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。     

矿井工作面底板异常立体电法测试试验研究

为准确预报矿井工作面底板异常体,依据并行电法技术原理,提出了构建三维测试系统,利用立体电法反演成像进行地质异常体及富水性解释的方法。根据两淮地区,矿井主要受奥陶纪灰岩水威胁的情况,建立了模拟工作面内部隐伏低阻异常特征的三维地电模型,探讨其立体电法探测地质异常体的可行性和有效性。仿真计算结果表明该技术对低阻异常具有较高的分辨能力。该方法应用于安徽某矿工作面东二B组采区,成功的探测出采区内1#陷落柱与裂隙发育范围及其含、导水性。     

中深部矿产资源勘探井中阵列激电方法研究

激发极化法具有观测参数多、观测装置灵活以及对电子导电矿物反应灵敏等特点，在矿产资源勘探中优势明显。为提高激电法对中深部矿产资源的探测能力，这里借助井地观测空间与钻孔揭露的地质信息，系统研究了井中激电阵列观测方法、正演模拟与反演成像技术。首先，设计了两种井中激电阵列观测方法；然后，推导了连续介质模型井中激电2.5维有限元正演模拟的理论公式，给出了井中激电多装置联合约束反演的线性方程；最后，对复杂地电模型的模拟数据和水槽实验数据进行反演试算，验证了本文研究的井中阵列激电法在中深部矿产资源勘探的可行性。     

点源二维有限元法在三电位电极系正演模拟中的应用

利用点源二维有限元法,针对二维地电模型,进行了三电位电极系视电阻率参数及比值参数的计算,对几种二维地电断面三电位电极系的视电阻率及比值参数的异常规律进行了探讨。这些研究结果,为实际勘探中复杂地电断面的异常解释打下了一定的理论基础,在利用比值参数进一步分辨复杂断面的电性异常方面作了有益的尝试。     

高密度电法在灰岩地区找水中的应用

通过对4种地电模型(单一正方体低阻地电模型、两个相邻低阻正方体地电模型、相邻低/高阻正方体地电模型、斜相邻低阻正方体地电模型)进行三极、二极、偶极等装置的正演计算,得出不同装置对低阻体的响应特征。结合工作实际,总结出不同岩溶形态的电剖面ρs曲线特征及ρs等值线平面、断面图等异常特征。对比野外施工常用的几种装置异常幅度及分辨能力等特征后,认为:野外施工时,一般采用温纳四极装置或三极装置探测地下水效果较为理想。通过湖南某高速公路服务区及广西某地大型果园的两个成功找水案例,说明高密度电法在灰岩地区找水中有显著效果。     

CSAMT在巴音戈壁盆地铀储层识别中的应用

在电磁法数值模拟中,正演模拟是认识各种地电条件下的大地电磁响应特征的良好途径,模型正演得到的结论,对于资料处理、反演、解释具有积极的指导作用。通过在巴音戈壁盆地开展可控源音频大地电磁测量(CSAMT),结合巴音戈壁盆地已知钻孔资料,建立了初始地电模型,进行模型正演计算得出正演数据,通过对正演数据进行反演计算,确定合理的反演模型和反演参数,提高资料反演的准确性,最后根据对实测数据的反演计算、资料解释、综合分析结果,推断研究区铀储层巴音戈壁组的空间展布特征,解释结果得到钻孔资料的验证,在砂岩型铀矿勘查中取得较好的效果。     

高密度电法三电位电极系装置勘察适用性研究

为了对比分析高密度电法三电位电极系α、β和γ排列针对工程中常见的基岩面、充水断层以及充填型地下空洞等类型地质体适用性的差异,首先建立相关地电模型进行正演模拟计算,并对计算电阻率进行加噪二维反演,再以工程应用实例进行验证和进一步讨论。正演与实例对比结果表明:β排列在地形等干扰条件较小时对充水断层以及充填型地下空洞分辨能力较强;α排列为基岩面探测最理想装置,而当存在一定地形等干扰条件时,α、γ排列应分别为地下空洞和近直立断层勘探的最佳装置。      

充水溶洞特征的高密度电阻率法反演分析研究

在高密度电法勘探中,不同性质的溶洞其反演电阻率特征有差异,溶洞为空洞时反演电阻率表现为高阻,充满水时表现则为低阻,而充水溶洞的电阻率反演特征很难判断。文章通过构建不同充水程度的溶洞模型进行正演模拟,利用最小二乘法对模型的地电断面进行反演,对比不同反演成像模型的地电响应特征。结果表明,充水溶洞的电阻率随溶洞充水量的增加而减小,低阻的范围随着水量的增加而不断扩大,其可分辨性强。野外探查资料进一步验证了模拟结果,所获得的认识对地下溶洞的电法探测分析具有一定的指导意义。      

火山岩地区地电提取法寻找隐伏铀铅锌矿

通过在江西乐安县相山地区开展地电提取法寻找火山岩型隐伏铀铅锌矿研究,得出利用地电提取测量法在该区寻找火山岩型隐伏铀铅锌矿是有效的。在此基础上,通过对异常特征及地质成矿背景条件的综合分析研究,构建了相山地区地质—地电提取综合找矿模型。利用该综合找矿模型,在外围区开展地电提取找矿预测工作,圈定有利找矿靶区7处。     

直流电测深法在沿海平原区地质填图中的应用——以苏北盆地连云港灌云地区为例

以苏北盆地平原区1∶5万灌云县、同兴街幅地质填图为例,在研究区内开展面积性电阻率测深勘探,辅以钻探、测井、地质钻孔联合剖面,浅层地震等方法,与电测深方法进行对比分析,突出该方法的经济性与有效性。利用电测深法获得了区内浅地表电性特征,为区内盐碱地的脱盐化提供依据;对区内地下水咸化特征进行了刻画,获得了区内咸淡水分布特征并对区域内淡水资源的利用提供指导;对区域基岩面特征及断裂构造特征进行划分,在区域东南角划分NE向淮阴—响水断裂。通过钻孔验证,认为直流电测深法在平原区地质填图中可以有效弥补钻孔密度的不足,是一种简单有效的勘探方法,值得在平原区地质填图中广泛应用。     

井地-高密度电法联合数值模拟研究

从点源场的边值问题出发,利用有限元推导了井地电法和高密度电法2.5维的详细解法,并编制了相应的程序。利用均匀半空间的地电模型进行了正演计算,并与地下真实电阻率进行了对比分析,验证了算法的正确性。在此基础上对均匀介质中存在对称高阻体和边缘高阻体的模型,进行正演模拟,分别得到其井地电法的视电阻率断面图和高密度电法的视电阻率断面图。结果表明,结合两种方法可以对地下存在的高阻异常体进行有效精确地探测。     

井中激发极化法在金牙金矿床普查中的应用

在金属矿普查和勘探中,井中激发极化法能帮助判断钻孔中已知矿化体或矿体的空间展布,特别是盲矿体。和地面激发极化法相比,该方法供电电极或测量电极接近矿体,加大了勘探深度和范围,且井中干扰较小,数据的信噪比高。金牙金矿床是典型的微细粒浸染型金矿床。由于该金矿床的空间展布的复杂性,在勘探过程中需要预测矿体的展布与形态。文章以金牙金矿床那元矿段ZK58811孔的井中激电为例,对激电测井与地-井方式方位测量的方法技术及资料解释作了说明。该矿床矿体受构造与岩性双重控制,矿床延伸较大,矿体形态复杂多变,地表覆盖着较厚的第四系沉积。通过井中激发极化法测量,较准确地推断了构造、矿体在钻孔四周的展布,为后续钻探设计提供依据,减少了探矿风险,加快了矿床勘查,证明井中激电在微细粒浸染型金矿勘查中的应用是可行的和有效的。     

Stoneley waves,radial waves,and method of measuring permeability and electroacoustic constant of saturated porous media

A two-mode method of measuring permeability and electroacoustic constant in the course of borehole logging is considered. The first mode is the Stoneley wave with its electroacoustic ratio; the second mode is the radial wave in the formation around the borehole with the electric field it generates. The radial wave enables one to measure the electroacoustic constant and the Stoneley wave, the electroacoustic ratio, linearly dependent on permeability. Using these measurements jointly enables one to find permeability of the porous medium. All formation evaluation can be reduced to an additional measurement of electric conductivity.     

点状不良地质体钻孔雷达响应特征的形状效应正演分析

针对钻孔地质雷达探测工作中常见的空洞、岩溶和地下埋藏物等点状不良地质体,利用时域有限差分数值模拟方法,对岩土体内不同形状和不同埋深的目标地质体进行了雷达响应正演模型研究,并分析了这些模型的实际分辨能力和应用条件。结果表明,对于不同的探测任务,应根据感兴趣目标体的几何尺寸、分辨率要求等来选择合适的天线频率;不同几何形状的点状不良地质体所呈现的雷达剖面形式各异,且雷达反射信号强弱也不同;同一频率天线其探测分辨能力随空洞埋藏深度而变化,同一埋深下,天线频率越高,高度分辨能力效果越好。研究结果可为钻孔雷达用于岩体工程勘察、灾害隐患探测提供模拟图像认知和数据判读支持     

从地球物理资料评价连云港市地震危险性与烈度小区划

根据江苏省连云港市对开发规划的紧迫要求,1985年进行了航空遥感和航空综合地球物理调查、地面电测深面积测量、微地震台网监视和井下土体横波速度测定。本文根据以上取得的实际资料并收集了历史地震资料,对连云港市地区地质构造稳定性进行评价。根据综合遥感和物探资料,将连云港约2000km²市区划分为四种地基类型,指出五个洪积层分区为工程宜地区,广泛分布的淤泥层区弱抗剪并有较大沉降率,淤泥层区当中的古河道和沙层区则有易沙土液化的潜在危险。对经济开发区按场地基水平加速度谱进行场地基和地震烈度小区划,指出I和II类地区具有优良工程地质条伯。本文还采用统计方法预测50年和100年五级地震发生概率。     

Research of electrical characteristics and prospecting rules of gold deposit in Wanrendong area of Guizhou Province

In order to explore the regularity between Wanrendong gold deposit and geophysical electrical characteristics and expand thoughts for Wanrendong gold deposit prospecting, the authors comprehensively investigated the electrical structural characteristics of Wanrendong gold mine area, through the introduction of geological and physical characteristics of Wanrendong gold deposit, as well as the CSAMT (controlled source audio magnetotelluric method) basic theory and the transitivity measurement work. The spatial distribution characteristics of gold deposit-related geologic body, structure, and alteration was identified, and the prospecting geophysical rules of gold deposit were summarized in this paper. The gold deposit was mostly distributed in the geophysical low resistance anomaly areas, or transition areas between high resistance and low resistance. This method proved to be effective and dependable after later borehole certification. These achievements could provide geophysical exploration method of gold-prospecting for Wamrendong gold deposit area or similar areas.     

吉林省四平辽源地区电法找水效果

本文以四平辽源地区利用电法寻找地下水为例,论述了电法异常曲线特征与地下水之间关系,总结了利用电阻率联合剖面法、激电法在地下水探测中的应用效果;指出了不同地质条件下地下水赋存的电性特征。     

贵州万人洞金矿电性特征及金矿找矿规律研究

为探索万人洞金矿与物探电性特征之间的规律,拓宽万人洞金矿找矿思路,通过介绍万人洞金矿区地质、物性特征及可控源音频大地电磁测深法(controlled source audio magnetotelluric method,CSAMT)工作原理,利用CSAMT及物性测量方法,对万人洞金矿区电性结构特征进行综合研究,查明了研究区与金矿相关的地质体、构造、矿化蚀变等空间分布特征,总结出金矿物探找矿规律: 金矿产出部位位于物探低阻异常带,或高、低阻过渡渐变带上,经后期钻孔验证,方法有效可靠。研究成果为万人洞金矿区或相关矿区金矿找矿提供物探方案。     

A diametral deformation method forin situ stress and rock property measurement

Summary Failure deformation of a borehole boundary in response to hydraulic loading via a plastic cylinder is directly related to both the initial stress state and the material properties of the ground. These relationships are utilized for determination ofin situ stress states and material properties of complex geological formations, including fractured hard rock and soft ductile media, by directly measuring diametral deformation of the borehole in relation to the applied pressure. This new method was first developed by means of finite element simulation models, and later confirmed by laboratory model studies. This method was then field tested in an outcropping of homogeneous sandstone and later applied to three underground geological formations: highly stratified shale, rock salt, and fractured green schist. Some of the results of these field applications are presented here to illustrate the validity and usefulness of this method, especially for complex ground where the conventional methods of overcoring and hydrofracturing may be ineffective. The instrumentation of this method involves a borehole probe which utilizes electrically powered hydraulic pumping and computerized data acquisition for rapid measurement and on-site analysis. The significance of the new method is its ability to obtain input data ofin situ stress states and material properties for finite element analysis of earth structures in complex ground.     

基于改进残差法的定向钻孔雷达三维成像算法

钻孔雷达是探地雷达的一种。传统的钻孔雷达可以确定目标地质体的深度,却无法判定目标地质体的精确方位;定向钻孔雷达不仅可以确定目标地质体的深度,还可以精确地确定目标地质体的方位。本文研究的定向钻孔雷达包括1个发射天线和4个接收天线。本研究通过增加移动窗口,进行窗口内的方位识别计算来实现残差法的改进。传统的残差法只能对一个目标进行方位识别;改进后的残差法可对井眼周围任意多个目标进行方位识别,并且利用4个接收天线所接收到波形的不同来确定目标地质体的精确方位,并开发了三维成像算法。最终利用模型得到合成数据,求得方位角,结合方位角进行三维成像,三维成像结果中井眼的正东方向和正南方向都有一个明显的异常,与原模型吻合良好。