新型AGRSS航空伽玛能谱测量系统设计及其性能测试

新型AGRSS航空伽玛能谱测量系统(简称AGRSS)采用自主开发的数字化多道分析器和数据通讯技术,实现了对航空伽玛能谱测量过程中航放数据的采集与控制,并且系统的设计易于维护和升级.文中详细介绍了AGRSS系统的组成、主要性能指标,校准与测试等方面的内容.AGRSS系统主要包括3箱Na I(Tl)晶体,航空伽玛能谱多道分析器和通讯接口、航空物探综合测量收录系统、电源分配器和辅助设备等.对AGRSS进行长时间测量和试验区测试飞行,测试了其性能.测试结果表明,该系统的技术指标达到或优于航空伽玛能谱测量规范要求,其性能稳定、具有较好的一致性,采集的数据信息可信.成功研发的AGRSS航空伽玛能谱测量系统可以在地质填图、区域地质研究和寻找放射性矿产方面发挥其特有的作用.     

动力三角翼平台航磁测量系统及其在卡拉塔格勘查区的应用

航空磁法是航空物探常用的测量方法之一,具有探测深度大、效率高、成本低等优点.为满足地质填图与矿产勘查对大比例尺高精度磁测资料的需要,本次将AARC510航磁补偿和收录系统与高精度CS-VL铯光泵磁力仪搭载于动力三角翼平台上,集成了一套灵活、高效、经济、高精度的航磁测量系统.通过对卡拉塔格勘查区获得的数据的质量评价,验证了该测量系统采集、补偿数据的能力.通过对比分析勘查区航空磁测数据与地表地质和地面磁测结果,验证了利用该航磁测量系统进行区域性磁法测量的可行性和可靠性.通过解析延拓、水平梯度及斜导数等位场数据处理方法,分析了勘查区磁性构造等特征,认为勘查区发育的小规模高磁异常主要为浅源异常;区内磁性构造线主要以北西向为主,部分北东向断裂与北西向断裂切割,局部伴生的许多小规模、延伸短的构造线,推测为在构造—岩浆活动中形成的次级断裂构造或侵入岩体与围岩的接触带.     

地面伽玛能谱在仁差盆地找矿中的应用

在充分研究测区的地质及地球物理特征的基础上。,采用地面伽玛能谱进行勘查,查明了工作区的放射性特征,并划分了三个成矿远景片,充分体现了地面伽玛能谱测量比总量测量的优越性。     

吊舱式直升机频率域电磁系统性能及应用效果

IMPULSE系统是2003年2月从加拿大Scintrex公司引进的吊舱式直升机频率域电磁、磁综合系统.该系统采用新型的宽带技术,数字化程度较高,系统较为灵活,尤其适合于地形较为复杂地区的矿产和水工环勘查工作.目前该系统已经完成了飞行试验和4个测区的试生产测量工作,并在地下煤火勘查、矿产勘查等方面取得了明显的效果,实践证明该系统在地质和水工环勘查中具有良好的应用前景.     

松科2井东孔营城组高放射性异常层测井响应特征及成因初探

松科2井东孔是松辽盆地科学钻探工程的主体钻孔,按照计划在全井段进行地球物理测井资料采集,为深部资源勘探及白垩纪古气候、古环境研究提供准确和全面的地球物理信息.在诸多测井方法中,自然伽马测井和自然伽马能谱测井能够测量地层的天然放射性强度和铀、钍、钾元素含量等参数,被有效地应用于放射性矿床勘查,尤其是铀资源的勘查与研究;电阻率、声波、密度和中子测井等常规测井和核磁共振成像、电阻率成像、元素俘获谱测井等特殊测井能够获取地层岩性和物性参数等信息,为铀矿勘查提供有力支持.本文利用松科2井东孔自然伽马测井资料来识别高放射性异常层;基于常规测井与特殊测井资料,结合前人的地质研究成果,分析放射性异常层的特征和成因.核测井曲线指示营城组存在两段高放射性异常层,深度分别为3096.8~3102.8 m（I号层）、3168.3~3170.9 m（Ⅱ号层）.I号层自然伽马值最高达360 API,铀含量范围20.5~29.3 ppm,综合测井和岩心资料判断该层为砾岩,具有铀成矿潜力;分析表明,构造条件和后生改造作用是影响I号层铀富集的关键因素,推测断裂-火山活动和盆地抬升剥蚀为含铀地下水及油气运移至I号层提供了通道,油气的后生还原作用最终导致了I号异常层的铀富集.Ⅱ号层自然伽马值最高达250API,钍含量22.4~37.3 ppm,铀含量5.9~11.0 ppm,为集块熔岩及凝灰岩,高放射性异常可能是高钍含量的流纹质成分和粘土矿物对铀的吸附作用导致的.松科2井东孔营城组高放射性异常层具有埋藏深度深、铀含量高等特点,表明松辽盆地深部具有找铀矿前景.     

基于放射性地球物理的深部砂岩型铀矿化信息提取技术

为了构建深部砂岩型铀矿化信息提取技术,本文论述了基于放射性地球物理方法提取深部铀矿化信息的理论基础,采用氡异常二维栅格衬度、分形滤波、氡与计算氡比值等方法对我国二连盆地及准噶尔盆地实测土壤氡浓度数据进行了处理,同时,应用证据权重法,集成地质、土壤氡、车载伽马全谱、航空伽马能谱等成矿有利信息图层,开展了多元信息定量化提取技术应用研究,通过数据处理,表层信息得到了有效压制,排除了氡异常的漂移或假异常,处理后的异常信息与矿体在地表的垂直投影及控矿构造正相关,为我国北方深部砂岩型铀矿找矿工作提供了技术支撑.     

随钻方位伽马测井仪器设计及试验

方位伽马测量仪是钻井行业普遍应用的一种重要的随钻测井仪器.随钻方位伽马测井仪器能在钻井过程中有效测量地层的放射性强度,为钻井工程提供方位地质参数、区分原状地层的岩性,进而为地质导向提供地层信息.本文依托随钻伽马测井基本方法原理,简要探讨了随钻方位伽马探测器的设计方法,基于探测器安装剖面的建模条件,采用MATLAB软件详细计算了不同尺度晶体在不同钻井速度下的仪器性能指标,通过理论计算和实验验证了设计的正确性和可行性,在此基础上,阐述了随钻伽马井下测量仪器的刻度方法.现场实际应用证明,该仪器在国内地质导向系统中取得了良好的应用效果.     

黑龙江下嘎来奥伊河上游铅锌多金属矿航空电磁异常特征及找矿意义

在黑龙江下嘎来奥伊河上游铅锌多金属矿区应用VTEM系统开展航空瞬变电磁、航磁测量,对比分析航空瞬变电磁dB/dt、时间常数、视电阻率及航磁ΔT、反演视磁化率特征与已知矿体地质特征的关系,探索航空瞬变电磁、航磁测量在该类型矿床的探测效果.结果表明航空瞬变电磁、航磁异常与已知矿体吻合度高,在已知铅锌矿体位置,航空瞬变电磁dB/dt呈明显单峰异常,时间常数为高值区,视电阻率为低值区;在已知铁矿体位置,航磁异常明显,反演视磁化率为高值区.总结该矿床航空瞬变电磁、航磁异常特征,建立找矿标志,进行找矿预测,有效地指导了下一步外围找矿工作.本次研究为在大兴安岭高覆盖地区寻找同类多金属矿产提供了一种高效的勘查方法.     

深度视电阻率成像在航空瞬变电磁法探测矿体的研究及应用

深度视电阻率成像是航空瞬变电磁法中数据处理及分析的重要过程,能够提供具有参考价值的导体深度、垂向延伸等信息,并能准确提供每条航空瞬变电磁测量系统测线上的一维层状介质视导电率结构断面.而航空瞬变电磁法作为一种先进的地球物理勘探技术,近年来在国外多金属矿产勘查中应用效果显著.本文简要介绍了视电阻率的分析处理方法,以几组不同导体的MAXWELL板状模型为例,计算一维视电阻率深度,得到直观的视电阻率深度成像图.此项技术首次在黄土坡矿床开展测量试验的处理中,获得良好的效果,加快了航空瞬变电磁法的处理工作进程.     

模糊综合评判在航空伽玛能谱参数解释评价中的应用

利用模糊综合评判模型搭建航空伽玛能谱参数与铀矿化富集有利程度的定量评价关系,突破了传统上航空伽玛能谱测量数据多用于勾划等值图/比值图进行定性分析解释的局限,为进一步提取航空伽玛能谱测量数据所蕴涵的铀矿地质找矿信息提供了新的研究思路,对铀成矿有利区位进行了有效预测。     

我国磁法勘探的研究与进展

简要概述了我国磁法勘探50年来的研究与进展，主要包括：地面、航空与海洋磁测工作，磁力仪研制与生产，磁异常处理与转换技术，磁异常解释理论与方法，岩石磁性研究，磁法勘探在基础地质研究、固体矿产勘查、油气勘查和其他领域中的应用．     

基于时频分析的中子非弹性散射伽马能谱反演方法

本文针对脉冲中子多循环发射过程中测量的非弹伽马能谱受俘获能谱干扰,引起的油水区分度小的问题,提出了利用时间谱和能谱结合获取纯净非弹伽马能谱的方法.通过蒙特卡罗方法建立C/O仪器数值计算模型,模拟不同井眼和地层条件下的伽马时间谱,分析了井眼和地层对伽马能谱的贡献,对比了俘获伽马时间谱理论计算结果和模拟结果,同时利用某油田刻度井实测数据,验证该方法在评价含油饱和度的可靠性.结果 表明:井眼条件是影响伽马能谱的主控因素;利用理论计算的脉冲区内俘获密度和数值模拟结果一致;采用该方法处理某油田刻度井实测数据,C/O对油、水差异反应更加灵敏度,油水动态范围提高;最终实测井数据也验证了该方法的准确性.     

航空磁测飞行高度的初步研究

随着航空磁测勘查系统的进步,数据处理解释水平的提高以及航空磁测应用领域的不断拓宽,1994年颁布的航空磁测技术规范中对飞行高度的要求需要根据当前航空磁测的技术与应用实际情况进行调整.本文从理论上分析了二度体和三度体模型磁异常与航空磁测飞行高度的关系,结果表明,可以通过适当加密测线增大测量比例尺的方式,弥补由于提高飞行高度而损失的弱磁异常信息,这对在我国西部地形复杂地区开展航空磁测具有指导意义.     

羌塘盆地双湖地区侏罗系岩石物性特征

双湖地区是羌塘盆地最具油气资源潜力的地区之一,然而目前对于该区域侏罗系岩石物性参数特征的研究相对缺乏.本文系统采集了该地区侏罗系岩石物性样品,开展了自然伽马能谱、电阻率、极化率和磁化率等分析,总结了各地层物性参数特征,并根据其统计结果建立了侏罗纪地层物性综合柱状图,为下一步非震地球物理石油勘探提供了基础资料.结果表明,研究区侏罗纪地层碎屑岩层具有高放射性、磁化率及极化率与低电阻率的特征,而碳酸盐岩层具有高电阻率和低放射性、磁化率及极化率的特征.侏罗系各地层的物性参数存在明显差异,自下而上存在3个密度界面,分别是下侏罗统曲色组与中侏罗统色哇组之间、中侏罗统色哇组与莎巧木组之间以及中侏罗统布曲组与夏里组之间.其中,电阻率总体表现出"下低、上高",而极化率和自然伽马能谱数值总体呈现"下高、上低"的特征,从地层磁性方面来看,中侏罗统布曲组与上侏罗统索瓦组地层一般呈弱磁或无磁性,而下侏罗统曲色组、中侏罗统色哇组、莎巧木组和夏里组地层磁性较高.此外,下侏罗统曲色组与中侏罗统色哇组呈低阻、低密度的特征,具备开展大地电磁测深和重力测量勘探的物性前提条件;中侏罗统布曲组呈低放射性、低极化率、低磁化率和高电阻率的特征,具备开展重、磁异常和放射性勘探的物性条件.     

重力梯度张量分量频率域转换处理方法

航空重力梯度测量作为一种高效快速和高分辨率勘探手段,在固体矿产资源勘查和油气勘探中发挥着日益重要的作用.目前,商用部分张量航空重力梯度测量系统和研制中的一下代超导航空重力梯度测量系统仅能测量重力梯度张量中的部分张量分量或分量组合,不利于后续地质解释和测量成果应用.本文基于重力位微分的频率域通用公式,针对Falcon部分张量重力梯度测量系统,以重力位为纽带,建立了重力梯度张量分量频率域转换公式,实现了基于平面观测数据的重力梯度张量分量快速转换处理算法,通过理论模型试验证明了算法的正确性和有效性.     

元素俘获能谱测井标准谱测量与模拟(英文)

为了解决目前元素俘获能谱测井解释中,根据原始测量谱难以准确获得各个元素产额的困难,本文建立了一套先进的测量元素俘获伽马能谱实验方法,首次获得了硅、钙和铁等10种元素的标准俘获伽马能谱;并利用蒙托卡罗方法在同样条件下模拟得到了上述10种元素的标准模拟俘获伽马能谱。将这两种方式获得的元素标准俘获伽马能谱与国际原子能机构核数据中心数据进行对比分析,从中确定了可用于实际元素俘获能谱测井解谱计算的硅、钙和铁等10种元素的俘获伽马能谱。这一结果有效解决了元素俘获能谱测井资料处理过程中由原始测量谱到各元素产额转换过程中的关键技术难点,可有效提高元素产额的计算精度。     

鄂尔多斯盆地典型地区放射性异常特征及其地质意义

长期以来,鄂尔多斯盆地油、气、煤、铀(浅部)作为单一矿产研究成果虽多,但对其共存特征和共生成藏机制研究较少,也缺乏对盆地深部铀富集特征研究.而对多种能源矿产同盆共存关系、共生规律深入研究,将会促进盆地重要矿产综合预测和协同开发.以大量的地球物理测井资料、地质资料为基础,从该区的高伽马异常入手,研究伽马异常展布特征.通过对所取33件岩心样进行放射性元素含量测试分析,结果表明在本区自然伽马异常增高是由于铀元素增加而引起,而铀元素的富集主要是由于盆地中铀的活化和聚集引起.在对放射性异常认识的基础上,通过鄂尔多斯盆地内油、气、煤、铀4种矿产同盆共存的现实以及成藏(矿)机理研究表明,盆地内放射性铀与油、气、煤的成藏(矿)具有一定的相互促进作用,为多种能源协同勘探提供了重要的理论依据.     

基于伽马能谱的元素测井发展历程及技术展望

随着对油气勘探开发的不断深入,勘探对象复杂,给测井解释评价带来极大的挑战.基于伽马能谱的元素测井是通过测量地层元素自发产生或中子源激发的次生伽马能谱,利用谱解析方法获得地层元素含量,为复杂储层测井评价提供一种有效手段.本文全面归纳总结了伽马元素能谱测井的发展历程,认为其可分为四个大的阶段:自然伽马能谱测井、地球化学测井、元素俘获能谱测井和基于脉冲中子源的元素能谱测井;并对其测井技术进行展望,认为基于伽马能谱的元素测井应遵循"三多"发展趋势,即:多功能仪器设计、多参数成果解释和多方位近钻头测量.     

基于Monte-Carlo模拟的元素俘获能谱测井中元素谱特征分析（英文）

为了使用简易的方法获取可靠的单元素伽马能谱,本文针对元素俘获能谱测井仪器单元素中子伽马能谱的获取进行了仿真模拟计算,包括中子源的选择、地层模型的设计以及探测器的布置。采用Monte Carlo方法中具有代表性的MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code System)程序模拟了Am-Be中子源产生的中子经过慢化后与地层元素发生热中子俘获反应的中子和光子的输运过程,记录了元素的特征γ射线和伽马能谱,获得的了十种元素的中子俘获伽马能谱。经过对比分析,模拟计算结果与斯伦贝谢公司公布的单元素标准γ能谱在特征峰位位置及谱形变化方面具有很好的一致性,且主要特征峰位所在的位置与国际原子能机构核数据中心数据一致,用实际测量谱验证表明了利用该方法获得的中子伽马能谱具有较强的实用性,对于元素俘获能谱测井数据处理的深化研究具有一定的实用价值,同时也为其他类型元素测井仪器数据处理提供了重要的借鉴意义。     

基于曲波变换的航空电磁数据调平方法研究

航空电磁法由于高效和高精度的特点广泛应用于地质填图、矿产资源、地下水、及环境与工程等勘查.然而,航空电磁系统处于动态环境,噪声影响严重,航空电磁数据处理至关重要.航空电磁数据噪声除随机成分外,还包括有各种效应引起的畸变,数据去噪需要依据噪声特征进行处理.航空电磁数据调平是航空电磁数据处理中至关重要的步骤,它能有效去除数据中由飞机飞行条件变化导致系统状态变化而产生的异常.传统的调平方法由于效率较低、易产生数据畸变等受到限制.为了克服这些局限性,我们提出一种基于曲波变换的数据调平方法.该方法得益于曲波变换多尺度和多方向性特征,可以有效地提取数据中的调平误差并予以去除.与此同时,利用该方法我们可以对非规则测区数据进行直接调平,无需进行测区分割,显著提高调平效率和普适性.为了检验本文曲波变换调平方法的有效性,我们将其应用于理论数据以及在爱尔兰Waterford地区实测的航电数据调平.实验结果表明该方法有效地去除调平误差的同时很好地保留有用信号.