Khảo sát địa vật lý ứng dụng

Các khảo sát trọng lực, từ trường và lỗ khoan bổ sung cho các phương pháp địa chấn và điện, lập bản đồ độ tương phản mật độ và từ hóa trên bề mặt hoặc từ trên không và đo trực tiếp các đặc tính của đá trong lỗ khoan.

Definition

Khảo sát địa vật lý ứng dụng là việc thu thập và giải thích thực tế các phép đo địa vật lý, đặc biệt là các phương pháp trọng lực, từ trường và ghi nhật ký lỗ khoan, để lập bản đồ mật độ, từ hóa và các đặc tính đá khác dưới bề mặt cho mục đích thăm dò và đặc trưng hóa địa điểm.

Scope

Chủ đề này bao gồm các phương pháp trường thế và lỗ khoan của địa vật lý ứng dụng: khảo sát trọng lực và từ trường trên mặt đất, trên không và trên biển, các hiệu chỉnh và giải thích dị thường của chúng, và việc sử dụng khảo sát từ trường để lập bản đồ khoáng sản và cấu trúc. Nó đề cập đến việc ghi nhật ký giếng khoan, bộ đo lường lỗ khoan về độ rỗng, điện trở suất, mật độ và thạch học để hiệu chỉnh địa vật lý bề mặt và đặc trưng hóa các tầng chứa. Nó cũng đề cập đến thiết kế khảo sát, giảm dữ liệu và giải thích tích hợp. Trọng tâm là các phương pháp thực tế để lập bản đồ các đặc tính vật lý cho thăm dò và đặc trưng hóa.

Core questions

• Các khảo sát trọng lực và từ trường được thực hiện như thế nào trên mặt đất, trên không và trên biển?
• Dữ liệu trường thế được hiệu chỉnh và giảm thành dị thường như thế nào?
• Các nhật ký giếng khoan đo những đặc tính đá nào và chúng hiệu chỉnh các phương pháp bề mặt như thế nào?
• Nhiều loại khảo sát được tích hợp để giải thích như thế nào?

Key concepts

• Thu thập khảo sát trọng lực và từ trường
• Khảo sát địa vật lý trên không và trên biển
• Giảm và giải thích dị thường
• Ghi nhật ký giếng khoan về độ rỗng, điện trở suất và mật độ
• Thiết kế và giải thích khảo sát tích hợp

Key theories

Khảo sát trường thế

Các khảo sát trọng lực và từ trường lập bản đồ các biến thiên không gian về mật độ và từ hóa; vì cả hai đều là trường thế, các dị thường được giảm và giải thích bằng lý thuyết thế để phác thảo các vật thể và cấu trúc dưới bề mặt trên các khu vực rộng lớn, bao gồm cả từ máy bay.

Ghi nhật ký lỗ khoan

Các nhật ký giếng khoan ghi lại các đặc tính vật lý của đá bị xuyên thủng bởi lỗ khoan, cung cấp các phép đo trực tiếp, độ phân giải cao về độ rỗng, điện trở suất và thạch học để hiệu chỉnh và hạn chế việc giải thích các khảo sát địa vật lý bề mặt.

Mechanisms

Các thiết bị trọng lực và từ trường đo các biến thiên không gian nhỏ trong trường hấp dẫn và từ trường gây ra bởi sự tương phản mật độ và từ hóa ở độ sâu; sau khi hiệu chỉnh các hiệu ứng đã biết, chúng trở thành các dị thường phác thảo các cấu trúc dưới bề mặt, trong khi trong lỗ khoan, các công cụ đo phản ứng điện, hạt nhân và âm thanh lấy mẫu đá trực tiếp, liên kết các phép đo từ xa trên bề mặt và trên không với thực tế tại giếng khoan.

Clinical relevance

Các khảo sát trọng lực và từ trường là công cụ chính trong lập bản đồ khu vực và thăm dò khoáng sản và dầu khí, các khảo sát trên không bao phủ các khu vực rộng lớn hoặc khó tiếp cận một cách hiệu quả, và ghi nhật ký giếng khoan là điều cần thiết để đánh giá tầng chứa, đánh giá nước ngầm và hiệu chỉnh tất cả các phương pháp địa vật lý khác.

History

Các khảo sát trọng lực bằng cân xoắn và con lắc và thăm dò từ trường phát triển vào đầu thế kỷ XX, anh em nhà Schlumberger đã giới thiệu ghi nhật ký giếng khoan điện vào năm 1927, và khảo sát từ trường và trọng lực trên không mở rộng sau giữa thế kỷ, với các thiết bị và định vị hiện đại làm tăng đáng kể độ chính xác và phạm vi phủ sóng.

Key figures

• Conrad Schlumberger
• Marcel Schlumberger
• Robert Sheriff

Seminal works

• telford1990
• kearey2002
• blakely1995

Frequently asked questions

Ghi nhật ký giếng khoan là gì?

Ghi nhật ký giếng khoan là việc hạ các thiết bị xuống lỗ khoan để đo các đặc tính của đá xung quanh, chẳng hạn như điện trở suất, mật độ, độ rỗng và phóng xạ tự nhiên, cung cấp một hồ sơ độ sâu chi tiết để xác định các loại đá và chất lỏng và hiệu chỉnh các khảo sát địa vật lý bề mặt.

Tại sao khảo sát trọng lực và từ trường từ máy bay?

Các khảo sát trên không có thể nhanh chóng và đồng đều bao phủ các khu vực rộng lớn hoặc hiểm trở mà việc lập bản đồ trên mặt đất sẽ chậm hoặc không thể thực hiện được, làm cho chúng hiệu quả cho việc thăm dò khoáng sản và dầu khí khu vực và để lập bản đồ địa chất trên địa hình xa xôi.