临清坳陷西部任县凸起基底电性结构研究及 地热开发建议

河北省任县地区地热资源具有储量丰富、埋深适宜、开发潜力大等优点。本文应用大地电磁测深法(MT法)对临清坳陷西部任县凸起深部地层结构进行探测研究,共布设了5条MT剖面,获得了216个测深点。通过对大地电磁测深点的处理及反演,获得了任县周边区域4km以浅电性结构模型。阻抗张量分解结果表明任县凸起浅部一维特征明显,深部二维特征增强,主构造方向以近南北向为主。任县凸起4km以浅电性结构差异明显,从浅到深电阻率逐渐升高,具有纵向分层结构,据此将研究区地层从上到下划分为第四系、第三系、石炭系-二叠系、寒武系-奥陶系,并勾画出各层顶、底面起伏情况。结合区域地质资料,认为任县地区地热开发有利区域位于研究区南东侧,目的层位以基岩裂隙岩溶热储为佳。     

太康隆起东段地热资源远景区调查评价与研究

应用大地电磁测深法(MT)对太康隆起东段深部地层结构及隐伏断裂进行探测研究,共布设了4条MT剖面,获得了97个测深点,并对所获得的MT数据的二维偏离度、构造走向等进行计算和分析,采用非线性共轭梯度(NLCG)二维反演方法对TE和TM模式的数据进行联合反演,得到了可靠的地下介质二维地电模型。研究结果表明,商丘凸起电性结构纵向上具有典型的分层特征,从上到下可分为三层,即低阻层-中高阻层-高阻层。根据该电性结构模型,结合研究区域重力、航磁、地震及区域地质资料,绘制了商丘凸起基岩地质图,同时根据深部基底隆起形成的高阻异常与区域地温场高值区具有较好的对应关系,据此圈定了2处地热异常远景区。     

利用综合物探方法寻找隐伏的富水古河道

利用综合物探方法在河北省磨窝煤矿成功地探测出隐伏的富水古河道,并确定了水井的最佳位置和深度,解决了矿区水源问题.根据岩石电性特征,提出了判别含水层含水性强、中、弱的电参数标志,据此确定了古河道的走向及边界位置.反演时,由于地层薄,利用ρs曲线划分岩层效果不明显,改用激发极化率η_s测深曲线分层,并配合ρs进行综合反演,所得结果与实际地质层位比较吻合.     

中条山铜矿某工区激发极化法三极测深及其三维反演效果

文章简单描述了时域激电法原理、技术和测区地质概况及岩(矿)石电性特征.单极-偶极装置测深电阻率和充电率二维反演模型能够有效地圈定电性体在纵向和横向的分布特点,依据二维测深数据进行三维反演可获得电阻率和充电率异常曲线图,推测了不同深度范围内断裂和主要岩性分界,极化体空间分布位置和走向,钻探验证见铜矿化于划分的激电异常带,激电二维测深及其数据三维反演取得了较好的地质效果.     

激电测深在江西某矿集区穹隆构造勘查中的应用

文章简述了激电测深在江西某矿集区穹隆构造勘查中的应用。通过在穹隆构造上布设剖面,开展大功率对称四极激电测深,结合矿集区岩矿石标本的电参数以及地质资料,对测深剖面进行了电阻率/极化率2.5维反演与推断解释,根据不同电性特征,成果大致反映了该区的地电结构分层情况,对该穹隆构造的地层单元界线划分有所体现,激电异常对深部寻找隐伏岩体具有一定地质指示意义。     

综合物探技术在桂西沉积型铝土矿勘查中的应用

桂西某沉积型铝土矿床成矿地质条件复杂、地形起伏较大、矿层厚薄不均匀等特点，传统的地面物探电法手段对铝土矿层的分辨率不高，勘查效果不理想。在综合分析测区地质条件、岩矿石物性等基础上，运用激电测井、井地激电测深和地震噪声成像等技术对铝土矿进行综合勘查。实践表明，激电测井提供的可靠岩矿层的电性参数，结合钻孔揭露的地层信息，可提高井地激电测深数据反演的针对性和深部分辨能力。同时，在复杂的地形条件下，地震噪声成像技术观测天然地震信号，野外施工方便，地震剖面成像清晰地呈现出水平带状低速层，而且低速层的位置与已知钻孔揭露的炭质层、铝土矿层基本对应。     

基于粒子群算法的GPR与电测深共同反演及等值现象消除

电测深曲线的同层等值现象普遍存在于观测误差范围内,地电断面的模型参数不同,而对应的电测深曲线却完全相同,给层状介质的电测深反演带来极大困扰。为消除电测深中等值现象,如实反映层状介质的各层电性参数、厚度等信息,这里提出一种改进的多种群粒子群反演算法,增加同等模型下包含探地雷达几何参数信息的新全局极值点,实现电性参数与几何参数的共同反演,消除单一电测深曲线的S等值现象。通过H型和A型三层电测深曲线的S等值现象数值算例,并将改进的多种群粒子群反演结果与标准粒子群进行了分析和对比。结果表明,加载了探地雷达几何参数信息的改进型多种群粒子群算法,能有效地消除等值现象,更准确地反演出地电模型的各层电性参数和几何参数。     

大地电磁测深在地热勘查中的应用研究

大地电磁测深法(AMT)作为一种传统的频率域测深法,在地热调查中应用广泛。本文基于大地电磁测深和静电α卡测量两种物探手段,对陕北某工区进行地热勘查研究,基于大地电磁测深资料,以石炭系-侏罗系碎屑岩裂隙地热水为重点,通过反演地电模型,结合地质、物性等资料,推测地层的空间展布形态、构造特征以及富水状态,研究结果显示：勘查区地层在横向上的展布比较平稳,地质构造较简单,电性层分布情况较明显。推断测区有两层含水层,上层为侏罗系地层含水层,取水深度约为200 m;下层为三叠系地层含水层,埋深在1 000～1 800 m左右,可作为取用地下水的主要层位。利用勘查成果可在测区拟定钻孔深度为1 800 m,确定合理取水段为上层侏罗系含水层和下层三叠系含水层。研究结论证明大地电磁测深在该地区具有较好的勘查效果。     

音频大地电磁测深法在新疆伊犁河谷区物探工作中的应用

新疆伊犁河谷区北依天山、南濒伊犁河,地势北高南低,由西北向南倾斜,地形复杂。为推断勘查区内地层岩性和含水层结构,采用音频大地电磁测深法进行物探工作,通过对钻孔资料进行对比验证显示,音频大地电磁测深法在该地区抗干扰能力强、信噪比大,曲线完整圆滑,分层能力较强,数据采集质量高,适宜于本测区水文地质勘探。利用EH4低频探头开展低频探测,有效勘探深度可达1 000 m,能够查明勘查区内伊犁河以南的大厚度第四系覆盖层。同时对区域内测井曲线进行统计,分析归纳出区内主要地层岩性的电性特征,其结果与特征剖面分析推断结果基本一致,利用剖面特征分析获取的地层电性特征可以作为剖面成果推断解释的依据。通过本次物探工作查明了区内地层电性变化特征,推断解释了第四系覆盖层岩性及其厚度,有效指导了区内钻孔布设工作,对解决当地长期以来饮用水困难的问题,具有重要社会意义。     

地面-坑道激电测深方法在山东玲珑断裂带深部找矿中的应用

在山东玲珑断裂带深部找矿中,考虑断裂带处在地电干扰和地形变化复杂地段,且深部地质体产状变化较大,仅依据半空间地面物探方法很难摸清地质体的展布形态,盲目布设钻孔会造成找矿成本的提高。为精确反演深部矿体的边界范围、走向及倾向,提高钻孔见矿率,降低找矿成本,在山东玲珑断裂带地面、坑道采用立体物探技术,试验通过布设多条方位不同的地-坑、坑-坑和地-地纵横激电中梯剖面和双向三极测深剖面,进行了二维电法剖面反演。在地面-坑道激电测深方法中,地面-坑道供电,坑道测量探测深度与坑道深度呈正相关,反映了深部巷道底板以下电阻率和极化率的分布状况,可以实现深地探测目的。由于地面-坑道供电,坑道测量装置处在半空间和全空间两个部分,需要采用"镜像法"和地下倾斜偶极源电流场特征对其装置系数k值重新推导,以反映坑道空间岩矿体真实电阻率的变化。坑道中梯剖面异常与单向三极剖面异常、双向三极电测深反演结果对应较好。经钻探验证,矿体分布与物探推断高极化体基本一致,为快速准确布设深部钻孔提供资料。     

重、磁、电联合反演在银额盆地定量解释中的应用

依据大地电磁测深连续二维反演结果初步确定构造与地层,通过综合分析区内物性特征给定地层与岩石的物性参数,建立正演地质一地球物理初始模型,在地质、钻井、地震资料约束下进行重、磁、电联合反演,不断修改地质一地球物理模型和大地电磁测深连续二维反演结果,使重、磁正演数据和实测数据拟合度达到最佳。在银额盆地构造与地层解释中的应用结果表明,重、磁、电联合反演可以有效克服单方法解释的多解性,准确识别地质层位,大大提高定量解释的精度。     

海洋物探方法在海上风电场勘察中的应用

海洋物探方法是海洋调查的主要方法,在海上风电地质勘察中得到了广泛的应用。在广东阳江沙扒海上风电场勘察中,通过浅地层剖面结合单道地震,查明了场区覆盖层厚度,绘制了基岩埋深图;采用多波束测深和侧扫声呐,并结合浅地层剖面探测和钻探取样成果查明了海底障碍物分布;通过浅地层剖面,初步查明了研究区浅层气分布范围;将海洋磁法成果绘制成研究区磁场等值线图。根据多波束测深、侧扫声呐、海洋磁法、浅地层剖面和单道地震等海洋物探方法特点,通过广东阳江沙扒海上风电项目,展示了应用海洋物探技术在海上风电勘察领域取得的成果。     

可控源音频大地电磁法在新疆某地面物探项目中的应用

骑马山上海紫园地面物探测量项目位于乌鲁木齐骑马山附近,为查明该项目区地质构造及岩层性质,运用可控源音频大地电磁法(CSAMT),在项目区指定剖面位置开展物探勘查。通过CSAMT方法探测地下2 000m以内电性分布特征,通过二维反演显示,CSAMT剖面反映电性特征明显,浅部地电变化频繁,深部电性层相对完整,通过电阻率梯度变化分别对浅部和深部进行了异常区域划分,通过多次采集,利用预处理软件可以进行圆滑曲线模拟,发现勘查区电磁干扰严重,对数据反演成图有较大影响,物探成果以定性参考为主,为地质工作勾画断层位置提供参考依据,不建议做定量解释使用。     

电反射系数法确定岩溶裂隙带的地质效果

对直流电测深曲线作电兵射系数转换,可以获得视电反射系数K,似直电阻率ρ_z和K的微分值K_D。因为视反射系数K与电性界面的真反射系数K_ij之间存在简单对应关系,所以K单支曲线及等值线断面、平面图均对电性差异较大的地层分界面有非常清晰的反映。本文主要介绍在山东滕南测区用电反射系数K资料,解释奥灰埋深、断层和圈定岩溶发育带所取得的显著地质效果。     

基于二维电测深数据作三维反演的基岩探测

在城市基岩面探测时,受到城市交通、电磁等严重干扰的制约,常选用直流电测深作为主要物探方法。二维电测深剖面沿测线排列电极,采集视电阻率数据后进行二维反演,用所获得剖面方向上的二维电阻率断面图像推断地质体的位置及产状。但由于复杂的实际情况并非适合二维反演条件(走向无限延展并与测线正交),二维反演会产生较大误差。为此,可试用测区多剖面二维电测深数据作三维反演,获得测区三维电阻率立体图像,推断地质体分布的空间形态。在山东某市地质调查中,布设点距50 m、线距为100 m电测深测网,采集二维对称四极测深数据。对该测区二维电极排列建立三维反演数据格式后,进行三维电阻率反演,获得测区三维电阻率图像,推断的基岩面与钻探验证基本一致。     

大地电磁数据三维反演技术在隐伏断裂勘察中的应用:以郯庐断裂宿迁段为例

应用音频大地电磁测深法(AMT)对郯庐断裂宿迁段隐伏断裂进行勘察研究,共布设3条AMT剖面,获得61个测深点,并对所获得的AMT数据进行电性主轴分析和维性分析,采用二维反演和三维反演算法,得到了可靠的地电模型。通过基于阻抗张量Groom-Bailey分解方法的电性主轴分析得到,从浅部到深部,电性主轴方向较为一致,约N60°E,这与浅层地质填图资料略有不同(浅表地质资料显示断裂走向约N20°E),这一角度推断为郯庐断裂主断裂或者其分支在地下的走向。应用基于相位张量分解的维性分析,得到郯庐断裂宿迁段在部分深度范围内表现出一定的三维特征,因此单纯采用传统的二维反演方法不能够准确反映地下构造信息,需要同时采用二维反演方法与更先进的三维反演方法对其进行建模来研究隐伏断裂带的产状信息。通过二维反演和三维反演结果对比看出,三维反演能全面反映断裂带的倾向、走向、延伸深度等信息,反演模型更为可靠。最后把三维反演模型垂直切片和水平切片分别与放射性元素探测剖面测得的氡元素异常曲线对比,也得到很好的对应。综上所述,大地电磁数据维性分析和电性主轴分析在隐伏断裂勘查中是非常必要的,对于复杂异常体,三维反演比二维反演能更加全面可靠地反映构造信息。     

云南腾冲火山构造区的电性结构特征及其地质意义

为配合科学钻探选址,在云南腾冲县城以北至固东镇之间沿东西向布设了4条可控源音频大地电磁测深剖面和2条大地电磁测深剖面,对6条剖面的电磁测深资料进行了预处理和二维反演,获得了6条剖面的电阻率模型.这些剖面具有的主要电性结构特征为:盆地地壳内存在2套低阻,其中浅部的低阻层沿南北向稳定存在,由含水(热水)的火山岩下部、花岗岩上部与花岗砂砾岩组成,构成了腾冲盆地的地热资源的热储层,其主要层位在300～1500 m范围内:深部的低阻体是作为热源的岩浆囊,位于马站一曲石乡之间的部分深12～30 km,东西宽25 km以上.以上电性特征为研究云南腾冲火山构造区岩浆和火山活动提供了地球物理依据.     

对称四极电测深曲线直接自动解释法

近年来,随着微机普及推广,水平层的电测深曲线的数字解释发展很快,已有不少反演方法。大多数方法都是采用最优化法拟合电阻率转换函数或ρ_s曲线来求解层参数。但最优化法必须事先给出层参数的初始值。在实际工作中,在缺乏地质和其他物探资料条件下要确切分层和给出层参数的初始值是比较困难的。而本文介绍的方法无需给出层参数的初始值,由程序自动分层,自动求得各层的电阻率及厚度。为了克服电测深曲     

济源-开封坳陷西南部电性结构研究及地热资源远景区预测

应用大地电磁测深(MT)法对济源-开封坳陷西南部深部地层结构和隐伏断裂进行探测研究,共布设了4条MT剖面,获得了84个测深点。通过对大地电磁测深数据的处理、分析和反演,获得了研究区内6 km以浅的二维地电结构模型。结合以往地震和区域地质资料,地层由上至下依次划分为第四系-新近系、古近系、三叠系、二叠系-石炭系、下古生界-元古界。推断了老鸦陈断裂F1与推断断裂F2的位置、产状,其中F1断裂西侧缺失古近系沉积,二者可能对新生代地层沉积厚度有明显的控制作用。认为研究区内有利热储层位应为新近系馆陶组及断裂交汇处附近的三叠系地层。     

鄂尔多斯盆地北缘巴音青格利地段盖层地电结构特征

通过对巴音青格利地段完成的可控源音频大地电磁测深(简称CSAMT)数据的约束反演处理,获得了沉积盖层的电性结构,结合钻孔资料的对比分析,大致查明区内由浅至深主要发育三层地电结构,上部相对高阻电性层主要与下白垩统对应,整体反映为北部与南部薄、中部厚的沉积分布特征;中部相对中低阻电性层主要与中侏罗统直罗组与延安组或延安组对应;下部相对高阻电性层主要与上三叠统延长组对应,小范围分布区内北部,整体反映为由东向西、由北向南倾伏。