高密度电法在赣南地区不同地下水赋存类型的探测研究

为了解决赣南地区用水难的问题,本文利用高密度电法结合基础地质、水文地质和岩石电阻率物性资料,确定地下水赋存类型。然后针对不同地下水赋存类型,再分析其赋水模式、机理及物性差异,进一步综合解释反演结果,划分地层分界线、断裂构造和含水层空间,推测地下含水靶区。分别对孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水地区找水打井进行实例分析,尤其针对白垩系红层地区,提出重点探测断裂构造带、地层不整合面和隔水岩层部位。根据高密度电法反演解释结果确定井位和井深,在几种地下水赋存类型地区实现极高的找水打井准确率。对比钻井资料,验证了高密度电法在不同地下水赋存类型中寻找水源的高效性,总结了高密度电法在不同岩性和不同地下水赋存类型中的找水经验,经专家评审,在赣南打井找水中实现了打井出水成功率超过80%。本文的应用研究成果为山区、边远灾区应急找水提供了重要依据。

基于二维地震数据的北部湾南康盆地南缘地层结构探测研究

近地表二维地震数据在地层结构探测中应用广泛,但从二维地震数据体提取相关地震属性并应用于沉积环境解释的案例较少。通过采用多种叠前噪音去除、振幅补偿、反褶积、高精度速度分析与叠加等处理技术,获得供地层结构划分与属性提取的高信噪比叠加地震剖面。提取盆地基底等T0值,并优选均方根振幅、瞬时频率、主频率、带宽等地震属性,计算了基底埋深等T0空间分布图、相关地震属性分布图。结果表明,盆地基底西北部埋深小于东南部,呈现北西—南东向倾斜入海的趋势;盆地埋深浅的基底目标沉积环境,对应均方根振幅高、带宽值高,埋深大的基底目标沉积环境,对应均方根振幅低、带宽值低,瞬时频率与主频率也呈现低值特征。

磁异常模量垂向一阶导数的特征及应用

磁异常转换模量(magnitude magnetic transforms,简称MMTs)相比传统的数据处理方法如化极、总梯度模等,其产生的异常更接近实际磁性异常体的水平位置,以便进行磁法解释.本文基于转换模量,提出了磁异常模量的垂向一阶导数的处理方法.进一步分析模量垂向一阶导数的特征可知,对于2D异常体其完全不依赖于异常体的磁化方向;对于3D异常体其弱依赖于异常体的磁化方向.模量垂向一阶导数相比磁异常模量具有更小的中心偏移量和相对峰值;相比其他磁异常转换模量而言,具有计算量小、计算方便等优点.因此,在磁法解释中,磁异常模量垂向一阶导数能更好地确定异常体的水平投影位置以及分布规模.

重磁综合推断中南地区隐伏的中酸性岩体

分析中南地区岩石物性可知,中酸性岩体的平均密度均小于其围岩的密度,视为低密度体,为重力低异常进行圈定中酸性岩体提供了依据;中酸性岩体的磁性变化范围较大,大多数属于弱磁性且存在剩磁影响,因此对航磁数据进行化极用于圈定中酸性岩体效果不佳。为了在一定程度上压制剩磁的影响,文中采用剩余磁异常模量以及磁异常总梯度模数据处理方法进行磁法数据转换。本文以重力负异常特征为主,结合航磁异常转换数据,综合推断中南地区隐伏的中酸性岩体。中酸性侵入岩与银、铜、铅、锌多金属矿产关系密切,这类异常区是间接寻找上述矿产的有利地带。

广州南沙厚覆盖区近地表地层结构分析:基于二维地球物理多方法探测结果

广州南沙地区的第四系覆盖层埋深、隐伏构造分布、下伏岩性特征直接影响该区重大基础工程建设。因地层结构成像地球物理方法适用性各不相同,基于该区域已有的工作基础,优选了高密度电法、微动、音频大地电磁测深(AMT)3种方法,辨识地层分布特征。基于各方法的采集参数试验、数据处理原理及处理步骤,以及探测南沙新区重点开发地区下的地下空间试验,总结了适合于探测该区域地下空间的3种物探手段。①高密度电法可较准确地分辨覆盖层与基岩分界面,反演的覆盖层深度与多处钻孔资料较吻合,可用多条剖面控制研究区的覆盖层厚度空间分布特征;②AMT探测深度大,在试验中有效探测深度达500 m,横向分辨率高,反演的电阻率断面可确定深部断裂和隐伏岩体分布;③微动探测抗干扰能力强,对特殊场地背景可进行无损探测,解译的视S波速度分层结构,剖面反映的分层效果好。结合剖面内的钻孔资料,采用高密度电法、微动、AMT探测,可从电阻率、横波速度多参数准确地辨识地下空间地层结构特征,为城市地下空间开发提供基础资料。

多子波分解在地震反射系数研究中的应用

反射系数反演是高分辨率地震解释的常用技术之一,广泛使用的是基于奇偶分解的谱反演技术。本文采用基于匹配追踪(Matching Pursuit,MP)的多子波分解技术,将地震信号分解成一系列包含时间、频率、振幅的子波集,然后进行井震能量标定,选定研究层段内最强能量处,将分解的振幅比例到对应的反射系数。楔形正演模型表明,该思路可以得到准确的反射系数,实际资料表明对反射系数求取相对阻抗,能准确识别气层边界,拓展了多子波分解技术的应用领域。

江西禾丰盆地水循环野外科学观测基地建设进展

水循环观测基地是指对区域大气降水、蒸发蒸腾、河川径流、断面流量、地下水补径排等要素开展系统性连续观测,是水资源调查监测和水资源管理的重要科学依据。中国水循环观测基地经历了3个发展阶段,取得了丰硕成果,但仍存在观测基地空间布局不合理、部分区域代表性丧失、设备老化落后等问题。为适应新时期地表水地下水一体化水资源调查,在长江流域选取江西省赣州市禾丰盆地作为典型小流域,建设水循环观测基地。在此背景下,介绍了禾丰盆地水循环野外科学观测基地建设进展。此外,基于当地地质环境条件构建了禾丰盆地水循环监测网络,并综合使用遥感综合解译、大气降水监测、地表河流监测、地下水动态监测井、地下水环境分层监测井等技术手段进行定量观测,根据野外监测数据对地表水地下水循环转换进行了初步分析。

基于电阻率参数的滑坡体综合地球物理探测研究

滑坡地质灾害在我国分布广泛,查清滑坡体内部结构对开展滑坡排查、探索成灾机理和地质灾害评估及预警具有重要意义。本文旨在通过滑坡体地质结构的电性特征探索研究直流电阻率法和音频大地电磁法等方法在滑坡勘查中的应用效果,为地质灾害调查提供实用技术手段。通过理论分析和野外多种地球物理方法探测实验,获取了滑坡体电阻率结构特征,并结合钻孔资料探讨了不同方法的适宜性。结果表明:不同电阻率探测方法具有独特的应用场景和探测优势,在实际滑坡体探测中应结合地质环境特征合理选择;验证了基于电阻率参数的综合地球物理方法在滑坡体探测中的实用性和可靠性。

重力异常方向导数的刻痕分析方法及在江西省地热调查中的应用

江西省已知地热资源主要分布在剩余重力低异常区和梯度带上,剩余重力低异常区主要反映了地下中酸性岩体,而梯度带主要反映了岩体的边缘和断裂构造,这些信息为进一步研究地热水成因及导水储水结构机理提供了一定依据.本文基于江西省重力异常数据,利用剩余重力异常刻痕分析的边界系数识别线性构造,提取的断裂构造与地质图上的主构造基本吻合,呈现北东向主构造背景特征.为了特定识别北西向微弱断裂构造,本文提出基于剩余重力异常方向导数的刻痕分析方法,利用其脊形系数识别线性构造,提取特定方向上构造信息,并论证了该方法的有效性.江西省处于北东向大断裂构造背景下,北西向断裂构造在地热资源的形成机理中充当着重要角色.基于该技术方法,可靠地提取北东向和北西向两组断裂构造,根据已知地热点的分布特征,圈定多处北东、北西向两组构造交汇位置,结合构造交叉型蓄水空间理论,为微弱构造的识别以及后续地热靶区的确定提供了地球物理的依据.

井间透射-反射波场分离方法及应用

近十几年来,井间地震在石油勘探领域发挥着重要作用.然而井间地震波极其复杂,给同相轴拾取、层析成像、偏移成像等工作带来了困难.因此,波场分离成为井间地震数据处理的一项重要内容.目前,不少学者研究了井间上下行波分离,纵横波分离等多种方法,但尚未出现相关文献研究透射波和反射波的分离方法.本文根据井间透射波和反射波在不同道集(共炮点集或共接收点集)中视速度极性的差异,首次提出了一种"透射-反射"波场分离方法.该方法首先在不同道集中利用τ-p变换进行视速度分离,得到反射上行波、反射下行波、透射上行波、透射下行波四个波场,然后选择对应的波场叠加,从而得到透射波和反射波.其中,透射波为井间层析成像提供了相对清晰的初至同相轴,尤其是横波初至同相轴,以便进行到时提取;所得反射波为井中偏移成像提供了可靠的反射波数据,比人工切除透射波方法更为准确有效.本文通过理论模型试验和实际数据处理,证明了该方法的有效性和实用性.此外,在本文基础上,再进行纵横波分离处理可以得到更多的波场分量,为井间成像提供更有效的数据.

三峡地区中上地壳密度结构

三峡地区处于扬子板块北缘,北部与秦岭造山带相连,西部和四川盆地相邻,东北及东南部分别为华北板块及华南褶皱带,其在历史上各种地质构造运动频繁、复杂.本文利用三维重力成像方法,得到了三峡地区中上地壳三维密度分布,结果显示黄陵背斜为高密度异常区域,其最深处大约15km;黄陵背斜周围的主要区域性断裂构造呈菱形分布,这些断裂深度大约10～15km,一般切割至中地壳上部,控制着该区域的构造演化过程以及大部分的地震分布;黄陵背斜中部沿长江一线有大面积低密度地层分布,推测主要为低密度物质沿雾渡河断裂侵入有关.此外,西部的秭归盆地为低密度沉积区域,其沉积厚度明显不均,自巴东向秭归方向沉积厚度明显加深.

音频大地电磁测深(AMT)约束下的重力三维反演应用研究——以越城岭岩体北缘隐伏岩体为例

越城岭岩体是中南地区重要的钨锡锑等多金属矿集区,近年来大量地质地球物理勘查等工作表明,岩体北缘大牛头寨矿集区存在着隐伏的中酸性岩体.中南片区中酸性岩较围岩属于低密度和高电阻率岩石,具备了重力勘探和音频大地电磁测深(AMT)识别隐伏岩体的前提.AMT反演在垂向上分辨率较高,能高精度识别隐伏岩体的边缘.根据地表岩石物性的统计结果,将AMT反演解释的成果转换为重力约束反演的密度边值条件,进行重力三维约束反演.并对比了重力三维无约束反演的结果,表明AMT约束下的重力三维反演能够提高识别隐伏岩体的精度,并且其精度在横向空间上有一定程度的延展.反演结果表明,隐伏岩体顶界面平均埋深为800~1000 m,最浅处为大竹山约200 m;反演的岩层密度与岩石物性相对变化较一致;隐伏岩体存在多个舌状岩柱侵入地表,为地表成矿提供了物质来源.根据岩体与成矿的关系,该研究成果为大牛头寨矿集区深部找矿指明了方向,为该区域地质矿产进一步工作提供了重要信息.