重力勘探在银川平原活动断裂构造调查中的应用

活动断裂是地震、滑坡等地质灾害的直接诱因。为进一步查明活动断层的空间分布对浅地表活动的影响,评估地质灾害危险性以及城市建设区域选址,本文以银川平原1∶20万重力数据为基础,采用小波分析手段在研究区内截取6条重力剖面,选取的剖面穿过区内主要断裂构造,运用边界识别、欧拉反演、人机交互反演等多种方法对重力异常数据进行处理。根据处理结果对研究区内断裂构造进行解释,明确了区内银川断裂和芦花台断裂的顶面埋深、倾角和位置等具体参数,进一步补充、完善了对银川平原断裂体系的认识。

银川盆地天山海世界地热勘探重力数据三维反演研究

地热能作为一种清洁能源,受到了越来越多学者以及政府部门的关注。地热能大多集中分布在构造板块边缘,而中国拥有着独特的“阶梯状”地形,处于板块碰撞边界的地区较多,地热资源储量丰富,但存在勘探和利用水平较低等问题。银川盆地蕴含丰富的地热资源,为沉积盆地传导型地热区,具有很大的地热资源开发潜力。重力异常主要反映了地下岩石的密度差,而重力勘探方法因其成本低、勘探面积广而被广泛应用于地热勘探,尤其是地热远景区的划分。利用重力三维反演方法对银川盆地天山海世界重力数据进行三维反演,获得区域地下三维密度结构,为后续该地区地热资源的勘探与利用提供基础。

基于磁法数据的边缘识别方法研究——以内蒙古某地区为例

为了准确划分内蒙古某地区的地质体边界和断裂位置,采用解析信号振幅和斜导数法对化极后的高精度磁法数据进行了处理,并将其综合解释结果与利用垂向一阶导数与总水平梯度法的综合解释结果进行了对比分析。通过解析信号振幅和斜导数法综合解释了7条断层和2条岩体分界线,解释结果与实际地质资料吻合较好,而通过垂向一阶导数与总水平梯度法综合解释了6条边界线,与实际资料具有一定误差。说明解析信号振幅和斜导数在识别一些地质体边界和确定某些断裂位置时,具有一定的优势。

鄂尔多斯盆地西缘热储构造模式及地热资源分布特征

地热资源是21世纪最具开发潜力的可再生能源之一。鄂尔多斯盆地西缘(陶乐—横山堡冲断带)具有良好的地热地质条件,地热资源开发前景广阔。为准确描述该地区热储构造模式和地热资源分布特征,本文对该地区的热储构造模式进行了研究,总结认为:银川盆地是受东西两条正断层控制的断陷盆地;综合分析区域内重力异常和电磁数据,并结合钻孔资料和测温信息,认为鄂尔多斯盆地西缘(陶乐—横山堡冲断带)古近系、石炭系—二叠系组合构成了研究区内良好的盖层,热储层为奥陶系的灰岩和白云岩,黄河断层为主要的地热运移通道。利用重力异常数据小波多尺度分解技术,结合地层分布、构造展布特征,圈定地热远景区5处,面积约为1154 km~2。提出区域热储为“隆中凹”的模式,为对流型地热类型,受深大断层构造影响。

高精度磁法在宁夏西吉地区多金属勘查中的应用

利用地面GSM-19T型质子磁力仪,对宁夏西吉某地区进行了1∶1万高精度磁法测量。在此基础上,通过化极和延拓等处理解释手段圈定磁异常区,初步解释了普查区磁场结构及其地质意义,为该区多金属勘查工作提供了依据。

根据重力资料定性与定量解释银川平原断裂体系

银川平原是活动断层发育的地区,活动断层与地震灾害联系密切,研究银川平原的断裂体系对城市发展具有重要意义。笔者对银川平原1∶20万布格重力资料进行二次处理,分析了该地区的布格重力异常特征,并利用重力异常边界识别方法划分了断裂体系;运用断裂参量图法、欧拉反褶积法、最优化反演以及2.5D人机交互反演等方法对研究区83503线剖面做定量反演,并利用地震资料进行约束。笔者利用现有的重力资料,探讨了根据重力资料解释平面断裂体系以及剖面断裂定量反演的方法,得出了银川断裂有北延趋势、黄河断裂部分段相对前人断裂划分结果向西偏移等新认识,为活动断层的研究提供了新的参考资料。

基于磁测资料的六盘山地区构造体系新认识

六盘山地区位于鄂尔多斯地块西南缘与北祁连造山带的汇聚交接带,多条区域性大型断裂在此交汇复合,对该区的构造体系格架认识存在较多争议,这里通过研究六盘山中南段1∶50 000高精度磁测资料,分析磁异常分布特征,结合地质资料判断磁异常原因,并综合化探、电法、重力等资料进行验证,认为研究区由西向东可划分为北祁连碰撞造山带、走廊过渡带、鄂尔多斯西缘逆冲褶皱带三个构造单元,同时鄂尔多斯西缘盆地与北祁连弧盆系的分界线应该为西华山-六盘山东麓断裂带。

银川平原基于地球物理资料三维建模的深部地质构造研究

银川平原地质构造为一新生代断陷盆地,隶属于鄂尔多斯西缘裂陷带,被贺兰山隆褶带与陶乐-横山堡冲断带所夹持,同时受到鄂尔多斯地块西缘EW向拉张应力与阿拉善微陆块NE向的挤压应力,造就了该区现今复杂的地质构造特征,并且作为青藏地块、鄂尔多斯地块和阿拉善地块的分界及南北地震带的重要组成部分,银川断陷盆地成为中国大陆内活动性比较强的边界构造之一,历史上曾发生过多次强震。为解释银川断陷盆地深部地质构造,笔者以1∶20万区域重力资料为基础,钻孔、地震剖面、大地电磁测深剖面资料为约束,对银川平原进行2.5D人机交互反演,并以此成果为依据,构建了银川平原深部三维地质构造模型,为区域稳定性评价及地热资源勘探开发奠定坚实的基础。

综合物探技术在宁夏六盘山盐类矿产勘查中的应用

宁夏六盘山早白垩世盆地蕴藏着丰富的膏、盐类矿产资源,宁夏地质局先后在固原市原州区中河乡硝口及上店子村施工的ZK101、ZK201孔中发现厚度达42.38~256.11 m的岩盐矿层,该区岩盐矿产具有一定成矿远景,找矿潜力较大。利用矿区已有的1∶5万重力资料,划分构造单元,确定与岩盐矿床有关的局部构造单元,结合矿区地震时间剖面、重力和电法剖面资料,地质剖面、钻孔资料、测井数据,分析对比、反演研究,提取地层、构造(含断裂)、岩盐矿等物性参数或异常特征,总结各物探方法对岩盐矿勘查时的特征规律,提出本研究区内查找岩盐矿最为有效的勘查技术手段或方法组合,在研究区共圈定出9个找矿靶区,目前普查区为Ⅲ靶区,查明岩盐矿26亿t;后期在Ⅱ靶区又做了进一步工作,Ⅱ+Ⅲ靶区共查明资源量49亿t。研究成果为区域经济发展、找矿突破提供重要的物探基础。

边界识别技术在内蒙金巴山铜矿区断裂划分中的应用

利用重磁资料边界识别技术划定地质构造为数据处理解释的重要方面之一,尤其是针对小规模断裂构造位置的准确划定,更是值得探讨的问题之一。这里分别将垂向二阶导数、水平总梯度模、水平方向导数与斜导数应用于分布规模、磁场强度不一的长方磁性体边界识别中。结果显示,与垂向二阶导数、水平总梯度模、水平方向导数三种传统边界识别方法相比较,斜导数对局部磁异常之间小规模断裂探测效果更为明显,识别断裂基本不受磁性体的规模、磁化强度的差异所影响。以斜导数为基础,综合应用4种边界识别方法,在地质工作程度比较低的内蒙金巴山某矿区共划定北西向、东西向和北东向断裂共42条,其中9条断裂已经被地质证实,包括区域性断裂1条。通过3条激电测深剖面,印证了边界识别技术划分断裂的可靠性。

综合地球物理技术在银川盆地东缘地热研究中的应用

银川盆地东缘天山海世界地热田的发现,揭示了该区域赋存优质地热资源,其成藏地质条件显著有别于盆地内“传导型”地热,为宁夏黄河流域清洁能源的研究提供了新的方向。本文以区域地质、地球物理特征为基础,针对1∶5万重力、可控源大地电磁测深与微动测量资料进行处理与分析。研究结果显示:奥陶系基底隆升地带位于灵武凹陷东侧,沿黄河断裂呈“S”形展布,至天山海世界达隆升最高部位,并与NW向局部隆起区叠合;深部储热层奥陶系为中高阻层特征,中部第一盖层石炭系—二叠系表现为中低阻、弱低速层,浅部第二盖层古近系—新近系与低阻、低速层对应。以上述研究成果为基础,预测了3处地热资源开发利用远景区。

大兴安岭南段罕苏木地区二长花岗岩地球化学特征及其构造意义

大兴安岭南段分布着大量花岗岩体,其成因、物源性质和构造环境对于认识该区域岩浆演化具有十分重要的意义。本文对大兴安岭南段罕苏木地区岩体进行了岩石学、主量元素、微量元素、稀土元素分析。研究结果显示,罕苏木地区岩体的岩石类型为二长花岗岩,为准铝质到弱过铝质高钾钙碱性岩石,总体表现为高硅(SiO 2:75.842%~78.27%)、高钾(K 2 O:4.84%~7.36%)、富碱(Na 2 O+K 2O:8.156%~9.648%),贫镁(MgO:0.088%~0.095%)、低钙(CaO:0.134%~0.188%)的特点。岩石轻稀土富集明显,稀土元素配分曲线程明显的右倾型,Eu(0.2~0.73)显示为强烈的负异常,δCe异常(0.99~1.41)不明显。强烈富集大离子亲石元素K、Rb等,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有低Yb、低Sr的特点。结合区域地质研究,认为罕苏木岩体属于高分异的I型花岗岩,岩浆源区可能是来源于新生年轻地壳的部分熔融的产物,可能形成在造山后岩石圈伸展环境下,与古太平洋板块向欧亚大陆俯冲有关。

三维探地雷达在银川市道路塌陷隐患探测中的应用

为了对城市地下空间可能存在的隐患进行有效地探测和识别,笔者以银川城市道路空间隐患探测为研究对象,根据地下管线走向情况,应用三维探地雷达技术对银川市清和南街—清和北街区间中间4幅车道进行探测,在测区内发现了包括地面沉降、脱空及松散不密实等8处异常,较好地识别了管道、井盖等人造结构物。探测结果采用三维水平切片、动画视频以及局部三维立体进行显示,相比于传统的二维剖面,结果更为直观可靠,减少了人为判断可能造成的结果误差,证明了三维探地雷达技术在识别探测城市道路塌陷隐患中的有效性。

银川平原断裂体系划分与研究

银川平原位于宁夏北部,夹持于贺兰山与灵盐台地之间。大地构造隶属于鄂尔多斯西缘冲断带,为一新生代断陷盆地(五级构造单元)。区域上,受阿拉善微陆块NE向的挤压及鄂尔多斯西缘EW向的拉张作用,银川盆地构造活动性较强烈,地震灾害威胁严重。针对第四系厚覆盖区断层难以定位及划分的难题,本研究在地质研究的基础上,综合运用多种边界识别技术,分析处理1∶20万区域重力数据,相互比对、印证,共划定断裂43条,确立了银川平原断裂体系,并针对黄河断裂、贺兰山东麓断裂等6条主要断裂进行了深入的分析,为银川平原断裂活动性研究奠定了坚实的基础。

宁夏区内北祁连构造带与鄂尔多斯地块边界探讨

讨论宁夏段北祁连构造带与鄂尔多斯地块边界的问题,不仅是对构造格架恢复的讨论,更是对宁夏地震灾害防治、找矿布局探讨的讨论,以至于对弧形构造带金属成矿规律、六盘山盆地寻找油气藏把握深入研究的探讨。该区近年来进行了较为详实的矿调工作,其中大面积的物化探工作,特别是六盘山地区、月亮山地区、南西华山地区的高精度重、磁、电资料,使得两大板块边界地研究有了实质性进展。结合宁南弧形构造带重力、磁法、电法、地震,以及收集的宁夏地质矿产勘查开发局在区域基本覆盖全区的钻孔资料,对北祁连构造带东边界与华北地台的边界进行探讨,恢复该区构造格架,为基础地质资料研究提出建议。

基于背景噪声面波的吉林省东南部S波速度结构成像

为研究吉林省东南部地区的S波速度结构,笔者使用吉林、黑龙江和辽宁测震台网共计39个固定台站的重采样连续波形数据,利用台站对的背景噪声互相关计算瑞利面波的经验格林函数,提取群速度和相速度频散曲线,用面波成像方法获得研究区深度为0~30km的S波速度结构图像。成像结果表明:吉林省东南部地区地壳深度内的S波速度结构具有较强的横向不均匀性特征。研究区上地壳的速度异常与沉积盆地、断裂带和造山带等地质构造有较好的对应,中下地壳的速度异常表现了火山活动和岩浆作用的特征。

线源时间域垂直磁场全区视电阻率求解

目前线源一维的正、反演在国内、外研究尚少,大多数研究的都是二维问题。这里通过研究一维条件下时间域线源的场值和电阻率之间的关系,发现垂直磁场与电阻率之间是单值的关系,此时定义的全区视电阻率具有唯一性和可靠性。因此以垂直磁场定义全区视电阻率,然后利用二分搜索算法进行全区视电阻率求解。模拟结果表明:对于时间域线源垂直磁场而言,在较远区早期的数据计算不精确,当收发距越小时早期的数据越好,而晚期结果则一直都很稳定。分析后初步认为是计算精度导致的结果。最后加入了5%的随机噪声后与无噪声的结果进行对比,得到收发距与最小可接受起始观测时间的关系。

重力小波分析方法在宁东煤田预测中的应用

宁东地区是宁夏规模最大的含煤区,已发现9个石炭—二叠纪和侏罗纪大煤田。笔者对宁东地区1∶20万区域重力资料进行进一步处理,根据宁东含煤区石炭—二叠纪煤田与侏罗纪煤田2种类型,采用2.5D正演建立煤田重力场模型,并说明采用位场分离方法能够分离与识别含煤区;利用小波分析方法对布格重力进行分析,结果发现:小波一、二、三阶细节与已知的煤田对应较好,而滑动平均等传统的位场分离方法分离的局部异常则无明显对应关系。利用重力小波一、二、三阶细节预测了宁东地区石炭—二叠系和侏罗系含煤区的远景,充分发挥了1∶20万区域重力资料在煤田勘探中的作用。

应用综合地质资料探寻宁夏六盘山中南段找矿远景区

宁夏六盘山中南段地区断裂构造较为发育,成矿地质条件有利。通过对研究区域内物化探资料的分析,结合该区新的钻孔资料等,以相同的地质背景、地球物理和地球化学背景,在该区圈定找铅锌、铜矿远景区一处。

利用1∶20万区域重力资料研究宁夏断裂体系

宁夏大面积为新生界地层覆盖,构造格架的划定一直是本区研究的难点。对比了边界识别的五种常用方法(垂向二阶导数、总水平导数、水平一阶方向导数、斜导数与小波变换),首先分别利用五种方法对全区断裂进行系统独立划定,再对比五种方法独立划定结果,最后综合得出全区断裂构体系。结果表明,重新划定的宁夏全区断裂体系为以后在该区进一步研究活动断层与城市安全、区域与深部构造及其成矿作用提供了新的基础资料。