综合地球物理方法对金矿深部找矿靶区的验证

联合采用浅层地震、瞬变电磁测深、大地电磁测深3种地球物理勘查技术,本文对黑龙江乌拉嘎金矿深部找矿靶区进行了验证.针对矿区复杂的施工条件,改进了数据果集和处理方法,取得了多种地球物理资料相互约束的满意效果,为优选深部找矿靶位,进而实施钻探工程验证提供了依据.     

综合地球物理方法在某金多金属矿区找矿中的应用

某金多金属矿区地表矿化痕迹较多,矿化体和围岩物性差异明显,为了准确查明区内矿体的空间分布以及控矿构造,在该区实施了对称四极装置的激电扫面和EH4连续电导率测深工作.激电测量获得了总体呈NE走向、与地表矿带对应的中高视电阻率(?s)及中高视极化率(?s)矿化异常带.异常带西窄东宽,矿化集中在测区327°向测线800～1350 m处;在与已知矿体对应的?s-2高极化率激电异常开展的EH4测深工作结果进一步确定了深部成矿潜力:含矿构造延深可达500 m,具有低阻异常特征,倾角近直立.激电扫面和EH4测深相结合的综合物探方法在该区达到了查明矿体分布规律、控矿构造的目的,是有效的多金属矿找矿方法之一.     

综合地球物理勘探快速获取城市待建区浅部三维地质特征:以成都市天府新区独角兽岛为例

尽管在城市中使用地球物理方法进行探测会受到复杂人文干扰、施工场地有限的挑战,但是相比于昂贵且具有破坏性的钻孔勘探,在城市采用无损的地球物理勘探带来的好处还是远远超出了其限制.本文以成都市天府新区独角兽岛为试验区,在提前了解其地质背景和研究区工况现状的前提下,采用地质雷达、高密度电阻率法组合地球物理方法,对试验区1 km2的面积开展了综合地球物理勘探,地质雷达主要用于30 m以浅的地质结构精细分层,高密度电阻率法重点对30～100 m深的地层进行约束分层.为了提高分层精度,测点及地表起伏形态通过RTK测量控制,最终通过综合地球物理信息、RTK测量信息和钻孔信息,快速获取了试验区100 m以浅的三维地质特征,为正在开展的独角兽岛地下空间规划及施工建设提供了重要的基础资料.     

基于综合地球物理方法的覆盖型岩溶发育规律研究——以徐州地区为例

采用综合地球物理方法对徐州地区的覆盖型岩溶区进行调查,研究岩溶发育的地球物理场特征及平面分布规律.基于综合地球物理解释成果进行分类统计,实现研究区内岩溶发育规律的定量分析.研究表明,在覆盖型岩溶区调查中综合利用多种物探方法,能够相互补充和验证,可以有效地查明基岩埋深及起伏特征、覆盖层结构、断裂构造、岩溶破碎带及具有一定规模的溶洞.通过地球物理统计分析,徐州地区马家沟组和张夏组岩溶发育极强,岩溶破碎带占比在25%以上;三山子组和炒米店组岩溶发育强,岩溶破碎带占比在10%左右,废黄河断裂带对主要可溶岩地层的岩溶发育具有明显的控制和影响作用.徐州地区岩溶发育与埋藏深度呈反向相关关系,即岩溶发育总体上具有随深度增加而逐渐减弱的趋势,岩溶在30～40 m深度最为发育,岩溶破碎带占比可达11%以上,在80 m深度占比减少至约3%.综合地球物理探测与统计分析结果经钻探资料证实较为可靠,很好地说明了在覆盖型岩溶发育规律研究中基于综合地球物理方法的探测与统计分析的有效性.     

中浅层构造裂隙型地热资源勘查中的综合地球物理方法——以苏南地区为例

苏南地区中浅层构造裂隙型地热资源丰富,是一种潜力巨大的清洁能源.本文从区域地质及物性资料入手,综合运用重力、磁法、电法、测温、测氡多种地球物理方法,通过多元物探信息融合,从热源、通道、储层、盖层四个方面开展地热地质条件研究.区域重力与面积性电测深资料揭示研究区属于隆、凹相间构造,表明中生代以来上地幔热动力作用强烈,具备寻找地热资源的有利构造条件.区内磁法异常平静、单调,不存在隐伏岩体等附加热源,地热主要来自地球内部自然增温.可控源音频大地电磁法资料揭示区内北东向与北西向断裂发育,其中北西向断裂具有张扭性质,规模及切割深度大,伴生浅表地温及放射性氡异常,是导水、导热的重要通道和控热构造.面积性电测深资料显示区内三叠系青龙组灰岩广泛分布,成为良好的裂隙-岩溶含水热储层,第四系松散层及白垩系浦口组厚度大,导热率低,有利于热储层蓄热增温,为理想的地热盖层.在对研究区源、通、储、盖四个要素进行综合研究的基础上确定了地热井位置RSQ1.经钻探验证,RSQ1井钻遇地层及构造情况与物探推断结果基本吻合,水量及水温参数均满足设计要求,充分说明综合地球物理方法在苏南地区中浅层构造裂隙型地热资源勘查中的有效...     

综合地球物理方法在水源区环境地质调查中的应用研究——以丹江口水库为例

丹江口水库以上的汉江流域是南水北调中线核心水源区,地下水调查是水源区环境地质调查的重要组成部分,笔者采用综合地球物理方法对地下水调查进行研究,研究结果表明:高密度电法在圈定隐伏断裂、地层岩性、岩溶发育区效果明显,反演电阻率可以优化垂直激发场计算;地面磁共振方法能够弥补高密度电法对地下水分辨率低的缺点,精细刻画地下水文地质特征,为构建水源区地下水格架提供参考依据.同时,笔者探索了高密度电法与地面磁共振方法的地球物理方法组合在水资源调查中的优越性.     

隐伏活断层的综合地球物理勘探方法——以青川县城区活断层为例

汶川8.0级特大地震,使青川县城区遭受了严重的破坏,并且出现了条带状破坏增高异常现象,灾后的恢复重建工作受到隐伏断裂、山体变形、强烈的余震活动等因素的制约,尤其是通过城区的隐伏活断层,开展地球物理定位工作,查明其展布的位置势在必行.在此次青川县城区活断层定位过程中采用了综合地球物理勘探方法,查明了北东向的平武-青川断裂隐伏段城区内的展布情况,并根据其解泽成果进行了探槽的开挖验证,确定了主干断裂及其分支断裂的具体通过位置,为灾后的恢复重建工作提供了科学依据.     

一种适合多源地球物理数据三维可视化的快速空间索引技术

识别复杂地质条件下的地质构造,常需要融合多种地球物理探测技术的数据进行分析,应用地球物理数据三维可视化技术可以更好地解释复杂的地质现象,传统的可视化方法由于缺乏对多源地球物理数据一体化的存储管理与索引机制,使得在对大范围多源地球物理数据进行空间局部更加精细可视化时的效率很低.为了更有效地洞察研究区域的地下构造,本文研究了适合多源地球物理数据三维可视化技术的快速空间索引技术.首先根据各类地球物理数据空间分布特点,提出了一种改进的四叉树结构,用于建立对多源地球物理数据一体化存储与管理.接着利用该数据结构,文章现实了多源地球物理数据快速空间查询的机制.将此结构和机制服务于大规模多源地球物理数据精细尺度下的三维可视化,提高对特定空间范围的局部多源地球物理数据动态可视化的效率.最后给出了该数据结构下空间查询与可视化的效率分析,并通过实验对整个算法的效率进行了验证.实验表明,通过建立相应的索引机制,可在大规模多源地球物理数据条件下更高效地展示任意位置岩矿石多个物理特性之间的空间关系,为多源地球物理数据的三维可视化提供技术支撑.     

根据地球物理和地震学资料的综合分析研究震源区形成的规律性(以北天山为例)

根据各种参数综合,利用地震学标志和表征地壳深部构造的地球物理标志,以北天山为例,在北纬41°30′-43°30′和东经75°00′-80°00′地区范围内划出15×15 km的网格单元,总数为448元区.研究了强震震源区形成规律,分出的地区与山脉、盆地和深部断裂分布相比较后得到的结果表明,多数情况下它们与已知地质构造相一致.观测到优势趋向地区界面的断裂破坏.列出了6个地震活动区的21种地震学和地球物理参数的平均标准值.根据弹性强度和能量参数,昆格-外伊犁是楔形状异常不均匀区.震情参数和应力形变状态参数组合证实坚固体的存在并强烈地积累能量.在外伊犁和阿拉木图地区,参数μ和nb几乎与昆格区相同,而参数μ、h、1gw、YM、HP、GPS在北面从昆格向阿拉木图平缓地减小,表明这些地区范围内地球动力学状态和昆格区相同,但强度偏低.在科克沙勒表现出与昆格地区有明显差异的地球动力学参数,优势的地球动力学状态为水平剪切.列举资料可以识别出有高强度特性的刚性不均匀中心区,并表现出地震活动性的最大应力状态.根据地震-地球物理资料综合,用主分量方法估计地壳的地震势.地震过程的物理数学模型表示为X1=0.74K-10.52;X1=0.21M+0.30YM+0.26HP+0.34N+0.28μ+0.51lgw+0.48h-0.35c;K1=0.28M+0.41YM+0.35HP+0.46N+0.39μ+0.671gw+0.65h-0.48c+14.2.K1为最大可能地震震级;X1为综合特征量的第一分量值.解释得到的资料可以指出,反映系统主方向的第一分量可用莫霍面温度愈高、地壳厚度愈厚、地面地形愈高来解释.在这种情况下,地壳应力比较大,地震能量源和地震活动层的厚度增加,弱地震活动性也增加.得到的结果可用于解决地震危险性评估的实际任务.根据各种参数综合,可以识别出地震发生区.     

综合地球物理方法在山前隐伏断裂探测中的应用——以巍山—长山南坡断裂为例

针对探测山前隐伏断裂复杂困难的特点,以巍山—长山南坡断裂为例,采用浅层地震勘探和高密度电法勘探等地球物理方法并结合钻孔联合地质剖面资料,对巍山—长山南坡断裂的隐伏段的准确位置和活动性进行研究,确定断层的准确位置和产状等。研究结果表明,巍山—长山南坡断裂在唐山市区的隐伏段为S倾的正断层,倾角约78°,断距约3 m,上断点埋深约19 m;该断裂在市区的隐伏段为中更新世断裂,晚更新世以来不活动。     

湖泊沉积物XRF元素连续扫描与常规ICP-OES分析结果的对比及校正--以兹格塘错为例

岩芯X荧光光谱扫描仪(XRF)可以无需破坏样品,直接通过对剖开岩芯表面扫描获知沉积物的元素化学组成,但目前少有关于XRF连续扫描方法测试结果精度和准确性的研究.本文以高原封闭咸水湖泊兹格塘错湖相沉积岩芯为研究对象,利用XRF方法进行了高分辨率连续扫描,同时在岩芯不同层位选取了60个样品利用ICP-OES方法进行元素测定...     

断层横向构造在逆冲型地震破裂中的作用——以汶川地震小鱼洞断层为例

大地震破裂大多由横向构造(如阶区、弯曲和分叉)所分割的多个段落组成.2008年5·12汶川地震破裂沿北东走向上穿过了多个横向构造部位,特别在震中北东45 km的位置,小鱼洞断层、北川断层和彭灌断层三者之间呈现复杂的断裂切割相交关系.复杂断层几何结构对破裂的扩展是有抑制还是促进的作用？在相交的断裂段之间是否存在最优的破裂顺序？本文以库仑应力分析为手段,探讨在汶川同震破裂初始30 s内,破裂在多分支断裂中选择扩展路径时的可能应力相互作用.库仑应力分析显示:如果北川断层先发生破裂,其滑动对小鱼洞断层和彭灌断层均产生强烈负应力的抑制作用,而彭灌断层的滑动却反而对小鱼洞断层和北川断层浅部有强烈正应力的促进作用.因此,从准静态应力分析角度,彭灌断层先于北川断层发生破裂的可能性较大,这一破裂顺序与小鱼洞断层参与同震破裂过程的事实相符.此外,小鱼洞断层在链接北川和彭灌断层的同震位移中可能起到桥梁作用,但非静态应力的影响.横向构造在逆冲型地震破裂扩展过程中起到的牵引作用使得逆冲型地震破裂能够比走滑型地震跨越更宽的阶区.横向构造是逆冲断裂带内广泛发育的构成单元,因此在地震危险性分析的最大潜在震级测算中应该考虑其作用.