探地雷达在白洋淀湖底地层结构探测中的技术攻关与实践

白洋淀湖底地层调查对于白洋淀生态地质调查、湖底生态清淤及湿地生态保护具有非常重要的现实意义。为系统探明白洋淀湖底地层结构,从区域尺度对湖底地层实现完整刻画,为钻探调查提供精确的靶区数据支撑,创新了探地雷达应用范围,采用船载方式,透过水体开展了湖底地层勘查。剖析白洋淀湖底结构探地雷达勘探技术难点,分析了含底泥和不含底泥2种情形下水上勘探电磁波的传播特征和湖底原生地层的地球物理响应条件,建立了淀水+淤泥层+湖底原生地层的湖底简化结构模型。通过对比国内外主流探地雷达系统不同硬件设备的勘探能力与适应条件,优选出双皮划艇搭载50 MHz低频组合天线的工作模式,结合适用于水下电磁波弱信号提取的数据处理技术,获得了白洋淀湖底15 m深度范围的地层结构数据。结果表明,此种工作模式适用于湖区水深小于5 m的水域,原生地层电磁波整体呈现弱反射特征,湖底15 m深度范围内存在2~3组砂层反射界面。淤泥层会大大削弱湖底原生地层的电磁波反射强度。存在厚砂层的水域,电磁波会形成强反射波组,砂层展布形态刻画清晰,砂层厚度变化在0~3 m之间。本项研究实现了湖底地层结构建模分析、天线勘探模式优选、数据处理过程优化等技术集成。该技术成果为白洋淀淀区地下水与地表水三维地质建模提供了基础依据,为湖底地层钻探勘查提供了靶区支撑,有力推动了白洋淀湿地水-陆一体化探测技术方法体系的构建。

基于岩石物性引导的地球物理联合反演研究

多元地球物理勘探资料的联合处理和综合解释是深部地热资源勘探评价工作必不可缺的环节,联合反演和后反演地质分异技术是目前深部资源勘探领域的2个研究热点。为融合多元地球物理场信息,降低单一地球物理场反演的多解性,本文利用岩石物性先验信息作为引导,以地震解释地层结构信息建立结构模型,采用高斯混合模型约束地层的地球物理参数,将重力、磁法、大地电磁进行正则化联合反演,实现了多物性结构的耦合,最终形成了重、磁、电、震联合反演软件,基于多物性联合反演的结果,利用Arrhenius定律,通过电阻率实现对典型干热岩场地温度场的预测。通过对直立六面体理论模型正演结果进行联合反演计算,联合反演结果相对于单独反演,对异常体的空间形态刻画以及物性数值恢复具有较好的效果,而且能够充分融合地质、岩石物性和地球物理等多元数据,更加符合实际规律。

音频大地电磁法对断层分辨能力的正演模拟及其应用

通过几个模型的正演模拟,在分析不同模型正演响应的TM模式Bostick一维反演断面特征的基础上,探讨了点距、点位、第四系低阻层对AMT法定位断层的影响以及AMT法对断层的位置、倾向、倾角、发育深度等特征的分辨能力。研究表明,在点位和点距布设合理的情况下,AMT法对断层倾向、发育平面位置的推断是可靠的。最后,通过AMT法在太行山区找水的应用实例,验证了正演模拟方法的实用性。

可控源音频大地电磁法区分咸淡水能力探讨

通过对可控源音频大地电磁法技术原理以及勘查特点的分析研究,结合在河北黄骅工作区的勘查实例,提出了通过电阻率值分布范围圈定地层岩性以及咸水层厚度的勘查模式。文中通过对地下水电阻率、地层孔隙度、地下水矿化度之间关系的研究,建立了采用可控源音频大地电磁法区分咸淡水界面的勘查思路,在工作区取得了良好的效果。

综合物探在花岗岩严重缺水区地下水勘查中的应用

通过对音频大地电磁测深法(EH4电导率成像系统)、高密度电阻率法和激发极化法的技术原理以及勘查特点的分析研究,结合花岗岩严重缺水区地下水勘查的难点,以及在北京昌平长陵镇的找水实例,提出了几种方法在组合形式、适用条件以及资料解释等方面勘查地下水的技术模式,并在实际工作中进行验证,取得了令人满意的效果。

大地电磁法在新疆阜康地区深层地下水矿化度评价中的应用研究

深层地下水勘查的地球物理手段一般包括可控源音频大地电磁测深、大地电磁测深和二维地震勘探等方法。本文以新疆阜康地区深层地下水为研究对象,采用大地电磁法对该区域深部咸水含水层进行识别和评价,探索建立深层地下水矿化度的推算方法。通过分析电阻率值分布特征,并结合地层岩性、孔隙度、地温梯度等影响地层电阻率的重要参数,建立了定量计算地下水矿化度方法。研究结果表明,利用大地电磁法推算深层地下水矿化度的技术勘查方法相对可行,评价结果与已有地下水矿化度资料较为符合。但同时大地电磁法属于粗放的电磁类勘查方法,对地下水矿化度特征进行的是定性分析,勘查精度无法满足地下水矿化度精细分层的需要,在精细勘查中需谨慎采用。研究结果以期给国内同行提供参考。

综合物探在强电磁干扰环境岩浆岩地区找水一例

岩浆岩中的地下水主要赋存于各类裂隙中，其地球物理特征主要表现在构造破碎带与围岩之间的电性差。构造破碎带与完整围岩相比呈低阻反映，富水的断裂与完整围岩间电性差异更为明显，与非富水的断裂构造相比，其激电参数亦存在明显的差异性，这些物性差异为在岩浆岩区采用综合电法勘探提供了良好的地球物理前提。强电磁干扰对物探工作影响很大。通过综合物探方法在地处存在强电磁干扰的岩浆岩工作区内开展物探找水工作。采用高密度电法、音频大地电磁法以及激发极化法的有机结合，既可以提高工作效率，又可以互相印证，是一种很好的综合物探地下水勘查模式，在工作区取得了良好的效果。

黑龙江省五大连池尾山地区火山岩浆囊探测与干热岩地热地质条件分析

五大连池火山群北部的尾山火山形成于第四纪中更新世,具中心式火山喷发,距今(0.57~0.31)±0.05 Ma。同美国芬顿山干热岩项目所在地火山活动于1.40~1.10 Ma相比,其下方具备发育正在冷却中的岩浆囊的可能。重、磁法勘查结果表明,尾山地区基底以北宽河组(Pt3-∈1b)变质岩为主,放射状断裂和环形构造发育,外环影响直径12~13km,是地壳浅部火山穹窿构造的反映。天然地震背景噪声层析成像勘查结果表明,尾山下部火山岩浆囊顶界埋深6.5km,至8km深度面积扩展至约13km^2,至13km面积扩展至约35km^2,平面上呈北西—南东向展布西大东小的"蝌蚪状",可能构成了尾山地区干热岩体的热源。大地电磁测深(MT)勘查结果表明,该地区高导体/高温岩体主体顶界埋深5km,最浅达3km。MT单点勘查曲线及图解表明,尾山西侧(B点)在约2km深度,电阻率值降至2Ω·m以下,4~6km小于2Ω·m的低电阻率区域逐渐连成片,6km以下几乎整体小于2Ω·m。综合分析认为,五大连池尾山地区具较好的干热岩地热地质条件。

黑龙江省五大连池火山机构与干热岩地球物理场特征

五大连池是第四纪形成后期经多次喷发形成的火山群,为干热岩勘查开发选址,开展了新一轮地球物理勘查,笔者在五大连池近年完成的重磁勘查资料基础上,结合大地电磁探测和地震层析成像的成果,对已有重磁勘查资料重新认识再解释。通过重磁场对比,着重探讨了重磁场反映的尾山中心式喷发形成火山穹窿构造、岩浆囊的动力机制和地质背景,有别于笔架山—老黑山裂隙式喷发的特征,据此,可为五大连池火山机构研究和探讨深部存在干热岩提供地球物理信息和依据。

基于MapObjects的矿井水文地质信息系统设计与实现

针对矿井水文地质的实际情况,以组件式地理信息系统软件MapObjects和面向对象的可视化编程工具Visual Basic 6.0为基础开发了一套方便、实用的矿井水文地质信息管理系统,实现整个矿井水文地质数据采集、水文地质图加载,以及信息的浏览、查询统计、空间分析等功能,以指导矿井的生产和矿井灾害的防治,加快"数字矿山"的实现进程。以山西省宁武煤田丰予井田矿井水文地质信息系统为例,具体探讨了系统的设计与系统部分功能的实现。

综合物探在山区构造复合部位找水中的应用

以综合物探寻找山区构造复合部位找水为例, 介绍了在水工环物探找水工作中, 根据不同的地貌地质单元、地质地球物理特征以及地形条件, 合理布置物探剖面, 因地制宜进行探测, 并对不同的电性参数进行认真分析研究, 取得了较好效果.对找水工作具有一定的借鉴意义.

巫溪县幅地质灾害发育特征及成因分析

在对大宁河流域巫溪县幅地质灾害进行详细调查的基础上,结合该图幅近年来地质灾害的发育情况,对巫溪县幅地质灾害的发育特征和形成原因进行了简要分析。研究表明:(1)巫溪县幅地质灾害发育分布与地层岩性、地形地貌、水系发育及人类工程活动等要素密切相关,尤其以人类工程活动的影响最为显著。(2)巫溪县幅地质灾害以滑坡发育数量最多,但近年来崩塌和泥石流发生的频率上升较快,其造成的危害也最为严重。(3)随着巫溪新县城的大力开发,巫溪县周边新增地质灾害将由滑坡向崩塌、泥石流转变。

花岗岩地区物探找水——以山东临朐地区研究为例

为了研究花岗岩贫水区找水难题,本文在总结花岗岩地区地下水赋存类型的基础上,对不同类型的地下水赋存特征进行了分析,并针对花岗岩地区主要赋水类型——构造裂隙水、风化壳裂隙水,选择以电阻率为观测参数的高密度电法和音频大地电磁测深法进行了探测研究。本文通过分析山东临朐县两个花岗岩地区找水的成功实例,表明该两种方法在花岗岩地区找水工作中能取得较好的探测效果。

综合地球物理方法在乌蒙山岩溶区地质填图中的应用

地处喀斯特地貌的乌蒙山可乐幅岩溶区地质情况复杂,常规地质填图工作面临较大困难。为了解该区地层结构、构造发育特征及浅部岩溶发育情况,通过大比例尺音频大地电磁法查明地层结构,圈定大规模构造发育特征;利用高密度电法获取浅部电性特征,查明重点部位浅部岩溶发育情况。实践表明,采用组合物探勘查模式,既可提高工作效率,又可以互相印证,在岩溶区地质填图中取得了良好的效果。

五大连池尾山地区存在干热岩资源的可能性探讨

干热岩被视为未来的清洁能源,是地热资源的重要组成部分,极具研究价值和开发前景。中国现阶段干热岩调查研究应遵循＂面上开展,点上突破＂的原则。基于＂点上突破＂原则,本文选取中国最新的火山群——五大连池火山群开展前期研究,通过搜集分析区域地质条件、岩石地球化学、深部CO2气体,区域地球物理资料,探讨了五大连池尾山地区存在干热岩的可能性。研究结果表明,五大连池火山属于非深源火山,具备存在干热岩的可能,热源机制属于岩浆余热型,第四纪火山岩浆囊所处的深度上限值为3.3~3.4 km。区内深部CO2气体来源于地幔岩浆冷却成岩过程中的脱排气作用,是幔源岩浆囊中岩浆结晶分异的结果。W8勘探孔及附近供水井发现高浓度CO2的事实表明,在尾山与五大连池农场七分场之间的地下可能存在正在冷却成岩的岩浆囊。