地震CT技术在城市地质勘察中的应用研究

本文通过应用地震层析成像（cT）技术,对跨孔成像法采集得到的初至波走时,用基于最短路径法的弯曲射线追踪正演和基于LSQR算法的反演技术进行处理。与测井资料联合解释,得到井间波速分布图,对井控范围内的地层构造和地基注浆效果进行了研究,最终得到断裂构造带和人防空洞的分布。认为地震cT在进行城市环境地质调查与评价、浅层工程地质勘察时,能够解决地层岩性和构造的复杂性,对目标环境进行准确预测,在城市环境地质研究和基础设施建设中起重要作用,对促进城市地球物理勘察技术的发展有重要意义。     

AMT地形影响与带地形反演研究

通过设计1组二维不同宽度、不同坡度的峰谷综合地形模型,分别从极化模式、不同频率、测点位置、山顶宽度、地形落差、地形坡度、相位曲线7个方面来研究总结山区不同起伏地形对AMT资料的影响程度和畸变特征,发现TM模式较TE模式更容易受到地形影响;起伏地形对AMT响应的高频部分影响较小,而在低频部分地形影响较大,某一测点不同频点的视电阻率和相位是对应趋肤深度水平范围内所有地形的综合影响,并非仅仅是该测点附近单一山峰或山谷的影响;山顶测点较山谷测点更容易受到影响,且山顶越窄、地形落差越大、地形越陡,影响越大。此外,文章还通过对比理论模型的不带地形和带地形2D＿TE模式反演结果,发现带地形的二维反演可以有效地消除地形影响,并对实测AMT资料开展带地形的二维反演,结果显示带地形的二维反演可以有效消除虚假高低阻异常,改善了“挂面条”现象,与3口钻孔的见锰层位对应较好。     

隆尧地裂缝调查中的物探关键技术

针对华北平原地裂缝的调查工作已有多年,而隆尧地裂缝发育规模大、灾害程度严重。为剖析其所在地层的结构,揭示其成生发展的主控因素,研究对其有最优响应特征的物探关键技术,在有地裂缝出露的东店马村开展了可控震源地震法、α杯累积测氡法、电磁波探地雷达法、多道瞬态瑞利面波法。优选出前三种调查隆尧地裂缝的物探关键技术。此类以关键技术组合为主的综合物探手段,为研究隆尧地裂缝成因机制提供了确凿的地球物理论证资料和科学依据。     

二维地震和高密度电阻率测深揭示雄安新区浅部三维地质结构特征

雄安新区位于冀中平原中部,地下结构具有新生界地层厚度大、成层性好、构造活动相对稳定的显著特点。为精细刻画浅层地质结构,查明断裂构造特征,提高浅部探测精度,本次研究采用二维地震和高密度电阻率测深结合的方法,取得了重要进展,主要包括：(1)精细刻画了工作区200 m以浅深度范围内地层结构和断裂构造空间展布特征;(2)构建了三维可视化地质结构模型,直观展示了调查区新生界地层起伏形态和主要断裂构造空间分布;(3)分析总结了城镇化高干扰背景环境下地球物理方法的探测深度、横纵向分辨率、目标体响应特征和适用性等。本次研究有效支撑和服务了雄安新区的规划、建设以及地下空间开发利用,对大厚度沉积盆地城市地下空间的地球物理探测具有借鉴意义。     

应用绕射波寻找隐伏地裂缝

此研究提出一种准确、快捷且方便的方法以研究隐伏地裂缝的分布及其随深度变化的特征。通过分析发现隐伏地裂缝的发育状况符合绕射波的基本原理,利用理论公式推算出绕射波的时距曲线方程,使用正演法分析绕射波的形态及其特性。最后使用实际的单炮记录等地质资料应用该方法识别隐伏地裂缝的位置及发育状况。     

电震联合法在涪陵裂隙溶洞调查中的应用研究

涪陵页岩气勘查开发区内地层以碳酸盐岩为主,地下存在裂隙、溶洞、暗河等是该区要识别、防范的重要地质隐患。本文分析了音频大地电磁法（AMT）探测和浅层纵波反射地震勘探法的特点,明确了不同方法对裂隙溶洞调查的优缺点,认为电震联合裂隙溶洞调查的方法是获得区内异常构造与电阻率、波阻抗对应关系的有效途径。通过两个应用实例,解析区内地下500 m深的地层、地质构造和裂隙溶洞水的赋存规律,勘探结果可靠,展示综合物探对碳酸盐岩岩溶地层的研究能力,推进西南岩溶缺水区物探找水技术的发展,使基础地质调查广泛应用于涪陵页岩气勘查开发及远景规划,社会效益显著。      

西宁盆地北西缘南门峡—台子地区断裂构造地球物理探测

为开展青海省东部城市重点地区水文地质、环境地质和工程地质综合调查评价,查明重点地区地层结构和地质构造,进行地球物理特征参数研究,采用EH-4音频大地电磁法和二维地震勘探两种技术方法探测西宁盆地北西缘南门峡—台子地区断裂构造空间展布特征。探测结果查明了南门峡—台子地区发育倾向NW,倾角约65°的硖门逆冲推覆断裂;河谷内远离山前发育规模较小的两条裂隙,推断与南门峡走滑断裂相关。与此同时,总结了南门峡—台子地区地层岩性、视电阻率和地震反射波波速之间的响应特征。硖门逆冲推覆断裂经钻孔取芯验证,与物探勘查成果吻合,钻孔内发育多处断层破碎带,穿透新元古界花石山群克素尔组结晶灰岩。