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地电与地磁学 绪论 地电学是研究大气、海洋和固体地球内部电性及电磁场分布的一门科学 。 地电场是大地中天然存在或由人工建立的电场及电磁场。 地磁学是研究大气、海洋和固体地球内部物质磁性及磁场分布的一门科学 。 ;目前在地球物理学勘探中应用的岩（矿）石的物理性质（或物性参数）有六种：1 密度(σ或ρ)，2 磁性（磁导率μ，磁化率χ，剩余磁性Jr），3 电性(电导率σ或电阻率ρ、极化率J、介电常数ε)，4 弹性，5 放射性，6 导热性。应用较为广泛的是前四种。 ; 电法勘探：以不同岩（矿）石之间的电性差异为基础，通过观测和研究天然电磁场和人工电磁场的空间与时间分布规律，进行地质勘查和实现找矿目的的物探方法。 电法勘探利用的主要物性有：导电性、介电性、导磁性、激发极化性、自然极化性、压电性和震电性等。 广泛用于：探查区域和深部地质构造，寻找油气田和煤田，金属和非金属矿产的勘探，以及水文地质和工程地质。 电法勘探的方法：以人工场源和天然场源的角度将其分为主动源电法和被动源电法。 ;主动源电法有：电阻率法、激发极化法、充电法和电磁法等。 被动源电法有：自然电场法、大地电磁测深法和甚低频电磁法。 按观测空间不同又分为：地面电法、航空电法和海洋电法。 按勘探目标不同又分为：金属电法、石油电法、煤田电法、水文环境电法、灾害电法、考古电法及医疗电法和军事电法。 ;电法勘探方法的分类(石油勘探) 1、直流电法（稳定场） （1） 垂向电测深 （2） 沉井电极法 2、过渡场法（时间场） （1） 瞬变电磁测深或建场测深法（TEM与TDEM） （2） 激发极化法 （3） 差分标定法 3、交流电法（交变场） （1） 大地电磁测深法（MT,自然场） （2） 可控源声频大地电磁测深法 （3） 电瞬变反射法;国内外技术现状 目前国内电法勘探主要有两大类：（1）找构造，方法有大地电磁测深、EMAP（electromagnetic array profiling，电磁阵列剖面法）、CSAMT（可控源声频电磁测深法）、建场法等；（2）直接找油，方法有激发激化法、电场差分法、???电阻率法（CR）、三极梯度法等。 我国东方地球物理勘探公司拥有建场法、大地电磁测深等电法勘探手段，其中建场法在多个地区进行了试验和生产，取得了一定的成果。;磁法勘探：以不同岩（矿）石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律，用以查明地构造和寻找有用矿产的物探方法。 磁法勘探的主要任务就是测定和分析研究各种磁异常，找出磁异常与地下岩石、地质构造及有用矿产的关系，作出地下地质情况和矿产分布等有关结论。 主要用于：地质填图、研究区域地质构造、寻找磁铁矿、勘查含油气构造及煤田构造、预测成矿远景区以及寻找含有磁性矿物的各种金属和非金属矿床等。 ;国内外技术现状 磁法勘探中的观测值减去正常磁力值和日变值，便是磁力异常值。我国大部分沉积盆地已做过磁力普查，目前多数采用航磁法做细测。磁力异常图和航磁的平面、剖面图是解释的基础，主要能反映基底的起伏或岩性变化以及火成岩侵入体。在沉积岩中必须使用高精度磁力仪才能利用微弱磁化岩层的磁力异常发现沉积岩构造、深大断裂、结晶基底、盐丘、磁性矿床等。 ;学习内容： 一、地电场及电法勘探 1大地电场及自然电场法简介 2 直流电测深法 3 频率测深法 4 大地电磁测法 5 瞬变电磁测深法 二、地磁场及磁法勘探 1 地球的磁场 2岩石磁性 3磁异常的正反演问题 4磁异常的解释推断与磁法勘探的应用 ;课程数理基础： 一、数学方面 高等数学、工程数学（线性代数、数学物理方法、数学矢量场及各种数学变换） 二、 物理方面 电磁场理论、场论 三、场理论方面 波动场理论、位场理论 ;参考教材： 1 地电场与电法勘探，李金铭编著，地质出版社。 2 地磁场与磁法勘探，管志宁编著，地质出版社。 3 电法勘探教程，傅良魁编著，地质出版社。 4大地电磁测深法，陈乐寿，王光锷编著，地质出版社。 5应用地球物理教程---重力、磁法，罗孝宽、郭绍雍编著，地质出版社。 6 石油地球物理勘探（重力、磁法、电法），吴顺和编著，石油工业出版社。 7 构造电法勘探，王家映编著，石油工业出版社。 ; 第一篇 地电场及电法勘探; 有关岩矿石电性的基本概念和基本问题 1 岩石的电阻率 虽然在电法勘探中利用的岩石的电学性质有导电性、导磁性、介电性和极化特性等，但在直流电测深和似稳场的交变电磁测深中，起决定作用的仍然是岩、矿石的导电性。岩、矿石的导电性是电测深法的基础。因此，我们将首先论述影响岩、矿石导电性的电阻率的主要因素。 ; 岩、矿石的导电性通常用电阻率或电导率来描述。根据物理学的定义，均匀介