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期刊信息
双月刊,1979年创刊
主管:中国地质调查局
主办:中国自然资源航空物探遥感中心
主编:熊盛青
编辑:《物探与化探》编辑部
出版:地质出版社(北京学院路31号)
ISSN 1000-8918
CN 11-1906/P
国外发行代号:BM5551
地址::北京市学院路29号航遥中心
电话:010-62060192
Email:whtbjb@sina.com
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临沧地区富铀花岗岩体地球化学特征及其地质意义
田建民, 徐争启, 尹明辉, 李涛, 孙康
物探与化探    2020, 44 (5): 1103-1115.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1554
摘要345)   HTML2)    PDF (5345KB)(128)   

针对双江701和凤庆901铀矿点,对临沧地区富铀花岗岩体进行岩相学、地球化学和U-Pb定年研究,旨在探讨岩石成因类型、成岩构造背景与铀成矿的关系。结果表明:临沧富铀花岗岩体具有高硅(最高达90.11%,平均含量71.6%)、富碱、高钾、高钙特征,属于强过铝质、高钾钙碱性系列岩石。U-Pb锆石定年结论为214±12 Ma,表明临沧富铀花岗岩体形成于印支晚期。稀土元素呈微右倾“V”字形,轻、重稀土分馏明显(w(LREE)/w(HREE)平均为7.26),Eu负异常明显(δEu=0.28~0.49),相对富集Rb、U、Th,相对亏损Ba、Nb、Sr、Ti和Eu。综合分析认为,临沧富铀花岗岩属于分异明显的S型花岗岩,源于上地壳物质熔融,形成于碰撞后期造山环境之中,属于S澜沧江碰撞带有关的同碰撞花岗岩,其高含量的铀为铀成矿过程提供了部分铀源,铀元素经过淋滤作用被搬运到断层破碎带附近富集形成花岗岩型铀矿。

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球坐标系密度界面反演方法及在华南大陆的应用
王祥, 郭良辉
物探与化探    2020, 44 (5): 1161-1171.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.0067
摘要189)   HTML2)    PDF (4704KB)(98)   

密度界面反演方法在油气勘探、推断区域构造、获取地壳结晶基底面、莫霍面起伏形态等方面具有重要意义。现有的密度界面反演方法大多基于笛卡尔坐标系统,当涉及到大区域乃至全球尺度的密度界面反演时,地球曲率的影响将不可忽视,需考虑基于球坐标系Tesseroid模型的密度界面反演方法。然而,受计算精度和效率制约,已有的基于Tesseroid模型的密度界面反演方法并不能很好地适用于地表重力观测数据的反演计算。笔者基于前人研究,给出了一种适用于地表观测数据的球坐标系密度界面反演方法。该方法首先将常规的球坐标系高斯—勒让德重力积分公式进行简化,提高了重力正演计算效率。随后,引入并改进了前人的自适应剖分方案,提高了重力正演计算精度。在此基础上,采用Cordell迭代优化算法,得到了适用于地表观测数据的球坐标系密度界面反演方法。通过模型数据试验,对本文球坐标系密度界面反演方法进行了验证。结果表明,笔者对高斯—勒让德积分公式加以改进和引入改进的自适应剖分方案后,很好地克服了计算精度和效率对地表观测重力计算的掣肘,并且,基于球坐标系的密度界面反演结果优于基于笛卡尔坐标系的密度界面反演结果。在华南大陆实际数据试验中,利用文中方法得到的华南大陆的莫霍面深度与前人得到的莫霍面深度具有较高的吻合度,莫霍面自西向东逐渐抬升,西部抬升剧烈,东部抬升平缓,沿武陵山—贵桂交界一带呈现明显的NNE向莫霍面梯级带,验证了文中方法的科学有效性。

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广域电磁法理论及应用研究的新进展
何继善
物探与化探    2020, 44 (5): 985-990.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.0192
摘要327)   HTML16)    PDF (453KB)(294)   

矿产资源是国民经济发展的命脉,电磁法是寻找矿产资源的最有效方法之一,随着浅部资源的日渐枯竭,大深度高精度的电磁勘探是世界各国共同面临的技术难题,也是勘探地球物理学的研究热点。针对原有的人工源频率域电磁法深度浅、精度低等问题,从理论、方法、技术到应用,开展了系统研究,发明了广域电磁法。为频率域电磁法由粗放到精细的发展,跨越了一大步。由此形成了“大深度高精度广域电磁勘探技术与装备”成果,2018年荣获国家技术发明一等奖。广域电磁法为油气勘探、深部找矿、煤矿水害探测、地质灾害防治、压裂监测、城市物探等提供了全新的技术手段, 有力地支撑了面向国家重大需求的“深地探测”战略。本专栏收集的论文,主要分布在固体矿产、页岩气和地热探测,压裂监测与航空物探应用等技术研究领域。本文重点围绕这些论文,对广域电磁法理论及应用研究进展加以讨论。

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广域电磁法在武陵山区页岩气勘探中的探索应用——以黔北桐梓地区为例
李帝铨, 汪振兴, 胡艳芳, 王涵, 苏煜堤
物探与化探    2020, 44 (5): 991-998.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1570
摘要152)   HTML5)    PDF (4513KB)(146)   

武陵山区具备巨大的页岩气资源潜力,但该区地质构造复杂,地形起伏剧烈,大面积碳酸盐岩出露,油气勘探不适于使用以地震勘探为主的传统物探方法。 本次采用广域电磁法在黔北桐梓地区开展页岩气勘探,克服了地形、碳酸盐岩和构造复杂的影响,查明了桐梓地区从EN—WS呈“凹隆相间”的构造格局,落实了目的层五峰—龙马溪组的空间展布特征,圈定出4处页岩气勘探有利区,有望助力实现武陵山区页岩气勘探开发由点到面的突破。

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多种非震方法在山东齐河地热勘查中的应用
章惠, 隋少强, 钱烙然, 汪新伟
物探与化探    2020, 44 (4): 727-733.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1413
摘要351)   HTML4)    PDF (4897KB)(215)   

非震地球物理勘探方法是目前地热勘查的有效手段。本文以山东齐河荣盛温泉小镇为例,针对该区断裂较为发育,地层横向变化大,地质条件复杂的难点问题,综合考虑地层电性和地层速度差异特征,采取“两步走”方式进行地热勘查。第一步利用电磁方法查明研究区断裂构造位置和热储埋深,初步圈定有利的富水区域;第二步通过地微动方法验证断裂和地层的展布特征,缩小目标靶区,为地热井布设提供充实的依据。经钻井表明,多种非震方法相结合具有较好的应用效果,为今后复杂地质条件的地热勘探提供了有利的参考价值和重要的借鉴意义。

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重庆典型农业区土壤硒地球化学特征及影响因素
余飞, 张风雷, 张永文, 王锐, 王佳彬
物探与化探    2020, 44 (4): 830-838.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1471
摘要198)   HTML2)    PDF (1906KB)(156)   

以重庆市典型农业区——南川区为研究区,系统采集了表层土壤样品,测定了Se元素含量,分析讨论了土壤Se地球化学特征及其影响因素。研究结果表明,南川区土壤Se含量变化范围为(0.056~10.80)×10-6,平均值为0.46 ×10 -6,高于全国土壤硒的平均值,其中富硒土壤面积占42.31%。南川区土壤Se含量在空间上呈现出“南高北低”的特点,土壤高Se区主要集中分布在南部的水江镇、南平镇、南川城区及金佛山地区,南川区城镇地区和工矿区土壤Se含量最高,农田用地土壤Se含量最低。南川区高 Se 土壤主要分布在二叠系、三叠系(飞仙关组合嘉陵江组)、志留系、奥陶系和寒武系地层,土壤Se含量主要受成土母质控制,与土壤有机质呈显著的正相关关系,总体上呈现出随海拔的增加而增加的趋势,但与土壤pH关系不显著。

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SAG-2M型与KSS31M型海洋重力仪比测结果分析
张菲菲, 孙建伟, 韩波, 杜润林, 王万银
物探与化探    2020, 44 (4): 870-877.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.0077
摘要141)   HTML2)    PDF (1743KB)(154)   

为检验我国自主研发的SAG-2M型海洋重力仪的技术性能,验证其获取重力数据的可靠性,选用德国KSS31M型海洋重力仪开展同船比测工作。按照海洋地质调查规范分别处理了2台重力仪的原始重力数据,对2台重力仪得到的自由空间重力异常数据的交点差、测线及网格数据进行了对比分析及相关性分析。数据对比分析结果表明,两种型号重力仪测量精度相当,数据异常形态及变化趋势一致,幅值基本吻合,两者数据高度线性相关。通过此次同船比测工作,认为我国自主研发的SAG-2M型海洋重力仪平台稳定,测量精度与德国KSS31M型海洋重力仪相当,该比测结果对今后SAG-2M型海洋重力仪的研发及测量工作具有重要参考价值。

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丘陵区土地质量地球化学调查方法技术——以服务赣州六县精准脱贫土地质量地球化学调查为例
陈国光, 梁晓红, 张洁, 杨忠芳
物探与化探    2020, 44 (3): 463-469.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1566
摘要344)   HTML20)    PDF (1742KB)(306)   

针对丘陵区地形地貌变化显著、地质背景变化大且对地球化学元素含量影响明显的特点,提出了以地质背景分析为基础,以耕地、园地、缓坡地土壤地球化学测量为重点的丘陵区土地质量地球化学调查工作思路。根据赣州地区地质地理特征,具体细化了盆地、谷地、山地的样品布设要求、以地质背景为主要依据的图斑赋值方法、生态地质综合调查与土壤地球化学调查相结合的途径、以无公害富硒集中连片区划定与土地质量建档为核心的成果对接方法等。

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利用IGRF模型计算全张量地磁梯度
钟炀, 管彦武, 石甲强, 肖锋
物探与化探    2020, 44 (3): 582-590.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1416
摘要238)   HTML3)    PDF (3448KB)(197)   

国际地磁参考场(IGRF)是一种描述地球主磁场的国际通用模型。目前利用该模型能够计算任意点位的地磁七要素,但随着航空全张量磁测技术的发展,对地球主磁场的全张量磁梯度数据有着迫切的需求。笔者梳理了IGRF模型的计算原理并进一步推导出球谐展开的全张量磁梯度表达式,实现了任意给定点位地磁场七要素和全张量的计算,并用地磁七要素与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)网站计算数据进行对照,结果准确可靠。绘制了某地区地磁场的全张量磁梯度等值线图,结果满足Laplace方程,为航空全张量磁梯度测量中选择学习飞行工区和飞行高度提供了理论依据。

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地震层析成像方法综述
刘畅, 李振春, 曲英铭, 徐夷鹏, 赵伟洁
物探与化探    2020, 44 (2): 227-234.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1243
摘要379)   HTML15)    PDF (550KB)(454)   

地震层析成像作为一种有效还原地下介质速度模型的方法,为全波形反演提供了可靠的初始速度模型,从原始的射线层析到相移旅行时层析和瞬时旅行时层析,实现了地震波传播的有限频特性;从声波方程到弹性波方程,从各向同性介质到VTI,TTI介质,实现了对真实地下介质情况的模拟。减缓层析反演的病态性也一直是研究热点,常用的方法有正则化,用高斯束层析的敏感核代替传统的射线层析敏感核等。此外,为了避免使成像结果的精度依赖于共成像道集上反射位的真实深度,角度域双差分反射层析可以稳定有效地收敛到精确的偏移速度模型。如今,层析成像逐步向各向异性介质过渡,使用的数据从VSP到WVSP,从单一波形到多种波形联合反演发展,然而,分辨率和计算效率的相关问题仍然需要得到关注。

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基于卷积神经网络识别重力异常体
王逸宸, 柳林涛, 许厚泽
物探与化探    2020, 44 (2): 394-400.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1504
摘要369)   HTML4)    PDF (1573KB)(261)   

本文将深度学习与重力异常体识别结合,基于近年来在图像识别邻域取得优异效果的卷积神经网络,将重力观测等值线图看作待识别的二维图像,将地下重力异常体的空间参数看作识别输出,从而形成适用于异常体识别的卷积神经网络模型。在训练中,随机生成大量不同参数的三维异常体模型,正演得到其重力观测二维数据,用异常体模型参数标签和重力数据训练卷积神经网络。在模型算例中测试训练好的网络模型,其识别准确性良好。同时,相比于传统神经网络从二维重力测线中识别异常体的埋深,卷积神经网络可从二维的重力数据识别三维异常体的埋深和大小信息。最后,将网络应用于澳大利亚Kauring地区重力观测数据,异常体识别结果与前人研究结果相符。说明卷积神经网络具泛化能力,可用于识别实测重力异常体,结果可靠。

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基于非结构化网格的重力梯度张量反演
黄天统, 彭新发, 朱自强
物探与化探    2020, 44 (1): 132-140.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.2256
摘要156)   HTML2)    PDF (3191KB)(157)   

由于重力梯度张量是重力位的二阶导数,与传统的重力测量相比,重力梯度张量具有更高的分辨率,并且重力梯度张量具有5个相互独立的分量,包含了更多的地下空间信息和密度信息,因此将重力梯度张量数据应用到反演中可以得到较好的反演结果。非结构化网格具有很强的几何适应性,能够较好地拟合复杂异常体的边界,通过非结构化网格对反演目标区域进行离散,可以降低剖分误差,从而提高计算精度。为了降低反演过程中的多解性问题,将地球物理反问题的广义正则化目标函数应用于基于非结构化网格的三维重力梯度张量反演中,推导了相关公式,实现了各分量的独立反演,并阐述了深度加权函数在反演过程中的作用。为了充分利用重力梯度张量各分量所携带的密度、空间信息,将5个独立的分量进行了联合反演,反演结果表明,基于非结构化网格的三维重力梯度张量反演能够较好地反映地下异常源的物性分布和赋存位置。通过与长方体网格反演结果对比,本反演方法突出了非结构化网格反演的优越性;最后,通过较复杂组合模型的计算证实了方法的实用性。

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柳江流域沉积物重金属生态风险评价及来源分析
钟晓宇, 吴天生, 李杰, 郑国东, 卓小雄, 关东超, 王磊, 莫斌吉
物探与化探    2020, 44 (1): 191-199.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1210
摘要152)   HTML3)    PDF (1827KB)(194)   

以柳江中下游流域沉积物为研究对象,采集91件水系沉积物样品,计算并分析As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等元素地球化学参数特征,对当前污染现状及潜在风险进行预测评价,并解析重金属元素来源。结果显示:柳江流域重金属元素含量分布表现出较强的地域特征;柳江流域污染等级以轻度及偏中度为主,潜在生态风险等级为中低等级,主要影响因子为Cd;As、Cr、Cu、Hg、Ni来源以自然源为主,Cd、Pb以人为源为主,其中Cd自然源贡献率高值区主要分布于龙江流域,工矿业源贡献率高值区主要分布于金城江周边以及柳江柳州市区段。

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全方位偏移成像技术在南马庄潜山构造带的应用
张红文, 刘喜恒, 周兴海, 李六五, 杜喜善, 王成泉
物探与化探    2020, 44 (1): 25-33.   DOI: 10.11720/wtyht.2020.1042
摘要139)   HTML3)    PDF (2155KB)(143)   

随着油气勘探开发的不断深入,地质目标越来越复杂,对地震成像精度的要求不断提高,尤其是随着高密度宽方位宽频带地震勘探技术的发展,方向各向异性在地震数据处理中越来越突出。然而,常规的Kirchhoff叠前时间、深度偏移利用的均是偏移距道集,道集的方位角信息未能充分利用,因此已无法满足目前的地震处理需求。全方位偏移成像是通过全波场、多路径的方式,在地下局部角度域以连续方式应用所有的地震数据,生成两个互补的全方位方向角道集和全方位共反射角道集。该方法在南马庄潜山构造带偏移成像中取得了较好的应用效果,成像精度提高,地质现象清晰,裂缝密度和发育方向预测更可靠。

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波形指示反演在煤层屏蔽薄砂岩分布预测中的应用
陈彦虎, 陈佳
物探与化探    2019, 43 (6): 1254-1261.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.1325
摘要141)   HTML3)    PDF (5020KB)(178)   

受煤层强反射同相轴的影响,煤层之下的薄砂岩预测难度大,常规的子波分解技术难以分解出稳定的子波集,即便是分解出的子波集也没有明确的地质意义。文中基于地震波形指示反演,利用地震波形相似性作为指示因子,驱动宽频测井曲线模拟,实现高分辨率薄层反演。首先利用奇异值分解实现地震波形动态聚类分析,建立地震波形与测井曲线结构特征的样本集;然后在小波域确定样本曲线中的共性结构作为初始模型;最后在贝叶斯框架约束下,根据实际地震波形修正初始模型得到高分辨率的反演成果。通过正演模型和准噶尔盆地侏罗系实例研究认为,波形指示反演克服了地震垂向分辨率的限制,能够较好地预测受煤层强屏蔽影响的薄砂岩。波形指示反演为准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地和吐哈盆地等侏罗系受煤层屏蔽影响的薄砂岩预测提供了一种全新的思路,具有广泛的应用领域和重要的现实意义。

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海上OBC-OBN技术发展与关键问题
李斌, 冯奇坤, 张异彪, 黄福强
物探与化探    2019, 43 (6): 1277-1284.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.0370
摘要423)   HTML8)    PDF (5024KB)(376)   

近些年,海上OBC-OBN技术取得飞速发展,不管是海底电缆采集,还是海底节点采集,新装备、新方法层出不穷。笔者以最新的国内外研究成果和发表的论文为基础,总结了海上OBC-OBN技术的发展历史及研究现状,综述了有关海上四分量地震勘探采集技术及装备,以及处理与解释技术,认为:海底多分量地震相对于海上拖缆地震,具有多分量数据、宽方位、宽频等优势,是海上地震发展趋势;资料处理、转换波使用等方面尚需进一步研究;海上油气田勘探进入复杂构造、岩性油气藏勘探阶段,随着海底地震施工成本降低,处理技术的进步,其应用范围将得到进一步扩展。

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宽能域γ能谱测井系统结构参数优化设计研究
李卓岱, 张怀强, 卢炜煌, 刘进洋, 颜苗苗
物探与化探    2019, 43 (6): 1291-1296.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.0225
摘要150)   HTML2)    PDF (2174KB)(144)   

伽马能谱测井广泛应用于放射性矿床、金属、非金属矿床、地层对比等方向,是我国目前铀矿资源勘查的主要方法。为获得更宽的伽马能谱测量范围,采用LaBr3和BGO双探测器组合来完成宽能域伽马能谱测井系统的设计,基于MCNP模拟研究宽能域伽马能谱测井系统的结构优化设计原则。探测器采用管式结构,屏蔽体采用钨铁镍合金效果最好,屏蔽体厚度达到14 cm时即可对远侧探头产生较好的屏蔽效果;近侧探头在相对位置在35 cm及以上时对快中子的屏蔽效果与远侧探头的效果相接近;改变中子源位置对热中子的屏蔽效果提升有限;硼单质作为热中子屏蔽体在厚度达到0.2 cm时即可达到较好的屏蔽效果。分析模拟所得数据可知:快中子的屏蔽效果主要由屏蔽体材料、厚度和近端探头与屏蔽体的距离决定,中子源与屏蔽体距离增加所起作用有限。

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中国大宗农作物及根系土中硒的含量特征与富硒土壤标准建议
成晓梦, 马荣荣, 彭敏, 杨柯, 李括, 王惠艳, 吴超, 杨峥
物探与化探    2019, 43 (6): 1367-1372.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.0187
摘要258)   HTML4)    PDF (1128KB)(284)   

植物中的硒主要来自于土壤,植物不仅可用于减轻硒缺乏的问题,还可用于管理环境硒毒性。本文基于6 917件根系土—水稻籽实样品、1 489件根系土—小麦籽实样品和1 816件根系土—玉米籽样品,提出水稻种植区富硒土壤硒含量0.22×10 -6w(Se)<3.0×10 -6,小麦种植区富硒土壤硒含量0.31×10 -6w(Se)<1.0×10 -6,玉米种植区富硒土壤硒含量0.94×10 -6w(Se)<4.91×10 -6的标准,对全国富硒土壤资源的科学利用和开发富硒农产品具有重要意义。

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运积物覆盖区地球化学找矿方法——土壤热磁组分测量
唐世新, 李建军, 马生明, 胡树起
物探与化探    2019, 43 (4): 749-757.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.0041
摘要160)   HTML1)    PDF (4942KB)(251)   

针对运积物覆盖区找矿面临的技术难题,引入土壤热磁组分测量方法,以冀北蔡家营热液型铅锌银矿、东天山沙泉子岩浆型铜镍硫化物矿以及野马泉地区矽卡岩型铁铜多金属矿为例,选择运积物覆盖地段开展剖面及面积性方法试验研究。蔡家营与沙泉子研究区实验结果表明,与常规土壤测量方法获得的弱小异常相比,热磁组分测量地表异常显著,能够很好地反映出深部矿体空间位置及展布形态,具有强化弱异常、发现新异常的优势;野马泉地区试验结果表明,在运积物覆盖达百米以上的已知矿区或勘查区,热磁组分测量均有异常显示,异常元素空间套合较好,并为已知区外围覆盖区找矿勘查提供了新的找矿靶区。经实验证实,土壤热磁组分测量技术为解决运积物覆盖区找矿难题提供了一种行之有效的方法。

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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
田少兵, 李向前, 尚通晓, 欧健, 张大莲
物探与化探    2019, 43 (4): 783-793.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.0054
摘要146)   HTML2)    PDF (14412KB)(342)   

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。

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地层水矿化度对补偿中子测井影响的自动校正方法研究
李鹏举, 李勇勇, 徐茂河, 付勇路, 田甜
物探与化探    2019, 43 (4): 815-821.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.0012
摘要134)   HTML3)    PDF (2820KB)(201)   

在以往补偿中子测井的蒙特卡罗模拟研究中,地层水矿化度多设置为0,但实际上地层水矿化度变化会对补偿中子测井造成影响。对此文中利用蒙特卡罗方法模拟研究了地层水矿化度对补偿中子测井的影响并提出其校正方法。先后模拟计算了不同孔隙度条件下,矿化度与计数率、计数比的关系以及矿化度对计数比与孔隙度的关系和孔隙度灵敏度的影响。结果表明,在相同孔隙度条件下,探测器计数率随矿化度增加而降低,远探测器计数率降低速率大于近探测器;近远计数比随矿化度增加呈二次函数线性增加;基于大量模拟数据,建立了适用于不同地层水矿化度条件下孔隙度与矿化度的双变量函数关系式,消除了地层水矿化度对补偿中子测井的影响。此外,孔隙度灵敏度在中、低孔隙度地层受矿化度影响明显。文中建立的孔隙度与矿化度的双变量函数关系式,完成了地层水矿化度效应的自动校正,简化了与地层水矿化度效应相关的后续校正工作,避免了复杂的仪器重新刻度,为准确评价储层孔隙度提供了理论依据。

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海洋长排列单源单缆准三维窄方位地震资料处理技术
邓桂林, 丁龙翔, 李福元, 张宝金
物探与化探    2019, 43 (4): 828-834.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.1194
摘要128)   HTML3)    PDF (6612KB)(159)   

南海北部陆坡潮汕凹陷中生界构造复杂,二维地震资料处理解释结果不能满足地质目标要求,而该海域环境复杂不适合常规的多缆三维地震资料的采集。因此,本文根据长排列单源单缆地震资料采集特点,采用二维和三维地震资料处理相结合的方法,完成准三维地震资料的处理。在处理中,针对性地应用了气枪震源气泡效应压制、组合方法多次波压制、高质量多维插值、三维叠前时间偏移成像等关键技术,首次在该区域获得了三维叠前时间偏移成果,解决了以前二维地震资料处理不能解决的问题,在地质上能够准确揭示逆冲构造内幕。

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自然资源时期:大数据与地球系统科学——再论全面发展时期的勘查地球化学
奚小环
物探与化探    2019, 43 (3): 449-460.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.0197
摘要209)   HTML8)    PDF (611KB)(462)   

中国勘查地球化学全面发展的重要标志和本质特征是大数据信息与地球系统科学。勘查地球化学的全面发展坚持资源与环境并重方针,真实生动地反映国家经济社会发展的历史轨迹,在科学技术领域具有典型意义。自然资源时期地质工作关于资源内涵从矿产资源、国土资源到一切自然资源,关于环境内涵从地质环境、国土环境到包括山水林田湖草生命共同体在内的一切自然环境。本文继2008年对此有所评述后,在国家自然资源部成立之际,地质工作面临深刻转型之时,从大数据信息科学与自然资源地球化学调查、建立地球系统科学指导的自然资源地球化学理论体系与自然资源地球化学评价体系,以及针对自然资源领域重大科学问题,深化地球化学应用研究与理论研究,构建完善的科学体系等若干值得注意的方面再次就此议题加以评论。勘查地球化学的长期目标是通过大数据信息与地球系统科学研究揭示自然资源与自然环境状况,实现对地球资源的科学开发、合理利用和整体保护,创造人类与地球和谐共处的生存环境。由此,转型和升级贯穿中国勘查地球化学发展的全过程。地球化学将以形态和内涵的系统性、综合性、整体性作用,以及应用实践的多目标全方位面貌出现在国家行业部门与科技领域,极大地拓展和深入经济社会发展各个方面。勘查地球化学以方法技术优势实行大调查、大数据、大应用战略,建立大环境、大生态、大地球观,向大地质、大资源、大科学转变,为解决自然资源与生态环境问题提供地球化学方案,将全面发展时期的勘查地球化学从大数据信息应用优势和地球系统科学理论高度提升到“大地球化学”境界。

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叠前同时反演技术在珠江口盆地西部海域天然气水合物储层预测中的应用
沙志彬, 万晓明, 赵忠泉, 梁金强, 杨瑞召, 白钰, 柴祎
物探与化探    2019, 43 (3): 476-485.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.0019
摘要215)   HTML2)    PDF (8770KB)(275)   

珠江口盆地西部海域发育弱BSR或无BSR的天然气水合物储层,常规叠后反演所获得的参数单一,难以精确预测其天然气水合物分布特征。本文在地震道集优化处理、精细速度分析、岩石物理分析及低频模型精确建立的基础上,针对性地采用叠前同时反演技术,对珠江口盆地西部海域天然气水合物储层进行预测,并利用岩相流体概率分析技术对其进行综合识别,实现了对天然气水合物储层地精细刻画。反演预测结果表明,研究区天然气水合物较为发育,预测结果与钻探结果吻合程度较高,应用效果良好。

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南海南部深水区低品质地震资料处理关键技术
张治忠, 谢岚, 陈华, 覃殿明, 何秋寒, 赵明, 常坤
物探与化探    2019, 43 (3): 576-583.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.1007
摘要162)   HTML3)    PDF (10238KB)(187)   

中国南海南部深水区勘探前景广阔,但地震资料极其稀少且品质低。针对中国南海南部深水某区块原始地震资料采集于20世纪70年代、无导航文本、海底记录时间不确定、缺道严重及电缆短的品质限制,造成该区仅有的纸质成果剖面上多次波严重、信噪比低、地层构造形态模糊问题,探索出一套适合于工区地震资料处理的关键技术:采用导航重构技术解决无导航文本问题;采用自相关海底拾取技术解决海底记录不确定问题;采用限频F-K域插值技术解决缺道问题;采用组合法压制多次波技术解决因电缆短多次波难压制问题。最后处理效果表明关键技术的应用使该区地震资料处理取得了预期效果。这些技术成果不仅为我国南海南部深水的油气勘探提供较可靠的地震资料,同时为类似低品质地震资料的处理提供了可借鉴的思路和技术。

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深海甲烷电化学原位长期监测技术及其在海洋环境调查和天然气水合物勘探中的意义
孙春岩, 王栋琳, 张仕强, 贺会策, 赵浩, 凌帆, 尹文斌
物探与化探    2019, 43 (1): 1-16.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.1250
摘要200)   HTML19)    PDF (7218KB)(252)   

深海溶解甲烷浓度数据连续获取的方法技术,对于海洋环境和天然气水合物开发过程中甲烷扩散作用及通量的动态监测,具有重要的科学意义和实际应用价值。本文较详细地介绍了依据“海水脱气、气体样品定量输入、电化学高精度检测”技术思路,采用“增压排液整机系统控制的海水循环、减压稳流、气液分离、烃类组分高精度检测技术改进”方法,研发“深海甲烷电化学原位长期监测技术”的关键环节和技术方法。结合原位传感器在胶州湾港口为期94天底水长期监测实验获取的数据成果,对原位传感器的技术性能、数据质量、地质效果进行了研究评价。结果表明:① 原位传感器量程甲烷指标达到0.01~10 000 nmol/L,灵敏度达到0.01 nmol/L,对烃类组分检测具有较好的稳定性和选择性;② 监测水域溶解甲烷数值范围19.01~106.87 nmol/L,正常甲烷背景32.41 nmol/L,局部异常甲烷背景80.60 nmol/L,资料显示异常与污水排放过程对海水环境污染有关;③ 实测甲烷数据成果地球化学特征与胶州湾海域海水环境以往调查研究成果符合,证明了实测数据的客观性和科学性;④ 海试监测试验成果证明,原位传感器测试性能可靠、结构设计合理、设计思路科学,基本具备了海洋科学调查中对海水甲烷浓度数据获取的能力,在未来海洋天然气水合物开发过程中对甲烷扩散作用的动态监测及深海甲烷浓度通量的长期监测中,具有实际应用价值和科学意义。

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基于轮廓线三维矿体表面重建的一种改进算法
李兆亮, 王林飞, 熊盛青, 罗锋, 闫浩飞, 朱自强
物探与化探    2019, 43 (1): 118-124.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.1342
摘要168)   HTML2)    PDF (2671KB)(155)   

基于轮廓线的三维矿体表面建模方法是矿体建模的主流方法,但在实际应用中,传统的建模方法显现出了不足之处,笔者对该方法进行了针对性地改进。对于一组单轮廓线可自动添加矿体趋势线,并且还可以进行人工编辑修改,然后利用中间加密轮廓线的方法实现对矿体形态的控制。通过投影计算封闭轮廓线之间的最短距离自动添加分支点,利用平面的带洞限定三角剖分实现分支的自动构建,大大节省了人力资源,同时保证了分支矿体的准确性。针对初始构建的三维矿体表面模型几何质量差,引入了质量控制,实现了表面模型的重构,保证了模型质量和后续的计算。这些改进在实际的应用中取得了良好的效果。

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改进型粒子群算法及其在GPR全波形反演中的应用
戴前伟, 陈威, 张彬
物探与化探    2019, 43 (1): 90-99.   DOI: 10.11720/wtyht.2019.1183
摘要189)   HTML3)    PDF (1524KB)(242)   

探地雷达作为高精度的物探工作方法,其主要目的是反演解释地下结构的物性参数。笔者提出社会学习型粒子群优化反演方法,它以信号均方误差为目标函数,用时域有限差分方法作正演,并且针对反射波信号较弱、反演效果不佳的情况设计了对正演结果进行振幅补偿的方法,对反射波的振幅进行增益,以提高反演精度。通过与经典粒子群优化反演方法的结果对比,说明了该算法在准确度以及效率方面都有相当大的提高。经过分析多层介质仿真数据的一维反演结果,说明了该算法对多参数反演的有效性和良好的抗噪性。

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瑞利波波形反演的发展现状及展望
吴华, 李庆春, 邵广周
物探与化探    2018, 42 (6): 1103-1111.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.0308
摘要200)   HTML12)    PDF (524KB)(346)   

常规多道面波分析技术反演过程需要计算基于水平层状介质假设基础上的理论频散曲线,从而导致该方法的水平分辨率无法满足横向不均匀复杂介质的要求。而目前已成为人们研究热点的全波形反演技术,其反演过程基于波动方程求解,对瑞利波而言,无需根据频散方程计算频散曲线,理论上克服了常规多道面波分析技术横向分辨能力的“先天不足”。因此,瑞利波波形反演是瑞利波勘探领域中一个重要的发展方向。论文回顾了全波形反演的发展历史,剖析了瑞利波波形反演的发展现状及存在问题,指出了瑞利波波形反演需要进一步研究的问题和发展趋势,为瑞利波波形反演研究提供了一定的研究思路。

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地球化学勘查固体样品采集的野外质量评价指标
严己宽, 玉强忠
物探与化探    2018, 42 (6): 1112-1115.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.0191
摘要166)   HTML6)    PDF (355KB)(324)   

我国现行规范给出了采集固体地球化学样品的各项要求和简单易行的质量评价方法。为了更全面地反映采样相关要求,笔者综合分析讨论了国内外地球化学勘查中采样方法、采样影响因素等方面的研究成果,从样品与样本两个层次,样品属性、空间与时间三个维度,提出以采样合规性、代表性、针对性、均匀性和时间性等“采样五性”作为衡量固体地球化学样品质量的指标体系,并对采样代表性、针对性指标进行了量化,对于评价采集固体地球化学样品的野外工作质量具有较明确的实用价值。

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北京平原区西北部隐伏岩体的空间分布特征
雷晓东, 李巧灵, 李晨, 王元, 关伟, 杨全合
物探与化探    2018, 42 (6): 1125-1133.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.1507
摘要210)   HTML3)    PDF (6952KB)(264)   

隐伏岩体的空间形态是地热系统研究的重要内容。利用最新的重力、CSAMT、微动测深和以往的磁法资料研究北京平原区西北部几处隐伏岩体的空间分布,结果表明,花塔岩体、葛村岩体、阳坊岩体和百善东岩体的地球物理特征有所差异,反映了岩体侵入期次的不同及所处构造环境的差异。研究区西南部花塔岩体和葛村岩体之间分布有较厚的第四系和蓟县系白云岩地层,可能是形成地下热水的主要径流通道。阳坊岩体与蓟县系热储层接触形态上呈现西缓东陡的特点。隐伏岩体的分布受南口山前断裂、南口—孙河断裂和影壁山断裂构造的联合控制。

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准噶尔盆地五彩湾地区砂岩型铀矿地震勘探技术
吴曲波, 曹成寅, 李子伟
物探与化探    2018, 42 (6): 1134-1143.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.0083
摘要176)   HTML3)    PDF (10342KB)(181)   

了解准噶尔盆地五彩湾地区地层、褶皱、断裂、砂体等砂岩铀成矿环境,对于该区铀资源的预测评价具有重要意义。针对该区以往方法构造探测和砂体解释精度较低等不足,利用二维地震勘探技术开展铀成矿环境探测试验研究。在以往技术方法的基础上,通过试验研究改进了相关技术,建立了适用于准噶尔盆地五彩湾地区的基于可控震源的砂岩型铀矿地震数据采集方法、针对性强的地震数据处理技术流程、基于线性拟合声波重构技术的地震反演砂体识别方法;据此基本查明了该区“沙丘河背斜、芦草沟向斜、火烧山背斜、西大沟向斜、帐篷沟背斜”的褶皱形态、火烧山背斜两翼存在控矿断裂分布以及目标层砂体发育特征等,并预测了1片成矿有利区。表明利用建立和改进的准噶尔盆地砂岩型铀矿地震勘探技术可较好地解决该区铀成矿环境探测问题。

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我国航空放射性测量进展及发展方向
李怀渊, 江民忠, 陈国胜, 全旭东, 常树帅
物探与化探    2018, 42 (4): 645-652.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.1482
摘要169)   HTML30)    PDF (503KB)(623)   

简要回顾了我国航放测量技术的发展历史,分析了航放测量的技术现状,指出已经形成了完整的航放测量技术体系。对60年来我国航放测量取得的重大进展和技术创新成果进行了较为系统全面的总结,认为我国航放测量仪器设备研发和技术水平达到了国际先进水平,技术创新成果从矿产勘查拓展到了工程地质、水文地质调查和环境调查与监测等领域。探讨了今后航放测量技术发展的7个主要方向:高精度大比例尺方向,放、重、磁、电综合集成化方向,无人值守和无人机方向,高原和高山无人区方向,成矿预测向多元信息综合方向,由地质找矿向环境调查方向扩展,科技创新和自主研发方向;梳理了航放测量工作中存在的6个主要问题,提出了今后的工作建议。

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城市浅层地震勘探技术进展
李万伦, 田黔宁, 刘素芳, 吕鹏, 姜重昕, 贾凌霄
物探与化探    2018, 42 (4): 653-661.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.1504
摘要208)   HTML17)    PDF (5754KB)(1001)   

当前快速城市化与城市地下空间开发给浅层地震勘探技术的发展带来了挑战和良好机遇。笔者从地震勘探仪器设备、数据采集、数据处理和解释应用等方面介绍了近年来城市浅层地震勘探技术所取得的主要进展,包括陆上地震拖缆系统的研发、无线地震数据采集、可控震源伪随机扫描方法、城市噪声面波勘探技术及地震数据综合处理算法等。结果认为,通过瑞雷波约束折射P波层析成像结果或联合反演方法,可以提高后者对城市地下“百米”空间的探测精度;利用城市噪声作为震源,既能获得对描述浅层地质特征有重要意义的补充信息,同时又满足了城市对绿色、环保震源的要求;而陆上地震拖缆系统则使得S波技术在城市地下浅层勘探中可以发挥更加重要的作用。今后发展建议:一是加强城市浅层地震数据采集关键技术装备的研发;二是进一步开发和完善非传统(如面波)地震勘探方法,深入挖掘地震波中所蕴含的大量有用信息。

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基于二维经验模式分解的重力资料多尺度分析
李芳, 王林飞, 何辉
物探与化探    2018, 42 (4): 731-737.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.1259
摘要183)   HTML3)    PDF (6614KB)(416)   

重力资料是从地表到深部所有密度不均匀体引起的重力效应的叠加。针对不同的工作任务,需要利用不同尺度的重力资料进行研究。二维经验模式分解能够自适应地对非线性、非平稳信号实现多尺度分解。文章研究将二维经验模式分解应用于重力资料的多尺度分析,对重力数据进行二维经验模式分解以得到各级固有模态函数和剩余分量,利用径向对数功率谱分析方法估计各级模态函数所反映的地下场源的近似深度,定性地解释不同深度下的场源产生的异常,较好地揭示场源赋存的地质信息。模型数据和实际数据的测试佐证了该方法技术的可行性。

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区域化探成果在青海北巴颜喀拉山地区地质填图中的应用
白国典, 何凯, 琚根社, 王坤, 王艳慧, 李兰兰
物探与化探    2018, 42 (3): 429-435.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.1292
摘要227)   HTML14)    PDF (4970KB)(392)   

区域化探成果,尤其是不同元素地球化学图的地质解译,可作为青海北巴颜喀拉山地区地质填图的重要辅助手段,能够显著提高工作效率和填图精度。研究发现:某些稀有、稀土元素(如Y、Nb等)以及亲硫元素、铁族元素(如Cu、Zn、Cr、Co、Ni等)在巴颜喀拉山群不同层位的规律性含量变化,可作为巴颜喀拉山群内部划分以及区域地层对比的重要依据;利用某些元素异常沿断裂呈斑点状、串珠状分布的特点(如Sb、Hg、Bi、Pb等)及较平直的化学分区接触边界(如Sb、Bi、As、Pb等)来推测、填绘断层,尤其在浅覆盖区识别、填绘隐伏断裂和区域性断裂,效果显著。

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波形指示叠前地震反演方法在致密含油薄砂层预测中的应用
章雄, 张本健, 梁虹, 徐敏, 张洞君, 曾旖
物探与化探    2018, 42 (3): 545-554.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.1050
摘要274)   HTML2)    PDF (8610KB)(283)   

岩石物理研究的实践表明,叠前弹性参数及其多参数交会对储层和烃类更为敏感,以此为基础的叠前地震反演是定量预测含油气储层的有效方法。对于致密砂岩薄储层及其含油性预测而言,因其地震响应极其隐蔽、地震信号分辨率不足,目前普遍采用基于变差函数理论的高分辨率叠前随机反演方法,但其反演结果的高频成分随机性较强、可靠性降低,对预测结果的精度和可靠性造成较大的影响。为解决上述问题,以四川盆地中北部地区侏罗系沙溪庙组致密含油薄砂层的预测为例,在储层及含油性敏感弹性参数分析的基础上,开展了波形指示叠前地震高分辨率反演方法的应用研究。该方法利用叠前地震波形相似性代替传统变差函数优选测井样本,并以此进行随机模拟建立各弹性参数的初始模型;在贝叶斯框架下,联合初始模型、测井弹性参数先验概率分布和叠前同时反演弹性参数结果建立后验概率分布,对其进行Metropolis-Hastings采样得到收敛的平稳分布即为一个反演实现。实际应用效果表明,波形指示叠前地震反演方法能够从叠前地震资料中获取地层各项弹性参数的高分辨率宽频结果,且其高频成分的确定性增强,提高了致密砂岩薄储层及含油性的预测精度和可靠性。该项技术是陆相致密碎屑岩储层及含油气性高精度预测的有效方法,具有广阔的应用前景。

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三角洲水下分流河道砂体地震预测方法研究——以塔河油田三叠系河道砂岩为例
刁新东, 李映涛, 顾伟欣, 邓锋, 唐馨
物探与化探    2018, 42 (3): 569-575.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.1221
摘要221)   HTML0)    PDF (6907KB)(324)   

塔河地区三叠系阿克库勒组发育三角洲前缘水下分流河道。河道砂体与低幅度构造匹配,形成了低幅度构造岩性复合圈闭。但由于河道砂体横向迁移变化快、砂体厚度薄、非均质强等原因,对储层预测精度提出了更高的要求,也制约了开发效果。基于此,笔者利用新采集的高精度三维资料,在模型正演、反射特征分析基础上,进行层序格架约束下多种属性提取,并结合地层切片等方法,明确了该地区河道砂地震反射特征类型,准确刻画了河道边界形态,最终完成河道期次划分,储层厚度预测。研究结果表明:应用多属性分析、地层切片等方法能准确识别河道边界,划分河道期次,提高储层预测精度。

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基于反正切法的定向钻孔雷达三维成像算法
刘四新, 王文天, 鹿琪, 李宏卿, 傅磊
物探与化探    2018, 42 (2): 358-362.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.2.19
摘要309)      PDF (539KB)(231)   
作为探地雷达的一种特殊方式,定向钻孔雷达系统除了能够探测地下目标的深度和径向距离外,还能够对钻孔四周目标进行方位识别,进而利用所求方位进行三维成像。本文所研究的定向钻孔雷达包含一个发射天线和4个接收天线,4个接收天线等角度分布在垂直于井轴的圆环上。基于4个接收天线所接收到的四个信号的微弱不同,提出利用反正切法计算目标方位角,再利用方位角和各道信号组合计算井周地层纵横切片的算法,最终实现钻孔雷达三维成像算法。利用数值模拟结果检验了算法的正确性。
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探地雷达在甲基卡稀有金属矿田找矿的应用
黄韬, 付小方, 杨荣, 范俊波
物探与化探    2018, 42 (2): 316-324.   DOI: 10.11720/wtyht.2018.2.13
摘要333)      PDF (1197KB)(290)   
在四川甲基卡矿田新发现了超大型X03号锂矿化伟晶岩脉,在勘探过程中,首次使用探地雷达探测甲基卡矿田浅层地质结构。通过分析对比探地雷达模拟实验数据、实测探地雷达剖面、钻孔数据和便携式取样钻数据,发现探地雷达图像能有效反映矿田第四系浮土覆盖区浅层地质结构。本次研究还鉴别了酸性岩脉体或转石与第四系浮土、片岩等围岩之间界面的探地雷达信号特征,并利用探地雷达对X03号矿脉等隐伏脉体进行了揭盖,获得了矿脉浅部结构构造信息。通过本次研究,发现并证明探地雷达勘探稀有金属矿脉是有效的,能够代替槽探,实现绿色勘探和快速找矿评价。
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