河南省嵩县九仗沟-东湾金矿区深部地球物理特征与找矿预测

深部金属矿探测是目前资源勘查的重要课题和方向,地球物理方法探测深度大、分辨率高,是深部金属矿探测最有效的手段之一。河南省嵩县九仗沟—东湾矿区处于熊耳山—外方山矿集区内的蛮峪—店房金矿带之北段,目前九仗沟—东湾矿区已发现的金矿床主要为500 m以浅深度,深部(500~2000 m)找矿勘查工作基本为空白。为了查明九仗沟—东湾矿区深、边部成矿潜力,实现接替资源找矿突破,在九仗沟—东湾矿区主矿段南北两端延伸方向上,布设EH-4双源大地电磁测深和大功率激电测深剖面。以九仗沟—东湾金矿床为背景,在分析地质背景、岩石物理性质基础上,综合区域重磁资料、物探剖面反演结果,分析各物探方法异常特征,厘清了研究区内与金矿有关的F1构造破碎蚀变带深部空间分布特征等信息,揭示了研究区内深部F1构造带附近的中低电阻、高极化区为找矿有利部位,根据此特征在500~2000 m深度范围内确定了4个深部预测找矿靶区,为下一步找矿勘查提供了相关依据。研究方法和成果为区域上开展同类型金矿床的深部找矿工作提供了思路和方向,具有重要的指导和实践意义。

基于大数据架构的地球物理观测数据管理系统

中国地震地球物理观测网络的核心业务软件“十五”地震前兆数据管理系统已运行十多年,随着观测数据量的增长,数据库的读取和统计查询的性能逐渐降低。此外,管理系统存在SQL注入和跨站脚本攻击等漏洞的安全问题,系统架构难以满足业务发展的需求。中国地震台网中心基于分布式组件的大数据架构,使用消息中间件和时序数据库等技术对管理系统进行重构,将原来存储于Oracle数据库中的地球物理观测数据、基础信息、产品数据等按照各自特点在时序数据库中建表,并将历史数据和增量数据都迁移到新的时序数据库,显著提升了系统读写和统计性能、数据的安全性和可用性(多副本技术)。分布式和容器化等技术的引入,增强了系统的高可用性,并可通过横向扩展进一步增加系统的处理能力。

地球物理测井课程思政教育体系建设探索与实践

思政教育是大学教育中的关键一环,将思政教育与专业课程教学有机融合进行课程思政教育体系建设,对落实立德树人根本任务、实现德智并重的新时期人才培养目标至关重要。该文以地球物理测井课程为例,从家国情怀、学科使命、创新精神和实践能力四个方面深入挖掘课程中蕴含的思政元素,并有机融入课堂授课、实训实践、大学生科创和考核评价等教学环节,构建贯穿整个教学过程的多元过程化课程思政教育体系。教学实践表明,地球物理测井课程思政教育体系建设实现价值塑造、知识传授与能力培养相统一的教学目标,达到润物细无声的教学效果。

中国石化油藏地球物理二十年发展与思考

油藏地球物理技术是综合应用多种地球物理资料与油藏动静态信息进行复杂油藏精细表征和动态监测的跨学科技术,对于提高油藏的储量动用程度和提高采收率具有重要的意义,是当前地球物理技术的重要发展方向。系统回顾了中国石化油藏地球物理提出的背景和过去二十年的发展历程,梳理了油藏地球物理技术系列,总结了在油藏地球物理基础研究、井中地球物理技术、多尺度资料联合反演、地球物理约束确定性建模、时移地震剩余油气预测、地震地质工程一体化、微地震油藏监测等方面的技术创新和应用效果。面对中国油气田勘探开发的深层、深水、非常规及老油田(“两深一非一老”)形势和一体化、智能化、绿色化挑战,油藏地球物理在油气产业技术致胜阶段仍然大有可为,要持续创新油藏地球物理技术,井、震、动、模一体化联合和人工智能应用,构建高水平的油藏地球物理勘探开发一体化、地质工程一体化解决方案,支撑油藏全生命周期建设。

地球物理测井在地质领域应用经典案例解析

通过解读蕴含在地球物理测井资料中的地质信息,可拓展测井曲线在地质学领域的应用范围。对几个测井资料在地质领域应用的经典案例进行了解析,以期更好地为油气勘探开发提供指导。案例解析表明:测井资料通过拾取单井构造产状及其组合特征变化,能用于指导侧钻井部署工作。测井资料还能运用至古水流方向拾取及双向物源供给识别工作中,并与地质认识相互佐证从而得到科学精细的解释结果。作为地质学家的“眼睛”,测井资料在识别与评价孔隙、洞穴和裂缝方面具明显优势,测井资料可用于油气层发现以及储量参数连续、精确计算。测井曲线中泥岩电阻率和声波时差与地应力耦合关系可间接用于超深层储层品质和油气产能预测。将地质、测井与地震资料结合,可用于油气圈闭刻画,并指导油气勘探开发工作。以上典型案例解析有助于地质人员更好地解读蕴含在测井曲线中的地质信息,并拓展地球物理测井资料应用领域与范围。

地球物理实验教学中虚拟仿真系统设计与应用

信息技术的高速发展,使教与学的关系也在不断变化,传统的教学模式已难以满足当前的需求。以“构造地震响应观测与震源过程分析”地球物理虚拟仿真实验系统为例,从实验目的、教学模式、实验方法和教学特色等方面阐述地球物理虚拟仿真实验教学的改革与创新,旨在提升学生实践创新能力培养的效果,为教与学的改革提出新的思考。

海底板块构造的综合地球物理虚拟仿真实验平台及其应用

依托“地球物理实验”课程,同济大学海洋与地球科学学院应用多媒体、三维建模等网络化、数字化手段,针对以板块俯冲、海底火山、洋中脊等一系列海底板块构造为代表的典型的地质-物理模型,开发了“海底板块构造的综合地球物理虚拟仿真实验”,设计了认知、基础实验和拓展实验三个模块,开展综合地球物理方法的虚拟仿真实验教学。实验项目实行以学生为本的基于问题和案例互动、自主探究和循序渐进的教学方式,注重培养学生的创新思维和综合技能。

综合地球物理在铁矿空间定位勘查工作的应用

以辽宁抚顺毛公堡铁矿为研究目标,开展高精度重磁扫面,重点地区开展非等点距、非等比激电测深和宽音频大地电磁测深等观测工作.单剖面重点段小点距5 m,非重点段大点距20 m.非等比极距激电测深极距最大间隔小于200 m.宽音频大地电磁最宽频率0.1 Hz.重磁资料通过多软件、多参数、多方法处理,利用众多过渡图件开展综合研究,选定有效重点区.重点区施以非常规参量的常规测深方法,同时,开展多参量、多方法数据处理和反演方法,准确地刻画出深部电性特征.最终施钻验证.结果显示:高精度重力测量可以很好地辅助高精度磁测的铁矿勘查工作;重力异常能更好地表现异常地质体地表投影位置;电磁测深是垂向分界划分的有效方法;激电测深的电阻率、极化率等其他参量可以更好地划分、探测蚀变、构造、岩体界线;激电测深的多电参数可以弥补大地电磁测深电性参数单一的不足,帮助水体识别、多金属矿化识别、蚀变体以及构造和破碎带识别;由区选面、由面到点、由点及深的工作程序是有效的工作程序.施钻结果显示这套方法组合在铁矿勘查工作中,特别是在铁矿体埋深、倾向、倾角、形态等空间赋存状态参数确定上都有很好的表现.通过该方法形成了一套较为有效的铁矿勘查技术模型.

中国石油地球物理数据共享与数字化转型设想

地球物理数据是油气田公司的核心数据资产,是可持续挖掘的宝贵数据资源。中国石油天然气集团有限公司在几十年的油气勘探开发过程中,获取了海量地球物理数据。大数据时代数据为王,为了更好地保护地球物理数据资产,挖掘数据潜力,提高数据价值,盘活数据资产,中国石油成立了地球物理数据与软件共享中心,对地球物理数据集中统一实施异地备份和资产化共享管理,为海量数据超级计算奠定基础,促进地球物理数据共享使用,解决协同研究工作中的数据孤岛问题,助推地球物理业务实现数字化转型,更好地支撑服务油田公司上游业务发展。

顾及地球物理效应的GNSS高程时间序列AdaBoost预测和插值方法

传统的GNSS高程时间序列预测和插值方法仅考虑时间变量,具有明显的局限性。本文顾及地球物理效应的影响,通过温度、大气压强、极移等数据和GNSS高程时间序列数据构建回归问题,使用自适应提升(AdaBoost)算法建模。为了验证模型的预测和插值性能,试验选取4个GNSS站的高程时间序列进行分析。建模试验表明,相较于Prophet模型,AdaBoost模型的拟合精度提升了约35%;预测结果表明,在12个月的预测周期内,AdaBoost模型在4个GNSS站的MAE值为4.0~4.5 mm,RMSE值约为5.0~6.0 mm;插值试验表明,相较于三次样条插值方法,AdaBoost插值模型的精度约提升了15%~28%。预测和插值试验表明,顾及地球物理效应的AdaBoost模型可以应用于GNSS高程时间序列预测与插值。

课程思政视角下地球物理学专业认识实习教学实践

在地球物理学专业认识实习课程中提炼和挖掘课程思政元素,把专业教育和思想品德教育有机地结合起来,特别是在汶川地震遗址现场讲解专业知识的同时,挖掘抗震救灾过程中涌现的可歌可泣的故事,使学生树立“万众一心、众志成城,不畏艰险、百折不挠,以人为本、尊重科学”的抗震救灾精神,使学生认识到学好地球物理学不仅是专业人才培养目标的需求,更是社会使命的需要,从而激发学生热爱专业、学好专业。实现专业课程思政与思政教育同向同行的立德树人协同目标。

胶西北金矿控矿断裂深部特征及对找矿的启示——来自地球物理探测的证据

[研究目的]胶东是全球著名的金成矿区,金矿床主要受断裂构造控制,该区尚有很多断裂是无矿的,以往对断裂的深部形态及赋矿断裂与无矿断裂的区别特征缺乏深入研究。[研究方法]本文通过在胶东西北部实施重、磁、电长剖面和穿越主要金矿集区的广域电磁剖面、反射地震剖面,揭示了断裂深部特征,为赋矿断裂和无矿断裂的识别提供了重要证据。[研究结果]地球物理探测表明,胶西北地区的断裂构造有陡倾角的深断裂、缓倾角的铲式断裂和陡倾角的小断裂,其中控矿的三山岛、焦家和招平断裂均是铲式断裂。结合对金矿床的研究发现,矿床主要赋存于缓倾角断裂中,矿体呈阶梯分布特征,陡倾角的深断裂中未见明显的金矿化蚀变,现今金矿床赋存的最大深度在5 km左右。[结论]综合分析认为,低角度拆离断层和连续性不好的高角度小断层有较好的物理圈闭条件,有利于矿化富集;而产状平直、陡倾的深断裂不具备物理圈闭的条件,不利于成矿。胶东型金矿的找矿方向应集中于缓倾角的铲式断裂及其派生、伴生的陡倾角小断裂附近。

内蒙古科尔沁右翼前旗复兴屯4区银铅锌多金属矿床地球物理及地球化学特征

复兴屯4区银铅锌多金属矿床位于大兴安岭中南段银多金属成矿带。利用物化综合找矿方法,矿区地表圈定四条银铅锌矿(化)蚀变带,控制铅锌银矿体32条。本文阐述了矿区的区域地质背景、地球物理特征、地球化学特征及银铅锌矿体特征,分析了物化探异常与矿体的联系,总结了矿区找矿标志。

新疆若羌县罗中镍矿地球物理、地球化学特征及成矿远景评价

新疆若羌县北山地区罗中镍矿床位于塔里木陆壳板块内的次一级构造单元—北山裂谷带西段罗中基性-超基性杂岩体中。本文根据其岩相、地球物理、岩石化学、地球化学特征对其找矿远景进行分析。

量子计算在地球物理学中的应用

量子计算具有强大的计算能力,被视为一种可能对未来产生颠覆性影响的计算方法,可为多种复杂计算问题的求解提供新思路,目前已在多学科或领域实践与应用。近年来,量子计算逐步应用于地球物理研究,多种量子算法及量子计算机的应用为揭示地球内部构造、探测深部资源等提供了技术支持。量子计算具备高效求解科学问题的能力,在地球物理领域具有巨大的应用潜力。为此,系统分析、阐述量子计算原理并总结了量子算法的发展现状,对其在地球物理数据采集、波场模拟、反问题求解等领域的成果进行归纳、分析;通过建立理论模型并进行反演,验证了量子算法的优越性;最后展望了量子计算未来可能的研究方向。

深部含煤地层多学科地球物理勘察研究

大部分煤矿在未揭露和半揭露的煤系地层中勘探开发,导致大量未揭露的含煤地层被掩盖。与昂贵的钻探作业相比,地球物理方法可以更高效、更经济地发现隐伏含煤地层等深部目标。通过综合地球物理勘探方法探测寺河矿区地区的含煤地层,使用大尺度大地电磁(MT)描述地质构造及其剖面,利用航磁测量圈定寺河矿区含煤远景构造单元向斜的空间展布特征。通过可控源音频大地电磁法(CSAMT)和大地电磁法(MT)的局部勘探,揭示了含煤目标可供钻探,钻探结果验证了综合地球物理方法所识别的目标。实例研究表明,多学科地球物理策略能够为深部煤层资源勘探提供可靠的结果和可信的数据解释。

潍坊中心站地球物理数据跟踪分析实践经验探讨

潍坊地震监测中心站地球物理数据跟踪分析工作始于2014年8月,截至目前已产出千条分析记录。文章梳理总结常见的数据跟踪分析问题,并提出相应的解决措施,为准确做好数据跟踪分析积累经验,为仪器装置改造、环境保护观测和数据异常核实提供参考。

南海北部琼东南海域天然气水合物地球物理特征及运聚成藏模式

琼东南海域天然气水合物资源越来越受到关注,但是对其地球物理特征及成藏模式认识还不够深入。本文利用三维地震数据、多波束数据及海底取样结果综合分析了琼东南海域天然气水合物基本特征,并充分应用地震反射特征、振幅特征、频率特征、速度特征、叠前叠后属性特征等多种信息进一步刻画和深入分析了天然气水合物分布特点及其运聚成藏特征。研究表明,研究区两个钻探站位W08、W09钻遇天然气水合物地震信息存在一定的差异,其中W08站位天然气水合物下方流体运移通道呈强振幅“串珠”反射特征,与琼东南海域松南低凸起的冷泉地震反射特征类似,W09站位天然气水合物下方运聚通道表现为反极性及强振幅特征,与琼东南海域陵南低凸起“海马冷泉”特征类似。两个站位深水海底浅表层重力活塞取样均发现了贻贝异养生物等天然气水合物渗漏伴生产物,且最终钻探结果亦证实了两个站位第四系浅表层未成岩泥质粉砂或砂质沉积物中都富含天然气水合物,充分表明和揭示了冷泉渗漏系统及轨迹是天然气水合物藏存在的重要指示和标志。基于以上钻探结果及其地球物理探测信息分析,本文总结建立了研究区天然气水合物运聚成藏模式,提出了天然气气源通过气烟囱及断层裂隙等运聚系统向上运移至浅表层高压低温稳定带聚集,在形成天然气水合物藏的同时,亦存在通过运聚通道在海底浅表层发生流体渗漏的现象。总之,天然气水合物藏形成与气源供给尤其是浅表层运聚系统展布及其疏导富集作用密切相关。本研究对于加深研究区天然气水合物地球物理特征及运聚成藏模式认识,推动南海北部天然气水合物勘探开发具有一定的指导及参考借鉴意义。

非常规储层复杂压力系统地球物理刻画:以复兴地区侏罗系储层为例

异常地层压力预测是油气开发中面临的难点问题之一,随着页岩油气和致密砂岩气等非常规储层开发的不断深入,地层压力系统的复杂程度不断增大,同一地区超压和负压并存的现象时有发生,对复杂压力系统进行准确刻画具有重要的应用价值。针对复兴地区侏罗系页岩气储层和致密砂岩储层所形成的2套超压系统和1套负压系统,分析了超压和负压的地球物理响应特征和敏感弹性参数,发现泥岩地层的体变模量在负压-超压区间与地层压力具有良好的相关性,据此提出一种基于泥岩体变模量的超压和负压一体化预测方法,并利用测井数据和地震数据计算了单井压力曲线和三维地层压力数据体。该方法的关键在于利用超压和负压地层的泥岩进行一体化压力预测,降低岩性变化因素的影响;其次,选取与异常压力物理机制具有直接关联的体变模量作为预测参数,提高预测模型的精度。根据测井和地震压力预测结果,研究区东岳庙段强超压系统的压力保存条件较好,压力结构特征稳定,压力系数最大约为2.0;凉高山组超压系统的压力保存条件相对较差,压力结构特征横向差异较大,压力系数最大约为1.65;凉高山组负压系统压力系数约为0.5~1.0,且与下伏超压系统存在一定的耦合作用。对比超压和负压钻井实测数据,研究区单井压力曲线与三维地层超压和负压预测结果均达到较高的吻合度。

基于集合平滑数据同化与直接采样法融合水文地球物理数据刻画裂隙网络分布

刻画裂隙含水层在地下水污染、地热、油气资源开采等研究中起关键作用。由于裂隙介质的强非均质性,其渗透率场一般呈现出显著的非高斯特性,该特性给水文地质参数的推估带来了极大的困难与挑战。为解决裂隙介质参数推估难的问题,本研究利用集合平滑数据同化与直接采样法融合水文地球物理数据推估裂隙介质参数场,设计多个数值算例,探究该数据同化框架刻画裂隙介质参数场的有效性,分析同化3种不同类型的观测数据对参数推估结果的影响,并探讨裂隙密度以及观测井的数量对参数推估效果的影响。研究结果表明:(1)基于集合平滑数据同化与直接采样法融合水文地球物理数据的方法,可有效地推估裂隙介质水文地质参数空间分布;(2)对比3种类型的观测数据推估结果,可知同时融合水头和自然电位观测数据(水文地球物理数据)的参数推估效果最佳;(3)研究区的裂隙密度以及观测井的数量同样对数据同化结果产生影响,因此建议在实际应用中应选择合理的观测井数量从而获得最优的参数推估方案。该研究可为裂隙介质参数场的刻画提供一种有效的方法,进一步为裂隙水资源的开发和管理提供可靠的理论依据。