基于三维电测量的复杂地质构造识别及参数估计方法

在实际工程中, 地质体通常呈现复杂的三维空间分布, 基于二维介质假设的传统高密度电法难以准确反映其空间位置及走势, 三维高密度电法能更好处理此类问题, 但长期以来由于数据采集与处理难度大, 其应用受到限制。为研究三维高密度电法在空间形态复杂的不良地质体勘探中的应用效果, 比较其与二维电法的差异, 本文首先研究三维高密度电法的工作原理及数据处理方法, 然后通过现场试验进行应用研究, 利用二维及三维高密度电法对福建寿宁银矿采空区进行勘探, 并利用三维激光扫描对结果进行验证。成功实现了复杂地形条件下240道电极的三维电法数据采集, 并引入基于光滑约束的最小二乘法完成三维电法数据的反演。研究结果表明, 三维激光扫描能精确获取采空区的形态及走势, 为电法结果提供可靠的验证; 三维高密度电法能准确反映浅层电阻异常体的位置及走势, 相比于二维高密度电法, 其反演结果收敛, 排除了深层的干扰信息, 降低了多解性。     

基于模拟退火遗传算法矿床勘探3DEM储量估算

矿床勘探3DEM储量估算是以三维可视化技术为核心,将我国传统的储量估算方法与计算机信息技术结合起来的储量估算工作流程。通过单工程矿体可视化圈定技术,能够保证矿体边界的合理性;通过剖面矿体连接技术,可以得到地质常用的剖面成果图件,同时为三维可视化提供断面数据;通过断面数据模拟退火遗传算法,能较好地解决复杂地质体的断面连接,组成三维地质体。以三雏矿体为限定条件,开展地质块段法或克里格地质统计学储量估算,并利用三维技术实现储量科学管理。     

煤矿电法集成勘探系统及其应用研究

为解决现有煤矿电法探测技术存在的电测深、电剖面、电透视需分多次施工且采集数据量少等方面的不足, 借鉴并行电法数据采集思路, 应用“矩形波型”电极布置方式结合“多装置数据提取”技术, 设计一种电法集成勘探系统。实验结果表明:应用该系统可一次布线、一轮供电完成电测深、电剖面、电透视等多种电法施工方式的原始数据采集工作, 提取出多种电法工作方法和装置类型的测量数据, 综合处理得到多种地电场的三维勘探结果, 同时相同施工条件下多种成果相互对比, 提高物探成果解析的精细度和可靠性。研究成果对现有的传统直流电法、高密度电法、并行电法、电透视法等电法技术取长补短、融合创新、集成应用, 实现工作面煤岩层富水性的高效、精细、立体探测。      

基于Matlab平台实现电法数据的三维可视化

电法三维数据采集和三维正反演获得的信息是三维分布的。对这些三维数据体进行快速有效的立体显示是展示电法成果的最好方式。结合电法数据的特点,以Matlab2010b为平台实现了电法数据的三维可视化。该程序可方便地用于研究电法成果的三维展布特征,也可为其他地球物理数据的三维可视化所参考。     

高密度电法在新疆某矿区滑坡勘察中的应用

高密度电法集电测深和电剖面装置于一体,具有观测精度高、数据采集量大、地质信息丰富、生产效率高,以及探测深度较大等特点,在工程地质和水文地质勘查中被广泛应用。这里将高密度电法应用于新疆某矿区的滑坡体调查中,通过该矿区的地质地球物理特征,验证了实施高密度电法调查滑坡体的可行性。采用温纳装置,对矿区内的地层结构、滑床位置及深部地层情况的分析解释,证实了高密度电法应用效果良好,为进一步认识滑坡及其勘察治理提供了地球物理依据。     

三维高密度电法用于工程勘查的试验

国内三维高密度电法在工程上的应用,大都采用二维数据反演,通过三维成图软件把视电阻率剖面连成三维视电阻率分布立体图,而很少将三维数据拼接在一起,通过三维软件反演。结合管线探测,对真三维高密度电法进行了探测试验,并取得了良好的勘探效果,为三维高密度电阻率法的进一步推广提供了宝贵的实践经验。      

综合物探方法在城市建材备用地勘查中的应用

为在城市周边快速、绿色、高效的对石灰岩矿进行评价,本文以湘潭市某石灰矿为例,利用以高密度电法为主、地震映像法为辅的思路进行了应用研究。首先在充分调研已有地质资料基础上,对经过调查区的地层、构造等信息进行分析,在垂直地层主要走向的方位布设了3条物探剖面;其次利用Resinv2D软件对高密度电法野外数据进行了处理,并选定部分典型剖面段进行地震映像探测进行印证;最后利用探测结果绘制了剖面解释图、覆盖层厚度分布图和区内三维切片图,圈定了不良地质体异常范围,查明了区内覆盖层厚度分布及基岩面起伏状况。钻探验证效果良好,可为城市地质调查中类似工作提供参考和借鉴。     

基于体素模型的三维显示技术

针对矿产资源勘探数据的特点,研究了适合地质体信息三维可视化的体绘制模型和空间插值算法。基于IDL软件平台,开发了三维数据可视化软件;该软件能够快速、准确地将地质体的物性特征展示出来。最后,以内蒙古某金属矿床钻孔资料为例,对建立的三维可视化方法技术进行了应用检验,取得了较好的应用效果。     

高密度电阻率法二维勘探数据的三维反演及其在岩溶探测中的应用

三维高密度电阻率法可以有效地解决二维高密度电阻率法在探测空间形态上的不足。将高密度电阻率法二维勘探数据做三维反演,不仅实现了地下空间结构的三维电阻率成像,还克服了传统三维高密度电阻率法在经济成本上的限制。将此方法应用到岩溶勘探中,利用DUK-2A高密度电法仪系统采集数据;然后,把二维高密度数据拼接转化成三维可反演数据,再将反演得到的结果通过三维成像软件实现任意三维地电切片,从而获得丰富的地电结构信息;最后,结合三维切片与钻孔资料对溶洞进行解释,为工程的顺利施工提供科学依据,从而证明该方法的可行性和有效性。     

浅层高密度主被动源综合地震勘探试验研究

为了研究“孤石”、溶洞、地下管线等城市不良地质体的高效高分辨率综合勘察技术,尝试采用纵横波综合地震方法。在标准试验场地进行了三维高密度主被动源综合地震数据采集,分析研究纵横波高分辨率处理、背景噪声成像反演地下三维速度模型、纵横波综合地质解释,探索了不良地质体的综合地震探测技术。结果表明：三维高密度纵横波联合地震勘探对试验场地的地下管线有较好的反应,在纵波剖面上表现为系列清晰的绕射波,SH波剖面上管线区域能量变弱,并且对浅层界面分层刻画得更细致,高密度纵横波综合地震勘探是探测浅层地质异常体的有效手段。     

高密度电法在西气东输施工道路料场勘查中的应用

高密度电法是一种高效率、高精度的勘探技术,近年来在工程勘壹领域中的应用越来越广泛。对高密度电法勘探的应用现状及应用领域进行了简要的总结,介绍了高密度电法勘探的基本原理及MN-B三极测量装置系统的工作方法。结合西气东输施工道路料场勘查,对MN-B三极测量装置系统的数据采集、数据处理、地质解释和存在的问题进行了详细的论述与探讨。结果显示,高密度电法在西气东输管道施工道路天然建筑料场的勘查中显示出了较多的优点,取得了较好的效果,对于快速料场勘查、确定料场有用层的厚度、准确地计算料场储量具有不可替代的作用。     

高密度电阻率法在山东莱州小浞河铁矿采空区勘查中的应用

本文基于基础资料收集,通过高密度电阻率法并结合钻探验证工程,对山东莱州小浞河铁矿开采形成的采空区进行勘查。勘查成果表明,因充水,小浞河铁矿采空区电阻率值明显低于周围岩层,在高密度电法视电阻率反演断面图上均表现为漏斗状低阻异常,并且异常体分布相对规则、连续,与磁铁矿体及其采准巷道工程较一致。经钻探工程进一步验证,物探解译推断的采空区位置与钻探揭露深度较为吻合,表明高密度电阻率法在铁矿采空区勘查中具有较高的可行性和实用性。基于Voxler软件平台,综合基础地质资料以及钻探验证结果等,对高密度电法测量成果三维可视化可有效快捷地圈定采空区范围,为进一步的灾害防治提供有利依据。     

激发极化数据二维有限元反演法在金矿勘探中的应用

给出电阻率、激发极化法数据的二维有限元反演方法和原理 ,并将此方法用于高龙金矿电法勘探资料解释中 ,解释结果与已知地质资料基本吻合。由此证明 ,利用双线性模型进行二维反演的有效性及其独特的优点。     

九寨沟“8.8”地震背景下火花海钙华坝体无损探测分析

为研究震后九寨沟钙华景区的溶洞、裂隙、暗流等地质特性,丰富钙华景区岩溶洞穴无损探测技术,探讨了多物探技术在多孔疏松钙华地区作业的可靠性。首次运用地质雷达法及高密度电法相结合的无损探测技术,在九寨沟景区火花海特定区域进行了现场勘查和无损探测试验。结合对比两种无损探测成果与测区内出露地质剖面3组勘探数据,结果发现:高密度电法与地质雷达法相结合,两者能优劣互补,相互佐证,在解决钙华区域浅部溶洞、暗流、裂隙等工作中,对探测目标体具有极高的识别度。两种方法探测数据与震后出露剖面地质特征保持极高的一致性,验证了两种无损检测方法在多孔疏松介质条件下数据的真实可靠性,解决了多物探技术在多孔疏松介质地区施工的疑点和难点,丰富了工程物探领域技术。      

雪宝顶流域钙华景观生态风险评价的研究探讨

景观生态风险评价能够有效地对区域景观格局进行优化并为风险防范提供理论基础.文献计量学分析表明,国内岩溶景观生态风险评价研究主要从"研究对象"、"评价模型"、"评价方法"和"评价指标"4个方面分析;而钙华作为特殊的岩溶体,目前对它的生态风险评价几乎未开展.文章从岩溶景观生态风险评价入手,基于模糊数学综合评判法和层次分析法...     

冀北步古沟一带萤石矿地物化找矿技术方法组合研究

地物化综合信息在热液充填型萤石矿找矿的应用探索具有重要意义。本文以冀北步古沟一带萤石找矿为例,通过综合物化探方法进行有效性试验,总结该地区萤石矿地物化找矿技术方法组合。在地质调查基础上,系统开展了1:5万水系沉积物地球化学测量、1:1万土壤剖面测量、高精度磁法测量、天然电场选频测量、电阻率联合剖面测量及高密度电阻率测量等找矿技术方法探索。结果表明,1:5万水系沉积物测量及1:1万土壤剖面测量等化探方法可辅助锁定找矿目标区;高精度磁法及天然电场选频测量,可初步判定断裂的位置;电阻率联合剖面及高密度电阻率法测量可进一步探测含矿断裂构造的位置、产状及延伸。通过以上试验研究,建立了冀北地区萤石矿地物化找矿技术方法组合,经工程验证在研究区内新发现萤石矿点1处,取得了较好的效果。实践表明,该套地物化找矿技术方法组合可进一步指导冀北地区的萤石矿找矿工作。     

高密度电法在山区浅表层结构调查中的应用

南方山区浅表层地质条件复杂,进行高密度电法测量,以微测井和浅表地质调查成果作为依据,对高密度电法资料进行综合解释,查明表层结构和低降速带的分布特征,为取得高品质地震资料品质处理提供依据。     

自然电场法与高密度电法联作在西江中下游岩溶区找水中的应用

基于溶洼区浅层岩溶地下水的渗流特性,研究富水岩溶地质结构在地下水渗流作用下引起的自然极化及由此形成的自然电场的分布特征,通过自然电场法与高密度电法联作,利用科研和中国地质调查局地质调查项目中探采结合井位的综合物探结果,探讨以自然电场法为主导、辅以高密度电法等综合物探方法,在西江中下游岩溶石山地区不同水文地质环境中寻找岩溶地下水的成功应用效果与失败的经验教训。研究结果表明,感应类电法（如瞬变电磁法、音频大地电磁测深法、地面核磁共振法、激发极化法、声频大地电场法、甚低频电磁法等）受电网、通信网络等人为电磁场干扰较严重;高密度电法抗人为电磁场干扰的能力较强,信噪比较高,但勘探深度相对较浅,且易受炭泥质灰岩、岩溶矿产等良导电岩矿体的干扰。自然电场法利用岩溶地下水运移引起的富水岩溶地质结构自然极化特征,自然电场异常与动态地下水的补给与运移状态关系较密切,自然电场法与基于探测目的体导电特性的高密度电法联作寻找溶洼区浅层地下水可起到方法互补、相互印证、提高探测分辨率与精度的作用。      

三维可视化及物探新技术在矿山接替资源勘查中的应用——以铜陵狮子山矿田为例

在矿山发现和勘查过程中往往积累了大量地质、物探等资料,随着地质体三维可视化和物探新处理方法的发展,利用这些方法对已有资料进行深度挖掘与开发可以提炼出新的有利找矿的信息,避免工作量的重复投入,可为矿山接替资源勘查提供有力的技术支持.本研究以铜陵狮子山矿田为例,收集了其勘探阶段积累下来的地质钻探及物探资料,采用地质体三维可视化建模技术对这些资料进行了二次处理,建立了冬瓜山铜矿的三维矿床模型.在可视化环境下,分析了矿体与各成矿地质要素之间的关系,结合新处理方法对已有重磁资料再处理获取的信息,圈定出了寻找同类矿床的靶区一前冲靶区,并采用EH-4等物探方法进行了验证,通过钻探验证表明,采用三维可视化、物探处理新方法对已有资料进行深度挖掘与开发,不但可以为矿山接替资源勘查提供找矿信息,还能节约大量时间和资金.     

综合物探技术在北京山前平原隐伏断层探测中的应用

复杂地质隐伏断层探测是地球物理勘测难点之一。本文介绍了高密度电法、浅层地震反射波法、可控源音频大地电磁测深法在北京山前平原隐伏断层综合探测的应用。在北京山前平原复杂地形条件下,综合物探技术方法对隐伏断层的探测具有可靠和成果直观的特点。