在河北邯邢平原区第四纪地貌学研究中,采用形态-成因-岩性多级划分原则,将研究区地貌划分出2个一级单元、9个二级单元、26个三级单元;同时利用多目标地球化学数据,以SiO2、Al2O3、Fe2O3、w(Na)/w(Rb)及Rb、U、Ga均一化累加和等地球化学指标作为地貌单元划分的指标。研究证明,这些地球化学指标在划分古河道、冲洪积扇形,甚至在划分滹沱河扇期次、漳河冲积扇期次及泛滥平原区的分区(带)上都具有明显效果;在识别宁晋泊、大陆泽、永年洼等沉积洼地中有清晰的印证;依据元素地球化学场研究地貌单元划分的尝试,取得了较理想的效果。
在西藏申扎高寒湖泊丘陵景观区,通过粒级为-10~+60目的1:5万水系沉积物测量,探讨该区水系沉积物中元素含量分布、元素组合特征、蛇绿岩区元素背景值,以及蛇绿岩和沉积岩区元素异常特征与找矿意义。结果表明:沉积岩区除Cr、Co、Ni、Hg外,多数元素富集显著,元素组合能较好地反映矿化特征;蛇绿岩区Cr、Co、Ni与岩体高度相关,但Au、Co、Cu、F、Zn正异常不显著,元素组合对矿化特征反映不好。在研究区圈定了甲类异常1个,乙类异常11个,新发现金矿(化)点两个,异常对地质构造及矿产有较好的指示作用。在类似地质景观条件下,该方法对揭示元素地球化学成矿作用及指导找矿意义凸显。
介绍了采用可控源音频大地电磁(CSAMT)测深在相山火山盆地邹家山地区进行的深部地质结构探测研究。通过此次探测,成功划分出了该地区2 km以浅范围内的组间界面和基底界面,识别出了3条断裂,揭露了地下岩体、构造的形态特征。通过与钻孔信息对比,发现CSAMT方法所划分的组间界面位置与实际位置吻合较好,证明了CSAMT方法在该区的深部地质信息探测中是一种行之有效的方法。
中新生代陆相红层与铀矿化具有密切的时空关系。在红层形成时期,发育了区域性铀成矿作用;红层的完整程度直接反映了铀矿保矿条件的好坏,可作为铀矿化的"指示标志"之一,因此,红盆地区地层的识别及下伏地质体的探查对于铀矿勘查工作的进一步开展具有重要意义。本文简要介绍了音频大地电磁测量和土壤氡测量的工作方法,结合华南鹿井地区丰州盆地的地质资料和岩石电阻率特征,利用音频大地电磁测量资料,查明了勘查区内的红层厚度、产状及其与下伏花岗岩体的接触关系以及隐伏断裂深部展布特征;利用土壤氡测量可提高断裂构造推断的可靠性,指示深部铀矿化信息。通过钻孔验证,推断结果基本反映了实际地质情况,对于深入开展铀矿找矿工作具有一定的指导作用。
通过对矿区实施1:5000土壤地球化学测量,确定该区的指示元素为Au、Cu、Pb、Zn、As,选用传统的统计方法确定各元素的异常下限值分别为6×10-9、30×10-6、40×10-6、150×10-6、50×10-6,据此发现了一批有价值的地球化学异常区。对各元素地球化学异常区的找矿潜力进行分析,结合地层、岩性、构造等有利控矿因素综合评判主成矿元素异常、元素组合异常,圈定出3个找矿靶区。在Ⅰ号异常靶区内,Au与As、Cu、Pb在空间上具有良好的叠合性,经工程布置发现了M1~M7含金石英脉矿体,圈定了Ⅰ号、Ⅱ号矿体;在矿区西部Ⅲ号异常靶区,Au与As、Zn异常叠合良好,经工程验证,在此发现M11、M12、M13等多条含金石英脉体,圈定了Ⅲ号矿体。总的来说,对异常区进行钻探和槽探等工程验证,异常的位置、规模、走向与新发现矿体(矿化点)吻合较好,表明土壤地球化学测量在该区找矿是有效的,值得向邻区推广。
在甘肃柳园花牛山矿区开展土壤微细粒全量测量的试验工作,试验结果显示:主成矿元素Pb、Zn异常衬度高、富集系数大,在该区域发生强烈富集,且与Ag、Sb、As、Au、Hg、Cu正相关性高;土壤微细粒全量测量地球化学勘查方法圈定的成矿元素地球化学异常具有Pb-Zn-Ag-Au-Sb-As-Cu-Hg多元素异常组合特征,且异常分布范围与深部矿体较为一致,表明该方法可以有效地指示深部铅锌矿体,可作为戈壁荒漠区寻找铅锌矿的有效方法。
在秦岭金及铅锌多金属矿区应用物化探异常特征及评价标志综合研究,可相互补充、相互验证。根据勘查区化探异常特征及其地质环境,判断勘查区主要成矿元素为Au、Ag,并存在Au、Ag、As、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Mo多元素叠加异常,构造断裂带磁性相对较低,含矿构造蚀变带具有相对高的极化率、低视电阻率特征,但在断面上矿体因硅化多呈高阻、高极化特征。根据矿和非矿的异常特征建立了勘查区物化探找矿标志,证明了综合方法对秦岭地区寻找构造蚀变岩型金矿效果较好。
对新疆和静县察汗乌苏金矿1:25000水系沉积物测量结果进行分析,总结元素分布规律,并综合有利元素组合圈定异常,在优选异常区经过地质综合找矿发现了K3、K4金矿体。通过对K3金矿体东部轴向原生晕分带研究,预测K3金矿体在160 m中段以下仍有较好的延伸趋势。
介绍了EH-4电磁成像系统数据采集和数据处理方法及其在菊竹沟矿区探测构造深部延伸情况的应用。经钻孔验证后显示:EH-4电磁成像技术能明显区分矿化蚀变构造带和围岩,该区矿化异常形态呈脉状,电阻率约在1500~2500Ω·m。矿床实例研究表明:EH-4连续电导率成像仪测量所得的二维视电阻率-深度剖面图,能清晰地反映地下不同地质体的精细电阻率结构,判读含矿构造带以及矿化异常在空间上的展布,可有效探测深部构造。
地面微地震弱信号在经过曲波变换后得到的曲波系数有小的幅值,这部分小幅值系数与噪声的曲波系数产生重叠,采用常规阈值函数,不能区分该部分有效弱信号系数,会被当作噪声系数去除。对于地面微地震资料弱信号的处理,应该在尽少损伤弱信号的基础上进行噪声的压制。因此笔者在常规阈值函数的基础上,提出一种补偿阈值函数算法,在弱信号和噪声之间加入一个新的阈值,这样就可对之前损伤的与噪声曲波系数重叠的弱信号进行补偿。通过对模型的试算和实际资料的处理,补偿阈值函数算法能较好地对微地震资料中的随机噪声和相干噪声进行压制,提高资料的信噪比,达到弱信号检测的目的。
为确保可控震源的激发效果,目前国内均采用多台震源组合的方式施工,但这种施工方式在野外采集阶段即令原始地震资料产生不同相叠加,影响最终成像精度。通过理论计算、统计对比和模型正演分析手段,结合实际地震资料分析找出了此影响在时空域的规律,并据此提出在复杂地表区域采用台数较少的震源进行面积组合,由此造成的能量不足、信噪比偏低的不利影响,可以利用高覆盖次数、优化检波器组合的方式来弥补。在西部某工区的施工效果显示,该方法能在保证资料成像效果的基础上进一步缩短采集周期、降低采集成本,尤其在复杂地表地区这种施工方式可实现度也更高,更符合高精度地震采集的发展趋势。
海底底质的分类与识别研究具有十分重要的意义,浅剖资料海底反射强度主要与海底底质类型有关。选取南海海域某区块浅剖资料作为研究对象,通过提取浅剖资料海底均方根振幅并绘制等值线图,进而分析判别研究区海底底质的宏观变化特征,最后结合海底摄像资料对调查区底质的直观认识。通过对比分析,验证了利用浅剖资料海底振幅的特征属性直接进行底质分析的可行性。
高密度电阻率法测量道数多,工作效率高,但是受排列长度的限制,勘探深度较浅。在海南岛西南部裂隙型地热资源勘查评价中,使用遥控电极阵列新技术。在排列的两端延长地段,增加A、B导线和电极阵列,进行常规装置和任意极距测深观测,所得数据合并反演,勘探深度达到常规装置的三倍。取得良好地质效果,具有进一步完善、推广应用的价值。
为了研究广域电磁法(WFEM)过渡区条件下的有效探测深度,设计了均匀半空间、二层断面、三层断面及四层断面4种地电模型,通过正演计算得到了趋肤深度-视电阻率曲线。以大地电磁(MT)为参照,对同等收发距下广域电磁法和可控源音频大地电磁法的探测深度进行了比较,结果表明:广域电磁法可以在过渡区进行测量,即以较小的收发距探测到较大的深度。
在高密度电法勘探的实践过程中,人们大多数时候仅使用电阻率参数的异常情况来进行解释推断工作,而在合适的地电条件下,往往能够测到有规律的、幅值较大的负电位差。作者通过对倾斜岩土界面及溶洞等两种常见边界条件下自然电场分布的理论分析,来阐明自然电场存在的原因及其在外加人工电场作用下可能发生的偏转,并认为高密度电阻率法中负电位差的产生是由于人工电场与山地电场、溶洞过滤电场综合作用所致。文中所列的几个工程实例表明,负电位差可以辅助判断倾斜基岩面的深度、区分"低阻圈闭高阻"异常是否岩溶空洞。
在煤炭开发过程中,对煤质的评价尤为重要。依靠实验室分析来确定煤质的工业组分效率比较低,成本也比较高,因此通过建立其与测井参数之间的关系来进行各组分的计算。选取自然伽马、双收时差、密度以及三侧向电阻率这四个测井参数为输入的特征参数,煤质的水分、灰分、挥发分以及固定碳的含量作为输出结果,利用在某煤田挑选的73层测井数据当作训练样本,构建了基于广义回归神经网络(GRNN)以及最小二乘支持向量机(LS-SVM)的计算模型,从而建立了测井参数与各工业组分之间的关系。对19层的测试数据进行了检验,结果表明这两种方法均能应用于实际的生产之中;相比之下,广义回归神经网络能更准确地计算出各组分的含量,其平均平方误差均在1%以下。
飞机振动对航空重力或重力梯度测量而言十分重要,为充分了解飞机振动特性,并为相关仪器系统量程和结构设计提供参考和依据,笔者针对Y-12和Cessna 208固定翼飞机典型航空物探飞行状态下的振动情况进行了大量测量和深入分析。研究结果表明:飞机地板上的振动主要由发动机引起,振动能量随螺旋桨转速呈倍频规律分布,该倍频的基频为螺旋桨转速基频乘螺旋桨叶片数,飞机在飞行状态下的振动为典型的周期性振动信号。
死时间是FD-3019型γ测井仪的一个重要参数,笔者主要介绍死时间的定义、测量、计算和修正的方法,通过对多个钻孔测井数据死时间修正前后进行对比,并分别计算出钻孔内铀矿段含量,求出相对误差,进而说明死时间修正的必要性。
对于多段线剖面的MT二维反演,通常采用各测线段剖面单独反演的方法,或者采用对多段线剖面"截弯取直"式反演的方法,前者分段式反演由于"边界效应"的存在往往造成反演结果拼接不上,后者"截弯取直"式反演结果不能反映测线剖面的真实长度,影响解释工作。提出一种多段线MT二维反演的改进方法,先选定一测线段剖面(通常是最长的一段)方位作为MT二维反演测线的固定方位,计算与之相邻的测线段上各测点到临近拐点的距离Li,然后将需要旋转的测点坐标进行等距离Li旋转,使测点归一到原先固定测线的方位上,逐级类推,最后对新形成的一段线剖面数据进行二维反演。应用这种改进方法,通过对设计模型不同极化模式下的正反演对比分析和实测数据的反演结果验证,认为该方法有效解决了多段线MT二维反演拼接部位边界效应的影响,并且最大程度上反映了测线剖面的真实长度,提高了反演结果的可靠性,有利于后期的综合解释。
从Uxy分量不同数据长度重力梯度张量分量转换处理模型实验入手,通过频谱畸变和空间域转换误差对比分析,发现转换处理公式中频率域奇点是转换误差产生的根源,增加数据长度、提高频率分辨率可减小转换处理误差、改善转换处理效果。
在航磁调查工作中,研究区断裂构造与成矿关系密切,为了确定断裂构造的分布,尝试使用多种边界增强法。笔者介绍了三种边界增强方法,包括Tilt-Depth法、非绝对值斜导数水平导数法和Theta图法。通过实例探讨各种边界增强法与向上延拓联合应用的效果,结果表明:各种边界增强法均可识别断裂构造位置,Tilt-Depth法在判断断裂构造埋深上具有优势;非绝对值斜导数水平导数法更能突出一些细小的异常部分,可以判断断裂构造产状;Theta图法效果要优于其它的边界增强法,识别精度较高。应用研究表明,与向上延拓联合使用更能充分体现边界增强法在航磁资料综合解释方面的优势。
为了评价航磁测量数据的质量,通常采用重复线飞行,计算重复线测量值均方差内符合精度的评价方法,而计算内符合精度,最重要的是准确建立测线和重复线公共线段上的对应测点。笔者研究并采用了最小距离法,计算测线和重复线公共线段上测点对应关系,经过位置改正、磁场水平调整等处理,完成重复线上对应点测量值均方差的计算,获得准确的内符合精度计算结果。
AVO分析技术是塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系缝洞型储层含油气分析的重要手段。鉴于前人在该区利用常规地震处理的数据进行AVO分析研究,并未考虑方位角因素的影响,其油气预测效果符合率低,不能满足油田高精度勘探开发的需要。因此,笔者针对裂缝各向异性对AVO分析的影响,采用了基于OVT道集方位各向异性分析的方位AVO分析技术,以削弱裂缝各向异性对AVO油气分析的影响。实践表明,该技术在碳酸盐岩缝洞型储层的研究中应用效果明显,可有效削弱裂缝各向异性特征对油气预测的影响,提高油气预测精度,为开发区块高效井组的布设提供可靠依据。
相比于VTI介质qP波数值模拟方法,考虑倾角因素的TTI介质qP波数值模拟方法能够更加准确地描述各向异性介质中波场的传播特征。常规的声学近似方法往往会造成TTI介质中倾角急剧变化的区域出现数值不稳定,笔者首先引入一个各向异性控制参数,推导了稳定形式的TTI介质二阶qP波方程,保证qP波场的稳定传播;其次,通过引入波场的伪速度分量,推导了其等价的一阶应力-速度形式及相应的PML边界条件,并应用优化的旋转交错网格有限差分(RSGFD)方法实现了精确的数值模拟。数值结果表明:TTI介质一阶qP波方程能够稳定、有效地模拟qP波的运动学特征,利用优化的RSGFD方法可以得到精确的合成地震记录,同时可以相对地提高计算效率。
位场导数换算是位场数据处理和解释的基本方法,但其不稳性限制了高阶导数在实际资料处理中的应用。针对于此,提出了位场高阶导数的波数域迭代法。在导数算子中引入一个包含求导阶次和高阶导数算子本身相关的低通滤波器,然后通过迭代法进行逐次逼近,进而得到高阶导数波数域迭代法的递推公式;同时证明了该方法的收敛性,对比分析了迭代法与常规方法导数算子的滤波特性。在高阶导数的模型检验和实例应用中,迭代法与常规方法的对比分析结果表明,迭代法具有稳定性强和计算精度高的优点。
在福建安溪等地79个茶园采集了表层、亚表层土壤样和对应的茶叶样品,测定了茶叶铅含量和土壤常量组分、铅等微量元素组成。相关分析表明,茶叶与土壤铅含量呈显著正相关(P<0.01),由此可建立一元线性回归方程,计算茶叶对土壤铅的迁移系数(Ft)。研究得出,茶叶铅迁移系数受土壤中Pb、Mn、P、Zn浓度的影响。依据茶叶铅质量标准,推算出茶园土壤铅安全临界值,结果表明,通常情况下由茶树根系从土壤中吸收的铅不会导致茶叶铅含量超标。以土壤铅存在形态及其生物有效性的理论研究成果为指导,结合影响茶叶铅迁移系数的土壤理化指标,建立的多元回归方程能更好地表征茶叶铅含量与土壤理化指标间的相互关系。
为查明济南市近地表大气降尘中元素的含量特征及污染来源,评价环境质量,在济南市城区范围内采集400件大气降尘样品。分析结果表明:大气降尘中As、F、Ni的平均含量分别为9.5×10-6、512×10-6、26.0×10-6,略低于济南市城市土壤背景值;而Cd、Cr、Hg、Pb、Se、Zn、CaO含量均值分别为0.33×10-6、101×10-6、191×10-9、38.0×10-6、0.79×10-6、119.0×10-6、13.31%,明显高于城市土壤背景值。相关分析和主成分分析结果说明,大气降尘中Cd、Pb、Zn、Se可能来源于燃煤,Cr、Ni来源于土壤粉尘,CaO、As来源于建筑尘, F主要来源于汽车尾气排放,Hg则受燃煤、冶炼及交通等因素影响。大气降尘中重金属Cd、Pb、Zn、Cr、Ni、As、Hg地累积指数变化范围分别为-2.46~4.53、-1.81~2.75、-2.02~3.48、-2.38~3.48、-2.95~1.96、-3.45~2.58及-3.04~6.87,污染程度排序依次为Hg >Cd >Zn >Pb >Cr >As >Ni。
在水域条件下-的——工-程地质勘察,若需查明基岩起伏形态、隐伏断层走向及发育规模等,一般的物探方法很难取得理想的效果。以天然气管网江津段长江穿越工程为例,应用瞬变电磁法在水域条件下进行勘测,探测出了江水的深度、覆盖层的厚度和基岩的起伏形态,经钻探验证,资料一致性较好;表明瞬变电磁法在水域勘测方面有良好的应用前景。
在贵广高速铁路隐伏性岩溶的探测中,要求探测出0~13 m范围内直径大于等于1 m的溶洞。隧道基底部分选用了陆地声纳法,在68 km的测线上共探测出4491个直径大于等于1 m的溶洞。由于溶洞的探查结果没有专业的软件和标准来绘制成果图,而且数据量比较大,利用AutoCAD二次开发的特性,实现了软件智能绘制成果图。
沁水煤田中东部位于沁水块坳的东部,地形起伏剧烈,地表岩性变化较大,浅地表不均匀性对煤层气、页岩气的地震勘探有效探测带来较大的影响,选择有效的激发、接收参数成为采集阶段的主要难点。文中提出采用微测井和折射相遇法相结合的方法,实现对浅表层结构的精细调查。即根据微测井数据,确定合理激发层位,保证药柱在基岩或者致密粘土层中激发;通过对激发、接收条件进行系统的试验,得出了针对不同激发岩性选用不同井深、药量、组合的激发参数;通过对试验数据分析,选择多个低频检波器最佳组合,建立高覆盖次数观测系统。采集成果证明,所选择的激发和接收参数较好地压制了面波、多次折射等干扰波,解决了山区、特别是黄土地区信噪比低的问题,为今后类似地区进行非常规天然气勘探开发提供了有益借鉴。
传统的瞬变电磁信息获取方式大多采用空芯线圈和磁芯线圈形式,用以测量磁场随时间变化率,但是晚期信号往往较弱,不利于分辨异常。笔者开展了直接测量瞬变电磁法磁场参数的模拟和实测效果分析研究。首先通过对B场和dB/dt参数的响应特性分析,认为B场参数在晚期探测方面具有一定的优越性;分别采用澳大利亚产SM24瞬变电磁系统(磁通门磁探头,直接测量B场)和GDP-32仪器(感应线圈,测量感应电压)进行了实测数据的对比,在同样瞬变电磁观测装置情况下,发现采用磁通门传感器所测量B场数据比采用感应线圈测量的二次感应电压数据效果较好,即:磁通门传感器的特征频率相对较低(往往小于1 kHz),衰减速度慢,磁场B数据与磁场变化率dB/dt场数据的幅值范围较大,受低阻覆盖层影响程度小,有利于晚期测量。研究结果表明开发和使用磁通门传感器是解决瞬变电磁精细探测的突破方向之一。
笔者介绍了一种在PGI Fortran平台上开发的重力三维GPU并行反演算法。该方法采用重加权正则化共轭梯度算法(Re-Weight Regularized Conjugate Gradient),可以在具有NVIDIA显卡的个人计算机上使用CUDA进行并行计算,无需借助工作站即可实现几十至上百倍的计算加速,提供稳定可信的反演结果。并对可视化操作系统进行了优化,实现了在高端计算机系统上亿网格点的反演计算,同时在中、低端计算机也可以实现加速。模型计算结果表明,该算法是一种高效且可靠的重力三维反演并行方法。
克服低阻覆盖层的屏蔽以及实现对地下低阻层的有效探测,一直是勘探电磁法面临的重要问题。电性源短偏移瞬变电磁法(SOTEM)采用近源观测,受到越来越多关注。为了分析SOTEM的探测能力,开展了与目前普遍使用的电性源频率域装置——可控源音频大地电磁法(CSAMT)的对比性研究。首先分析了SOTEM和CSAMT在一维层状介质下的理论响应特征,然后,分别设计了不同情况下低阻覆盖层和地下低阻夹层两组地电模型,通过计算相对异常误差,分析了二者的探测能力。研究结果表明:SOTEM比CSAMT对低阻覆盖层更加敏感,对低阻夹层的探测能力更强,更有利于探测地下导电夹层。
地-井瞬变电磁法是地质找矿的有效方法之一,它是利用地表发射、井中接收瞬变场响应来实现查找深部矿产资源的一种方法。在时间域有限差分算法的基础上,以回线源为激发源,采用非均匀网格剖分技术,对均匀半空间和倾斜板状体、含有低阻覆盖层的倾斜板状体模拟。通过对比分析表明:均匀半空间中,响应极大值随观测时间延迟而减小;场源位于接收钻孔正上方时,异常体响应特征明显;当场源位于旁侧位置,需要较长的观测时间获得异常体的响应;低阻覆盖层对异常响应的影响在整个观测时间范围内都存在,减弱了异常体的响应;覆盖层的影响随发射场源与接收钻孔位置距离的增加而减弱。研究工作为定性分析地-井TEM响应特征和资料解释时提供参考。
烃源岩是油气勘探研究的基础,正确的评价烃源岩、划分有利勘探区是做出下一步勘探决策的重要依据。目前对于烃源岩的研究仍以地球化学手段为主,通过对岩心样品的分析虽然可以提供准确的烃源岩地球化学指标,但是往往会受到样品数量以及实验分析费用的限制,很难得到单井上连续的地球化学分析数据;此外,烃源岩具有非均值性,简单的地球化学分析数据的均值化处理将导致优质烃源岩信息受到压制,难以满足勘探精度。测井信息具有纵向分辨率高且数据连续、准确的特点,加之烃源岩在测井曲线上的特殊响应特征,利用测井信息评价烃源岩为烃源岩的正确评价提供了一种新的方法。煤系烃源岩岩性差异明显,按照有机质丰度可划分为泥岩、碳质泥岩和煤岩,它们在测井曲线上有着各自的响应特征。通过对国内外学者已有研究成果的充分调研,基于煤系烃源岩在自然伽马、电阻率、声波时差、中子、密度等测井信息上的响应特征,开展煤系烃源岩定性识别和定量评价;分别对煤系烃源岩的定性识别和有机碳的定量计算方法进行了介绍,并将有机碳的定量计算方法应用到具体实例中,获得了煤系烃源岩TOC参数,取得了较好的效果,可为后续煤系烃源岩的综合评价提供参考。
以Biot双相介质模型为背景,笔者推导了双相各向同性介质二维三分量一阶速度——应力弹性波方程方程,建立了各向同性双相介质波动方程的二维三分量有限差分格式。分别采用传统交错网格有限差分技术和旋转交错网格有限差分技术对均匀和非均匀双相各向同性介质进行了波场模拟。结果表明,旋转交错网格有限差分技术能够有效模拟双相各向同性介质中弹性波的传播情况;通过传统和旋转交错网格有限差分技术的对比,说明了旋转交错网格有限差分算法的稳定性更强,避免了插值带来的误差,是一种有效的地震波场模拟方法。
在煤田开采的过程中,煤层厚度和构造等因素往往制约着煤矿的生产效率,在开采前对于这些因素的探测对于实际生产具有十分重要的指导意义。结合实际地质情况,建立对应的正演模型,在射线追踪的理论基础上,分别研究了煤层厚度、断层、陷落柱因素下,煤层地震勘探上的反射机制与响应特征。结果表明:煤层厚度在时间域可识别厚度为1/4λ;断层、陷落柱在地震记录存在典型断面波、绕射波特征。煤层地震响应的研究为实际勘探的反演解释提供参考,为后期的煤炭开采提供了理论依据与实际指导。
通过超前预报技术可以检测掌子面前方的地质构造,预测隧道开挖过程中的不利地质条件,从而保障施工进度和施工人员安全。拟VSP方法适用于激发点或者接收点在一条直线上,利用反射波走时曲线与直达波走时曲线的交点推测前方反射界面的位置,而克希霍夫偏移方法可以是任意观测系统。对垭口隧道的实测数据进行时移校正、滤波、波场分离、拉东变换提取有效反射波等预处理,对比两种成像结果,获得掌子面前方构造异常分布,结果与实际揭露异常相符。应用结果表明,拟VSP方法对巷道正前方构造位置预测准确,但不能预测构造走向,克希霍夫偏移方法需要速度扫描获得偏移速度信息,根据反射波能量确定反射界面,反射界面与隧道交点为隧道正前方构造位置。两者结合应用可更准确地确定构造走向与位置。
当煤层顶底板为泥岩时,其煤层气含量一般较高。为预测煤层气富集区,通过地震资料和测井数据分析,基于纵波阻抗反演和拟声波阻抗反演技术的方法获得煤层顶底板位置和砂泥岩的分布规律,为煤层气勘探开发提供依据。首先由于煤层纵波阻抗值很低,可在纵波阻抗反演剖面中准确获得煤层顶底板位置;其次利用自然伽马曲线构建拟声波曲线,在横向连续性强的拟声波阻抗反演剖面中,由于泥岩表现为拟声波阻抗高值,砂岩表现为低值,可通过数据分析得到砂泥岩值域范围;最后可以此为依据进行精细划分。实际应用表明,这种方法比传统纵波阻抗反演方法效果更好,分辨率更高。
