應(yīng)用地球物理學(xué)地震篇電法篇重磁篇教學(xué)大綱

《應(yīng)用地球物理學(xué)》---地震篇課程編號：04010372課程名稱：《應(yīng)用地球物理學(xué)》---地震篇學(xué)分：3 總學(xué)時(shí)：48 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：6 課內(nèi)上機(jī)學(xué)時(shí)：0先修課程要求：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，數(shù)據(jù)處理。適應(yīng)專業(yè)：地球探測與信息技術(shù)、礦產(chǎn)普查與勘探、油氣田開發(fā)工程參考教材：《工程與環(huán)境地震勘探技術(shù)》王俊茹編著，地質(zhì)出版社，2002年。《淺層地震勘探應(yīng)用技術(shù)》王振東編著，地質(zhì)出版社，1988年?！稇?yīng)用地球物理教程》何樵登主編，地質(zhì)出版社，1991年?！犊碧降卣饘W(xué)》[美]RE謝里夫[加]LP吉爾達(dá)特編，石油工業(yè)出版，1999年一、課程在培養(yǎng)方案中的地位、目的和任務(wù)地震勘探方法是根據(jù)地球物理學(xué)原理來解決礦產(chǎn)、工程、石油、環(huán)境及國防等領(lǐng)域中存在的地質(zhì)問題的一門學(xué)科，是地勘、工程、水文及環(huán)境勘查的重要物探方法之一。目的是讓學(xué)生基本掌握地震勘探方法的基本原理，施工過程中的參數(shù)設(shè)置，一定的數(shù)據(jù)處理和資料解釋方法。二、課程的基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解本課程的基本原理和野外工作方法技術(shù)，特別在解決工程與環(huán)境地質(zhì)問題時(shí)的抗干擾、提高分辨率的措施，提高學(xué)生應(yīng)用地震新方法解決相應(yīng)地質(zhì)問題的實(shí)際能力等方面，要跟上目前工程建設(shè)和環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害探測對人才的要求。三、課程的基本內(nèi)容以及重點(diǎn)難點(diǎn)根據(jù)教學(xué)計(jì)劃要求和課程性質(zhì)，本課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括：①物探分類、淺層地震特點(diǎn)及發(fā)展史；②彈性波的基本理論；③地震波的時(shí)距曲線；④地震勘探野外數(shù)據(jù)采集技術(shù)及方法；⑤地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)；⑥地震資料的解釋與應(yīng)用；⑦工程地震新技術(shù)。本課程的重點(diǎn)是地震勘探野外數(shù)據(jù)采集技術(shù)、處理技術(shù)、解釋技術(shù)及工程地震新方法。地震勘探方法始于上世紀(jì)40年代處，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的深入研究和運(yùn)用，地震勘探技術(shù)得到了長足發(fā)展和進(jìn)步。目前，它已成功應(yīng)用于礦產(chǎn)資源勘探、石油勘察、工程地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)調(diào)查、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查等諸多領(lǐng)域。涉及到礦產(chǎn)、石油、交通、建筑、國防等與國計(jì)民生密切相關(guān)的各個(gè)行業(yè)。通過本課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握地震勘探的基本原理、數(shù)據(jù)處理技術(shù)及解釋方法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓寬，適當(dāng)了解近年來發(fā)展起來的一些新的相關(guān)技術(shù)和方法，爭取做到學(xué)生走出校門后，可以獨(dú)立從事施工設(shè)計(jì)并帶隊(duì)從事野外勘探、資料處理和成果解釋的水平。為我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)輸送短缺人才。本課程的難點(diǎn)在于該學(xué)科涉及的范圍很廣，學(xué)生需要有扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)和較好的計(jì)算機(jī)知識來理解和學(xué)習(xí)該課程。四、實(shí)驗(yàn)要求地震儀認(rèn)識與操作：掌握地震儀器參數(shù)選擇，和各功能鍵的使用；折射波勘探方法：折射波識別，時(shí)距曲線繪制，資料解釋方法了解；面波勘探方法：瑞雷面波特征認(rèn)識，波場分離，資料解釋及應(yīng)用。五、課程學(xué)時(shí)分配章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)其中實(shí)驗(yàn)（上機(jī)學(xué)時(shí)）備注緒論2一彈性波的基本理論10二地震波的時(shí)距曲線4三地震勘探野外數(shù)據(jù)采集技術(shù)及方法102四地震數(shù)據(jù)處理8五地震資料的解釋與應(yīng)用82六地震新技術(shù)62合計(jì)48六、考核方式采用期末考試和平時(shí)作業(yè)成績相結(jié)合的辦法評定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，其中期末考試占總成績的70％，平時(shí)作業(yè)成績占總成績的30％，平時(shí)作業(yè)將在每一節(jié)課程之后布置給學(xué)生。七、制定執(zhí)筆者：（簽字）朱德兵審核者（教研室主任或研究所所長）：（簽字）批準(zhǔn)者（教學(xué)院長）：（簽字）

《應(yīng)用地球物理學(xué)》---電法篇課程編號：04010372課程名稱：《應(yīng)用地球物理學(xué)》---電法勘探原理與方法篇（AppliedGeophysicsII:PincipleandMethodofElectricalMethod）學(xué)分：1.5 總學(xué)時(shí)：24 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0 課內(nèi)上機(jī)學(xué)時(shí)：0先修課程要求：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理，數(shù)據(jù)處理。適應(yīng)專業(yè)：地球探測與信息技術(shù)、地球信息科學(xué)與技術(shù)、勘探地球物理、應(yīng)用地球物理參考教材：《電法勘探教程》傅良魁主編，地質(zhì)出版社，1980年?！稇?yīng)用地球物理教程》何樵登主編，地質(zhì)出版社，1991年。一、教學(xué)目的和要求《應(yīng)用地球物理2：電法勘探原理與方法》課程是地探學(xué)院地球物理系，勘查技術(shù)與工程專業(yè)（應(yīng)用地球物理方向）學(xué)科基礎(chǔ)課，是主干專業(yè)課之一。本教學(xué)大綱適用于該專業(yè)的本科教學(xué)。在本課程中，使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)電磁場理論和電法勘探的理論知識。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)掌握電法勘探的基本理論、基本方法技術(shù)及在勘查石油天然氣和煤田地質(zhì)構(gòu)造，尋找金屬非金屬礦產(chǎn)，進(jìn)行水文地質(zhì)、工程地質(zhì)調(diào)查等方面的實(shí)際應(yīng)用，能進(jìn)行以上各項(xiàng)地質(zhì)任務(wù)的基本勘查工作。并對國內(nèi)外正在推廣，試用的新方法、新技術(shù)有所了解。二、教學(xué)內(nèi)容第一章電阻率法§1電阻率法基礎(chǔ)巖、礦石的導(dǎo)電性及影響巖、礦石電阻率的因素均勻大地電阻率的測定視電阻率概念、公式及微分表示法實(shí)驗(yàn)一：電法儀器認(rèn)識、點(diǎn)源場測定、均勻大地電阻率的測定提示：了解巖、礦石的導(dǎo)電性及影響巖、礦石電阻率的因素，重點(diǎn)掌握電阻率公式的導(dǎo)出、視電阻率概念及視電阻率微分公式?！?電阻率剖面法常用電極排列（裝置）及其相互關(guān)系單界面視電阻率公式解析解及異常規(guī)律聯(lián)合三極、對稱四極裝置規(guī)則形體上的視電阻率異常偶極裝置規(guī)則形體上的視電阻率異常中間梯度法規(guī)則形體上的視電阻率異常電阻率剖面法的實(shí)際應(yīng)用實(shí)驗(yàn)二：聯(lián)合剖面法模型實(shí)驗(yàn)提示：通過電阻率常用裝置了解電法勘探的靈活性，了解各種場源形式在球體上方電阻率解析式的推導(dǎo)方法，重點(diǎn)掌握聯(lián)合三極裝置、對稱四極裝置、中間梯度裝置在不同電性異常體上的異常規(guī)律及其應(yīng)用?！?電阻率測深法水平多層上點(diǎn)源場的解水平多層上對稱四極測深視電阻率理論曲線電測深曲線類型及性質(zhì)多層電測深曲線的定性解釋、定量解釋多層電測深曲線的數(shù)值解釋法電阻率測深法的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)三：電阻率測深法模型實(shí)驗(yàn)提示：重點(diǎn)掌握電測深法的理論基礎(chǔ)和資料解釋。了解電測深曲線的數(shù)值解釋法的原理和具體過程，熟悉電阻率測深法在探查石油、金屬非金屬礦床、水文地質(zhì)及工程地質(zhì)中的應(yīng)用。§4電阻率法儀器與設(shè)備一、電阻率法儀器發(fā)展過程介紹二、電阻率法儀器測量原理三、電阻率法的設(shè)備提示：了解電阻率法儀器測量原理及特點(diǎn)充電法和自然電場法§1充電法充電法理論基礎(chǔ)：均勻介質(zhì)中理想導(dǎo)體的充電電場。非均勻介質(zhì)中不等位體的充電電場充電法的實(shí)際應(yīng)用：應(yīng)用條件，野外工作方法。在各種地質(zhì)勘探工作中的應(yīng)用。§2自然電場法自然電場法的成因及分布規(guī)律：巖礦、石自然極化性質(zhì)，電子導(dǎo)體的自然極化，離子導(dǎo)體的自然極化。自然電場法的實(shí)際應(yīng)用：油氣田普查、金屬礦勘查、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)調(diào)查提示：重點(diǎn)掌握以上兩種方法的原理及在特殊地質(zhì)勘探工作中的應(yīng)用激發(fā)極化法§1激發(fā)極化法的理論基礎(chǔ)基本理論：巖、礦石激發(fā)極化機(jī)理；電子導(dǎo)體激發(fā)極化機(jī)理、離子導(dǎo)體激發(fā)極化機(jī)理；巖、礦石直流激發(fā)極化特性、交流激發(fā)極化特性；時(shí)間域、頻率域測量參數(shù)定義及物理意義；激發(fā)極化場的邊界條件及解場的等效電阻率法；視極化率的概念。提示：了解激發(fā)極化機(jī)理的形成過程及性質(zhì)，熟悉時(shí)間域、頻率域測量參數(shù)的定義及表達(dá)式，明確視極化率的物理意義。§2常用裝量的激電異常激發(fā)極化中間梯度法：球形礦體上激電中梯的異常，均勻電場中面極化和體極化球體極化場的求解，視極化率異常的規(guī)律。聯(lián)合剖面裝置：有球體存在時(shí)點(diǎn)源極化場的解及激電聯(lián)合剖面法的異常。球體視極化率理論曲線。傾斜脈體上聯(lián)合剖面法視極化率異常特點(diǎn)。偶極裝置：規(guī)則形體上偶極剖面法的異常規(guī)律。斷面等值線圖激電測深裝置：激電測深的特點(diǎn)。球體和板狀體上激電測深曲線的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)四：激電中梯裝置模型實(shí)驗(yàn)提示：掌握簡單地電條件下極化電流場的分布規(guī)律。掌握幾種常用的激電方法在各種極化體上的異常曲線的分布規(guī)律。§3激發(fā)極化法儀器設(shè)備時(shí)間域激發(fā)極化法：儀器設(shè)備的特殊要求；發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)原理；接收機(jī)設(shè)計(jì)原理；不極化電極頻率域激發(fā)極化法：儀器的優(yōu)點(diǎn)及特殊要求；發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)原理；接收機(jī)設(shè)計(jì)原理。提示：重點(diǎn)掌握激發(fā)極化法儀器設(shè)備的特殊性，儀器工作原理，不極化電極的作用。雙頻激電的優(yōu)勢?！?激發(fā)極化法的實(shí)際應(yīng)用時(shí)間域激電、雙頻激電法的野外工作方法和技術(shù)問題；應(yīng)用實(shí)例。提示：本節(jié)主要了解激發(fā)極化法的野外工作方法和技術(shù)及在地質(zhì)找礦工作中的實(shí)際應(yīng)用。電磁感應(yīng)法§1電磁感應(yīng)法的理論基礎(chǔ)交變電磁場中的電、磁學(xué)參數(shù)；電磁場波動方程；電磁場的傳播；電磁場空間時(shí)間分布規(guī)律。提示：了解電磁法場源類型和一次場的空間分布，頻率域與時(shí)間域的轉(zhuǎn)換關(guān)系。掌握電磁場求解和傳播規(guī)律?！?電磁剖面法電磁偶極剖面法；磁偶源瞬變電磁法；NANO瞬變電磁法。實(shí)驗(yàn)五：瞬變電磁法實(shí)驗(yàn)提示：本節(jié)主要掌握電磁剖面法的工作方式，在導(dǎo)電導(dǎo)磁體上的異常規(guī)律和特點(diǎn)，熟悉對電磁剖面法異常的解釋方法?！?電磁測深法大地電磁、可控源音頻大地電磁測深：基本方法理論；工作方法技術(shù)；層狀介質(zhì)上視電阻率曲線的規(guī)律和特點(diǎn)；定性、定量解釋。頻率測深：基本方法理論；工作方法技術(shù)；層狀介質(zhì)上視電阻率曲線的規(guī)律和特點(diǎn)；定性、定量解釋。瞬變電磁測深：頻率域與時(shí)間域的轉(zhuǎn)換方法；瞬變場基本理論；工作方法技術(shù)；層狀介質(zhì)上視電阻率曲線的規(guī)律和特點(diǎn)；定性、定量解釋。提示：重點(diǎn)掌握電磁測深的原理和基本理論、工作方法以及對資料的定性解釋?！?電磁感應(yīng)法的應(yīng)用勘查油氣田構(gòu)造；區(qū)域構(gòu)造研究；地?zé)崽锾讲?；巖石圈結(jié)構(gòu)研究。提示：了解電磁測深方法在各領(lǐng)域的應(yīng)用效果，解釋方法及解決問題的進(jìn)展。三、教學(xué)中應(yīng)注意的問題1電法勘探理論與電磁場論聯(lián)系密切比較抽象，初學(xué)者不容易理解，在教學(xué)中應(yīng)盡量深入淺出，將穩(wěn)定電流場和電磁感應(yīng)場的基本概念講清楚，并以形象化教學(xué)手段相配合。使學(xué)生真正掌握電法勘探的基本理論。2要理論聯(lián)系實(shí)際，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)消化、驗(yàn)證理論教學(xué)內(nèi)容，從理性認(rèn)識向感性認(rèn)識轉(zhuǎn)化，加強(qiáng)對電法異常的定性分析和解釋。3要注意對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，應(yīng)用地球物理是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，因此應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐能力環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力，把學(xué)生培養(yǎng)成真正的物探工程師。四、試驗(yàn)要求見第二款“教學(xué)內(nèi)容”。五、教學(xué)時(shí)間分配表章次內(nèi)容學(xué)時(shí)緒論1第一章電阻率法25第一節(jié)電阻率法基礎(chǔ)6第二節(jié)電阻率剖面法8第三節(jié)電阻率測深法9第四節(jié)電阻率法儀器、設(shè)備1第五節(jié)電阻率法的應(yīng)用1第二章充電法和自然電場法4第一節(jié)充電法2第二節(jié)自然電場法2第三章激發(fā)極化法14第一節(jié)激發(fā)極化法的理論基礎(chǔ)6第二節(jié)常用裝量的激電異常6第三節(jié)激發(fā)極化法儀器設(shè)備1第四節(jié)激發(fā)極化法的實(shí)際應(yīng)用1第四章電磁感應(yīng)法20第一節(jié)電磁感應(yīng)法的理論基礎(chǔ)6第二節(jié)電磁剖面法4第三節(jié)電磁測深法8第四節(jié)電磁感應(yīng)法的應(yīng)用2合計(jì)64六、考核方式采用期末考試和平時(shí)作業(yè)成績相結(jié)合的辦法評定學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，其中期末考試占總成績的70％，平時(shí)作業(yè)成績占總成績的30％，平時(shí)作業(yè)將在每一節(jié)課程之后布置給學(xué)生。七、制定執(zhí)筆者：（簽字）湯井田審核者（教研室主任或研究所所長）：（簽字）批準(zhǔn)者（教學(xué)院長）：（簽字）

《應(yīng)用地球物理學(xué)》---重磁篇課程編號：04010372課程名稱：《應(yīng)用地球物理學(xué)》－重磁篇（AppliedGeophysics-GravityandMagneticProspectingprincipleandmethod）學(xué)分：2.5總學(xué)時(shí)：40實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：先修課程：高等數(shù)學(xué)、普通物理、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、地球物理場論、地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、電子學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)適應(yīng)專業(yè)：地球探測與信息技術(shù)、礦產(chǎn)普查與勘探、油氣田開發(fā)工程參考教材：《重磁勘探原理》王俊茹編著，地質(zhì)出版社，2002年。一、教學(xué)目的與要求《應(yīng)用地球物理學(xué)3－重磁勘探原理與方法》課程是地球信息科學(xué)與技術(shù)（應(yīng)用地球物理）專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，是該專業(yè)本科生的主干必修課之一。本教學(xué)大綱適用于地球信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的本科教學(xué)。重磁勘探是以地質(zhì)體的密度、磁性差異為物理基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用多學(xué)科的知識對觀測得到的位場異常進(jìn)行推斷解釋，實(shí)現(xiàn)找礦和解決地質(zhì)問題的。通過本課程教學(xué)，使學(xué)生掌握重磁勘探的基本理論、原始信息采集、數(shù)據(jù)處理及資料分析解釋的基本方法。通過本課程學(xué)習(xí)，初步學(xué)會運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識解決專業(yè)中的問題的基本技能，提高分析問題、解決實(shí)際問題的能力，訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)思維方法，滲透學(xué)科前沿問題，懂得所學(xué)的基本理論的意義及價(jià)值。學(xué)生學(xué)完本課程后，能為后續(xù)的《重磁勘探數(shù)據(jù)處理與解釋》、《非震地球物理方法》、《地球物理新方法新技術(shù)》等課程奠定基礎(chǔ)；為運(yùn)用重磁勘探方法從事礦產(chǎn)資源勘查、工程地質(zhì)勘查，區(qū)域與深部構(gòu)造研究等方面的工作打下初步基礎(chǔ)；也為今后進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)重、磁勘探及科學(xué)研究工作奠定必要的基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容緒論1重力勘探與磁法勘探的表述2重磁勘探的發(fā)展歷史3重磁勘探的應(yīng)用范圍第一章地球的重力場和磁場1地球的形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)2基礎(chǔ)知識3重力和重力異常4地磁場和磁異常第二章巖石的密度和磁性1決定巖石密度的主要因素及巖石密度的概述2影響巖石磁性的主要因素和巖石磁性特征3巖石的剩余磁性4物體磁化的消磁作用第三章重力儀和磁力儀1石英彈簧重力儀的原理及基本結(jié)構(gòu)2絕對重力儀、懸線重力儀、超導(dǎo)重力儀和重力梯度儀簡介3質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀的原理及基本結(jié)構(gòu)4光泵磁力儀、超導(dǎo)磁力儀簡介第四章野外重、磁測量1野外重磁測量技術(shù)設(shè)計(jì)2野外施工3巖礦石的密度、磁性的研究方法第五章重、磁觀測數(shù)據(jù)整理及異常計(jì)算1重力儀觀測結(jié)果的計(jì)算2自由空間重力異常、布格重力異常和均衡重力異常的計(jì)算方法3重力異常的計(jì)算精度4磁異常的計(jì)算方法5重、磁異常的圖示第六章地質(zhì)體的重磁異常1簡單條件下規(guī)則地質(zhì)體的重、磁異常2復(fù)雜條件下不規(guī)則地質(zhì)體的重、磁異常的計(jì)算方法第七章重磁異常的反演方法1重、磁異常反演的基本原理和存在的問題2地質(zhì)體的形狀和產(chǎn)狀的判斷3幾種簡單實(shí)用的反演方法4復(fù)雜異常的反演法第八章重、磁異常的處理與轉(zhuǎn)換1空間域重、磁異常的處理與轉(zhuǎn)換2波數(shù)域重、磁異常的處理與轉(zhuǎn)換3歐拉反褶積的計(jì)算與應(yīng)用4重力歸一化總梯度的計(jì)算與應(yīng)用5統(tǒng)計(jì)分析在重、磁異常解釋中的應(yīng)用第九章重磁資料的地質(zhì)解釋及重磁勘探的應(yīng)用1重、磁資料地質(zhì)解釋的內(nèi)容、方法和步驟2重、磁勘探的應(yīng)用三、教學(xué)中應(yīng)注意的問題及說明重力勘探和磁法勘探是地球物理勘探的兩種重要勘探方法，在整個(gè)教學(xué)的過程中應(yīng)自始至終注意突出兩種方法的共性和聯(lián)系，同時(shí)強(qiáng)調(diào)兩者的個(gè)性和特征。使學(xué)生在對比中理解和掌握重磁勘探的物理基礎(chǔ)和正確表述。有關(guān)公式推導(dǎo)可刪繁就簡，講清推導(dǎo)思路，重要的是讓學(xué)生掌握公式的物理意義和用途。在教學(xué)中讓學(xué)生重點(diǎn)掌握重力異常和磁異常要素的定義、基本計(jì)算公式和地質(zhì)－地球物理含義；重點(diǎn)掌握簡單條件下幾種規(guī)則地質(zhì)體的重磁異常的計(jì)算方法和基本特征。在課堂教學(xué)中讓學(xué)生掌握正常重力和地磁要素的基本概念、分布特征、以及地磁場的構(gòu)成和球諧表達(dá)式；掌握簡單實(shí)用的反演方法；掌握常用異常處理轉(zhuǎn)換方法的