Презентация Полевая геофизика. Вводная лекция онлайн

Содержание слайда: Дисциплина «Полевая геофизика» (заочное обучение) Лобова Г.А.

Содержание слайда: 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.

Содержание слайда: Полевая или разведочная геофизика - научно-прикладной раздел «Физики твердой Земли»: Полевая 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.

Содержание слайда: КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПОЛЕВОЙ ГЕОФИЗИКИ I. По условиям применения:

Содержание слайда: 2. Воздушные

Содержание слайда: 3. Морские

Содержание слайда: КЛАССИФИКАЦИЯ 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

Содержание слайда: КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПОЛЕВОЙ ГЕОФИЗИКИ III. По объекту и цели исследований 1. Региональные 2. Поисковые 3. Разведочные

Содержание слайда: 1.Региональный этап геофизических исследований Схема расположения региональных профилей

Содержание слайда: 2. Поисковый этап геофизических исследований

Содержание слайда: Структуры IV порядка (локальные поднятия) Томской области

Содержание слайда: 3. Разведочный этап геофизических исследований

Содержание слайда: Основным 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).

Содержание слайда: Геометрические параметры геологических тел, наряду с породным составом, также обуславливают связь с полезными ископаемыми. Геометрические 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.

Содержание слайда: Физические 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

Содержание слайда: Физические 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.

Содержание слайда: Физические 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.

Содержание слайда: Физические 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.

Содержание слайда: Физические 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.

Содержание слайда: 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.

Содержание слайда: Основные геофизические понятия и определения 1) геофизическое поле и его характеристики – геофизический параметр (величина); 2) напряженность; 3) потенциал; 4) геофизическое явление.

Содержание слайда: 1. 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.

Содержание слайда: Все объекты порождают вокруг и внутри себя физические поля: Все 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.

Содержание слайда: КЛАССИФИКАЦИИ 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.

Содержание слайда: 2. -стационарное (постоянные), если в каждой точке пространства оно не меняется с течением времени; -нестационарное (переменные), если таковое изменение имеет место.

Содержание слайда: 3.- скалярное (например, поле температур или поле плотностей); 3.- скалярное (например, поле температур или поле плотностей); - векторное (например, поле сил тяготения или электромагнитное поле и др.)

Содержание слайда: 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.

Содержание слайда: ОСНОВНЫЕ 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)

Содержание слайда: ПРИЧИНЫ 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)

Содержание слайда: Физические поля в полевой геофизике делятся на - - потенциальные ( гравитационные, магнитные, электромагнитные); Физические поля в полевой геофизике делятся на - - потенциальные ( гравитационные, магнитные, электромагнитные); -поля распределений (упругих колебаний, радиоактивности). Основные характеристики потенциального поля -напряженность E -потенциал U

Содержание слайда:

Содержание слайда: Если источник поля точечный, то направление вектора напряженности Е в данной точке совпадает с линией, соединяющей источник и эту точку. Если 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.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Свойства 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.

Содержание слайда: 4. Потенциал геофизического поля (U)

Содержание слайда: НОРМАЛЬНОЕ 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.

Содержание слайда: Поля, обязанные локальным объектам (пластам, жилам, интрузиям, рудным телам и т.д.), называют аномальными. Поля, обязанные локальным объектам (пластам, жилам, интрузиям, рудным телам и т.д.), называют аномальными.

Содержание слайда: где: E изм.- измеряемое геофизическое поле (суперпозиция) E нор.- нормальное поле E аном.- аномальное поле E пом.- поля-помехи тогда:

Содержание слайда: Геофизические поля условно разделяются на информативные поля и поля-помехи. Геофизические 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.

Содержание слайда: Конкретному геологическому разрезу всегда отвечает один геофизический разрез и физические величины рассчитываются решением прямой задачи и всегда однозначны. Конкретному 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.

Содержание слайда: Качественная 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. Качественная 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.

Содержание слайда: ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ НАБЛЮДЕНИЙ 1.Сеть наблюдений

Содержание слайда: ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ НАБЛЮДЕНИЙ 2.Шаг наблюдений (густота точек)

Содержание слайда: 4.Масштаб изображения Вертикальный- 2·ε Горизонтальный –в масштабе съемки или на ступень выше

Содержание слайда: ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ НАБЛЮДЕНИЙ 3.Проектная точность наблюдений

Содержание слайда: ФОРМЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ НАБЛЮДЕННОГО ПОЛЯ 1. Таблица 2. График 3. План графиков 4. Карта изолиний

Содержание слайда:

Содержание слайда: ФОРМЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ НАБЛЮДЕННОГО ПОЛЯ

Содержание слайда: ПЛАН ГРАФИКОВ Результаты электроразведки методом БДК

Содержание слайда: