斑岩型铜矿是我国最重要的铜矿床类型,随着矿业开发的不断深入,勘查地球化学在矿产勘查中的作用变得愈来愈重要。为此,在收集整理有关文献的基础上,对过去斑岩型铜矿勘查地球化学研究的成果进行了总结,包括地球化学特征、勘查方法、异常评价及找矿标志等方面。以富家坞铜矿为例,介绍斑岩型铜矿的最新研究进展。

研究东天山土屋—延东成矿带的土壤垂直剖面中,盐类明显淀积区段的水溶相、硫酸盐相和碳酸盐相元素分布,初步推断了由盐类组成的碱性地球化学障对土壤中元素分布的影响。在东天山地区干旱荒漠景观条件下,碱性地球化学障对表生带元素分布和存在形式的影响十分明显,各段碱性地球化学障因Ca、K、Na等盐类淀积部位的不同而出现了不同类型,并使元素在剖面上的分布产生差异。

老挝中部、北部热带雨林地区的大地构造位置大致处于北西向长山岩浆—构造带和北东向琅布拉邦岩浆—构造带的交汇部位。该区域地表土壤测量分析表明,Cu与Pb、Zn、Ag、Sn、Mo、Sb、Hg、As、Cd、Co、Bi总体呈共消长关系,为最佳元素组合。本区Cu、Pb、Zn等主要成矿元素沿花岗岩与灰岩接触带分布,Cu、Pb、Zn相关性不大并具有明显的分带性,Cu分布于接触带靠近花岗岩一侧,Pb、Zn分布于接触带靠近灰岩一侧,共伴生组分Mo、Sn、Bi、Ag、Cd等异常明显。本区的元素组合可划分为5类:①Cu与Ag;②Pb与Bi;③Zn与Cd;④Sn与Mo;⑤Sb与Hg、As。从元素分布特征看,本区具有矽卡岩的成矿特征,同时又可能有斑岩成矿的潜力。

在最新的高精度航磁图上,新疆西天山东段存在3条磁场特征十分显著深大断裂,它们不仅是区内重要的构造分界线,也是重要的控矿构造带。笔者以西天山东段最新高精度航磁资料为依据,论述了区内深大断裂的磁场特征,并根据航磁资料解释和实际应用结果对深大断裂与成矿的关系进行了探讨。区内沿着深大断裂分布有4处已知的大中型铁矿。根据最新航磁资料,又有4处推断铁矿异常被证实为铁矿的反映,它们也位于深大断裂附近。

结合成矿地质条件,简要介绍了磁法、甚低频电磁法、瞬变电磁法、激电测深在金矿找矿工作中的不同特点和作用;给出了在豫西几个金矿区多金属成矿带上寻找隐伏金矿体的成功实例,说明在具备地球物理前提的条件下,用磁法、甚低频电磁(或瞬变电磁)法快速扫面测量可圈定找矿靶区。在找矿靶区做一定量对称四极激电测深工作,可预测矿体埋藏深度等;这是经济、快速地探测浅—深部隐伏、半隐伏盲矿体的有效方法,值得推广应用。

丰宁县北部有大面积燕山期火山岩分布,通过航磁及物化探资料综合分析,和顺店附近存在一个隐爆火山角砾岩筒,伴随着火山—侵入活动,火山口附近及其周围形成一系列环形断裂构造,加上区域构造运动的叠加,为深部含矿热液的运移提供了通道和储矿空间。近期的找矿实践证明,在火山构造的北部及东部已经发现了Ag、Pb、Zn多金属矿化,并有望形成具有经济价值的工业矿体,综合分析该区成矿地质条件,在火山构造的南部及西部有望实现找矿工作的新突破。

在对豫西南地区1∶20万区域重力资料和1∶5万航磁资料综合整理分析的基础上,结合地质资料对豫西南地区的深部构造、断裂构造及岩浆岩特征进行了深入研究,圈定了隐伏、半隐伏岩体和断裂构造,并根据地质、矿产和物化探综合信息,分析了成矿区带与岩体及构造的关系,总结出了成矿区带的区域重磁场特征,圈出了9个成矿远景区,为豫西南地区寻找深部矿和隐伏矿提供了重要信息。

在甘肃北山地区寻找全隐伏深部矿床的勘查中,根据工作区的地质特征,运用V8多功能电法仪,使用瞬变电磁法(TEM)对全区进行了面积扫描,运用视纵向电导成像法进行资料处理和解释,使解释的地下地质体更趋于其赋存特征,从而基本掌握了该区金属矿床赋存的电性特征,为该区的进一步勘查提供了依据。

化探找矿正逐步从定性走向定量,在前人研究的基础上,提出了适用于老矿区深部探矿工程少、埋藏较深的矿产资源量估算的计算方法——面金属量积分法和三维地质体块段法。以江西城门山矿区为例,以区内主要含Mo地质体为计算对象,依据各中段面Mo的成晕地球化学信息,结合城门山三维地质—地球化学实体模型,对矿区浅部(第一空间0~-500 m)和深部(第二空间-500~-1 000 m)Mo资源量进行了估算。从计算结果来看,2种方法对浅部资源量估算结果都与已知储量相吻合,深部预测以三维地质体块段法更理想。

在东秦岭钼成矿带探明了石瑶沟大型钼矿床,获得钼金属储量10余万t,平均含量0.068%。对狮子庙金矿田区域物化探成果进行了整理、研究,运用物化探资料循序渐进地揭示了钼矿床的空间分布规律。该钼矿床的发现,为在东秦钼成矿带进一步运用物化探技术寻找更多的钼多金属矿产资源提供了成功经验。

以马脑壳金矿为例,运用判别分析方法对核物探探测异常进行定性判别研究。通过SPSS软件运用费歇判别和逐步判别两种分析方法,定性非矿异常准确率分别达到83.3%和66.7%,定性有矿异常准确率分别达到89.7%和91.4%。

探讨、研究了航空重力异常估计方法,基于卡尔曼滤波平滑技术,研制了航空重力异常估计软件。研究表明:采用该软件进行重力异常估计,与引进的GT-1A系统软件的数据处理结果相比,其差值的标准偏差在1 mGal之内。

详细研究了射线追踪、层析反演方法原理以及层析反演数值求解算法,提出了利用大炮初至直接建立初始地震模型,由小折射和微测井进行约束的层析反演近地表速度模型的处理流程,提出了基于多次回溯的高精度快速射线追踪算法和层析反演数值求解算法。采用双重网格技术提高正演模拟计算精度和层析反演的成像质量,另外,充分考虑多种质量控制方案,确保最终的反演速度模型精确。设计了10种不同地表地质条件的理论模型,进行模型试算,并在实际生产中应用,理论模型试算和实际资料反演结果证明了本文方法的正确性。

从角度道集数据出发,充分利用它们之间的差别,流体信息和骨架信息在尺度和方向上的差别,以及Curvelet变换的多尺度性和多方向性,提出应用角度流体因子属性进行流体识别的方法。参考时移地震数据的互均衡方法提出子波均衡法,对各个角道集数据进行均衡。然后,利用背景场信息(骨架信息)和流体信息在curvelet域分布的不同,将其进行逐步分离,得到目的层处的异常。把角度流体因子应用到模型与实际地震数据中,计算结果证明了其应用价值,可以准确地判定储层的位置及范围。进一步的与其他属性结合,为油藏精细描述提供较为可靠的依据。

多次波的压制是海洋地震资料处理中的重要步骤。海洋地震勘探中的多次波一般都异常发育且较难压制,压制多次波的好坏直接决定了处理结果的质量。目前压制多次波的方法有很多种,但不同的方法基于不同的理论,具有不同的针对性。单一的方法压制多次波往往不能针对所有多次波,达不到理想的效果。笔者使用组合衰减多次波技术,综合了SRME、拉东变换、LIFT去噪对海洋实际地震数据的多次波进行压制,取得了较好的效果。

讨论了利用PP波和PS转换横波进行叠前联合反演的理论和实现方法,结合某油田实际多波地震资料,在叠前联合反演的基础上,对深层火成岩气藏进行了含气性预测。经钻井资料验证,根据联合反演资料预测的气藏结果与井资料吻合较好。实践证明,纵横波叠前联合反演可以避免单纯使用纵波信息进行弹性反演而造成的岩石弹性参数的多解性,提高气藏预测的准确性。

详细分析产生minivib T 15000可控震源地震记录质量下降几种原因,一类是可控震源压板所接触耦合外部环境条件引起的,另一类是可控震源内部故障所造成的。笔者給出了针对不同原因导致地震记录质量下降的几种对策及使用这些方法的前提条件。这些方法在野外实际应用,取得比较好的效果。

讨论了总量测量的两种测量方法:脉冲计数和Time-to-Count,介绍了这两种方法的工作原理及优缺点,并利用这两种测量方法,分别设计了个人剂量仪,通过这两种仪器性能的比较,体现了Time-to-Count测量方法的优点。

地球化学数据分布,特别是微量元素的频率分布,是正向偏斜的,其异常下限的计算也是基于对数正态分布。当定性分析元素的分布状态时,大部分样本分布状态的结果是可以接受的,但是当定量计算异常下限时,一定要结合具体样本的实际分布情况。引入g-h分布函数对样本数据进行拟合,根据所得到的参数确定异常下限,将异常下限与标准离差分割开来。结合子区中位数衬值滤波法,对个旧及其外围成矿区的化探数据进行处理,同时自适应的调节滤波窗口大小,提取化探异常,从而对预测靶区进行圈定。

在煤矿井下工作面两侧巷道有限空间内采用矿井瞬变电磁多方向交叉观测系统,对工作面顶板或底板尽可能采集较多的数据。对采集的原始数据进行数据预处理、数据转换、数据提取、成切片图等相关处理后,通过综合分析不同水平切片图,从而确定对应探测范围内异常体的电性特征、中心位置、发育趋势等,为地质水文预测预报提供可靠依据,从而确保工作面安全回采。

采集了黑龙江省松嫩平原南部大气降尘样品,以农村、城镇、城市为单元对降尘通量与指标含量特征进行了探讨。对大气降尘中20种指标含量的分析结果表明:与土壤背景值相比较,Hg、Cd含量在大气降尘中显著富集;以Al为参考元素计算表明,Cd、S明显受人类活动影响而具有较大的富集因子;主成分分析各指标的主要来源为人类活动、地表尘土与人类活动叠加、区域扬尘。

在时间空间域,模拟吸收衰减效应时对计算机内存需求大,计算效率不高、非常难以进行模拟吸收衰减;频率空间域通过引入品质因子和复值速度,使用经验物理、数学公式进行数值模拟吸收衰减就容易多了。笔者使用十分节省计算机内存需求的嵌套剖分法,使用Kjartansson模型高效率地进行模拟吸收衰减。数值试验证实吸收衰减影响地震场的所有频率、对高频的影响最为明显,降低了地震记录的质量;频率空间域非常容易模拟吸收衰减效应,为黏声波全波形反演实际地震资料而奠定很好的基础。

根据三步法匹配追踪原理实现了基于雷克子波的地震信号自适应分解,在此基础上,讨论了利用匹配子波进行地震信号时频表征的方法。由于常规匹配追踪时频是以Wigner-Ville分布为基础,得到的时频信息有限,因此给出了一种基于可调窗口的短时傅氏变换时频表示方法,进而又利用各匹配子波的复谱,引入一种新的时频表示方法,不仅与Wigner-Ville方法具有同等的分辨率和能量聚集特性,而且保留了原信号的最基本时频特征,不存在交叉项和窗口截断效应。通过与短时傅氏变换和S变换时频特征的对比发现,匹配追踪时频表征和瞬时谱参数具有更高的分辨率。实际数据的应用也表明,匹配追踪分解非常适用于非平稳特征的地震信号的时频分析。

瞬变电磁测深方法中通常采用阶跃波激励方式的模型进行处理。在实际应用中,为了便于重复观测,一般采用方波形式进行激励,采用阶跃波模型进行数据处理和解释;这种处理方式理论上存在比较大的偏差。为了修正这种偏差,通过理论计算,建议采用单脉冲电磁测深方法来处理方波激励源的电磁测深结果。实例分析表明,该方法是可行的。

通过有限元数值模拟方法,研究了电阻率法监测地下地质变化的可行性,提出了基于多期次观测的地下电阻率监测方法,应用二维电阻率正、反演程序对模型进行了数值模拟。结果表明,电阻率相对变化率可以较好地指示电阻率变化的区域和位置。高精度、大数据量的地电阻率观测,以及基于2D或3D的电阻率正、反演计算使得应用电阻率法监测地下地质变化成为可能。

钻井总是被优先设计在有利储层的部位,导致获取的地质数据分布不均匀。为了使地质数据的统计结果更客观地反映实际情况,需要对地质数据进行去丛聚处理,其核心思想就是给密集的数据赋较小的权值,给稀疏的数据赋较大的权值。笔者用泰森多边形法求取钻井的控制范围,以此确定该井数据统计时的权值大小,为多边形去丛聚法中多边形的确定提供了新思路。应用本方法对石南油田某井区的孔隙度分布进行了分析,验证了该方法的可行性。

通过堤防护岸水域抛石探测、水下砼格及碎石层探测、江边堆场滑坡水域探测三个案例,说明探地雷达在淡水区浅水域探测效果。重点分析了探测对象所处环境的电导率、介电常数和探测所采用天线频率对探测效果的影响。探地雷达填补了浅水域工程勘察空白,研究成果对非水域探地雷达探测与检测具有借鉴意义。

在河南省平顶山地区小屯正断层上进行勘查,采用CSAMT法对落差较大断层的含、导水性进行了测量,结果表明该法不仅可以有效控制断层的空间位置,而且可以定性判断断层的富水性。说明CSAMT法的应用在断层含水性评价方面有积极的效果。