地球物理仪器题库

地球物理仪器题目

1.如何对地球物理仪器分类？

2.论述航空地球物理仪器、地面地球物理仪器和海底地球物理仪器的区别和联系。 3.电法勘探仪器主要有哪些？各有什么作用？ 4.电磁法勘探仪器主要有哪些？各有什么作用？

5.论述石油地震勘探仪器和工程地震勘探仪器的区别和联系。 6.论述海底MCSEM发送机的原理及设计需求。 7.论述海底MCSEM接送机的原理及设计需求。 8.海底MT仪器和MCSEM仪器有何区别和联系。 9.论述高密度电法仪发送部分的原理及设计要点。

10.高密度电法仪自动电极的实现的主要方式有哪些？各有什么优缺点？

11.高密度电法仪接受部分和普通电阻率仪/激电仪的接收仪有何区别和联系？ 12.论述双频激电和高密度电法仪的区别和联系。

1.如何对地球物理仪器分类？

（1）基于地球物理方法分类：

重力仪，地震仪（天然地震仪、工程地震仪、三维地震仪），磁力仪，电法仪（高密度电法仪，电阻率仪、激电仪—双频激电仪）、自然电位仪），电磁仪（地质雷达，大地电磁仪、可控源音频大地电磁仪、瞬变电磁仪、频率域电磁仪），放射性仪。

（2）基于工作环境分类： 重力仪（地面）、航空重力仪、海洋重力仪、井中重力仪 电磁仪（地面），航空电磁仪（直升机电磁仪）、海洋大地电磁仪、海洋可控源电磁仪 激电找水仪、核磁共振找水仪、地雷探测器、金属探测器、考古磁力仪、超前探测仪、煤矿透水探测仪。

（3）基于工作原理分类：

重力仪可分为相对重力仪和绝对重力仪，相对重力仪可分为弹簧重力仪、超导重力仪等 磁力仪可分为磁通门磁力仪、超导磁力仪、质子旋进式磁力仪、感应线圈式磁力仪、光泵式磁力等。

高密度电法仪根据测量速度可分为串行式高密度电法仪、并行式高密度电法仪、串-并式高密度电法仪

电法仪可分为直流电法仪、交流电法仪、时间域电法仪、频率域电法仪、多功能电法仪。 常见地球物理仪器公司对物探仪器的分类

关于地球物理仪器的分类，方法很多，标准很多，很多地球物理仪器公司已经对常用地球物理仪器从宏观到细致，做了较为标准的分类，借鉴劳雷工业公司与桔灯工业公司的仪器分类方式，对地球物理仪器综合分类如下： 宏观分类 方法分类 原理分类 常用仪器举例 iGrav新型超导重力仪 CG－5型流动式相对重力仪 gPhone相对重力仪 OSG标准型超导重力仪 LRS高精度井中重力仪 A10型绝对重力仪 1

陆地物探仪器 重力设备 相对重力仪 绝对重力仪

FG5-X绝对重力仪 FGL绝对重力仪 磁力仪系列 磁化率系列 捷克PMG-1高精度质子磁力仪 美国RM-100磁通门磁力仪 美国FVM-400三轴磁通门磁力仪 MagROCK磁化率仪 加拿大GDD大功率直流激电仪 美国GDP3224多功能电法工作站 IPR-12时间域激发极化/电阻率接收仪 多电极高密度地面、水上、井中直流电法仪(AGI) AGl水上连续高密度电法仪 0hm Mapper电祖率成像仪 Stratagern EH-4型连续电导率剖面仪 terraTEM瞬变电磁测量系统 新型二维核磁共振找水仪 GMR GEM-5 ARRAY 电磁感应梯度测量仪 GEM-2 宽频带电磁勘探仪 GEM-3 宽带数字电磁探测器 地震仪系列： ES-3000地震仪 专业型高精度地震仪 StratiVisor NZXP 软件系列： SeisImager SW 面波分析软件 折射建模，处理和解释软件---SeisImager/2D SeisImager DH 跨孔层析软件 传感器系列: 各种类型检波器/低频地震计 井下三分量接收探头 BGH-2/BGH-3 震源系列： 水上气泡枪地震震源系统 各型地震爆炸机遥爆系统 全波可控地震震源lVl系列 Nanometrics 最新便携式地震数据采集器 宽频带地震计： TrilliumBH 深井地震计， TrilliumCompact 微型、高便携性的地震计， TrilliumPH 浅井地震计， Trillium120地震计， Trillium 120QA宽频带地震计， Trillium Compact OBS 海底地震计（OBS）， Trillium Compact All-terrain 自适应地震计， Trillium 240超宽带地震计 强震仪： Strong Motion InstrumentationTitan AG 强震仪， 2

磁法设备 直流电法仪器 电法设备 交流电法仪器 地震勘探仪器 地震设备 地震观测仪器

Nanometrics Titan加速度计， Taurus多道地震监测记录仪 地震观测软件： 地震数据分析软件， 卫星通讯遥测地震监测网络Libra VSAT 主机 绞车系列 测井设备 探头系列 软件 放射性设备 航空放射性设备 航空电法设备 航空重力设备 手持便携式能谱仪 地面及车载伽马能谱仪 MATRIX主机 MATRIX系列绞车 MOUNT SOPRIS系列小口径多参数轻便数字测井仪探头 WellCADTM Version 4.4软件 RS-125手持式伽马能谱仪 RS-230手持便携式能谱仪 地面及车载伽玛能谱仪RS-700 航空伽玛能谱仪RS-500 半导体探测器测氡仪(发展趋势) 航空电磁仪（直升机电磁仪） IMPULSE航空电磁仪 TAGS 6动态航空重力仪 DAARC500 数据采集及自适应实时航磁补偿系统 CS-3 高精度铯光泵磁力仪 DAARC-500数据采集及自适应航磁实时补偿系统 ARRC510自适应实时航磁补偿系统 CS-VL高分辨率铯光泵磁力仪 G-822A高精度铯光泵航空磁力仪 数字化航空氦光泵磁力仪和梯度仪 （航遥中心自主研制） HC-90K型航空氦光泵磁力仪 （航遥中心自主研制） CS-1型航空磁自动数字补偿仪 （航遥中心自主研制） Geometrics公司G-880,G-880G,G-882型铯光泵海洋磁力仪、梯度仪 Geometrics公司拖曳式海洋水平磁力梯度仪 SeaPro型潜水员手持式水下磁力定位仪 IXSEA公司DELPH Seismic数据采集及处理系统 Geometrics公司GeoEel海洋数字地震拖缆系统 Geometrics公司GeoEel集中式海洋地震记录系统 宽带海底地震仪(OBS) 海洋大地电磁仪、海洋可控源电磁仪 航空物探仪器 航空磁法设备 海洋磁力仪 海洋物探仪器 海洋地震仪 海洋电磁仪

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2.论述航空地球物理仪器、地面地球物理仪器和海底地球物理仪器区别和联系。

仪器基本工作原理相同

航空地球物理仪器、地面地球物理仪器和海底地球物理仪器都是以不同岩、矿石间物理性质的差异为物质基础，利用物理学原理，通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律借以实现地质勘探和找矿目标。

仪器分类方法基本相同

航空地球物理仪器、地面地球物理仪器和海底地球物理仪器分类都是以“重、磁、电、震、放、热”为主，但不同种类的仪器发展程度不同。海洋地球物理勘探仪器主要使用重力、磁力、地震和热流测量4种方法。海洋电法仪器和放射性测量仪器在海洋地区现仍处于理论探讨和方法试验阶段，尚有很大的发展空间。航空地球物理勘探仪器目前已经应用的航空物探领域有，主要方法有航空磁法、航空电法、航空重力法、航空放射性法等。

仪器工作环境与设备要求不同

海洋物探仪器的基本工作原理和地面物探相同，但因工作场地是在海上，故对于仪器装备和工作方法都有特殊地要求，需使用装有特制的船弦重力仪、海洋核子旋进磁力仪、海洋地震检波器等仪器的勘探船进行工作，海洋勘探船还装有各种无线电导航、卫星导航定位等装备。由于海洋水体是运动的，上述观测必须采用一系列不同于陆地地球物理勘探的仪器和方法。海洋地球物理勘探在早期阶段，采取多种密封防水、弹性减震以及获取静态观测的措施。现在则充分利用海洋的特点进行动态观测，不仅可以快速和连续作业，而且适于将几种物探设备和导航定位仪器集中在一条工作船上，实现电子计算机控制的综合观测。50年代中期质子旋进式磁力仪的出现，不仅使海洋磁力测量成为可能，而且提供了广泛进行连续测量的精密仪器。

航空物探具有速度快，不受地面条件（如海、河、湖，沙漠）的限制，大面积工作精确度比较均一。自动控制和电子计算技术的发展，使航空物探综合化，提高了航空物探观测数据的计算和整理的速度及解释推断的水平。它的缺点是：对一些异常值较小的异常体反映不够清楚，分辨力要低些；其次是异常体的定位目前还不够十分准确，需要地面物探进行必要的补充工作。航空物探仪器通常要使用低速性能好的小型飞机，对飞机的要求是爬升性能好、转弯半径小、操纵灵活、低空和超低空性能好，以适应复杂的山区、丘陵地形的条件。飞机上应有便于安装各类探测仪器的部位，保证对不同仪器的磁场、电场、放射性干扰为最小。飞机上还应装有导航和无线电定位系统，以保证飞机在指定空域作精确的扫描飞行。用于航空物探的飞机通常需要在结构上进行适当的改装或进行专门的设计。

虽然航空物探仪器和海洋物探仪器与陆地物探仪器的工作原理与方法分类基本相同，甚至航空物探与海洋物探实施过程更为简便。但是由于深海与高空不同的工作环境限制，航空物探仪器与海洋物探仪器的研制一般需要高性能材料和元器件，科研难度较大，发展空间较大。

3.电法勘探仪器主要有哪些？各有什么作用？

电法仪有高密度电法仪，电阻率仪、激电仪—双频激电仪）、自然电位仪等。 电法勘探仪器指的是电法勘探中测量岩石，矿石的电学性质差异值的仪器的总称。简称电法仪器。用于寻找金属矿床与非金属矿床、勘查地下水、能源资源，以及研究地质构造等。电法勘探仪器一般由场源和接收测量两大部分构成。场源多数是人工建立的，由仪器的供电部分或发送部分产生，少数是用天然场。由于电法勘探的探测方法及分支方法多达数十种，因此，电法仪器的名称及种类也很多。分类上一直没有统一的准则，根据仪器所采用的测量技术及工作程式，可将电法仪器归为直流电法仪、频率域电法仪及时间域电法仪3大类。

直流电法仪、频率域（频谱）激电法的各种仪器、时间域激电法。

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主要包括用于直流电阻率法，直流充电法和自然电场法的仪器。为了在地下建立起足够强的电流场，直流电法仪的供电部分常采用干电池组或带整流、滤波部件的交流发电机电源装置，通过电缆送至相应的接地供电电极，将电流供入大地。利用天然场源的自然电场法仅需测两测量电极间的电位差(ΔUMN)，其他方法都要求所使用的仪器既能测ΔUMN，又能测供电电流I的大小。为减少测量误差,一般是用测ΔUMN的同一电位差仪测量串接在供电回路中的取样电阻上的电压降的方法求出电流I 的数值。因此，直流电法仪的测量部分,本质上就是一种直流电位差测量仪。不过,在仪器部件的构成方面，比一般的电位差仪多了一个极化补偿器。这部分的作用是产生连续可变的某一直流电压，并将它串接在测量回路中，以补偿未向大地供电前测量电极间存在的电位差（极差）。直流电法仪现时采用的多为灵敏度较高（μV级），输入电阻较高 (101～103MΩ),能自动跟踪极差变化的高性能直流数字式电压表。作为直流电法仪的测量传感器主要有金属（铜、不锈钢）电极和不极化电极两种。

4.电磁法勘探仪器主要有哪些？各有什么作用？

常见电磁法仪器有地质雷达，大地电磁仪、可控源音频大地电磁仪、瞬变电磁仪、频率域电磁仪等。电磁法仪器主要分频域率和时间域两种。频域率以MT仪为主，时间域以瞬变电磁仪为主，甚低频电磁仪（EMl6）、大功率直流激电仪（TSO - 4）和连续电导率成像系统（Eh4）。现今的电磁法仪器必须是硬件和软件的完美结合，以达到：高分辨率。大动态范围；宽频带，低噪音；多功能，高集成；高稳定性，轻便灵活。

频率域电法仪：包括用于频率域电磁法（包括地质雷达）。这类仪器之所以冠以“频率域”之称，主要是由于这类仪器的发送器能提供不同频率的谐变电磁场源，同时，测量部分所测量的是大地在这类谐变电磁场作用下所产生的各种电磁响应或电化学响应的频谱物性。频率域电法仪使用的工作频率范围很宽，为10-3～108赫兹。由于探测任务及选用的方法不同，具体使用的工作频率范围也有不同。常用的有4个范围：超低频段──数赫兹以下,最低可达10-4赫兹,主要用于大地电磁法MT；低频(或音频)段──10～104赫兹,用于多种常规电磁法;甚低频(VLF)段──104～3×104赫兹；射频段──106～108赫兹,主要用于电波法和地质雷达。

这类仪器的发送器主要由多频正弦波发生器，功率放大器及输出装置组成。当需要建立传导电流场时，发送器的输出装置同接地供电电极连接。若要以感应方式建立交变电磁场，发送器的输出就应同发送线圈（或回线）连接。为了尽可能多地得到大地电磁（电化学）响应的各种信息，频率域电磁法和激电法要求相应的仪器能观测多种电磁或电化学响应的要素，例如：空间不同方向的电磁分量的振幅谱(EX，EY，HX，HY，HZ与频率f的关系)和相位谱(EX,EY,HX,HY,EZ与f 的关系)；或它们的实分量谱和虚分量谱；电磁场椭圆极化的各要素；电磁场各空间分量和时间分量间的相互关系等。尽管要测的参数既有标量，又有矢量和张量，有的要进行多道测量，但仪器的接收测量部分都具有大致相同的基本工作模式或结构组成，即测量传感器（测量电极，感应线圈或其他交变磁场传感器）把待测的物理量转变成电压, 然后将它送至测量放大部分进行频谱分析，以获得所需的各种参数的频谱。最后，将这些数据以不同的方式显示或记录下来,或者存入存储器,待计算机对这些数据进行各种解释和处理。为了对被测信号进行频谱分析，在采用人工场源进行工作时，都以发送电流为参考基准。发送和接收间的同步方式有有线同步、无线同步和石英钟同步 3种。而当采用天然场源进行工作时，常用一个或数个远参考站同步方式（例如大地电磁法MT所用）或以电磁场某一分量作为参考基准(甚低频 VLF法所用)。频率域电法仪的数据显示，记录或存储方式分别有模拟量显示、数字量显示、监示器监测、磁带记录、磁盘存储、半导体固态存储、打印机输出等。

时间域电法仪：包括用于时间域电磁法（或称瞬变电磁法）的各种仪器。这类仪器的工

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