低空航磁在浅覆盖区预测成矿靶区的勘查效果评价

我国黄土覆盖区面积广阔,黄土浅覆盖区岩(矿)石出露较少,地质及地球化学等地表勘查技术难以发挥作用,矿产资源勘查程度总体偏低,在黄土覆盖区如何快速、有效地圈定成矿有利区靶区,是目前存在的主要难题。本文主要介绍了在黄土浅覆盖区开展低空航磁测量,通过对取得的磁测ΔT做化极处理,结合实地调查划分了区内的主要断裂构造,进一步对化极后的ΔT做向上延拓处理,以及垂向二阶导数等处理,根据地表花岗岩体出露情况,结合地质及成矿理论,有效圈定了成矿靶区。通过地面查证、槽探揭露和钻探验证,在钻孔深度131.52 m、150.1 m、162.32 m处见得三层钨矿体,在146.24 m处见得一层铷矿体。并提交了小型矿产地一处,取得了较好的找矿效果,可为其他类似黄土覆盖区找矿提供参考。

基于重磁震资料的南海新生代盆地分布综合研究

作为西太平洋最大的边缘海,南海分布有30多个新生代沉积盆地,其蕴含着丰富的油气资源.但由于资料的限制,南海存在不同区域盆地研究程度不同,不同区域盆地面积差别较大,部分盆地只是坳陷而没有达到盆地的级别以及盆地外围可能存在凹陷等问题.南海新生代盆地分布问题制约了其油气分布规律、储量等基础地质问题的研究.本文以地震剖面数据为约束,以重力资料为主、辅以磁力资料,研究了南海新生代盆地分布及构造区划.通过提取新生代盆地及其构造单元引起的重力异常,结合地震剖面等资料反演了新生界底界面深度及新生界厚度.在充分调研已有盆地和构造单元划分方案的基础上,根据南海的地质及地球物理特征,确定了盆地及构造单元划分标准.以新生界厚度为基础并结合重、磁、震、地质等资料,进行地质-重磁震联合解释,将南海原有的36个盆地重新划分为24个盆地,盆地总面积扩大了约15万km^2.研究表明,南海新生代盆地沉积层厚度在1.5~16km之间,有6个北东东/北东向沉积坳陷带、2个近南北向沉积坳陷带以及1个三角沉积坳陷区;盆地展布方向主要为北东和北东东向,其次为北西和近南北向,呈现"南三北三"的分布特征.

大中条地区重磁场特征及其断裂分布与构造单元

大中条地区是我国著名的铜、金、铁矿集区,区内各类矿床的分布与该区的构造演化有关,并受构造体系、岩浆活动等地质因素控制。因此,系统研究本区的断裂分布和构造单元是预测隐伏矿床的基础。本文通过对大中条地区重、磁场特征研究,系统推断了该区断裂分布并划分了构造单元。对重、磁场特征的研究表明,布格重力异常与化极磁力异常均呈现东西分带的特征,这是大中条地区前寒武纪、中生代和新生代三期构造演化的综合反映。研究中利用重、磁位场边缘识别技术推断出11条断裂,对断裂的研究表明,大中条地区断裂以NE向和NW向为主,大多形成于元古代和中生代,多数断裂表现出多期活动的特点。综合重、磁场特征,构造演化特征及断裂分布,大中条地区可划分为4个一级构造单元和7个二级构造单元,构造单元控制了矿床的成因和分布。上述研究成果对大中条地区构造划分和矿产资源勘查提供了地球物理依据。

裂陷盆地基底双界面模式二维重力反演

裂陷盆地基底的起伏表现为非光滑的几何形态,传统的重力反演结果并不能很好地反映这种特点.此外,大多数情况下,重力观测面并不位于盆地上界面,应为单独的起伏观测面,盆地应为上界面和基底组成的双界面模式.基于此,本文研究了起伏观测面上裂陷盆地基底双界面模式二维重力反演方法.研究中假设沉积盆地的沉积层与基底的密度差随深度按双曲线规律变化.将沉积盆地的沉积层剖分成相邻的垂直柱体,其水平尺寸是已知的,顶面与沉积层上界面重合,底面深度代表基底的深度,即为要反演的参数.反演中引入全变差函数作为盆地模型的约束,使得反演结果呈现非光滑形态,符合裂陷盆地基底特征.为减小反演多解性,引入已知深度点作为约束.建立由重力数据拟合、已知深度约束及全变差函数组成的目标函数,采用非线性共轭梯度算法使目标函数最小化.模型试算结果表明该方法可反演裂陷盆地基底起伏,并通过调整正则化参数的值可反演坳陷盆地基底起伏.将该反演方法用于珠江口盆地惠州凹陷和运城—临汾裂陷盆地实际资料处理,其结果较好地反映了裂陷盆地基底起伏特征,为研究盆地构造、油气勘探等提供重要参考.

基于L_p范数正则化的V字型密度界面重力反演

V字型密度界面是一类常见的密度界面,如海沟、半地堑以及俯冲带之下的莫霍面,利用重力数据刻画此类密度界面形态对于区域构造研究、油气勘探以及物理海洋学等都具有重要意义.本文首先建立了Lp-范数形式的模型约束函数,并利用正则化原理将其与重力数据误差函数和已知深度约束函数结合形成V字型密度界面反演的目标函数,推导了目标函数的梯度表达式,并以非线性共轭梯度法为核心给出了反演流程.二维简单模型试算结果表明p=5时该方法能准确地刻画V字型密度界面起伏特征,且亦能准确地应用于二维复杂密度界面和三维界面的反演.最后将反演方法应用于挑战者深渊及邻区的实际资料处理之中,利用研究区海底地形数据和沉积层厚度数据对自由空间重力异常逐层剥离而得到莫霍面引起的重力异常,用本文方法对此重力异常进行反演,结果呈现了板块俯冲作用引起的V字型莫霍面起伏特征.

利用重磁资料研究西非中南段含盐盆地构造区划

西非中南段含盐盆地位于大西洋东岸浅海区,在构造演化的过渡阶段形成了巨厚的Aptian期蒸发盐岩,将该区分为盐上层、盐层和盐下层三个构造层序.而盐岩的遮蔽效应使得盐下层地震反射品质差、盐下层序研究程度低,致使裂谷主控断裂、裂谷规模及展布形态不清楚.本文利用重、磁资料覆盖面广、横向分辨能力强、受盐岩影响小的优势,结合地震及地质资料,研究了西非中南段含盐盆地盐下构造格局.通过研究表明,西非中南段含盐盆地整体呈现"东西分带,南北分块"的构造特征;重新厘定了里奥穆尼、加蓬、下刚果和宽扎4个含盐盆地边界;识别了2个盐下裂谷带及其内部28个盐下凹陷,盐下凹陷呈现垒堑相间的结构特征;推断了盐下一级断裂16条,二级断裂23条,呈现"东西拉张,北东走滑"的力学特征.该项研究成果为该区盐下地震层序再解释、盐下油气战略选区及下一步勘探部署提供了地球物理依据.

利用重磁资料研究南岭于都－赣县矿集区花岗岩与断裂分布特征

于都-赣县矿集区是南岭东段一个具有良好找矿前景的钨、金银铜铅锌矿集区,花岗岩与成矿关系密切,而断裂构造往往是控岩、控矿构造。因此系统探查该区花岗岩和断裂构造分布是进一步找矿的关键问题之一。本文通过对该区重磁场特征与已出露花岗岩和断裂分布特征对应关系的研究,系统推断了该区花岗岩和断裂构造分布。研究表明:利用重力资料研究花岗岩分布具有较好的效果和较高的效率,而利用磁力资料只能推断出有磁性的花岗岩,推断出的隐伏花岗岩体规模大约是已出露花岗岩体规模的2倍;利用重磁资料推断了9条一级断裂和49条二级断裂;通过花岗岩体分布与断裂分布规律的研究表明该区断裂构造对花岗岩的发展起着主要的控制作用。上述成果为矿集区深部控矿岩体和控矿构造的进一步研究提供了地球物理依据。

重磁方法在吐尔库班套铜镍矿区勘查中的应用

利用实测的重、磁资料和岩石物性资料,并结合矿区地质、钻孔等资料,确定了重高、磁高为吐尔库班套铜镍矿区内识别超基性和基性岩体的标志,重磁对应分析结果表明研究区重磁异常具有很好的同源性。利用归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)技术推断了5条断裂,研究认为北西向断裂形成较早,其与研究区主体构造走向一致,北东向断裂形成较晚并将北西向断裂错断。利用布格重力异常垂向二阶导数、化极磁力异常垂向一阶导数以及重磁对应分析结果推断了18个基性、超基性岩体并研究了其规模及平面分布特征,利用重磁联合人机交互反演技术解释了基性、超基性岩体的纵向分布特征和规模,结果表明研究区基性、超基性岩体规模不大。综合研究了断裂分布特征以及岩体分布特征,认为研究区基性、超基性岩体的分布明显受断裂控制,而且主要分布在F1、F4和F5断裂组成的区域,并具有明显的分带性,其与北西西向的断裂分布是一致的,推测岩体主要沿着北西西向断裂侵入,北东向断裂对岩体的分布起到限制作用。

西非陆缘盆地中南段构造与沉积研究

作为全球油气勘探的热点,西非陆缘盆地中南段已经获得了大量的油气发现,而且中国石油企业在该区域已有开发区块。巨厚的阿普特期盐岩将该区分为盐下陆相裂谷和盐上海相被动陆缘两套勘探层系,该套盐岩作为良好的盖层起到了保存油气的作用,但由于其遮蔽效应,导致了地震资料在盐下层成像品质差,造成了盐下层序研究程度低,裂谷主控断裂、裂谷规模及展布形态不清楚,严重制约了盐下油气勘探的进程。本文综述了国内外近年来关于西非陆缘盆地中南段构造演化、盐上和盐下层序构造、盐岩特征以及盆地构造的研究进展。目前针对盐下裂谷研究主要集中在陆区,海域研究程度低,现有的盆地构造单元划分是以盐上层序为主,并不适用于盐下油气勘探先进问题,建议加强该区基础地质与地球物理研究,开展与南美东部陆缘盆地盐下裂谷对比研究,提高盐下地震成像品质,重视地震-重磁联合研究,通过地质与地球物理综合研究,尽快查明盐下裂谷主控断裂、基底形态、隆坳格局等油气分布控制因素,为中国石油公司在该区油气战略选区及下步勘探部署提供依据。

基于重力资料的南海及邻区断裂分布特征研究

断裂构造作为重力异常一个非常重要的解释成果,它与能源和矿产资源勘查、构造单元划分和大地构造分区有着密切的联系.有些地质界线以断裂为界,有些能源或矿产资源与断裂伴生.本文利用重力异常,采用归一化总水平导数垂向导数(NVDR-THDR)断裂识别方法推断了南海及邻区主要断裂平面分布位置,首次采用重力异常曲率属性方法反演了南海及邻区主要断裂视深度.在南海及邻区推断断裂57条,其中一级断裂14条,二级断裂43条;断裂走向以NE和NW向为主,其次为NEE、NWW和NNE向以及NNW、EW和近SN向;一级断裂长度大部分为600~1400km,二级断裂长度大部分为400~900km;断裂视深度约为2~10km,其中一级断裂视深度大部分为2~10km,二级断裂视深度大部分为2~8km.该研究成果可以为南海及邻区油气勘探、矿产资源勘探以及基础地质研究提供依据.

基于磁力资料的南海及邻区磁性基底和居里面深度特征研究

磁性基底和居里面是研究地壳和岩石圈的地质构造和热演化过程的两个重要磁性界面.为了研究南海及邻区磁性基底和居里面所反映的深部构造及其热活动的地质效应,本文在对磁异常进行化极处理的基础上,采用最小曲率位场分离方法,获得了磁性基底和居里面引起的化极磁异常,利用双界面模型快速反演方法,反演了南海及邻区的磁性基底和居里面深度,研究了磁性基底、居里面深度及其分布特征,讨论了磁性基底、居里面与新生界深度之间相关性特征及其地质意义.研究表明,磁性基底深度5~20km,洋盆南北两侧磁性基底走向分别以NE、NEE向为主,中南半岛周缘磁性基底呈NW、NNW走向.居里面深度15~32km,宏观表现为"洋壳浅、周缘深"及周缘"北浅南深"的特征,洋盆地区居里面深度呈现"西南浅、东部深",洋壳与陆壳接触带在居里面深度上表现为梯级带特征.新生界深度与磁性基底深度相关性(Correlation between the depth of magnetic basement and Cenozoic,CDMBC)多以不规则形状分布,在盆地的沉积中心呈现正相关;新生界深度与居里面深度相关性(Correlation between the depth of Curie surface and Cenozoic,CDCSC)多呈NE、NEE向带状正相关分布,走向与盆地走向一致;莺歌海盆地、琼东南盆地、万安盆地南部和曾母盆地CDMBC呈正相关、CDCSC呈负相关,莺歌海相关性特征推测为:居里面随岩石圈变形隆起而抬升,磁性基底张裂下沉,发生大规模沉降引起;琼东南盆地相关性特征推测为:居里面随岩石圈变形下坳而下降,沉积中心与磁性基底下沉方向一致;万安盆地和曾母盆地相关性特征推测为:深部流体沿南海西缘断裂直接进入地壳,引起该处居里面深度变浅.

鄂尔多斯盆地东南部重磁场特征及其氦气勘探意义

氦气作为一种稀有气体,广泛应用于国防军工、高新技术产业发展等领域,关系到国家的安全与发展。中国氦气资源短缺,对外依赖程度高。鄂尔多斯盆地内展现出了较好的氦气资源前景,但对与氦气分布密切相关的氦源岩及断裂特征研究较少,制约了对盆地氦气资源潜力的认识。笔者利用归一化总水平导数垂向导数(NVDR−THDR)、垂向导数、位场分离等技术对鄂尔多斯盆地东南部的重磁资料进行处理,推断主要断裂和潜在的氦源岩(强磁性变质岩)。鄂尔多斯盆地东南部氦气分布受基底断裂与氦源岩分布的双重控制,基底强磁性变质岩为盆地内部的氦气富集提供气源条件,断裂活动则为氦气运移提供通道。富县−宜川−黄龙一带分布有大量的强磁性变质岩,大多位于断裂附近及其交汇区域,可能是氦气资源潜在有利区。

推进一流本科专业建设提升人才培养质量——以西安石油大学勘查技术与工程专业建设为例

我国已迈入全面建设社会主义现代化国家的新阶段,要实现强国战略,人才是关键。为了加快建设高水平本科教育体系,全面提升人才培养质量,一流本科专业的建设要以学科建设为重要依托,着力做好课程、师资队伍、实践教学体系建设等工作。

渭河盆地基底三维变密度重力反演

渭河盆地前寒武系变质基底深度反演对于盆地古生界油气勘探具有重要意义,但目前对于基底深度认识不足。盆地内各沉积层密度随深度变化且横向上亦有差异,因此采用常密度模式的重力反演不能准确得到盆地基底深度。本文根据渭河盆地综合地球物理剖面解释结果,结合不同构造单元内各地层密度,在不同水平位置利用6种密度—深度函数拟合实际地层密度。不同函数拟合误差统计结果表明,指数变密度函数更符合渭河盆地沉积层密度变化规律。利用不同位置的指数变密度函数中地表密度差及密度随深度的变化系数进行插值,进而得到了全区的地表密度差及密度随深度变化因子,据此建立了渭河盆地及邻区三维密度模型,并利用该变密度模型反演了前寒武系结晶基底深度。与常密度模式重力反演结果对比表明,三维变密度反演结果更加准确,能为盆地油气勘探提供基础数据支撑,该方法亦可为解决类似地质—地球物理问题提供研究思路。

沉积盆地横向变密度模式重力异常快速正演方法及其在反演中的应用

提高反演的效率是沉积盆地基底重力反演面临的一个重要问题,其中重力异常正演计算的耗时是不可忽视的一个方面。本文提出了一种快速计算盆地基底重力异常的混合计算方案,在以任一计算点为中心的区域R内采用垂直棱柱体公式计算重力异常,而在区域外采用垂直线元公式计算,从而得到整个沉积盆地基底起伏变化在该计算点所引起的重力异常,在提高计算效率的同时避免了由于垂直线元公式在观测点附近精度低而带来的误差。通过棱柱体模型试验,给出了选定区域R大小的一般原则,并利用洛杉矶盆地的重力异常试验验证了该原则的正确性。本文在沉积盆地基底反演的迭代公式中增加了加速收敛因子以加快反演过程,并假设盆地沉积层与基底的密度差沿横向变化以更符合实际情况。通过模型试验和渭河盆地实际资料处理,证明该方法能够准确、有效地用于沉积盆地基底深度反演。

南薇西盆地重磁场特征及油气资源远景

结合南薇西盆地及邻区的重、磁力异常特征分析与综合反演,文章对该区油气有利远景区进行了预测。南薇西盆地北部坳陷和北部隆起以高重高磁特征为主,火山活动强烈。中部坳陷、南部隆起及南部坳陷的北部表现为整体低重、低磁背景上的局部团块状高重、高磁异常,为火山岩与碳酸盐台地的综合反映。南薇西盆地新生界厚度呈北东向条带状薄厚相间的特征,南部坳陷新生界厚度最大,中部坳陷次之。盆地北部处于莫霍面隆起区,而南部莫霍面相对较深,为减薄型陆壳的特征。北部坳陷和北部隆起居里面整体较浅,可能与南海扩张引起岩石圈的强烈伸展减薄、地幔物质上侵有关。中部坳陷和南部隆起的居里面明显浅于南部坳陷,表明中部坳陷和南部隆起的热活动强于南部坳陷。重磁场特征及其反演结果与石油地质特征表明,南薇西盆地的中部坳陷、南部隆起及其西南盆地外围的区域应为盆地最好的油气远景区,其次为南部坳陷,北部坳陷和北部隆起油气潜力不大。在油气远景区内,局部团块状、等轴状的重力高异常区部分可能为碳酸盐台地,生物礁较为发育,应为未来的勘探目标。

基于界面反演增强的位场边缘识别方法

准确识别含油气构造及控矿断裂与岩体等地质边界是能源和资源勘查的重要任务之一,重、磁位场边缘识别方法在研究地质边界方面有独特的优势,已成为能源和资源勘查中不可或缺的重要手段。为增强位场边缘识别方法对深部小规模构造的识别能力,本文将界面反演与归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)位场边缘识别技术结合起来,首先利用密度界面反演技术处理重力异常,使结果能突出小规模地质构造特征,之后将NVDR_THDR作为边界提取和增强的技术处理反演的界面深度。裂陷盆地模型试验及孤立形体组合模型试验结果表明,本文方法具有明显的边缘增强效果,并且能在一定程度上平衡深部和浅部异常。最后将该方法用于鄂尔多斯盆地北部重力资料处理之中,结果也表明了本文方法可以更好地识别盆地基底小规模断裂,实际应用效果较好。

基于MT和重力资料的渭河盆地西部地区基底属性

渭河盆地西部地区构造复杂。目前对于该区的构造单元划分、地层发育特征和基底属性等基础地质问题认识不一。笔者利用宝鸡地区新实施的4条大地电磁(MT)测深剖面,结合重力资料,通过重电综合解释,推断了渭河盆地西部地区沉积地层分布特征及基底属性。研究表明,在陇县-凤翔一带,电阻率异常值低,重力异常值高,新生界较薄,基底埋深较浅,局部地区出露有白垩系,该区基底以中生界为主。在千阳一带,呈现高电阻率值和高重力值,且地表露头复杂,有寒武系、奥陶系、三叠系、白垩系、侏罗系等,其基底为中生界-古生界-元古界。岐山以南扶风以西一带,电阻率值较南北两侧骤降,推测基底为元古界变质岩。宝鸡-眉县北部呈高电阻率值、高重力值,北部局部有白垩系出露,基底为古生界-元古界。宝鸡-眉县以南为高电阻率值,低重力值,有大面积花岗岩出露,其基底为花岗岩。

南海深部构造特征及其地质意义:来自重磁位场反演的认识

莫霍面和居里面是认识深部过程重要的地质与地球物理界面.为了进一步理解南海深部构造活动与洋盆扩张的关系,本文以OBS剖面和深反射地震剖面作为约束,对卫星测高重力异常进行海水、沉积层影响校正,采用最小曲率位场分离方法消除局部密度体的重力影响,获取了反映莫霍面起伏的重力异常,并利用双界面模型重力场快速反演方法计算得到了南海地区莫霍面深度值.通过与居里面起伏的对比研究,发现南海莫霍面和居里面整体均表现为"洋盆浅、周缘深"的菱形特征,两者在洋陆转换区呈现明显的窄梯级带特征,反映了南海扩张期岩石圈的强烈伸展减薄、南北向构造拉张作用等深部构造过程.洋盆莫霍面和居里面的西南向楔形形态是对南海由东向西渐进式扩张的深部构造响应.洋盆南部莫霍面浅于北部,这与扩张中心逐渐向南迁移的特征一致,而洋盆居里面南深北浅的特征则可能与洋盆的简单剪切扩张方式以及洋盆北部的岩浆活动更活跃有关.南海地区莫霍面和居里面呈现交错叠置关系,南、北陆缘表现为明显的深部构造差异,说明南海为非对称式扩张.北部陆缘区居里面深度浅于莫霍面,而洋盆区和南部陆缘区居里面深于莫霍面,这与南、北陆缘性质的差异和南部陆缘复杂的中-新生代俯冲碰撞等构造演化相关,而洋盆区居里面深于莫霍面的现象推测与大洋上地幔橄榄岩蛇纹石化导致的岩石磁性增强有关.

综合物探方法在隐伏岩溶探测中的应用

我国岩溶分布范围广泛,岩溶区地质环境脆弱,地质灾害频发,严重威胁到人民群众的生命财产安全,造成了巨大的经济损失。本文采用可控源音频大地电磁法(CSAMT)和微重力法,通过二维拟断面反演、小波多尺度提取剩余重力异常,较好地划分了岩溶区的岩土界面及强岩溶发育带,圈定了溶洞的位置、埋深、规模及空间分布情况。通过钻孔验证,CSAMT解释的岩土界面及强岩溶发育带与钻孔基本吻合,微重力圈定的塌陷溶洞规模及埋深与工勘钻孔基本吻合,表明CSAMT配合微重力法在探测隐伏岩溶塌陷时效果较为显著,可为潜在的岩溶塌陷区及类似地质灾害防治预警提供科学探查方法。