物性勘探

岩石和矿物的物理性质,简称物性,涉及地球物理、采矿、工程等许多领域。不同的领域研究的物性内容也不相同。地球物理这个领域所说的物性就是指那些与形成地球物理场有关的岩石和矿物的物理性质,如弹性(岩矿的弹性波传播速度、衰减)、磁性(磁化率、磁化强度)、密度、电性(电阻率、极化率、介电常数)、导热性、放射性,以及能由这些参数推算出来的物性(例如孔隙度等)。     

基于模型约束逆建模的储层物性参数估计方法

在油气储层的预测工作中,储层物性参数估计是重要的组成部分,从弹性参数中准确地估计出储层物性参数有助于油气藏品质的评价。以岩石物理理论为基础,基于地震岩石物理建模理论,提出了一种模型约束的岩石物理逆建模方法。针对目标储层的岩石物理特点,通过地震岩石物理模型建立起弹性参数与储层物性参数之间的定量关系。根据这种关系在三维物性参数域中计算出输入的弹性参数的等值面,利用不同弹性参数的等值面的空间交会进行物性参数的估计。由于输入数据可能包含误差或不确定性,为此在估计方法中加入模型约束,增强估计方法的稳定性,减少估计结果的误差。通过模型数据进行试算证明了方法的准确性和稳定性。将本方法应用于实际工区数据,取得了较好的估计效果,证明方法具有一定的实用性。     

西藏甲玛矿区岩石物性统计及应用

西藏甲玛矿区作为冈底斯东段斑岩型铜矿带内最重要的大型矿床之一,岩石种类众多,不同地层及侵入岩的物性特征复杂多样。以往岩石物性工作由于缺乏足够的重视,岩石测定的种类不够全面,对甲玛矿区的岩石物性特征缺乏系统性和完整性的认识。本次在以往岩石物性资料分析的基础上,通过对甲玛矿区较为典型的6口钻孔岩心标本进行物性测定和统计分析,总结出矿区的岩石密度、磁性、电阻率和极化率特征,建立了矿区岩石—地质地球物理模型,为矿区后续开展地球物理工作提供可靠的依据。同时,利用本次岩石电性参数对矿区开展的大地电磁测深剖面上引起静态效应的测点进行了校正,为大地电磁测深剖面解释提供依据,并与钻孔资料进行了对比,取得了较好的勘探效果。     

龙门山构造带北段岩石物性研究

在岩矿物性的研究中,为了能有效顺利的开展工作,往往需要了解工作区域内岩石矿物之间的物性差异,包括岩石之间的电性差异、磁性差异、密度差异等。对岩石物理性质的研究不仅是物探工作中地球物理场及地质解译的基础,也是对岩石形成时的地质条件、气候条件等的反映。此次研究发现,龙门山构造带北段岩石物理性质方面有较强的差异,尤其是电阻率、磁化率、密度差异较大,可以进行电法、磁法、重力等方法勘探。了解了该区域的物性特征,可以辅助指导该区域的电法、电磁法、重磁法等勘探方法。在对岩石物性数据采集后,进行统计分析和相关分析,结合研究区的地质特征,分析研究区岩石物性分布情况以及岩石物性的主要影响因素。选择相关剖面与音频大地电磁测深(AMT)结果对比,发现两者近地表电阻率特征具有良好的对应关系,这也验证了岩石物性测试结果的准确性,这为在该区以后的物探测量及地质解释等方面能提供更好的依据。     

霍邱岩群物性参数特征

物性差异是地球物理勘探前提。"安徽省重要矿集区物性参数集成"对霍邱地区密度、磁化率、天然剩余磁化强度、电阻率、极化率进行补测和集成,从平面及纵向分析霍邱岩群物性变化,同时探讨物质成分变化与物性参数变化关系,总结霍邱岩群物性变化规律。适用于重力勘查、磁法勘查、电法勘查等地球物理勘查[1]。     

岩石物性与岩体结构物性研究进展

利用地球物理属性定量化研究岩体结构的成果在国内外较少见。由于风化和构造等原因,浅层岩石与一定范围内岩体的地球物理性质有很大的差别。本文从Archie公式出发介绍岩石物性研究现状,在岩体结构和工程物探研究的基础上,除了介绍岩体结构物性的概念和研究现状外,还分析了以岩心为约束条件下电阻率与波速联合的研究现状,初步探索后认为在工程上能用各种地球物理参数帮助精确描述岩体结构,因此岩体结构物性是一个新的研究方向。     

壳幔岩石矿物物性参数整合

为理解壳-幔物质密度、速度结构的地质意义,在历时数年的地质-地球物理综合解释工作成果的基础上,整合壳-幔岩石矿物物性参数资料,供地学工作者加深对中国大陆深层区域构造格架的认识.一般来说,随深度增加地壳、地幔和外核岩石矿物密度和速度有正相关的变化规律.从曲线图、柱状图、表格、构造层、岩石矿物多个角度阐述壳-幔岩石矿物物性参数的变化规律,提供综合解释地球内部物质组成的地质-地球物理基础资料.     

高温高压弹性波衰减的研究综述

阐述了弹性波衰减的研究成果 ,简单介绍了频谱振幅比法和干涉测量技术的弹性波测量方法 ,并分析了它们的优缺点。描述了引起弹性波衰减的原因 ,主要包括岩石颗粒边界的接触方式、岩石裂隙之间的流体和高温对弹性波衰减的影响。弹性波衰减的研究对于解释岩石的物理性质和地球内部的结构具有重要的地球物理意义。     

下五河岩群物性参数特征

物性差异是地球物理勘探前提,物性参数特征是物探方法选择及综合解释的重要依据。《安徽省重要矿集区物性参数集成》系统收集以往物性成果,从测试方法、测试精度、统计方法、岩(矿)石代表性、地质定名的准确性、空间分布合理性等方面进行评价,评价合格的物性参数参与加权统计,对下五河岩群密度、磁化率、天然剩余磁化强度、电阻率、极化率进行补测和集成。以"地质单元"为主线,按五河地区、凤阳地区、李楼地区、怀远地区分别统计五河岩群物性参数,且对不同地区相同岩性进行对比,分析不同地质背景的下五河岩群物性差异,探讨物质成分变化与物性参数变化关系,总结下五河岩群物性变化规律,描述物性特征与区域物探异常关系,并对"地质单元"进行加权统计,为该区地质科研、以往资料综合认识、地球物理勘探提供基础资料。     

若尔盖盆地岩石物性参数特征

若尔盖盆地是松潘一甘孜构造带的一个二级坳陷构造单元,是青藏高原重要的油气资源远景区之一.依据中石化勘探南方分公司2002年以来在该区进行的综合地球物理勘探等资料,分析总结了该区各时代地层和火成岩的声波速度、电阻率、密度、磁化率等岩石物理性质参数及特征.这些岩石物理参数既是分析认识该区地壳结构特征的基础,也是分析解释地球物理场观测数据的依据.     

岩矿石物性服务

物化探研究所物性实验室一直从事岩矿石物性的调查与研究 ,取得了大量的科研及生产成果 ,并积累了较先进的各种物性参数的测试设备。现承担地质大调查项目《全国岩石物性数据库建库》的公益性工作 ,已积累了河北、河南、山西、陕西、江西、宁夏等六省区 19万条区域岩矿石物性数据。以此为基础 ,物化探所物性实验室将继续服务于地质勘探事业 ,提供多方位的岩矿石物性服务。物性数据服务 :免费提供公益性物性数据。物性测试服务 :提供岩矿石规格化样品加工 ,物性参数 (电阻率、极化率、磁化率、剩磁强度及方向、密度、弹性波速等 )的测试。物…     

高温高压下岩石物性的研究

为了正确地解释地球物理的测量结果,必须系统地测量和研究岩石和矿石的物理性质,这是地球物理工作者熟知的事情。由于岩石物理性质是岩石的成分、结构、形成的环境和地质历史的客观反映,因此岩石物理性质的研究不仅仅应用于矿产的普查与勘探,在研究地球内部构造、地壳的地质演化和岩矿鉴定等许多方面都有着重要的用途。     

贵州主要岩石地层热物性参数特征及影响因素分析

岩石热物性是地表、地球内部温度分布及热传递研究不可缺少的参数,贵州乃至西南地区均尚未开展过系统性、区域性的岩石热物性参数研究工作。为给贵州及相邻区域开展地热、油气成藏以及岩土工程等研究工作提供依据和参考,本次采集了贵州主要地层的14种岩类,共计433件岩石样品,并进行热导率、比热容及热扩散率的测试,分析了不同岩石的热物性参数特征及影响因素。研究表明：贵州地区岩石热导率的实测平均值在1. 516±0. 264~5. 066±0. 521W/(m·K)之间,比热容的实测平均值在0. 272±0. 042~0. 603±0. 096kJ/(kg·℃)之间,热扩散系数的实测平均值在0. 752±0. 331~2. 854±0. 368mm2/s之间。区内岩石热物性与其矿物成分、结构、含水量等因素有关,其中,岩石年龄越老,热导率和热扩散系数越高;岩石的热导率和热扩散系数与高热导率矿物含量存在正相关关系,而比热容则相反;随着岩石中矿物颗粒粒度的增大,岩石热导率和热扩散系数也随之增加,而比热容与矿物颗粒粒度的关系则不明显;含水量对岩石的热物性影响较大,饱水条件下岩石的热导率比干燥条件下的热导率增加幅度在2%~17%,热扩散系数增加的幅度集中在1%~16%,而比热容则减少,减少幅度在3. 08%~21. 79%。     

蒙古国苏赫巴托尔—乌兰巴托—达兰扎达嘎德剖面岩石物性基本特征

为了深入认识与理解南北地震带北段和蒙古中部大陆强震孕育与发生的深部构造环境,在南北纵贯蒙古国全境的苏赫巴托尔—乌兰巴托—达兰扎达嘎德剖面上开展了大规模重磁测量及岩石样品采集。笔者系统地分析与总结了剖面上585块岩石样品的密度、磁化率和天然剩余磁化强度等物性参数。结果表明,整个剖面以火成岩为主,沉积岩为辅,仅有少量变质岩出露,且各岩石大类、类和亚类以及各年代地层之间,均存在着不同程度的密度与磁性差异。火成岩磁化率和天然剩余磁化强度分别具有3~5个数量级差异,密度变化范围较大;而沉积岩磁化率和天然剩余磁化强度相对较弱。一方面,物性差异为利用重磁测量开展剖面地壳结构的反演与研究奠定了基础;另一方面,这些物性参数为相关地球物理测量数据的反演与解释提供了重要约束。     

松辽盆地外围中生代盆地的岩石物性 ——以突泉盆地和乌兰盖盆地为例

系统采集突泉盆地、乌兰盖盆地的地层岩石物性标本,测试了密度、磁化率、剩磁及电阻率。研究发现,由于含油气盆地勘探目标层往往含泥质、炭质成分较多,采用常规的物性标本测试方法很难获得这类地层岩石真实的物性参数,特别是电性参数。通过井旁测井模型与岩心及测井曲线对比,证明井旁测深技术是一种获取地层电性参数的有效方法。结合前人物性研究资料与本次工作结果,系统地整理了突泉盆地、乌兰盖盆地地层岩石物性参数,建立了主要地层-物性柱,分析了盆地的地层岩石物性特征,为在该地区开展非震地球物理测量提供了基础性资料。     

隧道地震预报波场的有限元数值模拟

在勘探地球物理领域中,能快速、有效地数值模拟2D和3D的地震全波场,包括同时模拟P波、S波、面波多分量波场特征的软件并不是很多;但在结构力学领域中,已有多种成熟的多波多分量有限元数值模拟大型商用软件用于求解弹性本构方程,如ANSYS,PLAXIS等。从方程结构来看,弹性本构方程与完全弹性波动方程相比,只多一项对时间的一阶微分项--阻尼项。因此,调整合理的介质参数--Rayleigh系数,令阻尼项近似为0,弹性本构方程就蜕化为完全弹性波动方程。隧道地震波场是在岩体中传播,具有弹性参数较好、无常规地震勘探中覆盖层等低速带干扰等的优点,采用ANSYS软件对隧道地震波场进行数值模拟,研究了频散、阻尼与吸收边界等数值模拟的相关技术。针对介质吸收,比较了数值模拟中有无阻尼的时间记录和波场快照,对隧道地震预报来说,将阻尼系数设定为0是一种合理的假设;比较了实例中不同网格长度与频散的关系,当网格长度小于波长的1/π倍时,才能消除频散;通过由波方程的推导,引入了黏弹性边界条件,通过实例计算证明它可以有效地吸收边界反射;最后对隧道地震预报进行了实例计算,算例表明采用ANSYS软件可以有效地模拟隧道复杂地质条件下全波场的激发传播过程。     

繁昌火山岩盆地及周边地球物理场特征初析

应用1∶25000重力、地磁测量成果,以地质为基础、岩石物性为前提,论述了繁昌火山岩盆地及其周边的地球物理场空间展布总体特征,对重、磁异常进行了初步分析解释;经相关数据处理,依据水平导数极值、垂向导数零值等地球物理特征线,对控制本区构造格架的隐伏断裂、与矿产关系密切的岩浆岩等予以推断和圈定。     

一种基于物性数据的深部三维地质建模方法

地质采样信息不足是制约深部三维地质建模的重要因素, 深部物性探测数据由于其易于获取而能够有效形成可视化模型.结合这一特点, 在地质调查项目工作中探索出了一种基于物性探测数据的三维地质建模方法.它首先利用岩石样品物性测量实验数据提取出物性参数及其对应地质属性的映射关系, 然后将不同地球物理方法所获取到的物性数据进行综合建模并解释, 最后将解释后的可视化模型转换为地质三维模型.实践证明, 该方法能够针对性地解决项目中的一些深部地质三维建模问题.      

物理模拟法定量表征碎屑岩储层物性影响因素

碎屑岩储层物性与成岩作用密切相关,压实作用是成岩作用的重要组成部分,是储层物性降低的主要因素之一。为对地质历史时期压实作用条件下储层物性变化进行定量化表征,通过物理模拟实验,分别研究了在压实作用下不同地温条件和不同埋藏方式下砂岩储层孔隙度和渗透率的变化规律。研究结果表明:在砂岩物源相同,分选、磨圆类似的前提下,砂岩孔渗参数与地温均呈对数负相关关系,且地温梯度越高,孔渗参数随埋深的下降速率越大。即使是在相同的埋藏终止条件下,随着埋藏时间增加,岩石抗压能力会发生下降,骨架颗粒会趋于定向排列,从而导致岩石孔渗参数呈随埋藏时间增加呈对数减少。在不同的沉降过程条件下,即使处于同一地温场,并且埋藏终止状态相同,经历过构造抬升的砂岩物性明显要差于持续埋藏的砂岩物性。     

雷建设等参加2015年度秋季美国地球物理年会

<正>会议概况2015年12月14~18日,美国地球物理学会秋季会议(AGU Fall Meeting)在加利福尼亚州旧金山市召开。美国地球物理学会是一个非营利性的国际组织,其每年召开的会议也是国际地球物理领域规模最大也最有影响力的学术会议。本次会议涉及地球深部结构、地震学、构造地质、矿物和岩石学、地球化学和岩石学、生物地球科学、大地测量、全球环境变化、地磁和古地磁学、水文地质、地球与空间科学、地质灾害、浅层地球物理、海洋科学、磁性地球物理等专题,来自世界各地的科学家约20000人参加了本次盛会。