AMT和MT数据频带拼接技术及其在地热资源勘探中的应用

音频大地电磁测深(AMT)和大地电磁测深(MT)的采集频段有所不同,探测的深度和分辨率也存在差异:AMT采集频段较高,探测深度小,分辨率高;MT采集频段低,探测深度大,分辨率低。在现阶段的深部资源勘探中,单独地使用AMT或者MT已很难达到目的,急需将二者的优点结合起来,兼顾浅部和深部的信息,提高纵向分辨率,为深部勘探提供更多的物探信息。鉴于此,基于MATLAB脚本语言编程实现了同点位AMT和MT数据的拼接,并对拼接后的数据进行二维反演,兼顾浅部分辨率和探测深度,在泸沽湖地区地热资源勘探中取得了良好的应用效果。     

新疆罗布泊盐湖深部钾盐找矿新进展

罗布泊是世界最大干盐湖之一,罗布泊超大型钾盐矿床从1995年发现至今,经历了找钾远景预测、勘查、系统科学研究、扩大找矿及开发利用快速推进的过程,浅部(200m以浅)钾盐资源量已基本查明,但没有一个穿透第四系的较深地质科学钻井。通过区域气候条件、盐类矿物分布、碎屑岩层储卤等方面与柴达木盆地西部的对比分析以及罗布泊地堑式断陷带储卤的发现,提出罗布泊深部具有钾盐成矿远景。在罗布泊罗北凹地西北部实施盐湖深部钾盐找矿第一深井(LDK01井),首次发现钾芒硝、钾锶矾、红钾铁盐等盐类矿物;在深部地层碎屑岩层中发现钾盐矿物钾石盐、光卤石等,地层中KCl含量高达2.86%,揭示地层深部存在低品位固体钾矿,确定为一种新类型钾矿,即碎屑岩型钾矿,为罗布泊深部钾盐找矿拓展了方向和空间;深层碎屑岩地层储集卤水,卤水KCl平均品位1.50%,揭示出罗布泊盐湖深部存在富钾卤水。重力探测发现罗布泊盆地西部发育次级凹地,初步确定凹地中心第四系沉积厚度大于1200m。结合地质分析,预测库鲁克塔格山前断陷盆地和罗北盆地为进一步寻找深部隐伏钾盐矿床的重要靶区。综合遥感、物探、物性特征等资料及研究成果,估算罗北凹地深部钾盐预测资源量为1.60×108t,并提出罗北凹地西部及附近区域的深部地层中还蕴藏有丰富的钾盐资源,罗布泊深部找钾潜力巨大。该成果对深化认识罗布泊盐湖的形成演化及满足钾肥生产企业大规模开发均具有重要意义。     

河北省怀来县颜家沟金矿隐伏矿体深部结构的MT探测

鉴于地表矿、浅部矿、易识别矿的日益减少,矿产勘查向隐伏矿、深部矿、难识别矿的方向发展,刘光鼎(1995)院士大力倡导应用地球物理方法寻找隐伏矿床,应用大地电磁法寻找隐伏矿体已取得显著成效。梁光河(2007)等在新疆哈密地区图拉尔根铜镍矿区开展MT探测,通过对所获异常的剖析,在该区发现厚大矿体。徐新学     

电磁测深技术在深部铁矿探测中的应用研究——以河南舞阳铁矿区为例

提要：本文介绍了采用可控源音频大地电磁测深（CSAMT）和瞬变电磁测深（TEM）在河南省舞阳王楼、小韩村两个铁山式矿区进行深部铁矿探测试验研究与找矿预测。试验研究表明,CSAMT和TEM电磁方法寻找隐伏沉积变质型铁矿是可行的。在同等地质条件下,线源TEM的有效探测深度最大,CSAMT的有效探测深度居中,中心回线TEM较弱;TEM方法受地表低阻体干扰影响较CSAMT方法大,但垂向分辨率优于CSAMT方法。在干扰较强的铁矿区采用CSAMT预测,以经山寺、小韩村、冷岗一带为中心,可能存在深部隐伏铁矿体,为整装勘查下一步工作部署提供了依据。     

综合物探在地面塌陷区探测中的应用

在某地面塌陷区探测中,为准确判定塌陷回填区内是否存在空洞,根据地质条件和现场状况,选用可控源音频大地电磁测深(CSAMT)和瞬变电磁法进行综合探测。对典型断面图上低阻异常特征的分析结果表明,两种探测方法结果一致,但各有特点:CSAMT法探测深度大,对异常区的判断较为准确,但分辨率相对较低;瞬变电磁法分辨率优于CSAMT,但探测深度较浅,受目标深度内介质的物性影响较大,且浅部有盲区。异常区钻孔验证结果显示,探测结果准确可靠,表明综合物探方法应用于塌陷回填区的探测是准确、有效的。     

超高密度电阻率法与音频大地电磁测深法对贵州普安某萤石矿区断层的探测效果

本文以贵州省普安县莲花山某调查区萤石成矿断层为研究重点,采用超高密度电阻率法和音频大地电磁测深法对同一断层进行了测量,查明了断层的平面分布情况和深部延伸情况,揭露出剖面峨眉山玄武岩组至茅口组“低阻-中阻-高阻”的三元分层电性结构。以峨眉山玄武岩组与茅口组接触带(蚀变体)的中阻特征为识别标志,结合断层延伸情况,推断出萤石矿体埋深范围,得到了钻孔验证。两种方法均对断层探测有较好的效果,也存在优劣势,超高密度电阻率法探测深度浅,测量精度高,但容易出现多种非目标体异常;音频大地电磁测深法探测深度深,但浅部分辨率较差,测量精度较低。实际工作中,应根据勘探目标的埋深情况选择合适的工作方法或综合两种方法,以达到更加可靠的物探解译成果。     

低阻覆盖层下深部富水区的TEM探测效果

浅部低阻层对瞬变电磁法探测信号具有屏蔽效应,特别是在有巨厚低阻覆盖层的地区,要完成较大深度的勘探任务,必须在施工和资料解释过程中采取相应的技术措施。在具有巨厚低阻覆盖层的华北地区,进行了瞬变电磁勘探施工技术和资料解释的试验研究,认为野外施工时需选择合适的回线尺寸和延时,以及采用尽可能大的发射功率以产生较高的信噪比;资料分析和解释过程中,采用拟MT的反演技术,突出异常。据此,在低阻层厚度达300m的地区完成了深550m富水区的定位探测工作,其富水性得到了钻探验证。结果说明,该探测方法可以完成受低阻覆盖层影响地区的找水探测任务。     

综合物探方法在琼中地区地下水勘查中的应用

物探方法是寻找地下水的重要勘查手段之一.在查明区域水文地质条件的基础上,本文采用音频大地电磁测深和高密度电阻率法对海南省琼中县榕木村花岗岩区深部赋水断裂破碎带的位置、深度、规模和产状特征进行了探测,结果表明:赋水断裂破碎带主要表现为"凹槽"状或"条带"状低阻异常;可以采用激电半衰时(Th)、偏离度(r)以及视电阻率(ρs)等参数进行断裂破碎带含水层位置判别.通过水文地质钻探揭露,含水层位置与物探解译结果基本一致,证明激电半衰时和偏离度以及视电阻率等参数可以较可靠地确定赋水构造的位置和深度.综合物探勘查方法为水文地质钻井孔位设计提供了有效技术支撑,可对在类似地区进行地下水探测提供参考.     

基于井中垂直磁场的可控源电磁法深部矿产探测研究

我国浅部可用矿产资源量日益枯竭,如何提高深部矿产探测效果是亟待解决的重要问题。然而对于深部资源的探测,受限于地面地球物理勘探技术的探测精度、深度以及抗干扰能力,传统的电磁法难以在地表准确探测到深部隐伏矿的有用信息。为提高可控源电磁法（CSEM）的分辨率,本文利用矿井作为接收电磁总场响应的测点位置,采集井中垂直磁场数据BZ,获取地下电导体三维空间分布信息。采用有限差分法正演研究不同矿井位置对异常体的正演响应,结果表明矿井越靠近地下异常体边界,响应越大。基于有限内存拟牛顿法（LBFGS）所实现的快速三维反演,进一步证实井中磁场数据可以有效提升对深部空间信息的识别。最后,井中磁场数据与地面磁场数据结合起来实施的联合反演,实现了从浅到深的高精度成像,为实际深部矿产勘探提供了理论支撑。     

柴达木盆地别勒滩地区断裂构造对深部卤水分布的控制作用研究

我国柴达木盆地蕴藏着丰富的盐湖资源,但随着开发程度的不断提高,浅部易开采的优质资源不断减少,给产业的可持续发展带来极大风险,走向深部成为必然选择.与浅部相比,盐湖深部以卤水矿为主,具有储层质量相对差、富水性弱且不稳定的特点,开采难度极大.本次研究在察尔汗盐湖别勒滩区块以张性断裂破碎带作为深部富水区勘查的突破口,综合利用遥感解译、重力测量、音频大地电磁测深等技术,查明了研究区断裂带的平面分布特征、储层的厚度变化规律和富水性,认识到在重点研究区深部上更新统储层中存在两个富水断裂带.在此基础上利用氡气异常特征定位断裂"集水廊道"的准确位置,并通过钻井和试采工作得到了证实.本研究不仅为别勒滩地区深部卤水矿的勘查和开采提供了重要依据,也丰富和完善了盐湖区深部卤水的断裂破碎带控矿理论.     

罗布泊低品位光卤石矿分布特点及其找矿规律探讨

罗布泊干盐湖位于新疆塔里木盆地东部。1995年以来,在罗布泊发现了超大型规模卤水钾盐矿床,卤水钾盐资源主要赋存于罗北凹地等盐系地层中。近年来调查发现,罗布泊分布有地堑式张性断陷带,不仅控制成钾凹地的形成,其本身也蕴藏有一定规模的固体钾盐资源。地球物理(EH-4)测量显示,断陷带深达1 000 m。在罗布泊盐湖演化过程中,断陷带内出现较小规模的洼地或盐湖,湖表水蒸发浓缩形成卤水,由于罗布泊地堑式断陷带长达30~50 km,向下延长深度可达1000 m,说明罗布泊断陷带内可以形成和储集一定规模的固体钾盐矿,成为今后罗布泊盐湖钾资源扩大找矿的新空间。     

Progress in the investigation of potash resources in western China

Through the study of the geological conditions of potash deposits in China from recent years, a new understanding of potash theories has arisen that appropriate Chinese geological features. Important progress and substantial breakthroughs have been gained in the direction and management of potash prospecting: (1) Important breakthroughs in continental potassium prospecting: The “Quaternary gravel type deep potassium rich brine metallogenic model in western Qaidam” ensures Quaternary deep potassium rich brine prospecting will grow new KCl resources by 350 Mt, providing a resource guarantee for meeting the Chinese demand for sylvite. (2) The Marine facies potash prospecting shows good prospects: the determination of the new type of Triassic polyhalite potash ore deposits in Sichuan provide an important scientific basis for the establishment of exploration planning and the selection of exploration target areas for polyhalite minerals in the Sichuan Basin; The “two-storey potash deposits model” in southwestern Yunnan has been confirmed, which indicates prospects for the exploration of potash in the deeper Marine facies in southwestern Yunnan are likely to be successful. The discovery of a high concentration of rich bromite salt and potash salt in the Paleogene of the Kuqa depression and the southwestern Tarim region provides strong support for the likelihood large-scale potash deposits exist in these regions.     

MT法在河北献县地区地热勘查中的应用

河北献县地热资源埋藏浅、温度高、储量大、开发潜力大,合理选择物探方法可以很好地确定靶区,圈定储热构造,减少因钻探位置不当带来的额外开发成本.本次勘查工作利用EH4连续电导率成像系统,采取单点进行大地电磁测深（MT）的数据采集方式,能够极大地降低地形因素的影响,由此保证了测量的精度.由于MT法探测深度的优势,其反演电阻率电性特征图能够很清晰地反映出地热田导水导热断裂构造的分布、产状.MT法在本次地下热源勘查工作中取得了很好的测量结果,成功圈定了地下热源的范围,为下一步的钻探工作提供了有力的技术支持.     

测井技术在柴达木盆地深层卤水勘查中的应用研究

测井技术一直以来普遍应用于煤田、天然气、淡水资源、石油、固体矿产等领域,取得了不少的成果及经验,但在深层卤水资源勘查中应用较少.通过分析研究"青海省冷湖镇马海地区深层卤水钾矿勘查"等诸多项目的测井成果,总结出三侧向电阻率、自然伽马、声波时差、自然电位等参数在新生代地层中的特征,发现普通测井方法在盐湖资源勘查中有很大的指导作用,是深层卤水资源勘查不可或缺的勘探方法.通过统计分析大量盆地内的测井资料,找出测井曲线的形态特征与单井层序之间的关系,然后使用定量识别来分析和验证自然伽马、声波时差等参数范围及曲线特征,总结出适合柴达木盆地深层卤水勘查的测井解释方法.     

腾格里地区盐湖的盐类沉积特征

腾格里沙漠122个盐湖分为石盐、石盐-芒硝、石盐-白钠镁矾及芒硝(石膏)4种类型。盐湖含盐系厚度一般4～9m,总体呈现下部为含盐碎屑沉积,上部以盐类沉积为主,构成储卤层,卤水赋存其中,由湖岸至湖心储卤层厚度增长。含卤层理渐小,卤水含KCl渐高。盐湖中矿物主要为碳酸盐矿物,以芒硝、石膏为主的硫酸盐矿物、石盐以及粘土矿物。盐湖卤水以晶间卤水为主。许多卤水含K+大于2g/L。K+含量最高的红盐池,平均含量达19.14g/L。对钾矿而言,在盐湖分布相对集中地区,有一定的综合开发利用前景。     

新疆罗布泊盐湖氢氧锶硫同位素地球化学及钾矿成矿物质来源

罗布泊罗北凹地第四系上部盐层中蕴藏丰富的卤水,卤水中则富含钾（ＫＣｌ平均品位为１．４０％）。文章通过对罗布泊卤水氢、氧、锶及硫同位素等分析及与塔里木盆地（河流）、柴达木盆地等地区对比研究,确定了罗布泊富钾卤水源于地表水,可能主要是塔里木盆地南北缘河流水;卤水中的硫钾等物质组分主要来源于南天山、塔里木盆地西北、西南部中新生代石膏钙芒硝石盐矿床或地层及其古代地层卤水。由于第四纪期间塔里木盆地西部抬升。     

Minerogenic Theory of the Superlarge Lop Nur Potash Deposit, Xinjiang, China

Located in the eastern part of the Tarim basin, Xinjiang, the Lop Nur was an ultimate water catchment area of the Tarim basin during the Quaternary. Through nearly ten years of investigation and research, the authors have found a superlarge brine potash deposit in the Luobei subbasitv—a secondary basin of the Lop Nur depression. The deposit has been mined now. On that basis, the authors propose new theories on the genesis of the potash rock deposit. In the tectonic and geomorphologic contexts, the Tarim basin lies in a “high mountain-deep basin” environment. At the beginning of the Quaternary, influenced by the neotectonic movement, the Lop Nur evolved into a “deep basin” in the Tarim basin. At the end of the middle Pleistocene, neotectonic migration began to take place in the interior of the Lop Nur and a new secondary deep basin—the Luobei subbasin—formed gradually. Despite its small area, it is actually the deepest subbasin in the Lop Nur depression, where brines of the Lop Nur Salt Lake gather and evaporate, thus providing materials for the formation of a superlarge brine potash rock deposit. With respect to the phenomenon of brine concentration and change with deepening of the lake, the authors propose a model of “high mountain-deep basin” tectonic migration for potash concentration. In the sedimentological context, the honeycomb-shaped voids developed in glauberite rock in the subbasin are good space for potash-rich brine accumulation. Study indicates that the deposition of glauberite requires recharge of calcium-rich water.In the Tarim area the calcium-rich water might come from deep formation water or oilfield water, and the river water recharging the Lop Nur Salt Lake was rich in sulfate radicals and other components; in addition, the climate in the area was very dry and the brine evaporated steadily, thus resulting in deposition of substantial amount of glauberite, potash accumulation in intercrystal brine and final formation of the potash deposit. Generally, potash formation in a salt lake undergoes a three-stage process of “carbonates→sulfates (gypsum and glauberite)→chlorides (halite etc.)”, but in the study area there only occurred a two-stage process of “carbonates→sulfates (gypsum and glauberite)”. The authors call this new geological phenomenon the “two-stage potash formation” model. In conclusion, the superlarge Lop Nur potash deposit is the result of combined “high mountain-deep basin” tectonism and “two-stage potash formation”.     

四川盆地海相深层富钾锂层系沉积演化规律及储卤层响应特征

随着国内钾锂盐需求不断增大,浅层盐湖卤水勘探开发技术趋于成熟,深层卤水资源已成为经济矿产目标。四川盆地在三叠系发育了面积广泛且巨厚的蒸发岩层,并赋存了优质且丰富的富钾锂卤水储层。针对以往岩相古地理“盐味”不足的特点,文章通过分析四川盆地蒸发岩分布规律、岩相古地理特征以及沉积演化,明确了膏盐盆的形成具有“多期多区”特征,揭示了三叠系嘉四段—雷三段重点成盐期的膏盐盆规模、分布、迁移规律;同时基于地质、测井资料,明确了四川盆地富钾锂卤水储层的地质和测井响应特征,认为四川盆地富钾锂卤水储层质量受层位、相带、孔隙类型的控制,表现出中-高伽马、低电阻率、高声波时差、低密度的耦合特征。研究成果将对国内外深层海相层系的富钾锂卤水储层勘探起到一定的指导意义。     

滇西南思茅盆地盐构造研究及找钾初探

滇西南思茅盆地是我国重要的含钾盐盆地,勐野井钾盐矿也是我国目前发现唯一的固体氯化钾盐矿床。本文通过综合分析滇西南成盐成钾的地质背景、古环境和构造演变、含盐(钾)地层的沉积建造特征、矿区勘探剖面的盐构造的形态、重力剖面和EH4测量电性断面,参照2500m、3000m的MK-1和MK-2基准井,推测了研究区的断裂构造、底辟构造,认为勐野井钾盐矿体是沿断裂由深部在挤压构造作用下底辟浅部揉扭流动至浅部地层中,并采用3D建模及可视化技术,建立了岩盐体在地下3D结构。利用"平衡剖面技术"的原理,示意深部岩盐体在拉张和挤压构造作用下,岩盐体沿断层塑流的过程,分析了形成各种底辟构造的动力机制。该研究拓展了滇西南思茅盆地的找盐(钾)思路,为思茅盆地未来找钾和勐野井钾盐矿的后期开发具有参考意义。