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。

中国综合地球观测系统的构成与实践研究

针对地球观测领域规模最大的政府间国际组织“地球观测组织(Group on Earth Observations)”提出的“全球综合地球观测系统”这一概念,梳理了其实现和建设的现状,分析了其具有供给导向、元数据质量不高、无法直接支撑决策和行动等局限性。结合我国参加地球观测组织的计划和成果,详细阐述了面向全球服务的中国综合地球观测系统的内涵,并基于全球综合地球观测系统的优势与不足,提出了中国综合地球观测系统平台的系统架构,另外就优质数据集研制、信息专题服务以及数据应急响应3个案例阐述了中国综合地球观测系统平台的实践及成效。

综合地球物理方法在含稀有元素煤系地层勘探中的应用--以新疆温宿县巴依里煤矿为例

新疆温宿县天山南麓煤系地层中稀土元素(REE)和镓元素(Ga)具有良好的利用前景。本文以巴依里煤矿为研究对象,通过开展综合地球物理勘探,初步确定了含煤岩系地层深部延伸情况与展布特征,为后续稀有金属勘查工作主要靶区的圈定提供了理论与实践基础。

综合地球物理技术在固体矿产勘查开发过程中的应用

在矿产资源日趋紧张的背景下,固体矿产勘查与开发技术的重要性日益凸显。本文深入探讨了综合地球物理技术在这一过程中的核心应用,详细分析了重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探以及放射性勘探等多种技术方法,并阐述了其在固体矿产勘查与开发中的关键作用。这些技术方法不仅提高了矿产勘查的精准度,还为矿产资源的有效开发提供了有力支持。此外,还讨论了这些技术的发展动向及其面临的挑战,展望了综合地球物理技术在未来矿产勘查与开发领域的广阔应用前景。

岩性预测综合地球物理解释方法综述

探测地下结构并进行地质解释是地球物理研究的主要目标,根据地球物理数据反映的地下物质的物理属性,如密度、速度、磁化率、电阻率等特征可确立地层结构及其性质.由于单一地球物理方法的多解性等局限,采用多种方法综合开展地球物理解释是目前可行的有效手段.本文针对地下岩性预测这一目标,总结了开展岩性预测的综合地球物理解释方法基本原则及步骤,并按照知识驱动和数据驱动两类技术路线对岩性综合预测的主要技术方法进行了总结.知识驱动方法利用先验信息,简单直接易于理解,但对复杂及高维数据适应能力弱;数据驱动方法使用数理统计等策略可有效挖掘各类数据间的关系,适应复杂应用场景能力强.在解决实际问题过程中,有监督机器学习方法以充分的岩石物理性质研究为基础,不仅引入了先验知识而且充分发挥了自身的数据挖掘能力,提高岩性预测解释的准确性,更好地建立地球物理与地质信息的对应关系,支撑资源能源等勘探需求.

综合地球物理方法在活断层探测中的应用研究

提出活断层探测综合地球物理方法为遥感、地震勘探、高密度电法、放射性测量,对新乡-商丘断裂(东段)进行了探测,探测结果:研究区第四系覆盖层厚度约160 m,上断点埋深30 m左右,断距由上到下逐渐加大,所探测的断层最新活动时代为晚更新世(Q3p)。结合本次新乡-商丘断裂东段的探测成果,总结出了一套活断层探测技术方法体系。

综合地球物理勘查技术在地热勘查中的应用——以张家港市香山地区地热1井地热资源勘查工程为例

地热资源是可再生热能,存储在地下,以多种形式释放出来,人类将其充分利用起来,减少不可再生能源消耗量。地热资源开发之前要做好勘测工作,重点了解地下水热对流情况,明确地热流体是热载体。地热可以归属为普通化石能源,拥有多种功能,已经得到广泛关注。所以,采取科学有效技术方法看车地热资源是非常必要的。进行勘测是十分必要的。从现在地热勘查单位的工作情况来看,应用综合地球物理勘查技术的应用能够获得良好效果,本论文以张家港市香山地区地热1井地热资源勘查工程为例,探讨地热勘查中综合地球物理勘查技术的应用情况。

综合地球物理方法在岩溶探测中的应用

在水库设计施工过程中,经常发生岩溶塌陷、突水等地质灾害,严重威胁着工程安全建设运行。本文以贵州某水库为例,采用综合地球物理方法查明岩溶分布情况。在高密度电法反演剖面中,岩溶多表现为低阻漏斗状;在瞬变电磁法反演剖面中,岩溶常表现为低阻团状体,通过综合分析、解译反演剖面确定了岩溶在水库的分布区域,经钻探打孔验证,探测结果较为可靠,为后续设计施工等提供了重要依据。

基于综合地球物理勘探技术的VMS型矿体勘查实验

为查明阿勒泰地区西部某VMS型(海相火山沉积硫化物矿床)多金属矿的深部地质体电性结构,并揭示其深部构造特征及与演化模式,从而推测深部矿体展布特征与空间形态,在矿区主干剖面上布置综合地球物理方法技术勘查剖面。通过对采集到的数据进行系列的处理和反演,得到了地下深部区域的电性结构模型,并结合研究区内区域地质资料及其他地球物理资料对深部目标靶区进行预测,并得到了矿区钻探验证.

长江中下游铁—铜成矿系统末端三维综合地球物理探测:以宣城矿集区为例

长江中下游成矿系统主要分为“玢岩型”铁(硫)矿床和矽卡岩—斑岩型铜、铁(多金属)矿床两大类。陆内造山期形成的褶皱、冲断层、层间滑脱,以及由它们形成的断裂(裂隙)网络,以及岩体接触带等成为成矿系统“末端”矿质沉淀的“场所”(吕庆田等,2019;罗凡等,2020)。

综合地球物理方法在煤矿采空区中的应用效果探析

本文通过分析煤矿采空区与围岩的电阻率差异,采用综合地球物理方法开展采空区探测,利用视电阻率中间梯度法圈定低阻和高阻异常区域,结合地质资料,划定煤系地层;通过高密度电法精细划分异常区域纵向分布特征,从而综合判定异常区域的分布规模、深部赋存形态,结合矿山开采资料,推断煤矿采空区的位置、埋深及规模。经钻探验证,综合地球物理方法所推断的100m以浅煤矿采空区可信度高,可在煤矿采空区中进行推广应用。

金属燃气管道的综合地球物理勘察方法与应用

油气管道是国家能源发展的命脉,保持油气管道畅通是国家长久发展的基本保障。金属燃气管道的精准探测是实现管道安全畅通的必要手段,单一的地球物理方法难以满足管道的精准探测,本文提出瞬变电磁与基于静力触探的等电位体测试相结合的方法,实现燃气管道纵横双向探查。以安徽某场地为例,通过布置与疑似管道走向相垂直的多条瞬变电磁测线,确定每条测线两处低阻异常位置,将异常位置连接成线可基本定位管道走向,实现管道横向定位。结合瞬变电磁探测结果与场地静力触探施工条件,在疑似管线异常区域开展静力触探和等电位体测试,管道所在位置贯入阻力为0,电流密度最大,可达565 mA。现场实验表明:瞬变电磁法的横向异常位置圈定可减少验证孔的布置,基于静力触探的等电位体测试采用两种方法对管道的垂向深度进行定位,极大程度提高了管道定位的准确率,金属燃气管道的探测采用瞬变电磁与于静力触探的等电位体测试相结合的方法,可实现管道的精准定位。

综合地球物理方法在浅地表高阻采空区探测中的应用

某建筑用地位于原瓦庄煤矿矿界范围内,场地及周边曾进行过多期次的煤矿资源开采活动,形成诸多煤矿采空区,且有一封闭的瓦庄煤矿斜井待探查。通过现场踏勘、资料收集、分析及研究,采用高密度电阻率法和地质雷达综合地球物理方法对采空区进行勘察,重点探测废弃巷道的位置、埋深及走向等信息。根据探测目的要求,设计高密度测线2条、雷达测线6条,分别采用频率为100MHz和40MHz雷达天线进行现场探测,获取了地下0~30.0m深度范围的地质信息,查明了废弃巷道的分布范围、埋深及走向,后经钻探验证,采空区特征参数准确。本次探测成果为未来进行浅地表非积水高阻采空区的探查提供了基本思路与技术方法,同时也为后续场地稳定性及建筑适宜性评价提供了基础资料。

基于综合地球物理方法的隐伏线性构造探测

地球物理勘探技术经过多年的发展,方法越来越多,技术越来越成熟,其在水文地质、矿产勘查中的地位与作用也越来越明显,而隐伏线性构造作为重要的导矿、导热、导水空间,一直是地质工作的重点和难点.研究以综合地球物理方法在山东省某第四系覆盖区的应用效果为例,对不同物探方法的应用效果做了对比分析,并进行了综合解释和成果推断.项目在隐伏区开展了音频大地电磁法、电阻率测深法、联合剖面法和高密度电阻率法探测,通过综合分析不同方法得到的视电阻率分布特征确定了断裂的位置及产状,划分了工作区的地层结构,为地热井的选址和结构设计提供了可靠的地球物理依据.结果表明,采用合适的综合地球物理方法,可在一定程度上减小数据反演的多解性和误差,提高隐伏线性构造探测的准确性和成功率.

广东阳春石菉—鹦鹉岭—锡山铜锡多金属矿集区综合地球物理特征与成矿预测

石菉—鹦鹉岭—锡山一带是粤西地区的一个铜锡钨(铅锌)多金属矿密集区,矿床(点)众多,区内矿床勘查工作多开展于20世纪90年代前,勘查深度浅,且各矿床之间均为大面积第四系覆盖区,研究程度低,各矿床深部和外围均有良好的找矿前景。本文通过对该区开展的1:5万重力测量、1:1万地面磁法测量以及典型矿床电磁法剖面测量等工作成果的综合研究,认为本区主要为北西和北东向的区域构造控岩、控矿,综合物探成果反映空白区内隐伏构造发育,成矿地质条件有利,具备寻找新的中大型隐伏矿床的条件。通过进一步工作,该区有望成为粤西地区重要的铜锡多金属矿田。

综合地球物理方法在成都地铁站异常沉降勘察中的应用

一些地面沉降的发生可能是由于非抽水因素和非地质因素的影响,这些因素引起地面沉降的机理研究较少,也难被查明。本研究以成都轨道交通18号线火车南站站沉降为例,采用综合地球物理测井,井下摄像以及井间地震层析成像方法,并结合井间地震波衰减分析,查明了异常沉降原因。成都地铁火车南站站基坑东侧泥岩声波速度比西侧低5%左右,东西两侧差异较小。但是,基坑东侧穿透泥岩的地震直达波低频能量强,高频弱,高频成份衰减大,其平均峰值频率约340 Hz,而西侧穿透泥岩的地震直达波平均峰值频率约450 Hz,东西两侧相差约30%。直达波衰减程度的显著差异说明,基坑东侧的泥岩层裂隙较发育,泥岩强度较低,西侧泥岩层则较完整。结合基坑东侧井温异常,本研究得到废弃地源热泵使得泥岩在长期热交换作用下产生物理风化,促进裂隙发育,地下水进一步软化泥岩,降低岩体承载力,导致地面沉陷的结论。本研究表明,为探测岩体完整性,使用传统的地震波层析成像,当波速差异不明显时,难以判断岩体裂隙发育情况或是岩体软化情况。地震波衰减分析额外利用了频谱信息,提高了岩体力学性质刻画的准确度和可靠性,为沉降成因机理分析提供了科学依据。

综合地球物理方法在隧道勘察中的应用

为解决隧道工程中断层破碎带探测、岩土工程质量评价难题,以贵池区公共矿产品运输廊道建设项目C1-01号隧道为研究对象,综合应用高密度电法、地震折射层析成像、声波沉井等方法,对隧道纵断面、出洞口、入洞口和洞身段进行数据观测,研究断层破碎带的分布和岩体工程质量。结果表明,隧洞洞身段共圈定4处断裂构造异常,编号依次为F1、F2、F3及F4;在隧洞洞身段里程K1+000~K1+090的上部区域,圈定一条低电阻率-低速度值综合异常反映的不规则条带状异常,解译为浅部采空区或基岩破碎的反映;隧洞入口处和出口处浅部围岩的纵波速度在200~1 000 m/s;洞身纵波速度值在2.16~3.93 km/s之间变化,Vp速度值整体变化平稳。

渤海残留盆地分布综合地球物理研究

以活动论构造历史观为指导进行渤海海域残留盆地宏观分布特征研究.以岩石物性为基础建立地质界面与物性界面的联系,通过重、磁、震等方法组合圈画不同物性界面的分布特征.浅层沉积盆地结构通过反射地震资料控制,深层地质结构信息利用重磁异常场分离、物性界面反演等方法得到.在地层分布格架基础上分析前新生代残留盆地宏观分布范围.并结合渤海海域实例研究介绍了残留盆地宏观分布研究的技术方法和流程,在计算上古生界-中生界及元古界-下古生界残余地层厚度的基础上给出了渤海海域残留盆地的宏观分布范围,并指出在歧口凹陷东南部、石臼坨隆起南部及东北部、渤南凸起南部、辽东湾等地区是较好的前新生代油气潜力区.

珠江口盆地基底结构的综合地球物理研究

通过对珠江口盆地重磁资料的分析处理及反演计算，依据盆地的地质、地球物理特征，采取了针对性的综合地球物理研究思路与方法，对地震资料难以解决的珠江口盆地基底结构进行了研究，确定了盆地的重力和磁性基底深度，并对盆地内的断裂和基底岩性作了推断，提供了新的认识，为今后研究提供了依据。

综合地球物理勘探在青川县城区活动断层探测中的应用

针对通过青川县城区的隐伏活动断层问题,采用了综合地球物理勘探方法,查明了平武-青川断裂隐伏段在城区内的展布情况,经探槽开挖验证所确定的主干断裂及其分支断裂的通过位置和相关参数均真实可靠。青川县城区有3条隐伏断裂通过,最北的一支为平武-青川断裂的主干断层,总体走向NEE;中支和南支为平武-青川断裂的次级分支断层,走向都是NE向。3条隐伏断裂中的北支和中支断裂错到浅地表2m以下的卵石层。