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。

郑州市隐伏构造精细探测技术应用研究

隐伏构造格架空间形态主要由深部孕震环境分析及浅部浅层定位等多组合方法进行精细探测,研究目标区断裂构造活动时代。深部空间特征主要由大地电磁测深与深反射地震推断解释,浅层空间特征由浅层地震勘探与地质钻孔联合勘探,地层年代主要通过地层岩性、沉积颜色、光释光测年等,综合分析研究确定地层错段的最新时代。本文以郑州市某隐伏构造活动性探测与评价为研究基础,通过组合方法探明地下埋藏的隐伏活断层,揭示其精确空间位置、活动时间,判定该构造为第四系早中期的隐伏断裂,为城市评估活断层危险性和危害性提供了依据,并对其他城市隐伏区活动断层探测有一定的借鉴意义。

综合物探方法在内蒙古某地区地热资源调查中的应用研究

随着经济的快速发展和人们对环境保护意识的增强,地热作为一种天然、清洁、可再生的绿色能源受到越来越多的关注。在分析内蒙古某地区构造和水文地质条件的基础上,认为该区具有较好的地热储存及输送通道,继而在该地区同时开展二维地震勘探和音频大地电磁2种地球物理方法。利用地震勘探波阻抗差异,进行地质分层解释;利用大地电磁测深法的电阻率差异和体积效应,确定含水层和热储层位置和厚度。通过综合对比解释,认为该地区内电阻率偏低与砂岩孔隙、裂隙中富含水密切相关,确定新近系的中—上新统地层是该地区良好的含水层,该地层厚度为1600 m,结合区域地热井资料确定了主要储热层,因此2种不同物探方法在地热资源调查综合应用中取得了较好效果。

“三下”采煤下某煤矿E2307工作面地表岩移规律研究

为系统掌握综放开采条件下地表移动变形规律和机理,某煤矿于2018年初建立了E2307综放工作面地表岩移观测站,结合工作面具体概况,在对现场进行实地观测和资料分析的基础上,结合理论分析、数值模拟计算,求取了某煤矿特定地质采矿条件下的岩移参数和岩移角值,揭示了该矿厚松散层综采放顶煤条件下地表沉陷变形规律,为某煤矿今后开展村庄下、水体下、铁路下、公路下采煤以及合理留设保护煤柱提供了科学依据,同时丰富了我国“三下”采煤关于综放开采沉陷领域研究成果。

基于D-InSAR的煤矿地表沉陷动态规律研究

为进一步探究煤矿矿区地表沉陷特征,以西北地区某煤矿沉陷区为研究对象,首先对目标沉陷区的数据进行全方位的采集;而后基于这些数据,以差分干涉合成孔径雷达(D-InSAR)为测量工具,辅以现场测量方法,从定性和定量2个角度,对该沉陷区的地表沉陷动态规律进行较为全面的分析,并根据分析结果提出沉陷区后续治理建议。

三维地震对某铁矿区地质层位识别及构造解译的应用研究

为了更好地发现研究区内含矿地层及构造的演化规律,采用Secerl 428XL数字地震仪收集实际三维地震资料,通过地震异常解译和钻孔揭露对比,掌握了研究区内新生界地层厚度及构造特征。圈出了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号共3个矿体;解释断层32条,均为正断层,其中F2、F3、F3′、F5、F6和DF1,6条断层为原发现断层,新发现断层26条;识别出陷落柱7个,最大直径为260 m。为矿产勘查提供了地质依据。

不同激发震源在同一煤炭勘查区的应用研究

在表、浅层复杂地震地质条件下,由于钻机成孔难度大,炸药震源无法在理想层位激发,导致由炸药震源激发采集的原始数据中面波、多次波等干扰波发育,在无法获得较好的煤层反射波剖面时,可将可控震源激发作为有效补充。通过不同震源激发参数实验,确定了适用于勘查区的最佳采集参数,通过对获得的可控震源与炸药震源反射波时间剖面进行对比研究,认为在地表条件复杂地区,同时使用可控震源和炸药震源激发采集原始数据可行。最终经钻孔验证表明,使用不同激发震源采集的数据获得的剖面目的层具有反射波连续性较好、信噪比高、真实可信等优点。

矿山生态环境恢复治理中景观修复模式探讨--以焦作红砂岭矿区为例

随着景观修复在矿山生态环境恢复治理中要求越来越高,为了探索不同条件矿山生态环境修复中的景观修复模式,以焦作红砂岭废弃矿山为例,通过地质环境调查和勘察,分析其地质环境条件、矿山地质环境问题以及其地理区位和修复功能需求等,明确其修复方向,提出不同条件下的矿山生态环境景观修复模式。研究表明,不同地质环境问题、不同区位条件、不同需求的矿山生态修复采用不同的景观修复模式,可以有效地降低地质灾害隐患、修复生态环境,提高景观形象功能,以经济合理的方式达到矿山生态环境景观修复的目的。

汾东断裂甘亭段浅部构造特征

利用浅层人工地震勘探技术对临汾盆地汾东断裂进行探测,获得2条高分辨率地震勘探剖面,分析汾东断裂甘亭段浅部地层和断裂基本特征。结果表明,甘亭段浅部地层均呈现西倾形态,整体西厚东薄;汾东断裂甘亭段走向北东,倾向北西,视倾角67°~72°,断层落差26~182m,可辨别的最浅上断点埋深85m,为第四纪活动断裂。对比研究汾东断裂北部甘亭段、南部临汾段剖面特征,认为甘亭段新生代活动强度高于临汾段,汾东断裂活动强度由北向南逐渐降低。

点散射成像方法在阿舍勒铜矿地震勘探的应用

金属矿大多是多期段、多种成矿作用叠加改造的结果,岩石类型多为变质岩和岩浆岩,地层界面连续性差,矿体规模一般较小,有的甚至小于一个地震波长,易产生地震散射或绕射波,相对来说,反射波较弱。对金属矿地震数据的处理,基于水平层状地质模型的常规反射波地震数据处理方法效果不佳,而散射波处理技术较具优势。本文以阿舍勒铜矿地震勘探为实例,对采集的地震数据,基于点散射物理原理,利用散射波处理方法进行数据处理,最终获得的地震时间剖面与反射波处理方法相比信噪比更高,地质信息更加丰富,对于类似地区开展相关工作具有一定的借鉴作用。

天然源面波法在城市道路应急检测中的应用

近年来,随着城市化进程的加速和交通基础设施的日益密集,受建设施工、地质环境变化、地下管线老化及自然灾害等因素影响,城市道路沉降、塌陷事故时有发生,急需一种快速无损的物探方法,为应急处置提供依据。本文选取天然源面波法,采用直线型大道数排列,利用天然源面波中的高频信号,对数据采集时长、数据处理使用道数进行了对比试验;随后进行数据处理,获得了横波速度剖面,快速圈出了4处低速异常区和2处高速异常区,综合地表调查、地质和钻孔资料分析研究,推断低速异常区(横波速度值150~250 m/s)均是地层充水形成的松散体,推断两高速异常区(横波速度值450~500 m/s),其中一处是大桥桩基形成的高速体,另一处是治理后充填的混凝土形成的高速体。本次研究成果表明,天然源面波法在城市道路应急检测中是有效的方法。

基于Stacking-InSAR的煤矿沉降监测与综采面参数反演

为进一步探究煤矿矿区沉降的更多细节特征内容,本次研究以西北地区某煤矿矿区为实际案例,综合应用基于Stacking-InSAR的煤矿沉降监测与综采面参数反演方法对该矿区的沉降特征进行监测。首先,以该矿区的Sentinel-1A卫星影像数据为基础,确定本次应用Stacking-InSAR方法进行建模和解算的有效性与可行性。其次,在确定应用Stacking-InSAR方法后,对目标矿区的3个典型沉降区域进行解译,对具体沉降速率变化、沉降量特征和季节性变化特征等因素进行分析,以初步明确各个沉降区域的沉降规律,识别可能存在的风险因素。最后,进一步应用Okada均匀弹性半空间矩形位错模型对综采面参数进行反演,以探究目标矿区综采面开拓煤量,结果显示,反演结果较具准确性,因此初步证明了本次基于Stacking-InSAR的煤矿沉降监测与综采面参数反演研究工作具有一定的实际应用价值。

高密度电法在隧洞工程勘察中的应用

隧洞穿越地区地形复杂,隧洞工程勘察难度大,钻机施工困难,物探工作难度大,快速有效地开展工程勘察安全性评价工作对后期施工具有重要意义。以某项目为依托,综合利用以往地质资料,采用温纳和斯伦贝谢两种装置高密度电法工作,分析其不同装置高密度电法工作原理及应用效果。温纳装置探测深度较大,横向分辨率较高,高阻异常体特征反映较明显;斯伦贝谢装置探测深度相对较浅,其垂向分辨率较高,抗干扰能力强,低阻异常体反映较明显。

基于探地雷达数据的公路病害U-net识别应用

探地雷达是探测公路路基内部隐性损伤的有效手段,具有数据采集速度快、分辨率高、抗干扰能力强等优点,但人工解译速度慢,解译水平参差不齐。以常见的公路路基空洞病害为例,总结了一种基于U-net神经网络进行探地雷达探测图像识别的方法,有效提高了探地雷达数据解译的速度和精度,在模拟数据集和实测地下空洞数据上都取得了较好的预测效果。

基于OMI数据的周口市臭氧总量时空变化特征分析

利用2005—2018年周口市OMI数据,对臭氧总量时空变化特征进行了分析研究。首先,分析了周口市臭氧总量的年平均值空间分布特征,各年份臭氧年平均值基本呈纬向分布趋势,即周口市北部臭氧总量高、南部臭氧总量低;其次,对周口市臭氧总量的差值空间分布特征进行了分析,2005—2018年周口市中部地区的臭氧变化比较大;同时,对周口市臭氧总量年平均值的纬向变化特征行了分析,在小区域范围内,周口市的臭氧变化不符合纬向变化特征,随着纬度的增加臭氧总量整体变化不大。

微动技术在城市老旧防空洞探测中的应用

微动技术因其施工便捷、无损、抗干扰能力强等优势,在城市地下空间探测中应用越来越广泛。但是,城市环境复杂多变,场地往往不能满足多种类型的观测方式,需要对其进行试验研究。该文介绍了在郑州某老旧防空洞上方,开展微动观测方式试验研究。试验成果表明,在场地条件受限时,直线型微动测线基本可以实现与多重圆型台阵观测方式一样的应用效果;直线型测线布设方向与目标体走向夹角越大,探测效果越好。经钻孔验证,微动解译成果与钻孔结果基本一致。

地震勘探在汤东断裂空间展布特征研究中的应用

为了查明太行山东麓汤东断裂的产状、性质及构造特征,垂直于断层走向开展了不同勘探深度的地震剖面探测,获得了“高分辨率、高信噪比、高保真”的地震反射波时间剖面。通过分析认为,汤东断裂是一条走向北北东,倾向北西,断层倾角上陡下缓,形似铲型的正断层,向上错断了埋深30~40m的第四系地层,属于第四纪以来的隐伏活动断裂,且在地震反射波时间剖面上呈“Y”字形显示。该文对汤东断裂这一第四纪活动断裂的研究为城市的发展、大型工程选址提供了可靠的基础资料。