhì)體的賦存狀態(tài)；定量解釋是在定性解釋的基礎(chǔ)上，從定量的角度對(duì)引起異常的地質(zhì)體的具體范圍、埋深、產(chǎn)狀、和磁性等進(jìn)行研究，并根據(jù)推斷解釋給出工程驗(yàn)證方案。 磁異常的地質(zhì)解釋一般步驟為：（1）先進(jìn)行磁異常分類，總結(jié)異常特點(diǎn)（極值、梯度、正負(fù)伴生、走向、形態(tài)、分布范圍），區(qū)分區(qū)域異常和背景異常，分析與地質(zhì)巖性分布特點(diǎn)。（2）由“已知到未知”，結(jié)合巖（礦）石磁性參數(shù)，對(duì)比磁異常與已知構(gòu)造或礦體的關(guān)系，尋找異常與已知礦體的對(duì)應(yīng)規(guī)律，根據(jù)確定的規(guī)律指導(dǎo)未知礦點(diǎn)的異常解釋；（3）結(jié)合巖（礦）石的物性特點(diǎn)和地質(zhì)情況，確定引起異常的地質(zhì)原因，計(jì)算并判斷異常體的性質(zhì)、產(chǎn)狀、延伸和傾向等。 8、磁法勘探主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？ 解答：磁法勘探主要的應(yīng)用在以下幾個(gè)方面： （1）在深部地質(zhì)構(gòu)造研究中的應(yīng)用，如研究古地磁極的遷移，研究海底磁異常的大錯(cuò)動(dòng)等。 （2）在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用。如劃分地質(zhì)構(gòu)造單元，確定隱伏斷裂位置，劃分成礦帶，確定成礦遠(yuǎn)景區(qū)，指出找礦方向，劃分不同巖性區(qū)等； （3）在油氣田勘查中的應(yīng)用。研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，預(yù)測(cè)油氣遠(yuǎn)景區(qū)；研究沉積蓋層內(nèi)部構(gòu)造；根據(jù)油氣藏上的磁異常的形成原因直接尋找油氣藏等。 （4）在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用。根據(jù)磁性與礦體的關(guān)系，直接尋找磁鐵礦，根據(jù)礦體與構(gòu)造的關(guān)系以及礦物的伴生關(guān)系，或利用礦體與圍巖之間的磁性差異間接尋找多金屬礦或非金屬礦產(chǎn)等。 （5）磁法勘探的其它應(yīng)用。如考古中尋找古陶器，在地?zé)峥碧街醒芯康責(zé)嵩?，在海底探測(cè)沉船等。 第二章 重力勘探習(xí)題與解答（共8題） 1、什么是重力？為什么重力大小會(huì)隨緯度變化？重力勘探中的重力與物理學(xué)中的重力有什么不同？ 解答：重力是物體受地球的引力和慣性離心力的矢量和。 由于隨緯度的不斷增加，物體所受的慣性離心力（地球自轉(zhuǎn)引起）逐漸減小，導(dǎo)致重力不斷增加；另一方面，由于地球是赤道部位略微凸起，兩極部位略微扁平的不規(guī)則橢球體，物體所受引力會(huì)從赤道到兩極略有增加。故重力大小會(huì)隨緯度增加而增大。 重力勘探中，習(xí)慣將重力場(chǎng)強(qiáng)度簡(jiǎn)稱為重力，重力勘探是測(cè)量重力場(chǎng)的強(qiáng)度，即物理學(xué)中的重力加速度。而物理學(xué)中的重力是物體受地球的引力和慣性離心力的矢量和，是一種力。 2、什么是重力異常，重力異常產(chǎn)生的本質(zhì)是什么？ 解答：地面測(cè)點(diǎn)的重力值與該點(diǎn)的正常重力值之差稱為重力異常。 重力異常的實(shí)質(zhì)是由于地球內(nèi)部物質(zhì)（特別是組成地殼物質(zhì)）密度分布不均勻引起的測(cè)點(diǎn)觀測(cè)重力值與正常重力值的變化。 或由于地球內(nèi)部密度不均勻，導(dǎo)致同體積的物質(zhì)具有剩余質(zhì)量，該剩余質(zhì)量對(duì)測(cè)點(diǎn)處產(chǎn)生的附加引力作用，該附加引力與正常重力疊加在一起，導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)的重力值偏離正常重力值，產(chǎn)生異常。通常認(rèn)為重力異常是由于剩余質(zhì)量產(chǎn)生的附加引力在正常重力方向上的投影。 3、巖礦石的密度受哪些主要因素影響？ 解答：巖礦石的密度是指在自然蘊(yùn)藏條件下單位體積巖（礦）石的質(zhì)量。 金屬礦物的密度一般大于非金屬礦物的密度；巖漿巖和變質(zhì)巖的密度大于沉積巖；沉積巖本身密度變化也很大。一般而言，不同類型的巖（礦）石有不同的密度值；同類巖（礦）石在不同的條件下也會(huì)有不同的密度。巖（礦）石的密度主要受礦物成分及含量、孔隙及充填物，以及其承受的壓力等因素影響。 4、實(shí)測(cè)重力資料需要做哪些必要的校正，各項(xiàng)校正有何意義？ 解答：實(shí)測(cè)重力資料通常需要做高度校正、中間層校正、地形校正、緯度校正。各項(xiàng)改進(jìn)的意義如下： 高度校正：消除測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基點(diǎn)的高程差而造成的重力數(shù)值變化。 中間層校正：消除測(cè)點(diǎn)基準(zhǔn)面與基點(diǎn)基準(zhǔn)面之間水平中間層的重力影響； 緯度校正：消除正常重力測(cè)量值因緯度不同而引起的重力變化，實(shí)現(xiàn)緯度一致性而進(jìn)行的校正稱為緯度校正，也稱為正常場(chǎng)校正。 地形校正：根據(jù)實(shí)際地形起伏情況，求出測(cè)點(diǎn)基準(zhǔn)面以上因地形導(dǎo)致的質(zhì)量盈余及以下的質(zhì)量虧損對(duì)測(cè)點(diǎn)的重力觀測(cè)值的影響。 5、什么是布格重力異常？ 解答：觀測(cè)重力差值經(jīng)過(guò)正常場(chǎng)校正、地形校正和布格校正之后得到異常稱為布格重力異常。 6、如何理解區(qū)域異常和局部異常？ 解答：在疊加異常中，由深部或區(qū)域性地質(zhì)因素引起的，通常具有范圍大、幅度大、變化平穩(wěn)的特征，這樣的異常常被稱為區(qū)域異常；相比之下，由具體或特定研究對(duì)象引起的異常，一般具有異常范圍小、幅度小、變化比較明顯的特征，這樣的異常稱為局部異常。由于局部異常是從疊加異常中去除區(qū)域異常后剩余的部分，因此也稱為剩余異常。區(qū)域異常和局部異常是隨研究任務(wù)而定，一般沒(méi)有截然的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。 例如，在沉積盆地內(nèi)研究蓋層構(gòu)造時(shí)，蓋層構(gòu)造引起的異常為局部異常，盆地基底起伏以及更深、更大范圍的地質(zhì)因素所引起的異常統(tǒng)統(tǒng)視為區(qū)域異常；在研究成礦條件或礦產(chǎn)勘探時(shí)，礦體本身的異常為局部異常，大范圍的背景異常為區(qū)域異常。 7、重力異常資料解析延拓的目的意義及效果如何？ 解答：重力異常的延拓分為向上延拓和向下延拓，其目的在于分離水平方向和縱向多個(gè)疊加異常。 （1）向上延拓：將重力異常換算到觀測(cè)平面以上某個(gè)平面上的過(guò)程稱為向上延拓。向上延拓能有效壓制淺部或局部干擾異常，相對(duì)突出深部因素或區(qū)域因素引起的異常； （2）向下延拓：將重力異常換算到觀測(cè)平面以下某個(gè)平面上的過(guò)程稱為向下延拓。向下延拓有利于突出淺部地質(zhì)因素引起的異常，相對(duì)抑制深部或區(qū)域因素引起的異常。 8、布格重力異常平面圖上識(shí)別斷裂構(gòu)造的特征有哪些？ 解答：在布格重力異常平面圖上識(shí)別斷層主要根據(jù)以下幾個(gè)特征：（1）重力異常的線性重力高與重力低之間的過(guò)渡帶；（2）重力異常等值線封閉區(qū)軸線明顯錯(cuò)動(dòng)的部位；（3）串珠狀異常的兩側(cè)或軸部所在位置；（4）重力異常等值線在某部位有明顯分界線且兩側(cè)特征明顯不同；（5）重力異常等值線封閉區(qū)等值線突然變寬或變窄的部位；（6）重力異常梯級(jí)帶等值線同形扭曲的部位。 第三章 電法勘探習(xí)題與解答（共12題） 1、電法勘探有哪些方法分類？ 解答：電法勘探有很多不同的分類方法。 依據(jù)地球物理場(chǎng)的性質(zhì)劃分，電法勘探可以分為傳導(dǎo)類方法和感應(yīng)類方法，其中傳導(dǎo)類電法如直流電阻率電法，激發(fā)極化發(fā)，自然電場(chǎng)法，充電法；感應(yīng)類電法主要是依據(jù)電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的電磁法。 根據(jù)場(chǎng)源的性質(zhì)劃分，又可分為天然場(chǎng)源電法和人工場(chǎng)源電法； 根據(jù)探測(cè)對(duì)象的物理性質(zhì)劃分，又可以分為電阻率法，激發(fā)極化發(fā)，自然電場(chǎng)法，電磁法。 依據(jù)探測(cè)信號(hào)的類型分，又可以分為交流電法和直流電法。 依據(jù)信號(hào)隨頻率和時(shí)間的變化特征分，又可以分為頻率域電法（即研究大地穩(wěn)態(tài)響應(yīng)隨頻率變化的方法）和時(shí)間域電法（即研究大地穩(wěn)態(tài)響應(yīng)隨時(shí)間變化的方法）。 2、自然電場(chǎng)是怎樣形成的？ 解答：自然電場(chǎng)的形成是多方面的原因共同作用的結(jié)果。通常認(rèn)為有以下三種主要因素： 成因一：電子導(dǎo)體與圍巖溶液間的電化學(xué)作用。導(dǎo)電礦體處于潛水面附近，潛水面上方的氧化環(huán)境，氧化劑俘獲電子，使導(dǎo)體內(nèi)部上端顯示正電；潛水面下方的還原環(huán)境，還原劑釋放電子，使導(dǎo)體內(nèi)部下端顯負(fù)電；良導(dǎo)體處于極化狀態(tài)（自然極化狀態(tài)），其表面雙電層分布不均勻，形成自然電場(chǎng)。 成因二：巖石中地下水運(yùn)移的電動(dòng)效應(yīng)形成過(guò)濾電場(chǎng)。在自然條件下，巖石或黏土顆粒對(duì)水溶液中負(fù)離子有吸附作用，導(dǎo)致巖石顆粒與溶液間形成雙電層。當(dāng)?shù)叵滤o止時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)呈電性平衡，不產(chǎn)生外電場(chǎng)；當(dāng)?shù)叵滤鲃?dòng)時(shí)，帶走溶液中的部分正離子，水流上游有多余的“負(fù)離子”，水流下游有多余的“正離子”，形成電位差，從而形成自然電場(chǎng)，這種電場(chǎng)被稱為過(guò)濾電場(chǎng)。 成因三：巖石中顆粒間不同濃度溶液離子的擴(kuò)散作用形成擴(kuò)散電場(chǎng)。自然界中，巖礦石所含水溶液的濃度不同，在兩種水溶液的接觸面時(shí)會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。由于正、負(fù)離子的擴(kuò)散速度不同，使兩種不同離子濃度的溶液分界面上分別含有過(guò)量的正離子或負(fù)離子，而形成電位差。這種由擴(kuò)散作用引起的自然電場(chǎng)稱為擴(kuò)散電場(chǎng)。 3、電阻率與視電阻率有什么區(qū)別？ 解答：在物理學(xué)中，將單位長(zhǎng)度、單位截面積的材料的電阻大小稱為該材料的電阻率。電阻率與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積等因素?zé)o關(guān)，是導(dǎo)體材料本身的電學(xué)性質(zhì)，由導(dǎo)體的材料決定。 在地球物理勘探中，由于地下巖（礦）石電性分布不均勻（有兩種或兩種以上導(dǎo)電性不同的巖石或礦石）或地表起伏不平時(shí)，若仍然按均勻水平大地條件的電阻率測(cè)量方法和計(jì)算公式求得的電阻率稱為視電阻率，用符號(hào)ρs表示。視電阻率既不是地下某一地質(zhì)體的電阻率，也不是巖石的背景電阻率，而是電場(chǎng)有效作用范圍內(nèi)所有介質(zhì)電阻率的綜合影響值，其單位和電阻率相同，為Ωm。 4、中間梯度裝置、聯(lián)合剖面裝置、對(duì)稱四極裝置各自有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 解答：中間梯度裝置特點(diǎn)為：采用四極AMNB裝置，A、B供電,固定不動(dòng)；M、N兩電極測(cè)量，MN=(1/50～1/30)AB，M、N在AB中部 (1/2～1/3)AB范圍內(nèi)同時(shí)移動(dòng)，逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)點(diǎn)為MN的中點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：一條線供電，多條線同時(shí)測(cè)量，供電電極固定，工作效率高；對(duì)高阻脈狀體有良好的勘探效果。 聯(lián)合剖面裝置的特點(diǎn)為：C極固定，為無(wú)窮遠(yuǎn)極，測(cè)量時(shí)A、M、N、B間保持距離不變，四個(gè)極沿測(cè)線同時(shí)移動(dòng)，測(cè)量時(shí)分別為A和B供電，逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)點(diǎn)為M、N的中點(diǎn)O。優(yōu)點(diǎn)：可以獲得兩條ρs曲線，對(duì)低阻脈狀體具有較好的探測(cè)效果，可以根據(jù)交點(diǎn)或曲線的特征判斷脈狀體的頂部位置和傾斜方向。 對(duì)稱四極裝置的特點(diǎn)為：A、B、M、N四個(gè)電極排列在一條直線上，且相對(duì)于MN的中點(diǎn)O左右對(duì)稱分布，AO=BO，NO=MO；A和B供電，M、N電極測(cè)量。優(yōu)點(diǎn)：可變換為復(fù)合對(duì)稱四極，用來(lái)研究同一剖面上兩種不同深度范圍內(nèi)導(dǎo)電性有差異的地質(zhì)體的分布情況。 5、電剖面法與電測(cè)深法的勘探目的有何不同？ 解答：電剖面法：是在測(cè)量過(guò)程中保持AB供電相對(duì)位置不變，使整個(gè)或部分裝置沿測(cè)線移動(dòng)，逐點(diǎn)觀測(cè)，以了解某一深度范圍內(nèi)不同電性體沿水平方向的分布情況。 電測(cè)深法：是在同一觀測(cè)點(diǎn)上，通過(guò)逐次擴(kuò)大供電電極距AB，使探測(cè)深度逐漸增大，以此來(lái)得到觀測(cè)點(diǎn)下方，沿垂直方向上由淺到深視電阻率ρs變隨深度化情況。 6、常見的電測(cè)深曲線分為哪些類型？ 解答：視電阻率ρs隨供電極距（AB/2）變化的曲線稱為電測(cè)深曲線。常見的電測(cè)深曲線有G型、D型、H型、K型、A型、Q型等。 其中G型、D型為二層地電斷面的測(cè)深曲線；H型、K型、A型、Q型為三層地電模型的測(cè)深曲線。它們的曲線特征和對(duì)應(yīng)的地電斷面如下圖3-1： 圖3-1 視電阻率測(cè)深曲線和相應(yīng)的地電斷面模型 四層地層電阻率測(cè)深曲線用兩個(gè)代表三層測(cè)深曲線的相應(yīng)字母組合表示,分別代表由淺到深1、2、3、4層，其中第一個(gè)字母表示1、2、3層，第二個(gè)字母表示2、3、4層，共有八種組合方式。四層以上類推。 7、充電法的有哪些主要優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。 解答：充電法是根據(jù)充電體與圍巖之間的電性差異，向充電體（良導(dǎo)體）充電，是充電體變?yōu)橐粋€(gè)等位體，通過(guò)研究充電體及其周圍電位或電場(chǎng)分布特征，以解決某些地質(zhì)問(wèn)題的一種電法勘探方法。是以巖礦石的電阻率差異為基礎(chǔ)的一種直流電法勘探方法，是一種電位勘探方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)量簡(jiǎn)單，儀器輕便，異常簡(jiǎn)單，資料解釋簡(jiǎn)單，可以直接判斷異常體位置與形態(tài)。缺點(diǎn)是：需要有露頭，充電體必須導(dǎo)電性良好；埋深不能太深且要有一定的規(guī)模。 8、激發(fā)極化法與電阻率法的相比具有哪些異同點(diǎn)？ 解答：激發(fā)極化法與電阻率法的相比有很多相同之處，也存在許多不同點(diǎn)，主要表現(xiàn)如下： 相同點(diǎn)：（1）電阻率法的勘探裝置激發(fā)極化法均可使用；（2）兩者都屬于人工源類電法勘探方法；（3）都是通過(guò)測(cè)量電位差實(shí)現(xiàn)觀測(cè)的。 不同點(diǎn)：（1）激發(fā)極化法是根據(jù)巖（礦）石的激發(fā)極化效應(yīng)差異為基礎(chǔ)的一種電法勘探方法；電阻率法是以巖（礦）石間的電阻率（導(dǎo)電性）差異為基礎(chǔ)的一種電法勘探方法；（2）激發(fā)極化異?；静皇艿匦我蛩赜绊懀浑娮杪十惓Ｊ艿匦我蛩赜绊戄^大；（3）激發(fā)極化法觀測(cè)過(guò)程中需要觀測(cè)總場(chǎng)電位差和二次場(chǎng)電位差；而電阻率法只需要觀測(cè)一次場(chǎng)電位差或總場(chǎng)電位差即可；（4）激發(fā)極化法可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間域觀測(cè)，也可實(shí)現(xiàn)頻率域觀測(cè)；而電阻率法一般只有直流電阻率法，即時(shí)間域觀測(cè)；當(dāng)觀測(cè)不同頻率條件下的電阻率響應(yīng)稱為復(fù)電阻率法，也稱為頻譜激電法，依據(jù)柯爾-柯爾模型求取相應(yīng)的參數(shù)。 9、激發(fā)極化法的有哪些優(yōu)點(diǎn)，又有哪些不足之處？ 解答：激發(fā)極化法是一種重要的礦產(chǎn)勘探方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）不僅能發(fā)現(xiàn)致密塊狀金屬礦體，還能用于尋找浸染狀礦體；（2）能區(qū)分電子導(dǎo)體和離子導(dǎo)體產(chǎn)生的異常；（3）地形起伏不會(huì)導(dǎo)致視極化率的假異常。 激發(fā)極化法的主要缺點(diǎn)為：（1）不能有效區(qū)分有意義的礦致異常和無(wú)工業(yè)價(jià)值的礦化（如黃鐵礦化、炭質(zhì)化或石墨化巖層）巖層產(chǎn)生的激電異常；（2）電磁藕合干擾給交流激電法資料的解釋帶來(lái)困難。 10、什么是電磁法勘探？它是依據(jù)的物理原理是什么？ 解答：電磁法勘探在以地殼中巖礦石的電性（導(dǎo)電性、介電性）和磁性差異為基礎(chǔ)，通過(guò)觀測(cè)和研究電磁場(chǎng)空間與時(shí)間的分布規(guī)律，從而尋找地下有用礦產(chǎn)或解決地質(zhì)問(wèn)題的一組電法勘探分支方法。 電磁法勘探主要以電磁感應(yīng)為原理實(shí)現(xiàn)勘探的。 11、定源法和動(dòng)源法場(chǎng)采用什么樣的測(cè)量裝置，各有什么優(yōu)點(diǎn)？ 解答：定源法主要以長(zhǎng)接地電纜或大回線為激發(fā)源；動(dòng)源法常采用電磁偶極剖面裝置。大回線定源法其回線的中心部位磁場(chǎng)近似均勻，二次場(chǎng)振幅與礦體產(chǎn)狀密切相關(guān)，產(chǎn)狀平緩時(shí)通過(guò)的磁力線數(shù)目多，二次場(chǎng)強(qiáng)度大，故對(duì)探測(cè)產(chǎn)狀平緩的礦體效果好；增大線框的范圍可以增加勘探深度。磁偶極動(dòng)源法主要采用兩個(gè)線圈保持一定距離，一發(fā)一收，兩個(gè)線圈同方向時(shí)接收線圈測(cè)量總場(chǎng)；當(dāng)發(fā)射水平，接收線圈直立時(shí)測(cè)二次場(chǎng)（純異常）；對(duì)探測(cè)陡傾的礦體效果好。 12、電磁法的主要優(yōu)點(diǎn)和存在問(wèn)題有哪些？ 解答：電磁法的主要優(yōu)點(diǎn)：（1）無(wú)論建立場(chǎng)和觀測(cè)場(chǎng)都可以使用不接地裝置，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；（2）可實(shí)現(xiàn)航空快速觀測(cè)，提高工作效率；（3）不依賴傳到電流，圍巖不均勻和地形起伏對(duì)異常影響?。唬?）能發(fā)現(xiàn)高阻覆蓋層下的金屬礦體；（5）也能用于尋找磁性礦體。 電磁法存在的主要問(wèn)題：（1）各種因素引起的異常可能相互干擾；（2）受人文干擾影響大；（3）不能尋找高阻巖脈或浸染狀礦體；（4）很難分辨低阻礦體和含水低阻帶。 第五章 放射性勘探習(xí)題與解答（共6題） 1、什么是放射性？什么是放射性勘探？ 解答：不穩(wěn)定的核素變化為穩(wěn)定核素的過(guò)程稱為衰變，衰變的過(guò)程會(huì)釋放出射線，我們將原子核可以發(fā)生衰變的性質(zhì)稱為放射性。 放射性勘探是以地殼中不同巖（礦）石中天然放射性元素含量以及種類，或在人工放射源的激發(fā)下巖（礦）石核輻射特征差異為基礎(chǔ)，通過(guò)觀測(cè)和研究放射性元素所放出的射線強(qiáng)度、氣態(tài)濃度或其輻射能譜特征，用以查明地質(zhì)構(gòu)造和尋找有用礦產(chǎn)的物探方法。 2、天然放射性元素發(fā)生衰變可放出哪幾種射線，在放射性勘探中主要研究它們與物質(zhì)的哪幾種作用？ 解答：天然放射性元素發(fā)生衰變可放出三種射線，α射線：帶正電的粒子，實(shí)際是氦原子核；β射線：帶負(fù)電的粒子，高速電子；γ射線：高能電磁波，不帶電，波長(zhǎng)極短，稱為光子。 它們與物質(zhì)的作用可以歸結(jié)為以下三類： 電離作用：射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，把部分能量傳遞給原子中的殼層電子，使其成為自由電子，同時(shí)原子變?yōu)閹д姷碾x子，形成離子對(duì)。三種射線的電離作用能力為α：β：γ=10000:100:1。 熒光作用：射線射到某些物質(zhì)表面上時(shí)，能使物質(zhì)發(fā)出熒光或磷光，從而利用熒光分析儀或閃爍計(jì)數(shù)器探測(cè)這些射線。 穿透作用：α粒子入射后完全停止下來(lái)的距離，β射線或γ射線幾乎完全被物質(zhì)吸收是的介質(zhì)的厚度，分別稱為各自的射程。射程越大，穿透能力越強(qiáng)。三種射線的穿透能力為α：β：γ=1:100:10000。 放射性勘探中主要研究射線的熒光作用和穿透作用。 3、伽馬射線與物質(zhì)作用時(shí)有哪幾種主要效應(yīng)，各是什么含義？ 解答：伽馬射線與物質(zhì)作用時(shí)主要有以下三種效應(yīng)： 光電效應(yīng)：當(dāng)入射γ射線的能量較小時(shí)，光子同(整個(gè))原子作用，把自己的全部能量傳遞給原子,原子的殼層中某一電子獲得動(dòng)能克服原子束縛，成為自由電子，稱為光電子，入射γ射線本身消失，這種效應(yīng)稱為光電效應(yīng)。 康普頓-吳有訓(xùn)效應(yīng)：當(dāng)入射γ射線能量較大時(shí)，與原子中的殼層電子發(fā)生彈性碰撞，γ光子將部分能量傳遞給電子，自己改變方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)有反沖電子逸出，這種效應(yīng)稱為康普頓-吳有訓(xùn)效應(yīng)。γ射線通過(guò)巖石或覆蓋層時(shí)這種效應(yīng)是最主要的。 電子對(duì)效應(yīng)：當(dāng)入射γ射線能量大于1.02MeV時(shí)，在介質(zhì)原子核的作用下能量被完全吸收，能量轉(zhuǎn)化為質(zhì)量，新生成一對(duì)正、負(fù)電子，這種效應(yīng)稱為電子對(duì)效應(yīng)。自然界中的γ射線形成電子對(duì)的幾率很小。 4、放射性勘探中為什么探測(cè)鐳能找到鈾礦，如何確定鈾是否富集？ 解答：鈾系中由于鈾和鐳的化學(xué)性質(zhì)不同，被分為兩組，即鈾組和鐳組。鐳-226是鈾-238衰變的女元素，因此鈾系也被稱為鈾-鐳系，在鈾-鐳系中鐳組元素釋放的γ射線強(qiáng)度占97.9%左右，鈾組釋放的γ射線強(qiáng)度只占2.1%，因此利用γ射線強(qiáng)度探測(cè)到的主要是鐳，不能肯定鈾是否富集。當(dāng)鈾-鐳系中母元素與女元素達(dá)到放射平衡時(shí)，可以利用整個(gè)系統(tǒng)的放射平衡關(guān)系，通過(guò)測(cè)量一種女元素的數(shù)量和利用各代元素的半衰期能正確推算出各代元素的數(shù)量。因此可以利用鐳的數(shù)量及其半衰期和鈾的半衰期計(jì)算鈾的數(shù)量。這就是通過(guò)探測(cè)鐳而尋找鈾的道理。 當(dāng)達(dá)到鈾-鐳系達(dá)到放射平衡后，避免外界因素對(duì)原生礦物含量的影響，通過(guò)測(cè)量巖石樣本的鐳鈾比(Ra/U),可以借助鈾-鐳平衡系數(shù)C，判斷分析鈾的富集與否。 當(dāng)C>1，平衡偏鐳，即鐳富集；C=1，鈾鐳平衡；C<1，平衡偏鈾，即鈾富集。 5、什么是地面伽馬測(cè)量？什么是伽馬能譜測(cè)量，二者有什么不同？ 解答：地面伽馬測(cè)量是利用記錄γ射線強(qiáng)度的輻射儀，對(duì)近地表巖石或土壤的γ射線強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量的一類野外工作方法。伽馬能譜測(cè)量是利用分別記錄幾種不同能量段內(nèi)射線強(qiáng)度的能譜儀，測(cè)定巖石、土壤中的鈾、釷、鉀含量的一類野外方法。地面伽馬測(cè)量只能圈定出放射性異常元素增多的地段，不能了解異常的深部的分布情況；不能有效區(qū)分引起異常的元素。伽馬能譜測(cè)量主要用于鈾和釷的定性判斷；在鈾釷混合區(qū)計(jì)算二者含量；在殘坡積層發(fā)育的地區(qū)確定地表鐳、釷、鉀的含量。 6、放射性勘探主要有哪些方法？其主要應(yīng)用有哪些？ 解答：