核磁共振(地球物理).pptVIP

前言 段，填补了应用地球物理方法直接找水的空白。 所谓核磁共振技术是基于原子核磁矩弛豫性质的差异为物性前提条件，通过观测和研究水分子核磁矩产生的旋进信号（FID）——核磁共振响应，达到在地面上直接测量地下自由水含量及其分布的一种直接找水方法的地球物理新方法。 地面核磁共振技术找水方法的形成与发展仅有20多的历史。这种方法的创意，是在大约30年前提出的（Varian,1962;Barriinger and White,1968）,但从那时起直到20世纪70年代末，没有任何有关核磁共振找水的报道。1965年夏，中国的张昌达、崔蚰峰等人利用核磁共振技术进行过找水实验，由于当时技术条件的限制，未能 收到核磁共振信号。 1978年，原苏联以AGSemenov为 前言 前言 第一节 核磁共振技术 第一节 核磁共振技术 第一节 核磁共振技术 第一节 核磁共振技术 第一节 核磁共振技术  三、磁矩在磁场中的运动 （一）拉摩尔进动 在磁场B中的自旋粒子磁矩将受到力矩 自旋物体受到外力要发生进动，其动量矩的时间变化率等于力矩，并考虑到核磁矩和核自旋的关系，有： 因此得到 的方程式 第一节 核磁共振技术 把相同核素每一个自旋的运动方程加起来，得到M的运动方程 习惯上，假定B沿着z轴方向的磁场为 即 （k为z轴方向的单位矢量） 因此，M的运动方程分量式为 第一节 核磁共振技术 第一节 核磁共振技术 第一节 核磁共振技术 第一节 核磁共振技术 第二节 地下水核磁共振勘探原理 第二节 地下水核磁共振勘探原理 实际上，现有的仪器没有测定NMR信号的初始振幅，而是测量由一均匀的薄含水层产生的自由感应信号： 第二节 地下水核磁共振勘探原理 （二）含水层影响NMR响应的主要因素 1、含水层的埋深和厚度 2、含水层的含水量 3、含水层的孔隙度 第三节 NMR找水仪和野外工作方法 一、核磁共振找水仪 地面核磁共振找水仪是目前世界上唯一直接找水的仪器装备。现以法国IRIS公司研制的地面核磁感应系统（NUMIS）为例，说明核磁共振找水仪的原理、组成、工作过程。 第三节 NMR找水仪和野外工作方法 （一）仪器的原理与组成 MUMIS系统工作站的硬件组成如下： 1、发送机/接收机； 2、DC/DC变换器；发送机的供电装置； 3、回线电缆； 4、汽车电瓶，直流电源； 5、笔记本式PC机； 6、质子磁力仪，测量地磁场强度。 第三节 NMR找水仪和野外工作方法 第三节 NMR找水仪和野外工作方法 （二）发射与接收信号 其发射单元内的交变电流脉冲为： 第三节 NMR找水仪和野外工作方法 第三节 NMR找水仪和野外工作方法 （三）NUMIS操作过程 1、仪器设备布置 2、测量参数的选择 3、测量NMR信号 第三节 NMR找水仪和野外工作方法 二、野外工作方法 （一）施工前的准备工作 1、收集工作区地质和地球物理资料 2、进行工作区地球物理环境—电磁干扰源调查 3、仪器设备的准备 第三节 NMR找水仪和野外工作方法 （二）NMR信号的采集过程 1、激发频率的选择 2、线框形状的选择和铺设 3、仪器连接 4、测量参数的选择 5、测量步骤 第三节 NMR找水仪和野外工作方法 第四节 影响 NMR信号的主要因素 一、导电性对NMR信号影响 （一）正演理论基础 1、均匀半空间内单一水平含水层时NMR信号 当厚度为 ，深度为 ，的含水层NMR信号 的初始振幅为： 2、层状大地中多个水平含水层的NMR信号 多个信号是单个信号贡献的总和： 第四节 影响 NMR信号的主要因素 （二）大地导电性对NMR信号振幅和相位的影响 1、均匀半空间中单一含水层的NMR信号的振幅相位曲线 （1）导电性对 的影响 含水层愈深，岩层的导电性影响愈大，上覆良导层使来自深处含水层的NMR信号大大