岩溶区地下溶洞综合物探探测试验研究——以福建省永安大湖盆地为例

基于隐伏岩溶区地下溶洞的发育特征对城市开发建设的影响,利用综合物探方法开展灰岩区地下溶洞探测试验研究,获得地下溶洞探测物探方法的有效性具有重要的理论意义和应用价值.通过对包括福建永安大湖盆地内两处岩溶国家地下水监测井钻孔旁在内的三条综合物探剖面选用电测深法、高密度电法和微动探测法进行试验,并与钻孔资料进行对比分析、总结各种方法的岩溶物性特征,为探测地下溶洞提供物理依据.试验结果表明:区内地下溶洞在电测深和高密度电法勘探结果上主要表现为低阻异常,在微动探测成果上表现为S波速度低速异常;视S波速度为300～850 m/s及视电阻率小于100Ω·m的半圈闭低阻异常,可作为研究区判断地下溶洞的地球物理依据.上述三种地面物探方法探测地下溶洞的有效性依次是:电测深法高密度电法微动探测法.对隐伏岩溶大范围进行地面探测时应结合测区的实际条件(如地质构造、地下水、溶洞充填物等情况)选用综合物探方法,并进行对比映证,从而揭示研究区的隐伏溶洞的分布发育规律,以此来指导岩溶区工程勘察,为钻探孔布置提供地球物理依据,减少钻探工程量和缩短探测周期.     

佛山市高明区西江新城及周边岩溶发育规律探讨

根据野外综合调查及钻孔资料,分析了高明区西江新城及周边地区地质环境条件,溶洞、土洞发育特征,探讨了岩溶在水平面上及垂向上的分布特征及,分析总结了研究区内岩溶发育规律及其控制因子,为区内岩溶地面塌陷的研究与防治奠定了基础。根据野外综合调查及钻孔资料,分析了高明区西江新城及周边地区地质环境条件,溶洞、土洞发育特征,探讨了岩溶在水平面上及垂向上的分布特征及,分析总结了研究区内岩溶发育规律及其控制因子,为区内岩溶地面塌陷的研究与防治奠定了基础。     

电磁波CT技术在溶洞勘察中的应用效果分析

溶洞、裂隙发育是桩基工程施工中的主要安全隐患之一,因此,溶洞勘察在工程中显得尤为重要。传统的溶洞勘察方法以电阻率法为主,但是受限于该法的勘探深度,同时其勘探结果也不能确定溶洞的边界,钻探也只是在极小的范围确定岩层的溶蚀状况。电磁波层析成像(简称电磁波CT)是一种发展中的地球物理勘探技术,它以电磁波在不同介质中传播特性不同作为勘探理论基础。本文以电磁波CT技术在某特大桥桥基岩溶勘察的结果,结合井中录像以及钻孔资料来证明该技术在溶洞勘察方面具有显著的效果。     

综合物探方法在南宁地铁溶洞探测中的应用

随着城市化进程的加速,城市轨道交通得以快速发展.地铁成为未来城市主要交通建设方向之一.溶洞的地质特征又是地铁施工中的难点.本次研究区位于南宁市境内,地铁线路将穿越邕江堆积、河谷阶地区、溶蚀残丘谷地区和侵蚀、剥蚀丘陵区.经初步勘察发现研究区有多处溶洞且该段地处市中心,车流量较大、地下管线较复杂,以商业和居住为主.为了查明研究区溶洞发育情况,结合当地地质构造条件且考虑到地球物理存在多解性的特点.采用高密度电法与地质雷达相结合对研究区内的溶洞进行探测,其中地质雷达用来填补高密度电法勘探效果不理想的区域(例如沥青或混凝土路面).两种方法相互结合达到研究区全面覆盖的目的.进而对研究区的溶洞性质和溶洞空间发育形态进行确定,再通过钻孔对比验证取得了良好效果.物探方法共推断9处溶洞的研究结果表明地质雷达可以较好的填补高密度电法勘探效果不理想的区域.使这种综合物探方法针对溶洞探测获得了较好的效果.最终为工程设计及施工提供了可靠的依据.     

岩溶区岩土层地球物理性质浅析-以吉利岩溶塌陷区为例

为了解电法勘探、地震勘探及重力勘探在吉利岩溶塌陷区应用的可行性,本研究分别对该区的土层及岩石进行分类采样,利用对称小四极,单孔地震纵波波速测试及环刀法分别对土层及岩石的样品进行电阻率、纵波波速及密度测试分析,结果表明充气土洞、充气溶洞与相应的围岩介质电阻率差异最大(∞),完整灰岩与充水溶洞的电阻率差异次之(14022.46Ω·m),粉质粘土与耕植土的电阻率差异最小(28.33Ω·m);完整灰岩与充气溶洞密度差异最大(2.64 g/cm3),裂隙或破碎灰岩与充气溶洞密度差异次之(2.30 g/cm3),含碎石粉质粘土与粉质粘土密度差异最小(0.07 g/cm3);完整灰岩与充气溶洞波速差异最大(3660 m/s),裂隙或破碎灰岩与充气溶洞波速差异次之(3460 m/s),完整灰岩与裂隙灰岩波速差异最小(200 m/s).土层、岩石及异常体之间的物性差异明显,适合开展电法、地震及重力勘探,另外,本研究还总结出吉利岩溶塌陷区耕植土、粉质粘土、碎石土、裂隙灰岩和完整灰岩的电阻率、弹性波速、物质密度的范围值、平均值、常见值、标准值,为岩溶塌陷区地球物理综合方法解释提供了可靠依据.     

红层区岩溶塌陷调查地球物理勘探技术应用研究

探讨了高密度电法、高精度重力法、地震反射法和主动源面波法在浅覆盖红层碎屑可溶岩塌陷地区对土洞和浅部溶洞的探测效果.通过各方法与动力触探、钻探资料的对比发现:地震反射法能评价潜在土洞的大小和埋深,在地震反射时间剖面上呈现同相轴错断、缺失的特征.不同极距的高密度联剖曲线正交点点位能评价溶洞的发育方向;反演的横波低波速段和电阻率剖面低阻圈闭区、"V"型区与溶洞的顶底板埋深吻合;在同等探测深度情况下,小点距的高密度电法具有更高的分辨率.高精度重力布格曲线上的"V"型低值区能定性评价潜在土洞和溶洞的发育.在红层塌陷区进行地球物理调查时,对土洞的探测推荐使用地震反射法和高精度重力法组合,对浅部溶洞的探测推荐使用高密度电法、主动源面波和高精度重力法组合.     

卫星激光测高探测极地冰架表面裂隙方法

冰架崩解是南极洲物质损耗的主要途径,崩解是应力作用引起的裂隙(或裂缝)传播的结果,裂隙位置和深度的探测是理解崩解机理过程的重要基础.本文提出了一种利用卫星激光测高ICESat-1/GLAS高程数据产品提取冰架表面冰裂隙的方法,并以南极洲埃默里冰架为例验证了这种方法探测裂隙位置的准确性和深度探测精度.同时,基于提取的裂隙点深度分布特征提出了裂隙峰值应力点的探测方法,可用于追踪冰裂隙初始裂口位置和探测导致冰架崩解的高危区.利用2003～2008年间16个运行时期内132条ICESat-1/GLAS高程轨迹线分析了埃默里冰架冰裂隙深度的时空分布和裂隙峰值应力点的空间分布.结果显示,探测到的裂隙点深度在2.0～31.7 m均在海平面以上;裂隙深度变化未显示出随时间推移和冰流移动而增加的趋势,说明平流移动到冰架前缘的裂隙基本不会直接导致冰架的崩解;冰架局部应力集中区主要分布在冰流的缝合区内.     

随机溶洞介质模型及其波场模拟

提出了一种模拟构造随机溶洞介质模型的新方法.从现有的随机介质模型理论出发,以混合型连续随机介质的每一个局部最大值点作为一个溶洞分布区的中心点,本文引入了溶洞分布区的局部半径d和溶洞面积p这两个模型特征量,采用阀值截取方法模拟构造各种不同形式的随机溶洞介质模型.用局部半径d描述溶洞介质在大尺度上的离散程度,用溶洞面积p描述在各个溶洞分布区中溶洞介质的面积.通过选择从不同的混合型连续随机介质模型出发,选择不同的局部半径d和溶洞面积p,使用阀值截取法,我们可以最终得到能灵活、准确地描述实际复杂溶洞介质的各种随机溶洞介质模型.本文最后在各种不同形式的随机溶洞介质模型中,作了平面弹性波自激自收记录的数值模拟,并得出了一些结论.     

太原基准地震台数字化形变观测仪器干扰源调查

太原基准地震台数字化形变观测仪器伸缩仪和体应变仪记录的分钟值固体潮曲线上叠加有锯齿状的高频干扰,为探寻干扰源,对附近的抽水井、高压输电线、溶洞及煤矿进行调查分析,发现其对观测仪器的影响均不明显,认为与山洞下面可能存在的裂隙带有关。     

溶洞

溶洞（karst cave,cavern）是岩溶作用所形成的空洞的统称。国外洞穴工作者则专指人可进入者。溶洞按成因可分为包气带洞、饱水带洞和深部承压带洞等。包气带洞的形成过程是：从裂隙、落水洞和竖井下渗的水,     

西部地下水资源勘查的综合地球物理问题-以鄂尔多斯盆地白垩系地下水勘查为例

西部地下水资源勘查不再是单纯的地理、地质和水文方面的问题。由于地下水的深赋存性质，决定了西部地下水的勘查与油气勘探一样，是深层的地球物理问题。地下水研究所涉及的基础地质问题、地层的含水性问题和水质问题是目前地下水水文地质研究的关键。这三个问题的有效解决，必须依靠勘探地球物理方法技术的有效运用和新方法、新技术的研究开发。本文在阐述地下水水文地质研究现状和面临问题的同时，就目前地球物理勘探技术的发展水平和在西部的发展状况，以鄂尔多斯盆地地下水勘查为例，提出了利用已有物探资料为地下水勘查服务的地球物理解决方案，从理论方法上证明其可行性，并提出了建立示范区研究的必要性，以期对目前正兴起的西部水资源研究提供参考。     

桂地区页岩油气地球物理勘探现状及展望

“十三五”规划中桂地区页岩气基础地质调查地球物理勘探正有序开展。桂地区页岩油气地球物理勘探基础较薄弱,如何有效开展地球物理勘探是当前基础地质调查重要课题。着重阐述了桂周边地区页岩油气地球物理勘探研究现状,指出桂周边地区页岩油气地球物理勘探技术成熟并取得了进展性突破。基于桂地区与其周边地区页岩油气地质条件具有较好可比性,重点讨论了周边地区页岩油气地球物理勘探成功经验对桂地区页岩油气地球物理勘探工作开展的几点认识及展望。指出今后开展桂地区页岩油气地球物理勘探及评价项目中需要注意的几个研究方向,即稳健推广二维地震勘探、优先发展2.5维电磁勘探、加强系统物性测试与分析、重磁电震综合为终极目标,为实际勘探开展奠定理论基础。      

Application of a wide-field electromagnetic method to shale gas exploration in South China

In an effort to reduce the shale gas exploration risks and costs, we applied the wide-field electromagnetic method (WFEM), because of its strong anti-interference capability, high resolution, ability to conduct exploration at large depths, and high efficiency, to the Bayan Syncline in the South Huayuan block, Hunan Province. We collected rock samples and analyzed their resistivity and induced polarization (IP) and built A series of two-dimensional models for geological conditions to investigate the applicability of WFEM to different geological structures. We also analyzed the correlation between TOC of shale and the resistivity and IP ratio to determine the threshold for identifying target formations. We used WFEM to identify the underground structures and determine the distribution, depth, and thickness of the target strata. Resistivity, IP, and total organic carbon were used to evaluate the shale gas prospects and select favorable areas (sweet spots) for exploration and development. Subsequently, drilling in these areas proved the applicability of WFEM in shale gas exploration.     

沁水盆地北部煤层气富集区CSAMT勘探试验研究

在分析沁水盆地北部煤层气富集与地下水和地质构造之间的关系基础上,采用大地电磁法探测地下水分布以及有利和不利煤层气富集影响因素、间接探测煤层气相对富集区;根据煤层气富集地质模型设计了地球物理模型,利用有限单元法开展典型薄层模型正演模拟,讨论了探测方法的可行性;选择山西沁水盆地北部煤层气勘探区开展可控源音频大地电磁探测技术试验,结合已有地质、钻井及测井资料完成了试验资料的处理与解释;试验结果表明,利用可控源音频大地电磁法能有效获得地层电性结构,推断含水、富水区,结合煤层气有利富集地质条件和影响因素,可以实现间接预测煤层气的有利富集区.     

页岩气勘探中的地球物理方法综述及展望

地球物理方法是页岩气勘探中最有效、最准确的预测方法之一.在调研国内外利用地球物理方法勘探页岩气研究成果的基础上,分析总结了页岩气勘探中最有效的地震和测井法对页岩气的响应特征,讨论了常规油气勘探中已获得成功的电磁法、重磁勘探以及综合地球物理方法在页岩气勘探中的应用;对我国页岩气勘探技术的发展进行了展望,为我国页岩气勘探与开发提供参考.     

复杂地区油气地球物理勘探技术集成

随着我国油气勘探程度的不断提高,勘探难度不断加大.全国油气资源战略选区调查与评价项目历经六年,通过对深水海域、西部复杂山地、西藏高原、南方碳酸盐岩、火山岩覆盖区等几类典型地球物理勘探久攻不克的复杂地区开展地震、重磁电、综合地球物理勘探联合攻关,以及天然地震层析成像攻关实验,取得了长足进步,直接带动获得了一批有价值的油气...     

煤矿深部开采中的地球物理技术现状及展望

简要介绍了我国煤矿生产的发展趋势，说明地质构造及煤层顶、底板水问题是当前煤矿深部开采中所面临的主要地质问题.综合论述了煤矿深部开采中所用地球物理技术的发展现状，介绍了地震勘探技术、矿井直流电法、矿井瞬变电磁法及地质雷达等勘探技术的应用情况，并提出了综合地球物理勘探技术在煤矿深部开采中的发展趋势.     

西藏羌塘盆地的深部构造与含油气远景评价

羌塘盆地是目前国内石油勘探的热点地区之一,作者综合研究了羌塘盆地的地球物理、石油地质调查资料及INDEPTH-3深部调查结果,得出:1, 盆地内烃源层、储集层、盖层及其组合条件很好, 局部构造发育,有利于形成和保存油气藏,断裂不会成为致命问题,提出了今后工作的主要目的层为上三叠世-中侏罗系组成的中构造层;2,对盆地二级构造作了新的划分,否定羌中隆起,提出盆地表层的主要构造方向为北西-南东向,成“三凹三隆”及“一深凹”的地壳结构特征,其中主沉降带内部及其两侧是最有利的找油气远景地带;3,本区壳幔之间的相互作用较强,盆地北部火山及热活动多,对油气远景评价有较大影响,而盆地南部沉积厚度大,受深层热影响相对较小,是找油气的更有利的地段。4,强调查明深部地层物性、油气赋存状况,烃类物质的来源和上下构造符合情况是当务之急。重点是加强点上的调查和评价研究;5,提出不能轻视伦坡拉陆相第三系盆地找油前景,它可能汇聚有两侧海相地层的油气。     

塔里木盆地轮南奥陶系风化壳SYT法物性探测试验研究

ＳＹＴ型物性探测仪自从１９９２年石油系统使用之后,先后在陕北,华北,吉林,大庆油田取得了一定的试验效果,在仪器硬件和方法软件不断改进的基础上,在塔里木盆地轮南地区又进行了深为５７００余米的探测试验,其界面探测精度误差为０．５％～１．２％,在地面上直接解译奥灰顶界面深度,奥灰风化壳裂隙性岩溶发育程度,判译地下油气有等方面,无疑这将会大大降低对油气勘探投资的风险系数,塔里木盆地轮南奥灰风化壳ＳＹＴ法试     

综合物探方法在铝土矿勘查中的应用

区域地层为较稳定的沉积岩层,中二叠系梁山组含铝岩系广泛分布于区域上向斜构造内,为铝土矿的找矿奠定了物质基础.区内车盘向斜构造控制着铝土矿的分布,使探矿工作成为可能.由于铝土矿无明显的磁性、密度差异等物性特征,铝土矿的地球物理勘探仍然是盲区,单一的地球物理方法难以提取出其异常特征.本文阐述了综合利用音频大地电磁法(AMT)和直流电测深(DC)两种物探方法在沉积岩中查找铝土矿,并获得良好的效果.音频大地电磁测深法可以提供大尺度的岩性分布特征.直流电测深能准确的划分出地下介质层位的电阻率分布,且对细小异常的分辨能力强.据地质资料推测,目标矿层铝土矿位于石灰岩与砂泥岩分界面中.AMT能划分出分界面,但难以识别覆存其中的目标矿体,利用DC可查出该异常.结合钻孔资料可以验证异常,同时对比进行物探数据的处理和解释,这样的组合勘探方法对于深部找矿及后期的开发是行之有效的.