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。

辽西金羊盆地重力场与断裂构造特征研究

在金羊盆地物性特征研究的基础上,通过对重震等资料的综合处理,完成了研究区重力场特征及成因分析和断裂构造体系的划分.研究区重力场的特征是区内西部凹陷、中东部凸起和中南部凹陷共同作用.重力区域场主要是前中生界底面(基底)起伏变化引起.重力剩余场高、低相间排列的特征反映了区内凹隆格局及凹隆间发育的断裂.研究区断裂体系主要由北东向和北西向2组断裂构成,前者形成时期早于后者,都对金羊盆地的次级构造形态进行后期的多次改造,形成本区凹、凸相间的构造格局.

用于区域重力场定量解释的多尺度刻痕分析方法

本文介绍一个把小波多尺度分析、表面刻痕分析以及位场频率域解释理论和反演方法结合起来的数据处理、反演解释和信息提取的方法系统.这一方法系统简称为区域重力场多尺度刻痕分析方法,应用于刻画地壳分层的三维密度结构、地壳变形带分布和构造单元分区.多尺度刻痕分析包含频率域重力场场源分层、重力场小波变换多尺度分解、场源分层深度及密度扰动反演、分层刻痕分析和构造边界定位四个子系统.文中扼要地介绍这四个子系统基本原理、方法技术及应用效果.从地球物理探测到大地构造学发现,是一个多学科综合研究的探索过程.要取得重大研究成果,必须研发和组合来自不同学科的多个新方法技术,使多学科综合研究有宽厚的理论支撑.本文介绍的四个子系统组合的理论支撑分别来自应用数学、地球物理学和信息科学.

帕米尔及其周围地区的重力场特征与地壳构造的研究

本文根据帕米尔地区(32°N—42°N,66°E—80°E)的重力资料,计算出深部重力场。以费尔干纳—帕米尔—斯利那加地震测深剖面数据作为控制与参考资料,采用三维横向变密度重力模型,进行重力反演计算,求得研究区莫霍界面的起伏深度,并依此给出研究区的地壳厚度分布特征。结合帕米尔及其周围地区的地震活动和均衡异常,对这一地区的构造运动进行了初步探讨。

重磁场联合反演技术在庐纵盆地基底构造解释中的应用

安徽庐枞地区位于怀宁—庐江"磁高重高"一级异常带的枞阳—庐江次级异常区。采用重磁场联合反演技术的多层面边缘检测方法(WORMS法)对庐枞地区多层面边缘进行检测,得到了地下不同深度的密度或磁性信息以及重、磁异常边界。根据上延层高度布格重力异常,结合航磁区域和局部异常分布特点,进行了断裂构造的推断与基底隆起区的划分,再利用空间分析技术对这些圈闭区域进行相交计算,划分出重磁同高、重低磁高、重高磁低、重磁同低等4种组合空域,提出庐枞盆地磁性基底为"一隆两凹"形态(庐枞盆地基底界面三维结构图)的新认识。

重磁资料在北黄海盆地综合地球物理解释中的应用

由于受多种因素的影响,北黄海盆地地震反射资料品质较差,信噪比较低,浅层多次波尤其是短周期多次波极为发育,中深层反射波组特征不明显,浅层出现强反射屏蔽现象,为此,采取重、磁、震三方面资料相结合的地球物理综合解释方法尤其必要。通过分析地球物理场特征,在对照分析重、磁、震平面和剖面资料的基础上,选取重点剖面线进行重、震联合反演并进行综合解释,提出了重磁解释结果与地震解释结果不吻合之处,为进一步研究北黄海盆地打下基础。

基于三维反演的重力异常分离方法研究

为了能够根据目标体的位置直观分离出不同深度的重力局部异常,提出一种基于三维反演的重力位场分离技术。根据重力三维反演的基本原理,给出了利用三维反演技术实现重力异常分离的技术流程。通过理论模型试验,并与理论响应及传统重力解析延拓、趋势分析等算法进行对比,表明不论从区域异常和局部异常的形态还是幅值上本研究结果都优于传统算法。该技术应用于江西九瑞矿集区重力数据异常分离研究中,相对于传统算法局部异常更加接近实际地质情况,可有效提取不同深度的局部异常;同时,结合地质资料对局部异常进行分析和解释,为九瑞深部找矿和区域地质认识提供借鉴和参考。

松辽盆地北部石炭—二叠系底埋深综合物探预测技术

石炭—二叠系为松辽盆地重要烃源岩,但T5以下地震发射不清晰,无法确立石炭—二叠底界面。利用广域电磁法、重力剥皮和重电约束反演综合物探手段推测出石炭—二叠系底埋深,解决了石炭—二叠系深层油气分布问题,取得了良好的勘探效果。

山东焦家金成矿带地球物理特征及找矿预测

本文以焦家断裂带为研究目标,综合利用地质、重力、磁法、大地电磁等资料,总结了区域物性、重磁场特征,并选择典型剖面,利用实测MT数据,开展了2.5D重磁电联合精细反演,推断了控矿断裂构造的深部变化特征.A-A′剖面重磁电特征显示,焦家断裂带上盘呈现低阻-中磁特征,而下盘呈现高阻-高磁特征,焦家断裂带和三山岛断裂带的视电阻率异常梯度带在4 km以浅非常清晰,分界线走势基本沿焦家断裂带深部延伸,呈现"漏斗"形状.本文根据建立的地质-地球物理找矿预测模型推断,焦家断裂带剖面上低磁异常向高磁异常的过渡带、布格重力异常梯级带的转弯部位和视电阻率等值线同步向下弯曲、间距变大及由陡变缓部位都是成矿的有利部位,为今后该地区金矿勘查提供重要技术指导.

利用大地测量资料反演构造应力应变场研究进展

综述了近10多年来国内外利用大地测量资料反演研究构造应力应变场的理论成果及最新进展,重点讨论了重力场与应力应变场的关系,总结了利用大地测量数据反演构造应力应变场的研究内容和应用领域,并分析了存在的问题。对利用大地测量资料反演构造应力应变场的研究进行了展望,大地测量技术的发展将会继续推动利用大地测量数据反演构造应力应变场理论的完善和应用的深入,建议构建弹性、粘弹性和弹塑性的利用地面重力数据确定地壳构造应力应变场的解析模型,联合多类数据反演时变地壳构造应力应变场,进一步加强研究时变地壳应力应变场和地震应力触发机制之间的关系。

位场方法在非常规油气勘探中的应用

在常规油气勘探领域,高精度的重磁资料能够非常好的完成油气资源的远景评价,为地震勘探和钻井提供指导.在非常规油气勘探领域,重磁勘探方法显得尤为重要.因为非常规油气资源的地质结构、圈闭条件、储层评价、成藏机理、渗流特征等方面更加复杂和未知,地震勘探和钻井难以直接开展,亟需非地震方法的优选规划.由于重磁位场方法并不能"特异性"的揭示地下页岩分布和页岩气的资源潜力,从某种程度上说,重磁位场方法在常规油气和非常规油气的勘探技术是没有多大区分的,核心都是"综合"二字.其中,对重磁资料的处理要经过常规的延拓、剩余重力异常提取和磁异常化极等,以及重力异常剥皮、park反演、梯度反演等关键处理,能够获取特定地层的厚度与埋深和断裂信息.本文以页岩气资源的重磁位场勘探技术为中心,通过调研国内外重磁方法在非常规油气勘探阶段的应用实例,总结规律,构建利用位场方法开展页岩气等资源勘探的技术体系与流程.

鲁西齐河地区矽卡岩型铁矿重磁方法找矿规律研究

鲁西齐河新生界厚覆盖区内近年来陆续取得矽卡岩型铁矿找矿突破,钻探揭露到厚度大、品味高的富铁矿床,矿床要赋存于古生代奥陶系灰岩(控矿地层)和中生代燕山晚期闪长岩体(成矿地质体)的接触带处.研究区内由北向南分布李屯、潘店、大张三处铁矿床,均位于闪长岩体所致的近南北向同源性较好的重磁异常带内.本文利用最新面积性及剖面性重磁成果,结合区内已有铁矿勘查钻孔,以李屯、潘店、大张三处重磁异常为主要研究目标,首先分析研究了区内构造格架及成矿地质体分布特征,其次利用重磁位场转换、2.5D重磁联合约束反演及已知钻孔的重磁特征对比,对重磁异常进行了较为深入的定性及定量解译,进而对区内重磁方法的找矿规律进行了全面的研究和总结,为今后全区范围内进一步开展矽卡岩型铁矿找矿工作提供了重要指示.

山东齐河—禹城地区矽卡岩型铁矿成矿地质体边界讨论及深部特征研究

山东齐河—禹城地区近年来陆续发现矽卡岩型富铁矿床,铁矿勘查及研究工作取得了较大进展.区内中生代燕山晚期闪长岩体作为成矿地质体,奥陶纪碳酸盐岩作为控矿地层,铁矿床主要赋存于二者的接触部位.由于地处厚覆盖区,新生界平均厚度超过800 m,铁矿找矿难度较大.本文以成矿地质体边界识别及深部特征研究为主要目标,利用最新陆地重力与航空磁力资料,结合前期地质及地球物理勘查成果,分别以化极磁异常、剩余重力异常、磁源重力异常作为初始资料,通过多元化重磁位场转换处理方法,对研究区内成矿地质体进行了三种不同方式的边界识别,并对每种边界识别方法的有效性及准确度进行了讨论和评述.最终优选出磁源重力法作为成矿地质体边界识别的最佳方法,取得了良好的效果,大大缩小了找矿范围.以成矿地质体边界识别为基础,通过重磁长剖面2.5D联合约束反演,构建了本区地质-地球物理找矿模型,进而对成矿地质体垂向深部特征进行了综合研究.模型反映了大张、潘店、李屯重磁异常区内闪长岩体的埋深、厚度及侵位等深部特征,显示出三处成矿地质体可能位于同一近南北向中性岩浆岩带内.本次研究为齐河—禹城地区今后铁矿勘查及研究工作提供了重要指示.