测井技术的应用及其在科学钻探研究中的意义

测井技术是从上世纪20年代发展起来,60年代渐趋成熟,现已被广泛应用于油田、煤田等地质勘探工作中.上世纪开始的DSDP(深海钻探)、ODP(大洋钻探)I、CDP(国际大陆科学钻探计划)、KTB(德国的大陆科学钻探计划)等项目采用测井曲线研究古环境、古气候,确定地层性质等方面取得了进展,极大的拓展了地球物理测井在地质上的应用范围,使测井技术由油气、煤炭测井的地层分析上升到测井地质的成因研究,也渗透到提取古气候信息的领域上.我们在柴达木盆地盐湖科学钻探工程中也采用了测井技术,旨在通过与岩芯多指标对比分析,探索应用其指示意义测井技术在石油、盐类资源普查及古环境研究中.     

台湾车笼埔断层深井钻探计划(TCDP)概述

台湾车笼埔断层深井钻探计划(TCDP)是台湾车笼埔断层上进行的科学钻探工程。该计划于2004年开始实施,拟通过深达2 000 M的钻探,获取台湾1999年集集MW7.7地震深部断层带的岩芯样本和流体观测资料,并通过一系列的深井探测和观测研究,分析车笼埔断裂产生剧烈错动的原因。本文介绍了台湾车笼埔断层深井钻探计划(TCDP)的基本情况,论述了TCDP项目的科学假设、工作计划、合作项目以及近期的进展。全面了解TCDP相关内容,对我国大陆进行地震研究和深井钻探工作具有重要借鉴意义。     

大陆科学钻探—固体地球科学新发展的突破口

本文从当代固体地球科学发展所面临的若干关键问题──板块大地构造学说的崛起、地震预测研究、大型隐伏矿床预测和科学钻探结果产生的冲击等出发，提出了大陆科学钻探是固体地球科学新发展的突破口的观点．本文对大陆科学钻探的进展情况做了综述。特别是对在这一领域中有代表性的前苏联、美国、德国大陆科学钻探计划和做法进行了详细分析，并结合我国具体情况，对在我国实施大陆科学钻探计划提出了几点建议。     

中国大陆科学钻探孔区全观式三维地震采集

大陆科学钻探不仅是打一口钻,而是深部钻探同地球物理遥测结合起来的相互反馈系统,这里地球物理遥测主要是指三维深反射地震. 中国大陆科学钻探孔区三维地震调查是大陆科学钻探工程的一项重要内容. 在数据采集中提出了全观式三维地震调查新技术,它是指排列不滚动的三维地震调查,即将地震检波器铺满全部测区的一种地震采集方法,尤其适合于有限面积的三维地震工作. 这种方法的优点是：(1)快速高效; (2)叠加次数高; (3)与常规三维地震相比成本大幅度减少. 在中国大陆科学钻探孔区内进行的全观式三维地震测量,全面实现了预期目标,包括：(1) 配合钻探查明孔区地质构造,将钻探的一孔之见扩展到深6000m、长宽超过3000m的三维岩柱;(2)提供高精度定位的地壳反射体以供标定;(3)发现中、下地壳及地幔内的反射体等.     

南黄海盆地中部隆起CSDP-2井初步成果及其地质意义

南黄海盆地是新生代、中生代、古生代大型叠合盆地,具有良好的油气资源前景.中部隆起是南黄海盆地的二级构造单元,由于缺乏钻探资料,对中部隆起前新生代地层分布和油气资源前景的认识众说纷纭.因此,在中部隆起上实施科学钻探,探查中-古生代地层属性,对研究南黄海区域地质构造特征和油气地质条件意义重大.针对科学钻探目标,采用区域地质背景指导下的地质、地球物理综合研究的方法,拟定了科学钻探井(CSDP-2井)位置;利用叠前时间偏移成像处理剖面,采用地震相、地震速度分析和储层预测技术,进行了钻前层位预测和油气储层分析.该井由青岛海洋地质研究所负责的"大陆架科学钻探"项目实施,全取芯钻探成果表明,中部隆起上赋存了三叠系-奥陶系海相残余地层,发育中等—好级别的、厚度较大的海相中-古生界烃源岩,在三叠系青龙组、二叠系龙潭组和栖霞组、泥盆系和志留系中获得多层不同级别的油气显示.CSDP-2井的钻探发现,结束了关于中部隆起海相地层属性的争论,坚定了南黄海海相油气勘探的信心,为区域地质研究和油气地质条件分析提供了基础数据.     

WFSD钻孔气体氢浓度动态与断裂构造及地震的关系

为了开展汶川8级地震孕育机理及其科学问题深入研究,“十一五”国家科技专项“汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)”2008年11月开始实施.汶川断裂带科学钻探项目设计在龙门山断裂带上钻5口科学深钻,其中WFSD-2井位于汶川地震主断裂的北川-映秀断裂中段,断裂上盘为8亿年前形成的古老彭灌花岗岩闪长质杂岩,下盘为三叠系煤系地层,2009年7月6日开钻,设计孔深2000m,截止2012年1月15日终孔钻进深度为2 180.52 m.     

世界上最快回应大地震的汶川地震断裂带科学钻探

2008年5月12日汶川大地震之后,在青藏高原东缘龙门山地区实施了汶川地震断裂带科学钻探,这是目前世界上最快回应大地震的科学钻探,为地学家探索地震成因机制提供了极好的机遇.汶川地震断裂带科学钻探工程（WFSD）沿产生同震地表破裂的两条断裂带——龙门山的映秀—北川断裂和灌县—安县断裂共实施了6口科学群钻.其目标在于对钻孔的岩心、岩屑和流体样品进行多学科观察、测试和研究,揭示汶川地震断裂带的深部物质组成、结构、产出以及构造属性;探索地震过程中的岩石物理和化学行为、能量状态与破裂演化过程;认识汶川地震发生的应力环境、巨大的地震破裂产生及传播原因、地下流体在地震的孕育、发生、停止过程中的作用,从而检验和深入理解地震断裂发震机理.目前,汶川科钻项目已取得的部分重要成果如下：（1）查明了汶川地震断裂带结构、组成;（2）揭示了汶川地震过程中"热增压"为重要断裂弱化机制,提出断裂带内石墨可作为判断大地震发生的标志;（3）发现目前世界上最低的断层摩擦系数,并首次记录到大震后断裂带快速愈合信息;（4）重建龙门山的构造格架,提出汶川大地震发生的新的成因模式;（5）通过对汶川地震余震的精确定位、钻孔附近的地震台阵观测,确定了地震活动与龙门山断裂带不同区段的空间关系;揭示断裂带深部流体特征与地震活动的关系,为确定大震孕育过程提供深部流体活动行为的科学依据.     

国外断层深部钻探进展分析

国际科学钻探计划成立以来,已经在许多国家和领域取得了重要成果.通过回顾深井钻探项目的发展历史,概述近几年对俯冲带内的板块边界断层进行钻探的日本南海海槽孕震带实验、日本海沟快速钻探项目及美国圣安德列斯断层深部长期观测的板块结构、钻井资料分析的成果,并梳理工程地热系统钻井项目及南非矿山活动断裂带钻探项目对诱发地震的相关研究.旨在为断层深部钻探研究提供思路和参考.     

深井地球物理观测的最新进展与中国大陆科学钻探长期观测

深井地震与地球物理观测(Borehole Seismology)是21世纪的一项崭新的高科技项目. 其目的是为了解决地球的表面效应和人类社会高度发展的城市化、工业化、现代化带来的噪音干扰,提高信噪比,推进现代地球物理观测与研究.随着地球系统科学的深入以及解决环境、资源、地震灾害预报等问题的需求, 近年来世界大陆科学钻探以及在钻孔深井内进行的地球物理长期观测得到了飞速发展,取得了高精度的观测研究成果. 中国大陆科学钻探长期观测在前期工作基础上,已经启动并正在构建我国第一个无地面干扰的深井地震、地球物理长期观测站,为实现我国的“入地”科学计划,开创我国21世纪地球科学观测研究的新局面作出贡献.     

资讯

正入地7018米亚洲大陆科学钻井之最5月26日,自然资源部中国地质调查局在黑龙江省安达市松科二井工程现场召开大陆科学钻探工程(松科二井)完井暨学术研讨现场会。松科二井于2014年4月13日开钻,历时4年多时间,完钻井深7018米,成为亚洲国家实施的最深大陆科学钻井和国际大陆科学钻探计划(ICDP)成立22年来实施的最深钻井,也是全球首个钻穿白垩系陆相地层的科学钻探井。     

发挥物探作用提高勘探效果

在煤田地质勘探中,钻探、地震、测井等多种勘查手段有机结合,提交综合研究成果,是山东省煤田地质局走出的综合勘探的成功道路.发挥物探的作用是取得最佳勘探效果的关键.本文系统总结了煤田综合勘探方法,分析了物探方法的应用.以中日合作勘探实例阐明了发挥物探作用,提高构造勘探精度,开拓岩性勘探领域,促进勘探方法改革,取得显著的经济效益和社会效益的新型勘探道路.     

潍坊市主要隐伏断层活动特征研究

利用浅层人工地震、电法勘探和工程钻探等多种方法在潍坊市开展了隐伏活断层探测工作,查明了潍坊市城区周围沂水-汤头断裂、鄌郚-葛沟断裂、寒亭断裂和潍县断裂等6条主要断裂的位置;通过释光(TL、OSL)和电子自旋测年(ESR)研究了这些断裂的最新活动时代。结果表明,潍坊市城区范围内无活动断层通过,为土地利用和城市建设规划提供了科学依据。     

Study on Buried Faults in the Weifang Urban Area

Buried faults in Weifang city and surrounding areas are studied with geophysical surveys such as shallow seismic survey and electrical exploration, and verified with engineering drilling. Six main faults are detected including the Yishul-Tangtou fault, Tangwu-Gegou fault, Hanting fault and Weixian fault, etc. The latest active age is determined by OSL, TL and ESR dating techniques. No active fault has been found so far in the Weifang urban area. Our results provide a scientific basis for land use and urban planning.     

地震方法探测太行山山前断裂的活动特征(英文)

太行山山前断裂位于太行山脉与华北平原过渡地带,是华北及我国东部地区一条重要的构造带,有关该断裂带的活动性有以下观点:1)它属深大断裂带;2)它是活动断裂带和地震构造带;3)它不是地震构造带。。为研究和评价该断裂的活动性,利用最近获得的地震资料和钻探联合剖面研究了太行山山前断裂的深部构造背景和第四系以来的活动特征。钻探验证以及研究结果与表明:太行山山前断裂不是岩石圈深大断裂,该断裂在第四系仅错断了中更新世QP2早期,中更新世QP2晚期和晚更新世地层没有发生错断。由此得出,太行山山前断裂不是活动断裂,也不是岩石圈深大断裂。该研究结果为跨越太行山山前断裂的城市进行规划和建设提供了重要的地质和地球物理资料,对于首都圈地震危险性评价也具有十分重要的意义。     

第四纪沉积区断层及其上断点探测的地震方法技术——以银川隐伏活动断层为例

地震勘探方法是隐伏断层探测的一种有效的地球物理探测手段,而地震勘探的探测参数是影响探测效果和断层定位精度的主要因素.本文以银川市活断层探测的浅层地震勘探资料为例,并结合石油地震勘探剖面结果和钻孔地质资料,阐述了在第四纪覆盖层较厚的地区,由深至浅追踪目标断层形态和确定断层上断点空间位置的方法技术.结果表明,采用高分辨率地震勘探和钻孔地质剖面相结合的探测方法是确定隐伏断层位置、判定断层活动性的有效方法.     

基于浅层地震勘探与钻孔联合地质剖面探测的苏北盆地倪湖庄-七里墩断裂研究

浅层地震勘探与钻孔联合地质剖面探测是隐伏断层定位与活动性鉴定的基本手段,需在实际工作中不断总结完善。通过采用浅层地震勘探技术,查明了淮安市区附近隐伏断裂的基本格局,并结合钻孔联合地质剖面探测与第四纪年代学测定,确定了新发现的倪湖庄-七里墩断裂的最新活动时代及活动特征。倪湖庄-七里墩断裂为近南北走向、倾向西的高角度正断层,断层倾角72°～82°,探测断裂长度为43 km。浅层地震勘探揭示其断面具有近直立或呈S形的上下反倾特点,指示具有走滑性质。该断裂错断了北东走向淮阴-响水断裂与北西走向无锡-宿迁断裂,最新活动时代为中更新世中晚期。本次探测工作对技术方法进行了探索,并提出以下建议:针对新发现的隐伏断裂,宜采用从已知点向外逐次探测的方式,即完成上一条测线的设计、施工与解译工作后,根据探测结果布设下一条测线;基于地震时间剖面进行钻探设计时,既要考虑断层两盘反射波组延伸与变形特征,又要考虑物探解译上断点与实际上断点的埋深差异;在河流下游开展钻孔联合地质剖面探测与地层对比时,需充分考虑局部地貌条件差异与第四纪海平面对陆域地表过程的影响。     

济南市区内千佛山断裂的地表探测研究

本文论述了影响城市工程物探探测效果的主要因素,并根据实际工作条件,为最大程度提高采集精度,采用浅层地震勘探和地震映像两种方法探测了千佛山断裂在济南市区内同一地点的隐伏位置及产状。并且在断层两盘布置钻孔,验证探测结果的可靠性。综合分析认为,物探结果表现了较高的信噪比和分辨率,充分说明这两种方法在城市工程物探中有较好的适用性。     

SHALLOW STRUCTURE AND ACTIVITY CHARACTERISTICS OF THE ZHUYANGGUAN-XIAGUAN FAULT IN THE NANYANG BASIN

The Zhuyangguan-Xiaguan fault is a major fault in the Nanyang Basin. Together with the the Shangxian-Danfeng fault in the south and the Tieluzi fault in the north, it serves as the north boundary of the East Qingling Mountains, as well as the dividing line between North China and South China blocks. This work studied the spatial extension, activity and shallow structure of Zhuyangguan-Xiaguan Fault by combination of shallow seismic exploration of three profiles across the fault and a composite drilling cross-section data. The anti-interference and high resolution shallow seismic reflection exploration method based on Vibseis techniques was used in the seismic survey. The results show the existence of the main fault and its southern branch. It can be determined that the the Zhuyangguan-Xiaguan fault is a NWW-trending normal fracture. The composite drilling cross-section reveals that the buried depth of the fault's up-breakpoint is about 17.6 to 20.5 meters and the latest active time is the late Middle Pleistocene. As one of the major buried faults in the Nanyang Basin, the Zhuyangguan-Xiaguan fault has restricted the development of Nanyang City for a long time due to its unclear location and activity characteristics. The results of this study can provide geological and geophysical evidence for seismic risk assessment and site selection for the major lifeline projects in Nanyang City.     

乌鲁木齐市鲤鱼山南侧碗窑沟断裂探测

2005年12月和2008年6月,新疆防御自然灾害研究所对乌鲁木齐市鲤鱼山南侧的新疆医科大学第一附属医院的科技楼场地、第二病房楼场地的碗窑沟断层进行探测,通过系列的地球物理探测和排钻孔地质验证,基本确认鲤鱼山南侧医科大学院内地下存在隐伏的碗窑沟断裂形迹。断层的垂直断距约20~25 m,北盘抬升,南盘下降,断层的上断点埋深约35 m。为晚更新世活动断层。