地球物理工作要点：地球物理通论

综合地球物理的工作要点是地球物理方法的合理有效综合，为了深刻理解这一点必须要了解和掌握地球物理方法的应用前提。

8.2.1 地球物理方法的应用前提

地球物理方法的应用前提主要是：地质目标体与围岩物理性质的差异程度；引起异常的目标地质体几何参数；干扰对地球物理测量的影响。

1）地质目标体与围岩物理性质的差异程度

有关未知地质目标（如构造、各种岩石的接触带、构造破碎带、金属矿体等）和周围岩石（围岩、上覆和下伏地层）的物理性质（密度、磁化率、电阻率、极化率、热导率等）的最充分的信息，对于评价任何一种地球物理方法的适用性都有特别重要的意义。这类信息适用于地质勘探过程的所有阶段。

不同的地球物理方法对目标体与围岩物理性质的差异程度的要求是不同的。例如，在寻找大多数金属矿时，为了有效地应用重力勘探，要求矿石和围岩的密度差异为0．3～0．4g/cm3；对于解决构造问题时，甚至有0．1g/cm3（级次）的差异就够了；而对磁法和电法勘探来说，矿石和围岩的磁化率和电阻率必须相差几倍到几十倍。例如，对感应法电法勘探来说，岩石和矿石的电阻率比值应当为100左右。

岩石的物理性质除了取决于矿物成分与结构外，还与岩石的形成条件及内力和外力对岩石的后期改造作用有关。

在普查金属矿床时，研究热液交代作用对岩石物理性质的影响具有十分重要的意义。这些作用经常使围岩的物理性质产生很大的变化，例如，完全蛇纹化的超基性岩的密度大约下降0．8g/cm3（表8．1）。

表8.1 岩石密度随蛇纹岩石化强度增大的变化

硅化和糜棱岩化使岩石密度急剧减小。钠长石化一方面对密度较低的岩石（凝灰砂岩、凝粉灰砂岩）实际上没有影响，另一方面使致密岩石如辉长石的密度急剧减小，从2．85g/cm3降到2．64g/cm3，强钠长石化花岗闪长岩的孔隙度是4．5％～6．5％。

蛇纹石化和滑石菱镁片岩化使孔隙度增大。变质岩和侵入岩的糜棱岩化使孔隙度明显增大（2～4倍）。在一般情况下，孔隙度增大是大多数热液交代作用的特征，在这种情况下通常是密度减小；磁化率既可能增高，也可能降低。由于机械风化和化学风化等地表风化作用以及地表水的作用，岩石成分及其物理性质有很大变化，可同时观测到磁化强度、密度、电阻率和弹性波传播速度的降低以及天然放射性强度的变化。

2）引起异常的目标体的几何参数

待查目标体的异常不仅取决于目标体与围岩的物性差异，也取决于目标体的几何参数（规模、形状、产状及其空间的相互位置）。

（1）目标体埋深、规模与异常的关系。为了说明目标体规模、埋深与产生的地球物理异常的关系，列出了半径为R、中心埋深为H的球体几种位场的最大异常幅值的表达式。

均匀密度球体的重力异常为

均匀磁化球体的垂直分量磁异常为

均匀极化球体的外电位为

导电球体引起的直流均匀场的变化为

直流充电导电球体外的电位为

高热导率球体引起的均匀热场的变化为

激发极化系数为

式中，G为重力常数；σ为球的有效密度；θ为磁化强度J与水平面的夹角；ρ，ρ1分别为球体周围和球体内部的电阻率；ΔU0为球面上的最大电位差；j为电阻率ρ的介质的电流密度；MN为测量电位的电极距；I为球体的供电回路中的电流强度；Ta为地温梯度；m为热吸收系数；V为电子导电矿物的总含量；β为与电子矿物包裹体的电阻率、大小、矿物成分以及充电、放电时间有关的系数。

由上述公式可知，当埋深H和剩余密度σ一致时，重力场的最大值和梯度与球体半径R的三次方有关系，而充电法中的电位值ΔU′max一般与球体的大小无关。自然电场、直流电场和热场的相对梯度与球体半径的关系介于上述两者之间。

当R一定时，地磁场与激发极化场随埋深H增加衰减最快。重力异常值和自然极化场随埋深增加的衰减速度次之。充电球体的电场与H成反比；而直流电场和热场与埋深的关系最小。

估算低频电磁场时，导电球体电磁场的径向磁场分量为

式中，H0为激发的磁场；D为与介质波阻抗有关的系数。

频率介于106～109Hz的探地雷达垂直反射时，目标体的雷达反射波功率为

式中，∑为目标体反射截面，与目标体的半径有关；ε为介电常数；β为介质吸收系数；A为与仪器和使用频率有关的系数；T为目标体的反射系数。

（2）目标体相对位置与地球物理方法水平分辨率。当几个目标体靠得很近时，目标体之间的相对距离决定了异常特征。当几个目标体形成只有一个极值的整体异常时，那么应用这一地球物理方法无法将这几个目标体区分出来，当同样大小，相距为2l的两个水平圆柱处在同一深度H，对磁场垂直分量而言，区分出两个圆柱的条件是2l＞0．82H；对垂向微商为2l＞0．64H，对两个相距为L的垂直极化球体，沿着通过球心剖面的自然电位极化异常表面，随着距离靠近，两个极值异常演变为一个极值异常（图8．3），处在同一深度的两个水平圆柱的探地雷达反射波图像，区分开两个水平圆柱的条件是两圆柱之间的间距l大于菲涅耳带直径：

图8.3 两个均匀极化球体上的电位曲线［3］

式中，λ为雷达反射波在介质中的波长；H为两水平圆柱的埋深。

图8．4为不同水平距离的两根金属管的探地雷达图像。

图8.4 两个同深度金属管的探地雷达图像

（a）钢管（右）直径3cm，顶深1．06m；铁皮管（左）直径5cm，顶深1．04m，管中心距0．5m；（b）钢管（右）顶深0．52m；铁皮管（左）顶深0．5m，管中心距0．4m；（c）钢管（右）顶深1．04m；铁皮管（左）顶深1．06m，管中心距0．4m

即使同一种地球物理方法，当方法变种不同时，对多个异常目标体的区分能力也是不同的，图8．5为俄罗斯列别斯克铁矿床的地质断面、重力异常Δg及其沿剖面梯度WZZ＝∂g/∂x，从图中可以看出重力异常Δg无法区分不同的目标体，而重力梯度曲线WZZ由于有大量的极值出现，增强了对多个目标体的分辨能力。

图8.5 地质-重力剖面（断面上的数字为岩石密度，以g/cm3为单位）

（3）目标体的形状和产状与异常关系。未知目标的形状和产状要素也具有很大的意义，例如，对于地震勘探和用电测深法的电法勘探，地质体产状平缓（10°～15°）时的平坦界面比较有利；相反，对于用电剖面法的电法勘探，陡倾（＞30°）界面比较有利。在高频电法勘探的情况下，例如用无线电波法，走向很明显的地质体最为合适，同时异常效应还取决于发射体相对于地质体走向的位置，对于磁力勘探和重力勘探，缓倾分界面通常是不利的。

3）干扰对地球物理测量的影响

地球物理测量仪器在接受目标体的信号的同时也接收到与目标体无关的干扰，引起干扰的原因有三类：一是地质成因；二是非地质成因；三是测量误差。只有当来自目标体测量信号大于干扰时或能将干扰与目标体测量信号有效分离，才能保证应用地球物理解决地质问题的成功。

（1）地质成因的干扰。由地下围岩不均匀性引起的干扰称为地质成因干扰，最常见的是上覆岩层，下伏岩层以及地形起伏的影响。

（A）上覆岩层的影响。对于大多数地球物理方法，上覆岩层经常指的是以第四系沉积层和风化壳为代表的疏松层。这些疏松层掩盖了来自其下目标体的信号，构成了屏蔽影响。为了减小上覆疏松层的屏蔽影响，可以改变测量方式或采用相应的数据处理方法。

对电法勘探来说，当疏松层为高阻（如沙漠和半沙漠砂层）时，接地电阻加大会大大降低直流电法勘探方法的工作质量，克服这种屏蔽的有效手段是改用频率测深。

对于地震勘探，疏松沉积层是低速带，它的影响表现为弹性波谱的高频部分被吸收和波至滞后，对于一个顶部为高弹性波速度岩层构成的缓倾背斜构造，当背斜顶部被剥蚀并为疏松低速层覆盖，用一个统一的平均速度处理这个剖面时，缓倾斜的背斜地层会变得平缓甚至凹陷。这时可用速度剖面加以校正来克服这种畸变影响。

在重力勘探中进行中间层校正时，仅仅由于疏松沉积层，误差就可达10－6m/s2量级，因为通常在疏松层的密度大大低于基岩。

在地磁场的测量结果中，疏松层的影响决定于两个主要因素：疏松层与基岩的磁化强度差异以及基岩顶板的形状。当覆盖层比基岩的磁化率大很多时，会产生很大的误差。

研究重力场时还会遇到覆盖基岩层的影响，例如，普查产于暗色岩床下的金伯利岩筒的情况就是如此。暗色岩的厚度变化为0～150m，包裹着许多围岩捕虏体。金伯利岩筒在重力场中表现为Δg降低，然而类似的负异常也可能是超覆的暗色岩的厚度变化或成分不均匀引起的。

（B）下伏岩层的影响。这一影响在磁法勘探和重力勘探中表现得特别强烈。磁性较强的基岩的地下起伏，使其上覆弱磁地层中的未知目标的异常发生很大畸变，重力勘探时，基底岩石的重力效应往往比调查目标的重力效应强烈。为了从下伏岩石的异常背景中划分出调查目标所引起的有用异常，可采用各种处理方法。所有这些方法的基础是有用异常和使其复杂化的效应在谱成分（或相关区间）方面的差异。

（C）地形起伏的影响。地表切割的地形的影响不仅使未知目标的异常发生畸变，而且也表现为地形本身直接造成的异常。例如，如果基性岩脉呈垂直薄层状产于山顶下，则其磁异常分为两部分，由此可能造成存在两个磁性体的错误概念，如图8．6（a）所示，造成具有4个附加极值的、形状非常复杂的Δg异常。

图8.6 地形起伏引起地球物理异常畸变

（a）向深部无线延伸的垂直薄层上的磁场；（b）圆形截面矿体上的重力异常

在切割地区，地表地形的重力效应可达n×10－5m/s2，而在山区（如高加索）可达50× 10－5m/s2，其水平梯度达（20×10－5m/s2）/km。

图8.7 几种纯地形上联合剖面法的ρs异常（实线为，虚线为）

测点的平面和高程联测精度，对评价地形影响有很重要的意义，理论模型和实际模型的计算表明，当测定高程的误差为±10m时，在半径2km内的地形改正约为1×10－5m/s2。当测定的Δg的误差为（2～3）×10－5m/s2时，测定的高程误差不应超过2～3m。

对高山区，甚至当测点高程不变时，平面联测误差为20～25m，也会使得地形改正在（0．3～0．4）×10－5m/s2内变化，对组成局部地形的岩石密度了解不准确也会影响重力异常的计算结果。

地形造成的自然电场异常一般是由在疏松沉积中水沿斜坡渗透所引起的，这些异常是正地形的特征，具有较宽的幅度变化范围（20～400m V）。电位曲线在形态上是局部形成的镜像反映。疏松沉积岩中由于水渗漏引起的自然电位异常强度达200m V，线性大小达数百米。

在电阻率法中，当电测剖面垂直于地形等高线的走向时（通常与构造的走向一致），在曲线图上隆起（山脊）表现为ρs降低，而凹陷（山谷）表现为ρs值增高（图8．7）。

在地震勘探中，地形的不平整导致时距曲线在时间值Δtp上失真，这一数值可根据下式求得

式中，h为地震检波器的实际埋设点至换算为地形平均线之间的垂向距离；v为岩石中弹性波传播速度。如果地震检波器的位置高于换算线，则Δtp为负值；如果低于换算线，则Δtp为正值。在进行放射性航空伽马测量时可能出现地形成因的假异常，它们相应于正的和负的地形形态。一般采用引入校正值的办法来计算地形的影响。

（2）非地质原因干扰。非地质原因的干扰中，地球物理场随时间的变化对有用异常产生的畸变影响最大，越接近磁极，磁场日变化和磁暴的强度越大。以多年观测值平均得出的平均日变δZ和δH值如图8．8（a）所示，在夏季和白天变化最大。在夏季，δZ和δH的幅值变化达数10nT。全年的日变幅值接近10nT，而全天平均变化达1nT。进行磁测时，磁变是通过磁变站观测计算的。在高精度磁测时，短周期的磁场波动是很大的干扰。

图8.8 天然场和人工场的变化

（a）6月δZ和δH场的平均昼夜变化；（b）日、月作用引起的重力场变化；（c）超长波无线电站的强场：1—1964年5月8—9日观测；2—3月6—7日观测；3—9月6—7日观测(www.xing528.com)

在重力勘探中，日、月引力值可达0．3× 10－5m/s2，它可与金属矿体引起的重力异常相比拟［图8．8（b）］，用重力仪观测的工作方法应保证其持续行程不超过2h，在这段时间内，日、月变化具有线性特征，可以不进行影响的校正，日、月变化可通过重力仪的零点漂移而自动校正。

地球电磁场的特征是大地电流和游散电流的变化，大地电流是不稳定状态的天然电流，在数值上（在磁暴时期从0．1mV/km到1V/km以上）以及在大地电流极化矢量方向上都随时间而变化。这些变化的范围很宽：从长期变化到周期为几分之一秒的变化，大地电流的所有变化对于电阻率法和激发极化法的测量都是严重的干扰。

人为原因（电网、铁道、电焊机、工业设施）的游散电流也随时间变化。在一般情况下，夜间观测游散电流的幅值最小。远离正在开采的矿山、电气火车和轿车发动机等工业设施时，工业干扰随之减小。

海军电台（超长波）场强对甚低频电法测量的影响不仅取决于场强记录时刻的电离层状况，还取决于传播信号与地面路径的性质。中纬度地区超长波场的昼夜变化如图8．8（c）所示（接收点距离电台3700km）。这些变化白天不大，而夜间场的平均强度增加。

在地震勘探中，风和人类的生产活动所引起的微震对测量的影响可用多次测量叠加方法来减弱。

在非地质原因的干扰中，应该指出的是人工物体的影响。在研究重力场的情况下，当在坑道、钻孔中进行地下调查时，有时在已开采矿床的金属矿区范围内进行地面测量时，往往不得不受到人工物体的干扰。观测点附近的空穴、坑道和岩石破碎带都可以归纳为造成独特干扰背景的人工物体。

在电法勘探中，造成干扰的人工导体是管道和电缆、动力线和电话线等。

在一般情况下分析干扰时，必须注意两种情况。第一，同一类型的干扰对各种不同地球物理方法的测量结果的影响是不同的；第二，干扰的影响是可以消除的，要采用在给定条件下最佳的地球物理测量方法。或者借助于仪器中的技术手段，或者利用专门的野外资料处理方法（进行校正、滤波）来进行消除。

（3）测量误差。测量误差分为系统误差、随机误差和过失误差。

（A）系统误差。这些误差是由仪器结构上的缺点和测量方法不够完善造成的。产生这些误差的典型例子有温度影响、仪器零点漂移、观测网的平面和高程联测不精确，消除系统误差要求事先研究其产生的原因，而后对其引入相应的校正（环境温度校正、零点漂移校正等）。

（B）随机误差。它们是由许多因素引起的，这些因素的作用效果相当小，以致不能把它们分开和分别单个计算。随机误差不能消除，但借助于数理统计方法考虑其分布规律后可以计算出它们对测量值的影响。

（C）过失误差。这些误差是由于测量条件被破坏和操作员的错误而产生的。发现过失误差时应该将测量结果作废，因为包含过失就会歪曲平均值（例如，用重力仪在点上观测数次），而无规律地摒弃过失误差又会将测量精度提得过高。对于在一个点上进行多次测量的情况下，根据统计规律，偏离算术平均值超过3ε（ε是均方差）的数值出现概率很小，仅为0．003，由此，对已有的测量结果计算其平均值和均方差ε后，舍去偏离平均值超过3ε的测量结果。然后再重新计算这些值的和ε。

8.2.2 地球物理方法的有效合理综合

地球物理方法的综合，不仅取决于所欲解决的地质任务，还必须考虑到高效与低耗两个因素。目前的地球物理方法有几十种，在地质任务和总经费确定之后，究竟选用哪几种地球物理方法，哪些方法为主要方法，哪些方法为配合方法，哪些方法使用在先，哪些方法使用在后，哪些方法是面积测量，哪些方法是局域区域或剖面性测量，这是地球物理工作的内容，也是综合地球物理的工作要点。总之，地球物理方法的综合应达到“地质效果，经济效益”相统一。

1）以取得显著地质效果为目标

（1）地质任务的类型和性质。

（A）地质任务类型。地质任务可分为基础地质、矿产勘察、工程地质和水文地质以及环境地质问题等。地质任务类型不同，投入物探方法不同，工作要求也不同。例如，若地质任务为基础地质中的深部地质研究，一般需投入深地震测深，重、磁测量和大地电磁测深；若地质任务为工程地质时，一般需投入各种地面方法、浅层地震等。

（B）地质任务性质。如果地质任务为矿产勘察时，应考虑勘察对象是固体矿产，还是石油天然气等。勘察对象不同，投入物探方法和工作要求也不同。若勘察对象为多金属矿石，通常多投入激发极化法、电阻率法和磁法等；若勘察是石油和天然气时，它的勘探深度大，多以查明有利于石油、天然气储集的地质构造为主要目的，故勘察时多以地震勘探为主，配以重、磁测量，有时投入大地电磁测深法等工作。

如果地质任务为勘察固体矿产时，还应明确是普查任务、详查任务，还是勘探阶段任务。因为矿产勘察阶段不同，需要解决的地质问题也不同，所以投入的物探方法和工作要求当然也不相同。例如，在矿产普查阶段，主要是查明区域性成矿环境、成矿条件和矿产可能的分布规律，故多投入重、磁测量和部分电法工作；在矿产勘察详查阶段，主要是查明局部地区的成矿环境、成矿条件和选择勘探靶区，故多投入各种电法、磁法和地电化学提取法，有时也投入重力法；在矿产勘察勘探阶段，主要配合钻探查明矿体的形状、产状和范围，故以地下物探和地面物探勘探剖面或精测剖面上的定量解释为主，有时需投入部分地面电法和磁测工作。表8．2为文献［4］提出的金属矿区的地球物理综合系统及其各阶段的具体地质任务和典型的综合方法。

表8.2 金属矿区的地球物理工作的综合系统

（续表）

（续表）

（2）勘察区的地质-地球物理特征。勘察区内的地质-地球物理特征，不仅是物探方法投入的主要依据之一，而且也是物探方法选择的主要依据之一。首先，勘察区应选择在成矿环境和成矿条件有利的地区；其次，勘察区内应具有良好的地球物理前提。勘察区内岩、矿石种类繁多，无法一一描述，为方便起见，将勘察区地球物理特征分为以下几个方面：

（A）测定和研究寻找对象本身的地球物理特征。

（B）测定和研究与寻找对象伴生或共生地质体的地球物理特征。

（C）测定和研究与寻找对象本身形成环境、形成条件和赋存空间有关的地质体的地球物理特征。

（D）测定和研究与寻找对象在空间上有一定关系的标志层的地球物理特征。例如，某些火成岩脉、石英脉、黄铁矿化和石墨化地层以及有某些地球物理特征的地层、岩体和构造等。

（E）测定和研究地质类干扰对象的地球物理特征。

（F）测定和研究一般岩石、地层、岩体等的地球物理特征。

在上述6个方面中，若寻找对象本身的地球物理特征明显而突出（如磁铁矿等），物探方法选择应以寻找对象本身的地球物理特征为主，兼顾其他；若寻找对象本身与围岩之间无明显物性差异（如金矿等），而与寻找对象本身有关的间接对象物性差异明显而突出，应以此为主要依据选择有关物探方法，兼顾其他等。

（3）勘察区条件、工作条件和交通条件。勘察区（如山区、平原、戈壁滩、沙漠、沼泽地或海域）条件和工作条件不同，所用物探方法和工作要求也不同。例如，在海域勘察主要以地震勘察和重磁电测量为主；在平原和戈壁滩勘察，可用与车载仪器有关的物探方法；在山区勘察只能用仪器设备轻便的物探方法；在沼泽地、沙漠、永冻山区勘察，可用场源和测量装置均不接地的方法等。

（4）勘察区干扰条件。测定和研究干扰类型、干扰程度以及对地质效果的影响。干扰影响大又无法消除的物探方法不得投入。例如，在连续起伏的山区一般不投入地面电阻率法，由于地形引起许多假异常难以校正和消除。若干扰影响小又可消除或部分消除，而又不明显影响其地质效果的物探方法皆可投入。

2）以取得明显经济效益为目的

承担一项勘察任务，不仅要考虑地质效果，而且必须考虑经济效益，综合物探也毫不例外。取得明显的经济效益，不单是承担者的愿望，而是投资者和承担者的共同愿望。在物探方法选择时，在保证地质效果的前提下，除上述诸因素之外，为了取得明显的经济效益，还应按下述要求来选择：

（1）物探方法的种类和数量尽可能少一些。物探方法不是越多越好，也不是越少越好，而应以能取得较好地质效果所必需的物探方法种类和数量为宜。

（2）对方法的使用程序和投入的工作量而言，并不是所选择的方法都同时开展和投入相同的工作量为最好，而是要综合地质效果和经济效益来考虑。在取得地质效果的前提下，一般来说，成本低、速度快的方法先期使用，投入工作量较大；而成本高、速度慢的方法在后期投入，其工作量也可适当减少。因此，就有了一个选取最佳方法程序和最合适工作量的问题。

（3）仪器设备先进，自动化程度高，在同样的野外工作时间内，采集数据量大，提供的信息丰富。

综上所述，在综合物探工作中，方法及其组合的选择是个十分重要而又复杂的问题，应该慎重对待，做到有效合理的综合。一般来说，首先选择出可以投入的所有办法，然后进行优化组合，确定主要方法、配合方法以及各自的工作任务和工作量，采集信息的种类和数量，工作程序，与其他方法的配合方式等。为了正确选择物探方法，在工作设计之前，应赴现场进行踏勘并实地试验。

8.2.3 地球物理方法在石油勘探中的有效合理综合

在石油勘探的各个阶段，在不同的地质地球物理特征条件下，为了完成各种地质任务，需要选用不同的物理方法，进行合理的组合，并进行综合解释。这首先要对各种物理方法的特点与能力进行分析，7．3．3节就重磁电震单一地球物理方法解决问题的有限性和局限性均进行了说明，可以作为具体实践的指导。

1）各种地球物理方法在不同勘探阶段的应用

油气勘探可以分为三个层次：盆地、圈闭和储层。在解决这三个层次问题时，有着不同的地质任务，综合方法有着不同的作用和选择。

（1）盆地阶段。对含油气盆地进行调查研究的主要任务是从整体出发，查明区域的基本石油地质条件。这些条件包括构造、沉积、油气三个方面。各种物探方法及其综合应用在这三个方面都有着不可取代的作用。

在这一阶段，重磁力和电法资料主要用于分析研究断裂与构造区别、基底起伏与基底岩性、火成岩分布、盆地边界及其与周边关系、控制盆地的深部构造等方面问题。

地震资料主要用于分析研究盆地内部基底及其以上各构造层的结构，包括断裂、构造层面的埋深与起伏、各种特殊地质体等方面的问题。

此时常用的综合方法是面积性重磁力和电法工作与区域性综合地质地球物理大剖面结合。综合大剖面以地震剖面为骨干，有时还配合大地电磁及高精度重磁力剖面。在剖面上由于重叠的资料多，观测的精度高，有时还有一些基准井和参数井配合，所以可以作比较精细的解释，得到比较准确的物理-地质模型。以此作为控制、利用面积性重磁力资料，对全盆地的地质结构作推断解释。

虽然物探资料主要用于构造格架方面的研究，但是物探资料已经在盆地沉积特征研究方面得到了越来越多的应用。地震地层学与层序地层学的创立与发展为地震资料的应用开辟了广阔前景。同时，由于利用物探资料反演速度、电阻率、密度等物性参数方面的飞速发展，以及这些参数与表征沉积相的岩性特征的联系也为物探资料的进一步利用提供了机会。

构造与沉积是含油气盆地研究的基础，配合有机地球化学研究，对生油原始物质的种类、丰度、成熟度和排出量等作主分析后，就可以对盆地内生油层、储集层和盖层条件作区域性判断。在研究了盆地构造史、沉积史和油气运聚史后，就可进一步分析盆地内油气的运移、聚集和保存的情况。

（2）圈闭阶段。在圈闭阶段，对寻找背斜类圈闭，首先要找到背斜类构造。寻找局部构造的方法大致有以下几种：①地表地貌学特征（卫星和航空照片资料的判读，构造地质和构造地貌测量）；②查明浅部构造的构造钻；③物探方法，包括重力、磁法、电法、地震等。这三类方法中，物探方法是主要的，其中又以地震勘探占主要地位。用地震勘探能查明几个层中的构造，其深度一直可达到7km以上，这是它与构造钻相比的主要优点，当上下层构造不符合时，这一点尤其重要。在绝大多数断面中，地震勘探能查明幅度在50～100m或以上的构造。只是在深部地震地质条件不好时，地震查明构造能力变差。有时地震能查明幅度只有15～20m的背斜构造。但是地震划分小幅度构造的能力不是无限的，它受各个区域地震地质特点的局限。地震勘探的极限能力不能精确确定，它大致相当于0．1λ～0．2λ（λ为波长）。因此，当深度增大时，由于波速增大和有效波频率的减少，使地震划分构造的能力变差，可以近似地估计为不超过深度的1％。

从提高效率及降低成本角度看，用单一地震方法是不合适的。油气圈闭调查研究可分为三个阶段：第一阶段是寻找和发现圈闭；第二阶段是查明圈闭的各种细节与参数，包括形态、埋深、范围、闭合度、上下地层的关系及断裂发育情况等；第三阶段是圈闭含油气性研究，包括圈闭在盆地内的构造部位及其与其他构造的关系、生储盖的配置、构造发育史与油气运聚史的关系、油气藏的直接检测等。

在第一阶段，由于重磁力资料可快速经济地取得，而一般的圈闭在这些资料中，尤其是重力资料经过变换处理后的局部异常图上，可以有比较明显的反映，因此在寻找和发现圈闭时，可以起很大作用。但是由于重磁力资料的局限性，它主要用于确定圈闭的平面位置，因此在第二阶段应以地震方法为主，在条件合适时可配合密集采样的人工源电磁测深方法。第三阶段主要是各种资料的综合分析。在油气藏直接检测时，也必须重视综合方法的应用。针对某一地区的不同特点，应选用不同的综合方法。

除了背斜类圈闭以外，与侵蚀面有关的圈闭也是一种重要的构造圈闭。由于侵蚀面往往是一个重要的密度界面及电阻率界面，因此也是用重力及电法研究的良好对象。

非构造类的圈闭种类也很多，其中有一些圈闭由于形态复杂，不能形成良好反射界面，用地震方法研究有一定困难，例如与火成岩、礁体、盐丘有关的圈闭。但是它们在磁性、密度及电阻率方面与围岩有较大差别，所以往往用磁法、重力及电法进行研究却能取得较好的效果。

（3）储层阶段。油气储层是油田勘探开发的最终目标。由于它一般只有几米到几十米的厚度，而且埋藏又较深，因此用通常的地面物探方法，尤其是重磁力及电法方法，在解决油气储层有关问题时有一定难度，目前国内外正在发展的油储地震、油储电法及井中重力法等方法正探索解决储层中的一些问题。随着我国大多数油气田逐渐进入勘探开发的后期，需要解决的难度越来越多，例如浅层稠油蒸汽驱动的监控、低孔隙度油层的加酸压裂后的变化、老油田内死油区的寻找等问题都是用综合物探方法（尤其是用电法、重力与地震测法相配合）是有可能解决的。

2）在不同地质地球物理条件下的应用

除了地质任务之外，不同的地质地球物理特征对各种物探方法的使用有着不同的制约作用，因此产生了综合物探方法的各种配置方案。在所有物探方法中，地震方法的施工与采集受到表层和深度地质地球物理特征的制约最强，根据实际遇到的情况有以下几种类型。

在黄土塬区，这种地区由于地形复杂，黄土层厚几十米到几百米，黄土层对地震波的吸收与屏蔽，使地震法无法得到有效资料。而在黄土层被冲蚀的树枝状冲沟内，能得到良好的地震资料。此时，综合方法的配置方案可采用在冲沟内布置地震、重力、电法相重合的综合性骨架控制剖面，而在整个研究工区内布置散点状重力及电法测点，以了解平面内的构造变化。但是，要消除地形对重力及电法成果的影响也是一项难度很大的工作。

在湖泊与水库等地区，由于生态与经济赔偿等原因，这种地区周围常常被地震测网包围，而中间为地震采集空白区。相类似的还有海陆之间的海岸潮间带。此时，可在地震采集空白区内布置高精度重磁力及密集采样的电法来工作。重磁力及电法的部分测线或测区应与地震可采集区相重合，以利于综合解释。若重磁力及电法填补区内外地质构造变化比较平缓，地质模式较为一致，则填补区内资料综合解释成果的精确度可以很高。

在碳酸盐岩及火山岩等基岩裸露区，有时这种地区大面积地覆盖在油气勘探区之上，使地震勘探无法取得良好资料。此时可采用高精度重磁力与人工源电磁测深方法的综合。电磁测深方法包括可控源大地电磁测深及瞬变电磁测深等方法，但前者仅局限于勘探目的层小于3km时使用。如何能取得某种程度接近于地震方法效果的成果，这正是目前努力探索的课题。

在深部地震地质条件不良区，这种地区常常存在几个构造特征、沉积特征及物性差异很大的构造层。当勘探目的层为下部构造层时，由于其埋藏较深，地震波能量较弱，同时深部构造层的地震成像又受到上部构造层的屏蔽和扭曲，使得它在地震剖面上得不到良好的反映。此时需布置高精度重磁力及电法，与地震相配合进行综合解释，才能取得较好的效果。