重力和磁力勘探进入新时期

评论了航空重力测量和航空磁测观测技术,认为重力和磁力勘探进入一个新时期的标志是:航空矢量磁测、全张量磁力梯度测量、航空重力测量、重力梯度测量和无人飞行器地球物理探测。     

综合物探在斑岩型银钼多金属矿勘查中的应用

地球物理勘查的每一种方法都存在多解性。为了提高解释结果的可靠性,充分发挥各方法的优势,使之取得地质上最佳勘查效果,在架子山地区矿床地质勘查中综合运用了高精度磁法、激电中梯测量和可控源音频电磁测深等地球物理勘探方法,取得了较好的勘查效果。经由钻孔验证,在765 m深度见矿厚度26 m,钼的最高品位5%。可控源音频大地电磁测深低阻带是良好的物探找矿标志,激电中梯的视充电率异常和高精度磁测梯度带也是找矿的重要标志。因此,CSAMT异常、视充电率异常和高精度磁测异常的组合是该区寻找深部银、钼隐伏矿体的重要物探标志。综合地球物理勘探方法的运用,在该区的矿产勘查中具有指导意义。     

航空重力探测目标发现率研究

航空重力测量相比地面测量可快速地完成区域性的重力数据采集。为在发现异常目标体的同时,高效、安全地完成航空重力测量,作者提出了一种新的目标体发现率的评价方式,指导最优化测量参数设计。通过可靠弱异常的判定标准定义目标体可发现的临界条件,确定目标体可发现概率。通过理论模型分析目标体参数(埋深、水平尺寸等)、测网间距和飞行高度对发现率的影响。绘制目标体发现率关于飞行高度、测线距和测点距的三维图像。     

二维微重力测量与目标发现率研究

随着测量仪器精度的提高,重力勘探正逐步走向微重力勘探阶段。与普通的重力测量相比,微重力测量虽然获得数据精度较高,探测到比较微弱的重力异常,但也容易受测量条件等可控因素的影响,降低了对异常体的发现率。以简单规则球体为理论模型,分别对影响目标体发现率的仪器因素、目标球体的模型因素、航空测量等因素作了初步研究。定性地给出了目标体发现率与各种影响因素之间的关系。并以理论模型模拟实测数据,体现出正确处理可控制因素对于实际工作的影响。     

水下物体磁探测线间距的影响因素

建立合理水下小目标磁探测线间距需以定量分析各种因素对其影响为基础。将水下小目标的磁场模型视为磁偶极子,建立水下小目标的磁场空间衰减规律。根据水下目标磁探测的原理及其工作背景,对目标磁距大小、仪器信噪比、地磁变化、日变影响、测船的定位误差等因素进行综合分析,得出磁力仪在探测某一已知物时的测线间距计算公式。     

滇西北香格里拉市红牛—红山铜矿勘查系统模型

滇西北红牛—红山铜矿床是义敦—沙鲁里岛弧上与晚白垩纪中酸性侵入体有关的典型的斑岩-矽卡岩-热液型铜矿床。本文通过对其成矿地质背景、矿床地质特征、矿化富集规律及成矿模式、矿床地球物理和地球化学特征的综合研究，建立了红牛—红山铜矿床的"大比例尺地质填图和综合研究+重力+激电和高精度磁测+土壤化探测+工程验证"组合勘查技术方法、"燕山晚期石英二长斑岩+接触带矽卡岩和层间破碎带矽卡岩+重力低异常+高磁异常+高视极化率和低视电阻率异常+Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au等元素综合异常"组合勘查模型。地质调查研究确定矿床成矿地质体和找矿地质体、矿化类型及其空间分布规律，建立矿床"四位一体"的成矿模式和区域-矿区地质找矿模型。区域中小比例尺的土壤化探测量确定区域找矿靶区，大比例尺土壤化探测量进一步缩小找矿靶区，逼近矿体赋存部位。矿区处于1∶5万土壤测量圈定的Cu-Pb-Zn-Mo-Au-Ag元素综合高异常区，1∶2.5万土壤测量圈出Cu-Pb-Zn-Ag-W元素综合异常面积较大、强度高、浓集中心明显、元素套合好，与矿区铜（铁）矿体赋存区域异常相对应。区域重力低异常区和正磁异常强度高区域是重要的找矿靶区，矿区大比例尺磁异常和激电异常区确定了矿体的空间位置和产状；矿区铜（铁）矿体赋存区为低视电阻率、高视极化率异常区，高精度磁测表现为正负磁异常相伴。矿区地质-地球化学-地球物理综合勘查模型对矿区深边部找矿起到重要的指导作用。     

航空物探技术

航空物探技术是地球物理勘探技术与航空技术的结合,近十年来由于航空技术、电子和计算机技术、勘探地球物理技术的飞速发展,航空物探技术在仪器设备、方法技术、成果解释和服务范围等方面,都得到了很大提高和发展。作为航空物探中的老方法航空磁测,继续保持旺盛的生命力和良好的前景。航空电磁测量近来得到较快发展,大有超过航磁测量之势。航空放射性（伽玛能谱）测量在地质和环境领域得到日益广泛的应用。航空重力测量开始加入航空物探测量生产行列,航空气测技术在继续研究。综合航空物探测量由于解决问题能力最强而得到迅速发展。航空物探测量工作的小型化、轻型化、自动化、智能化是这项技术今后的生长点。利用多参数、多分量的航空物探测量工作是航空物探技术的发展方向。进一步拓宽航空物探测量的领域是航空物探发展的又一重要内容。     

大地电磁法磁反射系数在深埋含锰地层调查中的应用 —以贵州松桃杨立掌锰矿床毗邻区的次级成锰槽盆为例

音频大地电磁法是深埋金属矿勘探中的一种常用物探方法,研究音频大地电磁对深埋、薄层锰矿的勘探效果具有重要的理论意义及实践价值。论文首先通过建立典型地电模型,完成了大地电磁正演模拟、反演计算及大地电磁的磁反射系数成像,从理论上提出磁反射系数可以提高大地电磁法的深部分辨率;然后以贵州松桃杨立掌锰矿床毗邻区的次级成锰槽盆为勘探对象,完成了横跨成锰槽盆的音频大地电磁勘探及资料处理,获得了沿测线方向的二维电阻率模型和磁反射系数成像等值线图;最后参考研究区物性资料及钻井柱状图,进行了电阻率模型与磁反射系数成像结果的地质地球物理综合解释。论文的研究成果说明,磁反射系数能够有效提高大地电磁法对深部电性层的划分能力,合理运用磁反射系数开展大地电磁多参数解释有利于提高大地电磁法的解释分辨率。     

无人直升机航磁测量系统集成及应用

笔者介绍了一种基于无人直升机平台的航磁测量系统的集成与应用。通过对无人直升机飞行平台的集成改装和飞行测试试验,成功将航空磁测传感器与无人直升机平台集成为无人直升机航磁测量系统。为验证系统的有效性,该系统先后完成了航磁补偿飞行和测区应用飞行。通过将实测飞行的数据绘制航磁异常等值线图与测区内以往地磁异常等值线图对比,结果显示两者反映的测区地磁场特征形态基本一致。无人直升机航磁测量系统为地形起伏、环境复杂的勘探区域开展航磁测量提供了一种高效、便捷的工作手段。     

喀拉通克铜镍矿物化探方法的应用效果

在1:20万航空磁测中仅发现小而弱的磁异常,在地表发现了铁帽,并在铁帽下发现了铜矿化的基性岩后,通过地表磁测,发现磁异常,经钻探发现了致密块状铜镍矿.选用重力、磁测、激发极化法及化探土壤测量等方法进行工作,获得明显的综合异常,指导了钻探工程的正确部署,钻到了工业矿体.     

基于S变换和瞬时旅行时属性的自动初至拾取方法研究

地震波走时拾取是地震资料前期处理过程中的一个重要步骤,同时也是后期层析成像方法中计算速度的重要依据。本文提出了一种新的自动初至拾取的方法,利用地震信号的瞬时旅行时属性进行地震波自动初至拾取,瞬时旅行时属性的计算包括两个独立但相关联的部分,首先通过S变换将地震信号转换到时频域,然后利用映射算子将时频域表征映像回时间域得到瞬时旅行时,从而实现自动拾取初至。理论模型和实际地震资料处理的结果表明,该方法可以有效地拾取地震波初至时间。     

逆冲推覆带储层波阻抗反演方法研究

由于在逆冲推覆带上主要发育逆冲断层,其上下盘层位重叠严重、由根部至顶部倾角变化大,影响储层建模的精度。针对这一问题,笔者以三维地震资料为基础,结合钻井资料,利用波阻抗反演技术实现逆冲推覆带的储层预测与评价。波阻抗反演的关键步骤是初始波阻抗模型的建立。通过上下盘分开、将断层转换为层位并与地层层位相融合的建模方法,有效提高了逆冲推覆带初始波阻抗模型的精度;采用上、下盘分开反演方案进行波阻抗反演;利用体融合的方法完成波阻抗反演。经已钻井验证,运用该方法进行的波阻抗反演准确度较高,为逆冲推覆带储层预测和目标评价奠定基础。     

基于L1正则化的地震谱反演方法

将L1正则化方法应用到地震谱反演的实现中,验证了谱反演方法在拓宽频谱宽度、提高分辨率上的可行性。对谱反演中L1正则化解的稀疏性和应用矩形窗造成结果不稳定的现象做了详细讨论,提出自动选择窗口长度进行谱反演的算法模式,并基于该模式对地震模型进行了试算。该方法有效地拓宽了数据的频谱宽度,提高了反射地震勘探的精度,为薄层的识别和更加复杂的地震勘探提供了一种新的思路。     

二价铁活化过硫酸盐去除水中苯胺

零价铁和硝基苯反应后生成二价铁和苯胺,而苯胺也是地下水污染物。硫酸根自由基具有强氧化性,可以降解苯胺。而二价铁可以活化过硫酸盐产生硫酸根自由基,进而去除苯胺。本文研究了二价铁浓度、过硫酸盐浓度、苯胺初始浓度、体系初始pH、反应温度等因素对二价铁活化过硫酸盐去除水中苯胺处理效率的影响。结果表明:1)Fe2+活化过硫酸盐生成SO-4·能快速并有效氧化降解苯胺,对于目标浓度为1 000 mg/L的苯胺而言,Fe2+浓度为3.3 mmol/L,Na2S2O8浓度为4.4 mmol/L时,对苯胺有较佳降解效果,苯胺的降解率为86.33%。2体系对较低浓度的苯胺降解效果较好,当污染物初始浓度由1 000 mg/L降低到500 mg/L和100 mg/L时,苯胺降解率由86.33%升高为90.27%和97.16%。3初始pH对苯胺的降解率影响较大,中性条件下(pH=7左右)降解率较好,高初始pH(pH=9,11)和低初始pH条件(pH=3,5)下均低于中性条件下苯胺的降解效率。4体系的温度变化对降解率影响不明显。     

内蒙古锡林郭勒盟布金黑铅锌矿床Ⅱ号矿脉地质特征及成矿预测

布金黑铅锌矿床为典型的中温热液脉型矿床,矿体呈脉状、透镜状产出于寿山沟组下段的变质砂板岩之中,其中Ⅱ号矿脉是该矿床主要的工业矿体,总体呈近EW向展布。通过矿区地质、矿化特征、磁法测量及OPIS计算机模拟,指出在断裂构造EW与NE方向转变的地带易成矿,且矿化体具有高极化率、高磁化率、高厚度和高品位特征。磁异常图表现为呈近东西向线性分布的磁异常水平一阶90°、135°导数等值线与近EW向断裂相对应,异常梯度大的区域对应断裂构造方向改变地带。OPIS预测图表明矿体的位置对应数据的高值的中心部位、中心部位附近,或位于断裂面距离变化较陡部位。据此,圈定了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四处外围找矿靶区及Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3三处深部找矿靶区,其中Ⅱ-2靶区已被验证。     

利用成像测井评价储层孔隙空间的二维非均质性

针对当前储层非均质性评价中表征方法单一、评价仅限于一维的研究现状,提出利用FMI成像测井评价储层井周二维孔隙空间非均质性的方法。通过比较目标储层的孔隙度频数分布曲线,从宏观上判断储层井周二维非均质性。选取合适的孔隙度二值化阈值,明确原、次生孔隙的所在位置。利用成像孔隙度谱将储层进行分类,判断目标储层的储集特性。利用储层非均质程度系数T定量评价储层井周二维非均质性。相比于利用常规测井识别裂缝、孔洞,通过FMI成像测井判断储层非均质性具有评价形式多样化、连续性、方位性、直观性和分辨率较高的优势,从而提高对储层非均质性的认知程度。     

基于自组织特征映射网络-随机森林模型的滑坡易发性评价

为深入探讨评价单元和非滑坡样本选取对滑坡易发性预测的影响,构建了一种基于自组织特征映射网络-随机森林模型的滑坡易发性评价模型。该模型针对栅格单元和斜坡单元在滑坡易发性评价中的不足,结合栅格单元和斜坡单元的相互关系,提出了滑坡易发性指数的优化计算方法。在此基础上,基于随机森林Tree Bagger分类器构建滑坡易发性评价模型,通过对比分析自组织特征映射网络和随机方法选取非滑坡样本对评价结果的影响,探讨自组织特征映射网络、随机森林和自组织特征映射网络-随机森林三种评价模型的有效性;将评价模型应用于大余县滑坡易发性评价。结果显示,随机森林模型和自组织特征映射网络-随机森林模型的预测精度较高,分别达到91.19%和94.94%,成功率曲线的AUC值分别为0.822和0.849,表明自组织特征映射网络-随机森林模型具有更高的预测率和成功率, 自组织特征映射网络聚类的预测精度虽然有限,但作为非滑坡样本的选择方法,能够有效提高随机森林模型的评价精度。     

Application of instantaneous amplitude gradient for ground penetrating radar signal analyses

Ground penetrating radar (GPR) is an effective geophysical method for environmental and engineering exploration. However, significant background interference occurs around most work sites, which increases the difficulty of analyzing and interpreting GPR profiles. For time-distance profile analyses, more accurate results can be obtained using the instantaneous parameters of the analytic signals. In this study, these instantaneous parameters are extracted and compared using 1D model waveform and 2D model strong interference profiles. The results show that the instantaneous amplitude gradient effectively reflects the model information, even under strong interference. The instantaneous amplitude gradient is applied to GPR survey data from a study site, and the results indicate that the technique reflects the underground structure information of the survey area. Drilling verification further confirms that the instantaneous amplitude gradient accurately reflects the underground structure information.     

航空重力梯度测量飞行姿态影响及误差校正

在石油和金属矿勘探中,相对于重力异常数据,航空重力梯度数据含有更多的高频信号成分,能更好的描述小的异常特征。为了得到地下异常体的真实重力梯度数据,需要全张量梯度测量数据中有效地去除飞机自身梯度值的影响。针对这一影响,提出线性的校正方法。考虑飞行姿态的改变引起的空间坐标系的变化,在校正过程中给出旋转矩阵和张量转换矩阵来实现坐标系的统一。通过模型实验分析了自身梯度值随姿态角变化情况,用实际梯度数据计算证明了该方法能够减小几个E的姿态误差,有效提高数据的精度。