地球物理方法在白蚁蚁穴探查中的应用
收稿日期:2002-06-24
作者简介:王 静,女,云南省水利水电勘测设计研究院,工程师。 文章编号:1001-4179(2003)07-0056-03
地球物理方法在白蚁蚁穴探查中的应用
王 静
(云南省水利水电勘测设计研究院,云南昆明650021)
摘要:云南省勐海县勐邦水库建成后一直遭受白蚁的严重危害,水库不能正常运行,成为典型的病险水库。为
了查清白蚁的分布现状,首先采取了钻孔、挖探坑等常规办法,但未查清蚁穴、蚁路的分布情况,后又采用地质雷达法结合浅层地震反射法,在很短的时间内就查清了主、副坝内白蚁蚁穴、蚁路的分布情况。通过实例说明,在堤坝蚁穴的探查中,使用物探手段是最有效也是最经济的方法。关 键 词:蚁穴探查;地球物理方法;病险水库;勐邦水库;云南中图分类号:T V697.32 文献标识码:A
云南省中、南部处于热带、亚热带地区,气候温和,雨量充
沛,岩石风化较强,粘性土壤多,非常适宜白蚁的生长繁殖。据统计,云南省堤坝工程有89%受到白蚁危害,由白蚁造成的事故也屡见不鲜,对人民生命财产安全构成了很大的威胁。在我国,人类与白蚁的斗争已有几千年的历史,时至今日人们仍在不断寻找消灭白蚁的办法,随着科技的发展和进步,对各种类别白蚁生活习性的不断深入研究和了解,人们总结出了许多有效的防治办法和措施,但是如何全面了解白蚁蚁穴的具体分布状况是能否有效防治白蚁的前提和保证。下面,笔者主要就西双版纳州勐海县勐邦水库白蚁探查的办法进行探讨,希望能够对堤坝白蚁的探查和防治提供一些参考。
1 勐邦水库工程概况
勐邦水库位于西双版纳州勐海县勐遮坝东南面的南木冷混河上,南木冷混河是澜沧江的二级支流。水库建成至今已41a ,是以灌溉为主,兼顾工业、乡镇及养殖业用水的中型水库,水库
总库容为2460万m 3
,设计灌溉面积0.23万hm 2。主要建筑物有主坝、副坝、输水涵洞、溢洪道,其中主坝坝高25.43m ,副坝坝高19m ,均为均质粘土坝。由于主、副坝从建成以来一直遭受白蚁危害,现在坝内蚁穴密布,蚁路纵横、上下贯通,形成渗水通道,致使水库每年减少蓄水量553万m 3,实际灌溉面积仅为0.13万hm 2,使勐邦水库的效益无法正常发挥。
由于当地夏季湿热多雨,冬春干暖少雨,适合白蚁生长,勐邦水库建成不久就发现坝面出现白蚁堆。从20世纪60年代起就开始防治,主要防治办法有:火烧护坡草皮、喷洒农药、回填毒土、灌浆处理、翻挖找巢等。1987、1992、1999年3a 累计共挖到蚁后130条,其中最大1条蚁后长15cm ,直径3cm ,现保留的标本还有98条。1971年和1987年遭遇低标准洪水,主、副坝坝体均出现险情,不得不采取开启输水涵洞闸门泄洪的办法才未酿成事故。
2000年勐邦水库工程经水利部确认为云南省17项重要中
型病险水库之一。
2 常规探查方法在勐邦水库的应用
在勐邦水库的应用中,常规探查方法主要是指打钻孔和挖探坑,根据主坝探坑揭露情况,发现坑壁上有蚁路,但并未发现大的蚁穴。在主坝钻孔内作注、压水试验发现,在后坝坡注水,前坝坡较远处有出水点,说明前后坝坡可能已连通。副坝情况与主坝类似。但采用上述方法只能说明坝内有白蚁活动,而不能明确蚁穴、蚁路的分布、大小及埋深等具体情况,为了进一步查明白蚁蚁穴的分布,采取了地球物理方法。
3 地球物理方法在勐邦水库的应用
地球物理勘探方法简称物探,物探除具有工效高、成本低、装备轻便的优点,更重要的是它具有一定的“透视功能”,它能通过专门的仪器激发或发射各种波,并接收反射、折射、叠加或衰减后的波信号,结合已有地质资料进行分析,对接收到的各种信号作出合理解释,最终得出地层中岩层结构的不同物理性状,如空洞、松散、致密等。
为了查明勐邦水库主、副坝白蚁蚁穴的规模、埋深及平面展布位置,采取了浅层地震反射法及地质雷达法。
3.1 测线和测点的布设
物探测线是沿主、副坝上、下游坝面平行于坝轴线布设,线距(相邻两测线间的斜坡距)的选择是关键,因线距越小,所能探查到的蚁穴就越小,由于本水库库龄较长,白蚁群体已相当成熟,根据以往开挖揭露显示,蚁穴侵蚀面宽度大都在1m 以上,而蚁路断面尺寸较小,物探的主要目的是探查蚁穴,经分析,选择基本线距为2m ,勘探时对有异常情况的加密至1m ,在背水坡坝脚附近可放宽至4m 。
测点沿测线布设,浅震反射点距为1m ,地质雷达为连续测量。
根据枢纽区地形图,主、副坝可测部分的平面投影面积为
第34卷第7期人 民 长 江
V ol.34,N o.7
2003年7月
Y angtze River July , 2003
11500m 2
。经过两周的野外作业共完成了地质雷达连续测量剖
面56条,长4630m ;浅层地震反射剖面42条,长2236m ,4259个测点。
3.2 浅震反射法
浅震反射法是通过人工激发地震波传到地下岩层中,当遇到弹性和密度不同的分界面时,就会在界面上发生波的反射,当遇到不均匀体时将发生绕射和折射,通过仪器在地面上把反射和折射的地震波接收记录下来,测定其到达地面各接收点的时间和振动特征,经过分析解释就可以确定地质界面的埋深和产状。
在勐邦水库采用SWS -I A 型多功能面波仪,锤击作震源,用100H z 垂直高频检波器作传感器,采用多次叠加的方法以提高信噪比。采用小偏移、小间距等偏移观测系统;偏移距2m ,测点距0.5m 。经过连接、滤波处理后打印成反射时间剖面。根据反射时间剖面分析,当地下有蚁穴等不均匀体时,波的同相轴就会发生分叉等现象,还可观察到绕射特征,形成“眼状”异常。图1是主坝下游坝顶附近的1条测线浅震反射时间剖面的一部分,从图中可以看出,在(213m ,30～40ms )位置有绕射现象发生,并形成“眼状”异常,分析认为该位置为空洞,经开挖验证为一蚁穴
。
图1 主坝36浅层地震反射时间剖面
3.3 地质雷达法
地质雷达探测的原理是利用高频电磁波以宽频带短脉冲形
式,由地面通过发送天线馈入地下,经地下物性差异(如介电常数、导电性、导磁率等的差异)界面反射到地面,由另一天线接收。地质雷达反射信号的强弱与界面的波反射系数和穿透介质对电磁波的吸收程度有关,经计算处理后可了解地下介质的地质结构情况。
采用美国G SSI 的SIR -10A 型数字式地质雷达采集系统,天线中心频率为500MH z ,观测时窗80、100ns ,采用慢速移动的连续测量方式。经规一化、滤波处理(每米20个点),形成地质雷达彩色剖面。根据形成的地质雷达彩色剖面分析,当波的反射强、均匀、波的频率高时,介质均一;当波的反射弱,介质吸收程度高,并伴随波的频率降低,甚至还可见到反射剖面内有杂乱反射,波的同相轴错断等情况,说明介质不均一,强度低。当地下有蚁穴时,在地质雷达反射剖面上就出现了强反射弧。图2是副坝上游坝顶附近的1条测线地质雷达反射剖面的一部分,在(197～201m ,0.3～0.65m )范围内有两个区域存在明显的杂乱反射,经开挖验证为两个蚁穴,并有蚁王和蚁后。
3.4 物探结果
为了验证物探的有效性,综合分析了地质雷达法及浅层地
震反射法探查资料,曾在现场选取了6处显示异常的地方进行开挖,结果有5处被证实为白蚁蚁穴,另一处可能开挖深度不够,未揭露。这说明采用地质雷达结合浅层地震反射法可以全面反映坝体内白蚁分布的具体情况
。
图2 副坝F 8线地质雷达反射剖面
从探查情况看,白蚁洞穴在主坝和副坝上的分布有所不
同,主坝在浸润线附近无论上游还是下游均密集分布着白蚁洞穴,2m 3以上的洞穴共计42个,很多洞穴已连通形成了大的洞穴,其中1个洞穴连通长度就达10m 以上,可见主坝白蚁危害相当严重(图3)。副坝白蚁洞穴主要集中在坝顶附近的上游坡,仅上游坡就有蚁穴27个,蚁穴大都在2～3m 3;下游蚁穴分布主要集中于左侧,2m 3以上的蚁穴共有9个。从剖面图上看,白蚁洞穴的埋深大部分在1m 以内,最深为2.2m ,最浅的已接近地表,其形态各异,有的呈扁豆状,有的呈囊状,规模大的延伸达10m 以上,规模小的仅几十厘米,几个大的蚁穴连通呈蜘蛛状,结构复杂(图4)
。
图3 主坝物探工作布置及异常位置平面
在勐邦水库还采用了面波法、面波法结合浅层地震反射法
探查到主坝内存在软土,副坝下有漏水通道。
7
5第7期
王 静:地球物理方法在白蚁蚁穴探查中的应用
图4 副坝物探工作布置及异常位置平面
4 结论
地球物理方法在勐邦水库主、副坝白蚁探查中的应用是成功的,效果是显著的,它充分说明勐邦水库坝体白蚁群体已相当成熟,白蚁分布密度上游大于下游,对水库工程的除险加固刻不容缓。
笔者认为,在堤坝白蚁探查中,物探虽然不是唯一的方法,但却是最有效的手段,它不仅能反映白蚁蚁穴及蚁路的平面位置,而且能反映蚁穴的立体空间分布。对于受到白蚁危害并需要治理的堤坝,在不具备大面积翻挖、灌浆等条件,而且时间紧迫的情况下,最好采取物探手段,这样既能不破坏坝体,又能节省时间。
但是在白蚁探查中,常规勘察手段也是必要的,它最大的优点就是直接性,它能为物探资料的解释提供有力的证据,同时也能映证物探解释的正确性,为堤坝白蚁的防治提供详实的基础资料。
对堤坝白蚁的探查,在有条件的情况下,应双管齐下,如果已明确堤坝病害原因主要是白蚁,则应首选物探。
(编辑:赵凤超)
(上接第55页)
10.4(校正前),总计30次试验仅有1次为7击,两次为8击,可认为第③层不易产生液化。
另据水利水电科学研究所《液化土类的判别标准》,当砂土的标准贯入击数小于N
cr
时,则认为是可液化的。计算结果为,
近震时N
cr
=7.2,远震时N cr=9.6。第③层粉、细砂层的实测标准贯入击数有4次小于9.6击,可认为在远震时局部可能产生液化。
2.3.2 按土的结构判定砂土液化
根据相对密度指标D
r
评价,堤基15m以上相对密度为0.728～0.91,属紧密砂层,在Ⅶ度地震时,一般不会产生液化现象。
另据日本和海城地震液化的观测,Ⅶ度地震区不均匀系数n在1.9～3.4,平均粒经d50在0.021～0.135mm之间的占半数以上,据此认为第③层属可液化的砂层。
2.3.3 按砂土动力试验判定砂土液化
据黄委会水科所《南北庄堤段砂土动力试验资料》认定:①
在固结比K
c
=1,震动20次下的动强度指标C=0,Φ=15°14′～16°42′,较静态时的强度指标降低约50%,因此,在Ⅶ度地震下,浅层砂土有可能产生液化现象。②在震动20次下的动强
度指标随固结比K
c
=σ1Πσ2的增大而增大,当固结比由1.0增加到1.5时,则C=0,Φ=20°48′,基础深层的砂土液化可能性较浅层小。
2.3.4 按上覆有效覆盖层压力判定砂土液化
根据辽宁盘锦地区调查资料,Ⅶ度地震区上覆土的有效压力σ=98kPa为能否产生液化的界限。经计算,现在堤身σ堤= 136kPa,大于98kPa,故在堤身之下不可能产生液化。另据海城
地震资料,严重喷砂、冒水地区有效覆盖层压力σ
v2
<35.96kPa,
轻微喷砂、冒水地区σ
v2=50～100kPa。因此,有效覆盖层压力
σ
v2
>98kPa的地区,基本上是安全的。而南北庄堤段堤脚及其
附近上覆粘性土盖层较薄的古河槽地段σ
v2
=37.4kPa,其下的
砂性土层容易产生液化现象。综上所述,按地震烈度、中值粒
径、相对密度和上覆有效覆盖层压力以及砂性土动力试验等综
合判别:南北庄堤段浅层砂性土层,在Ⅶ度地震下有可能产生液
化现象。
3 结语
(1)黄河南北庄堤段,堤身最高约10m,堤基底宽65～75
m。堤基以砂性土为主,中等密实,无特别软弱土夹层。所以,
堤基一般不会产生滑动和不均匀沉陷。
堤身土以中粉质壤土为主,中等压缩性,干容重平均1.51
gΠcm3,少量砂壤土属低压缩性土,干容重平均1.49gΠcm3。堤身
土易溶盐、有机质含量分别为0.05%和0.35%,仅为规范限量
的1Π60和1Π3。堤身土质量是好的。
(2)堤基粉砂、细砂层,透水性较强,形成汛期黄河水偎堤
时,背河堤脚外渗水成片,大堤两侧皆水的局面对防汛不利。从
现有资料分析,堤段排水条件,一般河水位下形不成高的承压水
头,堤基土不会产生渗透破坏,但在设计洪水位时背河堤脚薄弱
处I
=0.659,I0
有可能产生渗透破坏,对堤基防渗应慎重对待。
(3)堤基土以砂性土为主,厚度15m以上,在Ⅶ度地震下,
采用多种判定方法综合评价,认为堤基砂性土有产生浅层液化
的可能性。
(4)筑堤粘性土料,以临河残堤内新淤土为好,其计算指标
可参照现在的堤身土指标。大堤外的古河道漫滩部分,以砂壤
土为主,土质不如新淤土。大堤外古河槽部分没有土料。
(编辑:李梅青)
85 人 民 长 江2003年
煤层气地球物理测井技术的思考
煤层气地球物理测井技术的思考 发表时间：2018-08-06T10:35:55.557Z 来源：《科技中国》2018年3期作者：唐万亨 [导读] 摘要：近一二十年来，随着大气污染，环保形势越来越严峻，煤层气作为一种热值高，燃烧后清洁，被重新审视，成为国际国内崛起的洁净、优质能源和化工原料。作为传统的煤田地质勘探行业，对煤层气这一新型的非常规能源的开采利用须要引起足够的重视。煤层气可以作为能源利用的开采方法，现在主要参照天然气开采模式，即采用地面钻井抽采。作为非传统能源，煤层气的勘探开采工艺肯定区别于传统煤田的工艺，这对勘探开采中起重要作用的 摘要：近一二十年来，随着大气污染，环保形势越来越严峻，煤层气作为一种热值高，燃烧后清洁，被重新审视，成为国际国内崛起的洁净、优质能源和化工原料。作为传统的煤田地质勘探行业，对煤层气这一新型的非常规能源的开采利用须要引起足够的重视。煤层气可以作为能源利用的开采方法，现在主要参照天然气开采模式，即采用地面钻井抽采。作为非传统能源，煤层气的勘探开采工艺肯定区别于传统煤田的工艺，这对勘探开采中起重要作用的测井工作也提出了新的要求。煤层气作为煤田伴生的一种非传统能源，因其的环保性，越来越受到广泛重视，本文就煤层气勘探开采过程中需要用到的测井技术浅谈下想法。 关键词：煤层气；测井技术；勘探开采 煤层气，指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，俗称“瓦斯”，瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯。瓦斯是无色、无味的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg/m3，瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。瓦斯是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，其主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。如遇明火，即可燃烧，发生“瓦斯”爆炸，直接威胁着矿工的生命安全。因此，矿井工作对“瓦斯”十分重视，除去采取一些必要的安全措施外，有的矿工会提着一个装有金丝雀的鸟笼下到矿井，把鸟笼挂在工作区内。原来，金丝雀对“瓦斯”或其他毒气特别敏感，只要有非常淡薄的“瓦斯”产生，对人体还远不能有致命作用时，金丝雀就已经失去知觉而昏倒。矿工们察觉到这种情景后，可立即撤出矿井，避免伤亡事故的发生。瓦斯爆炸一直是煤矿安全生产的一个重大隐患。近一二十年来，随着大气污染，环保形势越来越严峻，煤层气作为一种热值高，燃烧后清洁，被重新审视，成为国际国内崛起的洁净、优质能源和化工原料。 作为传统的煤田地质勘探行业，对煤层气这一新型的非常规能源的开采利用须要引起足够的重视。煤层气可以作为能源利用的开采方法，现在主要参照天然气开采模式，即采用地面钻井抽采。作为非传统能源，煤层气的勘探开采工艺肯定区别于传统煤田的工艺，这对勘探开采中起重要作用的测井工作也提出了新的要求。下面就煤层气的勘探开采对于测井工作所需要解决的的技术需求，浅谈下想法。 一、勘探过程中的测井 众所周知，气体能够长期保存在地下，有其必要的条件，因而应该从其赋存条件选择合适的测井方法。煤层气作为一种气体，评价其储量，必须有含气量、饱和度、孔隙度、渗透率（绝对渗透率和相对渗透率）、储层压力等。常规的煤田地质测井参数双侧向（DLL）、自然伽玛（GR）、自然电位（SP）、补偿密度（DEN）、补偿声波（AC）、井温（TEMP）、顶角（DEV）、方位角（AZIM）、双井径（CAL）等曲线。这些曲线显然不能满足对煤层气的评价，应引入新的测井参数，对煤层及所赋存的煤层气进行综合评价。补偿中子（CNL）测井，是在贴井壁的滑板上安装同位素中子源和远、近两个热中子探测器，用远、近探测器计数率比值来测量地层含氢指数的一种测井方法。目前广泛使用补偿中子来进行孔隙度测井。利用孔隙度和其它参数结合可以推算出渗透率、饱和度等相关评价参数。这些参数可以有效的对煤层气钻孔中煤层气的储量进行评价。 二、完井开采过程中的测井 固井阶段 煤层气开采井在裸眼井完工后，为了保证抽取生产，需要进行固井完井工艺。在此过程中，需要对固井完井质量进行检查，需要引入水泥胶结测井（CBL）和声波变密度测井（VDL）。两种方法的原理是通过声波幅度进行测井。水泥胶结测井（CBL）可以判断固井水泥环和套管的胶结程度，再引入声波变密度测井（VDL）可以评价水泥环和地层、套管的胶结程度。这些基本上可以解决固井质量评价。基于这两种原理的基础上，最新发展起来了水泥评价测井（CET）和脉冲回声测井（PET）,可以更好的不受外界微小环境及自身所处环境状态的影响，更好的完成水泥胶结评价。 射孔阶段 射孔是采用特殊聚能器材进入井眼预定层位进行爆炸开孔让井下地层内流体进入孔眼的作业活动。煤层气裸眼井固井完成后，需要进行目的层射孔。参考中国石油天然气集团对旗下的五大钻探工程公司（大庆、川庆、西部、渤海、长城）的测井分公司及中国石油天然气集团测井公司的分工，射孔属于测井公司业务的一部分。目前世界各国的射孔技术按输送方式可以分为两类：一是电缆输送射孔；二是油管输送射孔。按其穿孔作用原理可分为子弹射孔技术、聚能式射孔技术、水力喷射射孔技术、机械割缝式射孔技术、复合射孔技术等。煤层气抽采井在固井完成之后，要投入生产阶段，必须要进行目的层的射孔作业，因此射孔作业，也是煤层气测井需要关注的一个方面。 三、结语 煤层气测井是指根据煤层气储层(煤层) 与围岩在岩性物性上的差别，利用自然电位、双侧向（或感应）、微电极、补偿密度、自然伽马、声波时差、声波全波列、中子孔隙度以及井径测井等对其进行测井，煤层不仅是储存甲烷的储层，而且是生成甲烷的源岩。煤层的物理结构是一个双重孔隙，即煤层中有由基质孔隙和裂缝孔隙的孔隙系统，其裂缝孔隙又由主割理(面割理)和次级割理(端割理)组成。煤层甲烷呈三种状态存在于煤中，即以分子状态吸附在基质孔隙的内表面上；以游离气体状态存在于孔隙和裂缝；或溶于煤层的地层水中。由于煤层的物理结构以及煤层气(甲烷)的存储、运移等方面区别于常规天然气，因而传统的常规天然气储层的评价方法不适合于评价煤层气层。综上所述，煤层气测井对于我们传统煤田地质勘探系统的测井工作，面临诸多的新技术、问题和挑战，但是也有我们自身的优势。我们对
井下物探管理办法
井下物探管理办法
文档仅供参考 附件7： 矿井物探管理办法 为规范矿井物探工作，提高地质、水文地质预测预报准确率，全面落实“物探先行，钻探跟进”的防治水要求，制定本办 法。 一、适用范围 各区域公司及矿井公司、各生产（基建）矿井。 二、地面物探管理 1、矿井地面物探工程立项、方法选择、观测系统确定必须参 考《汾西矿区地面物探总体规划》。 2、地面物探工程计划必须上报集团公司审查同意。 3、地面物探项目的招投标必须符合集团公司相关规定，参加 招标的单位必须具有乙级（含乙级）以上物探资质。 4、地面物探项目招标前必须编制工程设计并报集团公司组织 审查，未经集团公司审查不予审查报告。审查后确定的设计做为 招投标和施工的技术依据，设计变更必须经建设方、监理方同 意。 5、大中型物探项目（2km2及以上）必须聘请具有物探监理 资质的单位进行监理。小型物探项目，矿井必须参与项目开工、 试验、竣工验收全过程监督管理，并有详细的监管工作日志。 6、集团公司负责物探工程设计、报告的审查并批复。 7、地面物探项目设计、施工方法、质量管理、报告编制等必 须符合国家相关规程、规范要求。
三、井下物探管理 1、各矿井必须成立3人以上（包括3人）的物探技术小组，指定专职的物探技术人员，确保物探工作正常开展。同时按照集团公司要求派出物探技术人员学习培训，并按周积极开展内部自主培训，不断提高矿井的物探技术水平。 2、各矿井必须配备超前探测水情和构造的物探仪器，以及探测回采工作面地质异常的无线电波透视仪。 3、区域公司可根据实际情况以公司组建物探队伍，保证所属矿井物探工作正常开展。 4、各区域公司、矿井应制定物探仪器保管、维护、使用和交接管理制度，定期对物探仪器进行维护，仪器每两年须送到厂家对技术指标检校或大修。 5、所有开拓、掘进工作面必须使用电法仪器循环探测，要求探测全覆盖。物探范围内如过空巷，应重新探测。 6、为实现物探与钻探相匹配，使用大功率瞬变电磁仪，相邻两次探测间距不大于100米；使用小功率瞬变电磁仪的矿井，相邻两次探测间距不大于75米。 对可能存在地质构造的区段应使用地震类物探仪器探测。 7、受小窑采空区积水及富水构造影响严重矿井（柳湾、水峪、高阳、正文、正旺、正帮、正佳、正珠等）的采掘工作面，应采用瞬变电磁法、直流电法、地质探测仪法多种手段综合验证探查小窑采空区范围及其赋水性。
什么是地球物理勘探
什么是地球物理勘探 人类居住的地球，表层是由岩石圈组成的地壳，石油和天然气就埋藏于地壳的岩石中，埋藏可深达数千米，眼看不到，手摸不着，所以，要找到油气首先需要搞清地下岩石情况以及岩石的物理性质。 岩石物理性质是指岩石的导电性、磁性、密度、地震波传播等特性。地下岩石情况不同，岩石的物理性质也随之而变化。我们把以岩石间物理性质差异为基础，以物理方法为手段的油气勘探技术，称为地球物理勘探技术，简称物探技术。 通过观测不同岩石引起的重力差异来了解地下地层的岩性和起伏状态的方法，称为重力勘探。油气生成于沉积盆地，应用重力勘探可以确定沉积盆地范围。 通过观测不同岩石的磁性差异，来了解地下岩石情况的方法，称为磁力勘探。在沉积盆地中，往往会分布着各种磁性地质体，磁力勘探可以圈定其范围，确定其性质。 通过观测不同岩石的导电性差异来了解地下地层岩石情况的方法，称为电法勘探，与油气有关的沉积岩往往导电性良好（电阻率低），应用电法勘探可以寻找和确定这类地层。 通过观测用人工方法（如爆炸）激发的地震波在不同岩石中的速度变化及其他特征来了解地下岩石情况的方法，称为地震勘探。 在以上这四种方法中，重力、磁力、电法三种方法联合起来应用往往可以找出可能有油气的盆地在哪里，盆地中哪里是隆起，哪里是坳陷，哪里是可能最有利的构造等等。这种工作是在找油的开始阶段做的，一般叫做普查。 地震勘探是地球物理勘探最主要的一种勘探方法，具有勘探精度高，能更清晰地确定油气构造形态、埋藏深度、岩石性质等优点，成为油气勘探的主要手段，并被广泛应用。 什么是地球物理测井 井下地层是由各类岩石组成，不同的岩石具有不同的物理化学性质，为了研究各类岩石的物理性质及井下地层是否含有石油天然气和其他有用矿产，建立了一门实用性很强的边缘 学科---地球物理测井学，简称“测井”，它以地质学、物理学、数学为理论基础，采用计算机 信息技术、电子技术及传感器技术，设计出专门的测井仪器，沿着井身进行测量，得出地层 的各种物理、化学性质、地层结构及井身几何特性等各种信息，为石油天然气勘探、油气田
煤田地球物理测井中塌孔对煤层解释的影响分析
煤田地球物理测井中塌孔对煤层解释的影响分析 在煤田地质勘探的过程中常常会因为钻探技术和泥浆材料问题，导致钻孔井壁出现残缺，产生塌孔现象，给煤层解释准确性造成一定的影响。为了能够更好的分析这个问题，文章对地球物理测井技术进行了相应的阐述，以及塌孔对煤田测井各参数曲线造成的影响，并采取相应的措施来解决问题。 标签：煤田地球物理测井；塌孔；煤层解释 Abstract：In the process of coalfield geological exploration，drilling technology and mud material problems often lead to drilling hole wall incomplete，resulting in hole collapse phenomenon，which has a certain impact on the accuracy of coal seam interpretation. In order to better analyze this problem，this paper expounds the geophysical logging technology，and the impact of borehole collapse on the parameters of coal logging curve，and takes the corresponding measures to solve the problem. Keywords：coalfield geophysical logging；caving hole；coal seam interpretation 众所周知，随着我国经济飞速的发展，对能源的消耗也随着快速的增加，尤其是传统能源之一的煤炭。煤田地质勘探和煤矿开采的技术也因此大发展，其中煤田地球物理测井技术备受关注，因为其便捷性的操作，广泛性的运用范围及精准的测量数据。 1 地球物理测井技术 1.1 地球物理测井技术的概述 地球物理测井技术是煤矿地质勘查和探索中一种不可或缺的勘探的方法。其是使用地下岩层的各种特性——导电性、放射性、电化学特性和声学特性等来测量地球相关的物理参数，显示地下岩层的构成情况的地质勘察的方法。煤田测井技术通过使用各式各样的测井机器能够在地面以下很深的地方进行实地探查，地球物理测井技术是采用先进的电子及传感器、计算机信息论、层析成像和数据处理等技术，借助专门的探测仪器设备，沿钻井剖面观测岩层的物理性质，以研究和解决地质问题，进而发现油气、煤、放射性、地下水等矿产资源。这样就突破了单一的地面勘探的不足，是测井技术最大的特点和优势所在，使得勘察和测试所得到的数据更具准确性和参考价值。 1.2 地球物理测井技术的分类 测井有三种基础的方式，分别是声、电、放射测井。而根据相关的物理特性测井又可以可划分成地层倾角测井、井温测井及声波测井等等。不管是哪一种测
地球物理勘探方法
地球物理探矿法 一、地球物理探矿法的基本原理 物探的基本特点是研究地球物理场或某些物理现象。如地磁场、地电场、放射性场等，而不是直接研究岩石或矿石，它与地质学方法有着本质上的不同。通过场的研究可以了解掩盖区的地质构造和产状。它的理论基础是物理学或地球物理学，系把物理学上的理论(地电学、地磁学等)应用于地质找矿。因此具有下列特点和工作前提： (一)物探的特点 1．必须实行两个转化才能完成找矿任务。先将地质问题转化成地球物理探矿的问题，才能使用物探方法去观测。在观测取得数据之后(所得异常)，只能推断具有某种或某些物理性质的地质体，然后通过综合研究，并根据地质体与物理现象间存在的特定关系，把物探的结果转化为地质的语言和图示，从而去推断矿产的埋藏情况与成矿有关的地质问题，最后通过探矿工程验证，肯定其地质效果。 2．物探异常具有多解性。产生物探异常的原因，往往是多种多样的。这是由于不同的地质体可以有相同的物理场，故造成物探异常推断的多解性。如磁铁矿、磁黄铁矿、超基性岩，都可以引起磁异常。所以工作中采用单一的物探方法，往往不易得到较肯定的地质结论。一般情况应合理地综合运用几种物探方法，并与地质研究紧密结合，才能得到较为肯定的结论。 3．每种物探方法都有要求严格的应用条件和使用范围。因为矿床地质、地球物理特征及自然地理条件因地而异，从而影响物探方法的有效性。 (二)物探工作的前提 在确定物探任务时，除地质研究的需要外，还必须具备物探工作前提，才能达到预期的目的。物探工作的前提主要有下列几方面： 1．物性差异，即被调查研究的地质体与周围地质体之间，要有某种物理性质上的差异。 2．被调查的地质体要具有一定的规模和合适的深度，用现有的技术方法能发现它所 引起的异常。若规模很小、埋藏又深的矿体，则不能发现其异常；有时虽然地质体埋藏较深，但规模很大，也可能发现异常。故找矿效果应根据具体情况而定。 3．能区分异常，即从各种干扰因素的异常中，区分所调查的地质体的异常。如铬铁矿和纯橄榄岩都可引起重力异常，蛇纹石化等岩性变化也可引起异常，能否从干扰异常中找出矿异常，是方法应用的重要条件之一。 二、地球物理探矿法的应用及其地质效果 (一)应用物探找矿的有利条件与不利条件 1．物探找矿有利条件：地形平坦，因物理场是以水平面做基面，越平坦越好；矿体形态规则；具有相当的规模，矿物成分较稳定；干扰因素少；有较详细的地质资料。最好附近有勘探矿区或开采矿山，有已知的地质资料便于对比。 2．物探找矿的不利条件：物性差异不明显或物理性质不稳定的地质体；寻找的地质体或矿体过小过深，地质条件复杂；干扰因素多，不易区分矿与非矿异常等。 (二)物探方法的种类、应用条件及地质效果简要列于表4—5。 物探方法的选择，一般是依据工作区的下列三方面情况，结合各种物探方法的特点进行选择：一是地质特点，即矿体产出部位、矿石类型(是决定物探方法的依据)、矿体的形态和产状(是确定测网大小、测线方向、电极距离大小与排列方式等决定因素)；二是地球物理特性，即岩矿物性参数，利用物性统计参数分析地质构造和探测地质体所产生的各种物理场的变化特点。如磁铁矿的粒度、品位、矿石结构等对磁化率的影响，采用方法的有效性等；三是自然地理条件，即地形、覆盖物的性质和厚度及分布情况、气候和植被土壤情况等 物探方法的种类、应用条件及地质效果简要表表4．5
煤田地质勘探技术及特点分析
煤田地质勘探技术及特点分析 发表时间：2017-06-27T15:05:23.963Z 来源：《基层建设》2017年6期作者：李蒙召[导读] 摘要：煤田地质勘探技术，是在煤炭开发前利用多技术手段精确了解煤层厚度和深度的一种技术方式，可以说，它是设计开采方案、建立矿井和开采实施的基本依据。新疆煤田地质局一六一煤田地质勘探队新疆乌鲁木齐 830000 摘要：煤田地质勘探技术，是在煤炭开发前利用多技术手段精确了解煤层厚度和深度的一种技术方式，可以说，它是设计开采方案、建立矿井和开采实施的基本依据。在数字化和电子化飞速发展的新时期，我国煤炭开采工作在不断摸索和对实际新技术理念的广泛吸收之 后，形成了具有中国特色的煤田地质勘探学科的理论和勘探方法。随着新型科技技术的问世，我国煤田地质勘探技术发展将再上新台阶。本文就煤田地质勘探技术及特点进行了分析，以供参考。关键词：煤田地质；勘探技术；特点引言 我国地大物博，各种矿产资源丰富，煤炭的储藏量位居世界第三位!，但随着经济的发展和人民整体素质的提高，环保意识不断增强，对煤炭能源的需求也越来越高，需要一整套更加完善的技术来支撑，首当其冲的就是在煤炭开采前的勘探技术。虽然经过几十年的发展，我国煤炭的勘探技术不断发展，已近国际先进水平，但是已然跟不上时代发展的速度。为此，本文就目前煤炭勘探技术的特点进行分析总结，找到弱点，改善不足，同时探讨未来技术的发展方向，不断创新勘探技术，确保后续工作正常展开。 1 煤田地质勘探技术 1.1 地面地震勘查技术的应用在勘探实践中，高分辨二维地震、三维地震和多波多分量地震是最为常用的三种方法。应用该方法，需在采区设计前注意以下两方面问题：第一，搞清煤层赋存情况，底板的起伏形态，及断层法律规律，以此为依据圈定煤层分叉合并区。第二，客观评价对可能会给开采工作带来影响的含水层富水性，找准可采煤层的波及范围和各陷落柱的具体位置，根据评价结果制定相应的防水害预案。当地表条件适当时，实践工作中通常会选用三维高分辨率地震勘探技术进行勘探。 1.2 遥感技术的应用煤炭遥感技术是一种空间遥感新技术，由于这种技术具有实时性强!探测速度快!结果精准、整体性强等优势，因此，在探测、煤田地质和煤炭工业领域被广泛应用。随着计算机网络的飞速发展，煤炭遥感科学体系逐步完善，在煤田自燃环境监测，煤矿区环境监测，煤矿区水资源调查，煤炭资源调查，中小比例尺填图和区域地质研究的应用中成果显著，近年来它开始和物探!钻探仪器一起，被并称为煤田资源勘探的三大利器，随着煤田遥感技术与GIS及GPS等的深入结合应用，相继出现了中国煤田地质和煤炭资源调查信息系统。中国北方煤田自燃环境监测信息系统!中国煤矿区环境监测信息系统，煤矿区水资源调查信息系统!煤炭生产控制与土地复垦监测信息系统，一方面提升了各信息系统的智能化和半自动化水平，提高了探测的精准度和实时性。另一方面也实现了各信息系统的网络化、可视化和社会化，这一进步将为煤炭工业的可持续发展奠定坚实的基础。 1.3 测井勘查技术的应用主要是通过物理手段得到相关的物理参数对矿井进行实地勘察的一项技术，能够准确取得煤层的厚度和深度，也可以对没有煤层的地质进行勘察，根据地质特点进行分析，免做无用功。在地质调查过程中，地球物理测井技术主要是用来测量在矿区建设了矿区的地表温度，在施工开始前对表面温度区调查首次启动参数，在每个区域的表面温度分布和煤矿煤田详查温度值在工程勘察煤田的重要环节。用测井方法研究和检测的水文地质，从测井曲线，此方法可对一般分布和水的价值层面看，有一个大致的了解，所以在水文地质工作在修建性详细规划开始，其次在水文地质工作可以直接把水文测井方法。可以看出，与传统的抽油作业相比，测井对地质勘探工作的重要性更为精确、操作更方便、开采成本更低。虽然每个钻孔的测井资料反映了该井的地质剖面，但各井的数据之间必然存在一定的内在联系。钻井测井数据之间的关系的研究和分析，发现煤岩的曲线相互区别的特殊标志所示的形态特征、综合测井曲线对比的一些地区，为了解决矿、断层、煤层、岩层和地质问题的变化规律。 2 煤田地质勘探技术的主要特点 2.1 针对性、局部性针对性和局部性是地质勘探工作的主要特点。多年来，随着相关技术的不断进步和改善，方法越来越优良!有些甚至只需要对局部定点勘测就可以分析出煤层的分布状况!而针对性则具体表现在，对一些煤层分布较多的重点区域的环境情况进行重点勘探，以确保施工的安全问题和开采的工作效率。 2.2 资料丰富，手段多样我国煤矿分布的地理特点多种多样，环境也不尽相同，要针对不同的地区采取相应的方法，就要求相关科技工作人员要有不同的解决方案，综合素质要高。历经多年的努力，勘探技术不断完善，已经形成了体系!对不同的情况可以采取科学的方法，对症下药。我国勘探的相关数据资料也越来越丰富，方案的设计过程中，工作人员可以通过对相似的工程情况进行比较分析，提出高效率，少预算和安全稳定的施工方法。 2.3 继承性、补充性由于我国煤炭资源的开采率不断上升，相关技术也日趋完善，一些难开发的地段也可以进行安全的施工，但是，对于一些没有办法进行高效开采的地段我们还会采取稳健的方法，先开发好的地段，减少不必要的浪费，等日后技术更加成熟时再做打算。结束语 总而言之，在实际工程中，需要根据不同的条件，采取不同的勘探方式，将各项共有有机结合起来，严格的进行工程顺序，全面的研究地质信息，提交评估报告，科学的开采!这才是一整套完整的工作流程。只有这样，才能不断完善相关方面的技术工作，保障人们生命财产安全，提高企业的经济效益。参考文献：
地球物理勘探部分知识点
????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????梯度法电位法充电法激电测深法各类剖面法激发极化法多级测深法偶极测深三级测深法对称四级测深法电测深偶极剖面法复合对称四级剖面法对称四级剖面法联合剖面法电剖面电阻率法充电法电位法天然场法直流电法法）无线电波透视法（阴影变频法（交流激电法）甚低频法（长波法）电磁法低频点测法 天然场法交流电法电法勘探???????????声波法横波法纵波法面波法反射波法 折射波法地震勘探 测量均匀大地的电阻率，原则上可以采用任意形式的电极排列来进行，即在地表任意两点(A 、B)供电，然后在任意两点(M 、N)测量其间的电位差，根据 （5.2.10)式便可求出M 、N 两点的电位. AB 在MN 间产生的电位差由上式解出大地电阻率,大地电阻率的 计算公式为 上式即为在均匀大地的地表采用任意电极装置(或电极排列)测量电阻率的基本公式。 其中K 为电极装置系数。 电法勘探的基本概念 电法勘探是以研究地壳中各种岩石、矿石电学性质之间的差异为基础，利用电场或电磁场（天然或人工）空间和时间分布规律来解决地质构造或寻找有用矿产的)11(2BM AM I U M -=πρ)11(2BN AN I U N -=πρ)1111(2BN BM AN AM I U MN +--=?πρI U K MN ?=ρBN BM AN AM K 11112+--=π
一类地球物理勘探方法，通称为电法。 场源 稳定电流场：点电源电场、两异极性点电源电场、偶极子源电场。 变化电流场：电磁场 装置类型：对称四极、三极、偶极 视电阻率均匀介质电阻率计算公式 实际上大地介质常不满足均匀介质条件，地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或者有矿体充填其中，这时由上式得到的电阻率值在一般情况下既不是围岩电阻率，也不是矿体电阻率，我们称之为视电阻率。用ρs 表示 视电阻率与真电阻率在概念上有本质的不同，决定视电阻率值大小的因素有： 1） 不均匀体的电阻率及围岩电阻率； 2） 不均匀地质体的分布状态（形状大小、深浅及产状等）； 3） 供电电极和测量电极间的相互位置； 4） 工作装置和地质体的相对位置 电测深 电测深法是根据岩石和矿石导电性的差异，在地面上不断改变供电电极和测置电极的位置，观测和研究所供直流电场在地下介质中的分布，了解测点电阻率I U K MN ?= ρ
物探方法简介
物探方法简介 一、瞬变电磁法简介 1、瞬变电磁法技术原理 瞬变电磁法（Transient ElectromagneticsMethod, TEM）是以地壳中岩（矿）石的导电性与导磁性差异为主要物质基础，根据电磁感应原理，利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间隙期间，利用线圈或接地电极观测二次涡流场，并研究该场的空间与时间分布规律, 来寻找地下矿产资源或解决其它地质问题的一支时间域电磁法。下图即为瞬变电磁法原理的图解。 2、瞬变电磁法应用领域 瞬变电磁法施工简便、低阻探测能力强、精度高、探测深度大（地面1000m、井下150m），井下、井上均可施工。具有许多传统直流电法不可比拟的优点，可应用于： ◆地下水探测。瞬变电磁法可用于找水、咸淡水区分、地下电性
分层、圈定地下充水溶洞； ◆寻找金属矿床； ◆煤层顶底板富水性探测、巷道迎头超前探、圈定煤层采空（塌陷）区； ◆陡倾角、断层、岩脉等地质构造探测。 二、高密度电法简介 其原理与普通电阻率法相同，不同的是在观测中设置了高密度的观测点，工作装置组合实现了密点距陈列布设电极，是一种阵列勘探方法，现场测量时只需将全部电极（几十至上百根）置于测点上，然后利用程控电极转换开关和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集，增加了空间供电和采样的密度，提高了纵、横向分辨能力和工作效率。 在众多直流电阻率方法中，高密度电阻率法以其工作效率高、反映的地电信息量大、工作成本低、测量简便等突出优势，在物探领域中发挥着越来越重要的作用。主要应用于： ◆寻找地下水、管线探测、岩土工程勘察； ◆煤矿采空区调查，煤矿井下富水性探测； ◆水库大坝的坝体稳定性评价、坝基渗漏勘查、堤坝裂缝检测、建筑地基勘探； ◆涵洞和溶洞位置勘查、岩溶塌陷和地裂缝探测 三、矿井直流电法简介 主要应用于井下，其原理与地面直流电法相似，不同之处为：矿井直流电法属全空间电法勘探、采用本安防爆设备，它以岩石的电性
测井技术.doc
一：测井技术要求 （1）仪器设备技术要求 车载仪器设备需严格遵照《煤田地球物理测井》规范之要求进行维护保养；下井探管和数据采集面板每次测井之前需在室内供电测试、刻度；各参数测井技术要求如下： ①自然伽玛测井：单位为pA/kg (Iγ=7.17×10-2pA/kg)。仪器用刻度环或标准源进行检查，其响应值与基地读数比较，误差不大于5％。同时，在照射率相当于2.9pA/kg情况下，计算涨落引起的相对标准误差，其值不大于5％。属于下列情况之一者，应进行1：50曲线测量。.异常值达7.2pA/kg,厚度又在0.7m以上的岩层;.厚度虽小于0.7m,但异常值与厚度的乘积大于 5.0(pA/kg)·ｍ的岩层；异常值超过 4.3pA/kg的可采煤层。 ②密度（伽玛伽玛）测井；单位为s-1（脉冲／秒），经处理计算后的密度曲线单位为g/cm+3。数字仪用检查装置测量长源距和短源距的响应值，与基地读数相比，相对误差不大于3％；计算煤层处由涨落引起的相对标准误差，其值不大于2％。 ③自然电位测井：单位为mV。电极系下井前，应清除电极上的氧化物。测量时应辨清极性，使曲线异常右向为正，左向为负。曲线的基线应在岩性较纯的泥岩或粉砂质岩层段确定。测量线路的总电阻，应大于接地电阻变化值的10倍。有工业杂散电流干扰的地区，可用套管或电缆铠皮做Ｎ电极，也可测量自然电位梯度曲线。 ④电阻率测井：电阻率单位为Ω?m；电导率单位ms/m(Ωm /m)。外接标准电阻作两点检查，检查值与计算值的相对误差不得大于5％。同一勘探区应采用同一类型的电极系。接地电阻的变化对测量结果的影响不大于2％。 ⑤声波测井：单位时差为μs/m,速度为m/s。测井时在钢管（或铝管）中检查，其响应值与标准值相差不得超过8μs/m。在井壁规则的井段，非地层因素引起的跳动，每百米不得多于4次。且不允许在目的层上出现（孔径扩大除外）。 ⑥井斜测量：仪器下井前必须进行试测，顶角和方位角的检查点各不少于两个；实测值与罗盘测定值相差：顶角不大于1°，方位角不大于20°（顶角大于3°时）。仪器下井前、后必须在井口进行吊零检查，误差不大于0。5°。在顶角大于1°时，
常用地球物理方法勘探深度研究
常用地球物理方法勘探深度研究 发表时间：2020-01-16T10:35:22.797Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：庄炜[导读] 摘要：我国在地球学研究中，一直都使用一种被称作“地球物理勘探”的技术对其进行研究工作。 安徽省煤田地质局物探测量队安徽省宿州市 234000摘要：我国在地球学研究中，一直都使用一种被称作“地球物理勘探”的技术对其进行研究工作。这种地球物理勘探技术由许多小的类型组成，但是不论哪种类型都能用来勘探地球内部的异常体深度，并且通过计算还能得出这些异常体占据的比例范围。我们可以认为，地球物理勘探技术对于我国地质工作者了解地球概况具有重要的影响意义。下文结合实践，对地球物理勘探技术的软硬件进行分析，探讨了 一些新算法以及新理论在地球物理勘探中的应用，对地球物理技术的发展趋势进行研究。 关键词：地球物理；勘探技术；深度 1 引言 随着我国社会建设工程规模的日益扩大化，对建设区域的岩土工程勘察的准确度和可靠性提高了更高的要求，如何准确的查明地浅表一定深度范围的工程地质条件是当前亟待解决的问题之一。在岩土工程勘察过程中地球物理探测技术的应用极为广泛，也是提高岩土工程勘察质量的基础。常见的地球物理探测技术种类较多，如磁法、高密度电法、地震法等，均取得了较好的应用效果。 2 地球物理勘探新算法以及新理论的应用 （1）几何分型理论，主要是揭示自然界物体与现象中存在不同尺度相似性的理论，局部和整体的相似性也能得到充分揭示。利用点上信息便能将空间上与面上的信息予以有效预测，该方法在研究自然界常见的不稳定与不规则现象中比较常见。分形维数又有分数维之称，主要对复杂程度进行描述。（2）小波的理论体系，该理论是基于傅立叶理论分析基础之上，形成的新的分支理论，该理论能够对信号处理过程中，差分方程数值解、数据压缩、成像、子波算法进行处理，还能有效处理信号中的信噪比和分辨率。（3）混沌的理论体系 , 描述非线性系统过程中，该理论的应用比较普遍，和分形理论存在密切的联系，基干尺度分层次存在于他们之间，相似度以及标度律，存在于不同尺度之间，并存在差异性假设和非均匀性假设。（4）神经网络计算理论，该理论模拟了人脑思维，可以在分析和学习样本资料的过程中，对没有经过处理的资料进行判断，在处理和计算这些样本资料同时，获得重要参量。（5）地理的信息系统理论，属于计算机系统在计算机硬软件的支持下，输出相应的空间信息数据，采集、储存，并进行查询与管理，将地理信息系统应用于地球物理探测技术之中，可以快速的进行数据输出，为数据查询分析提供支持，是今后重要发展方向。 3 地球物理勘探的应用 3.1 利用磁法因素对地球进行物理勘探 （1）地面磁法干预地球物理勘探深度。目前，我国针对地球深度勘探方面，所采用的勘探方法种类越来越多。而且，地球物理勘探准确度也相对越来越高。地球深度勘探所涉及的范围也在逐渐扩大。技术人员可以通过高分辨率的探头进行勘探操作，可以很快对地球内部中心结构进行快速和准确定位。另外当探测到地面磁力时，还可以对地球内部金属矿的填埋范围，填埋扩深部位等一一做出了解。前几年，我国中国地质科学院机构就在安徽某地区检测出了地面磁场异常情况，最终再地球内部三百多米深度处发现了磁性金属矿资源填埋物。（2）航空磁法干预地球物理勘探深度。一般而言，利用航空磁法干预技术，勘探得出的磁性金属矿资源填埋部位都在五百米以上。因为，倘若要勘探的地球深度超过五百米，航空磁性信号的感应就会显得很微弱。但是，我国科学研究部门在航空磁法技术的辅助利用仪器方面，做出了不断更新。使得我国所利用的航空磁法技术已经能满足更深层的地球物理勘探工作需要。例如：十年以前，我国国土资源航空物探遥感中心，就已经开始利用百分之百比例的直升机进行航空高精度磁性测量任务，并且发现了两个“Fe”命名的不知名矿体。技术人员尝试在其中一个未知矿体上进行钻孔，并且在勘探深度七百米处发现了金属矿资源。采用同样的方式，对另外一个未知矿体进行钻孔，并在六百米勘探深度处发现了矿产资源。 3.2 利用放射性因素对地球进行物理勘探 （1）γ测量干预地球物理勘探深度。利用γ测量来进行地球深度的物理勘探，其需要利用岩石的γ射线总强度来判断异常部位。这种γ测量技术在进行金属矿资源的勘探方面被广泛应用，因为其具有精准度高的优点，并且无论哪种地质条件，都可以利用γ测量来进行物理勘探。当然，这里所提及的金属矿资源不包括铀元素、钾元素和钍元素。而且γ测量技术仅限于，针对填埋部位较浅的金属矿资源勘探工作。（2）射气测量干预地球物理勘探深度。射气仪测量技术可以被用来勘探地球地层表面的放射性气体，并且通过对这些放射性气体的浓度进行分析，从而推断地球该区域的地层深处是否填埋有含有放射性的矿产资源。射气仪测量技术还可以被用来勘探和确定，地球内部破碎带的具体位置。这项勘探技术，在我国被广泛应用于氡元素衰变。当放射性气体发生转移时，我们还可以利用射气仪测量技术，进行更深度部位的放射性矿产资源勘探。 3.3 探测成矿的分布范围 在我国的矿产分布中，金矿一般都分布在地形比较复杂的区域。当使用地球物理采矿方法进行金矿探测时，面对复杂地形时，通常是对矿产分布的地区做地形检查，了解地势内部的隐伏结构，这时候主要运用的技术有航磁和遥感技术，使用这两项技术进行探测，可以探测到人力无法到达的区域，大大的增加了探测的面积，使探测更加全面具体，从而提升探测数据的准确性。在进行成矿的探测时还会运用到重力探测法，应用重力探测与航磁和遥感技术相结合，得出的数据进行探测分析，就可以对探测区域的隐伏结构做到充分的了解，通过完善的航电资料以及磁法、放射性测量等技术相结合，做到对探测区域精确的地球物理勘测。经过以上一系列的技术运用，基本上可以确定探测区域内的成矿分布情况。 4 地球物理勘探技术的发展趋势 当前地球物理勘探技术，能够更好地进行数据收集与处理，修复误差。特别是在信号处理过程中，单片数字信号处理功能更加强大，大大提高了物探测量仪器的功能，促进了测量仪器的更新换代。物理探测技术在现代新技术的大力支持下，其功能变得日益强大。如超导新技术在超导重力仪中的应用，使其测量精确度与灵敏度大大增强，稳定性逐步提高。人工测量定位以及数据处理中应用 3S 技术使其工作效率大大增强，减少了人员的劳动力投入，地震勘探过程中利用层析成像技术，使其分辨率与解释精度逐渐增强，探地雷达在各种工程监测中的应用，大大提升了工程检测质量，可靠性逐步增强。 5 结束语
勘探地球物理学基础--习题解答
《勘探地球物理学基础》习题解答 第一章 磁法勘探习题与解答（共8题） 1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？ 解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。 T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。它们之间的关系如图1-1。 图1-1 地磁要素之间的关系示意图 各要素间以及与总场的关系如下： 222222T H Z X Y Z =+=++， c o s X H D =， sin Y H D =? cos H T I =?， s i n Z T I =?， t a n /I Z H =， a r c t a n (/I Z H = tan /D Y X =， a r c t a n (/D Y X = 2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？ 解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。 其中长期变化有以下两个特点： 磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～
20nT/a）。 磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a）。 短期变化有以下两个特点： 平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。地磁场的平静变化主要指地磁日变。 扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。 3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？ 解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。 在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。但在海上磁测时，为了提高测量精度必须提出相应的措施，消除其日变干扰场。 在强磁暴期间，应该暂停野外磁测工作，避免那些严重的地磁扰动覆盖在地质体异常之上。 地磁脉动可以在具有高电导率的地壳层中产生感应大地电磁场，可以作为磁测的激发场。通过测量其大地电流，可以确定地壳层的电导率及其厚度等，以解决某些地质、地球物理问题。 4、了解各类岩石的磁性特征对磁法勘探的有什么意义？ 解答：磁法勘探是以地壳中不同岩（矿）石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律，用以查明地质构造和寻找有用矿产的地球物理勘探方法。因此，在磁法勘探前必须了解各类岩（矿）石的磁性参数，以分析总结工作区是否具备磁法勘探的工作前提，为工作方法的选择提供依据；另外，了解工作区各类岩（矿）石的磁性差异、差异大小、分布规律以及成因也是磁法勘探工作的布置和磁测成果资料的解释的重要依据。
我对地球物理勘察技术的认识
我对地球物理勘察技术的认识 1 地球物理勘探的实质 地球物理勘探是通过观察和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘查方法。它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础用不同的物探方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化;通过分析、研究所获得地球物理资料,推断、解释地质构造和矿产分布情况。 2 地球物理勘探工作内容 利用相适应的仪器测量、接收工作区域的各种物理信息,应用有效的处理从中提取出需要的信息,并根据岩(矿)体或构造和围岩的物性差异,结合地质条件进行分析,做出地质解释,推断探测对象在地下赋存的位置、大小范围和产状,以及反映相应物性特征的物理量等,作出相应的解释推断的图件。地球物理勘探是地质调查和地学研究不可缺少的一种手段和方法。 3 地球物理勘探的方法 随着现代科学技术的蓬勃发展,根据其所研究地球物理场的不同,物探方法通常可分为以下几大类:(1)以介质弹性差异为基础,研究波场变化规律的地震勘探和声波探测;(2)以介质电性差异为基础,研究天然或人工电场(或电磁场)的变化规律的电法勘探;(3)以介质密度差异为基础,研究重力场变化规律的重力勘探;(4)以介质磁性差异为基础,研究地磁场变化规律的磁法勘探;(5)以介质中放射性元素种类及含量差异为基础,研究幅射场变化特征的核地球物理勘探;(6)以地下热能分布和介质导热性为基础,研究地温场变化的地热勘探等。 地震勘探是近代发展最快的物探方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内的传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震
波在向地下传播时,遇到不同弹性地层就会产生反射波或折射波返回地面,用专门得仪器可以记录这些波,分析所得记录的特点,如波的传播时间、振动形状等,通过专门的计算或一起处理,能较准确的确定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造,甚至是直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田,盐岩矿床,个别的层状金属矿床以及解决水文地质、工程地质等问题。 电法勘探是根据岩石和矿石电学性质(如电性、电化学活动性、电磁感应特性和电性差异)来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过观测人工的、天然的电场或交变的电磁场,分析、解释这些场的特点规律达到找矿勘探的目的。电法勘探分为两大类,直流电法,包括电阻率法、充电法、自然电场法、直流激发极化法等;交流电法,包括交流激发极化法、电磁法、大地电磁场法、无线电波透视法和微波法。 重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表重力加速度值得变化而进行地球物理勘探的一种方法。以牛顿万有引力为基础。只要勘探地质体与周围岩体有一定的密度差异,就可以用精密的重力测量仪器找出重力异常,然后结合当地的地质和其他物探资料,对重力异常进行定性解释和定量解释,便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层的埋藏情况,进而找出隐状矿体存在的位置和地质构造情况。 磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一,自然界的岩石和矿石具有不同的磁性,可以 产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探,她包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁法勘探等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产;进行地质填图;研究与尤其油漆有关的地质构造及大地都造等。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探。效果显著。
浅谈地球物理勘探的勘探方法
浅谈地球物理勘探的勘探方法 白亚东 宁夏地球物理地球化学勘查院宁夏750004 摘要：“地球物理勘探”，英文名为geophysical prospecting，也称“物探”。地球物理勘探常利用的岩石物理性质分密度、磁导率、电导率、弹性、热导率和放射性，与此相应的勘探方法分重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探和核法勘探。 关键词：地球物理勘探；物理性质；勘探方法 一、地球物理勘探的定义。 “地球物理勘探”，英文名为geophysical prospecting，也称“物探”。地球物理勘探是利用地球物理的原理，根据各种岩石之间的密度、磁性、电性、弹性及放射性等物理性质的差异，选用不同的物理方法和物探仪器，测量工程区的地球物理场的变化，以了解其水文地质和工程地质条件的勘探和测试方法。由于地球物理勘探具有设备轻便、勘察速度快、投入人力财力小等特点，它在工程建设和环境保护等方面有较广泛的应用。 二、地球物理勘探的勘探方法。 地球物理勘探常利用的岩石物理性质具有密度、磁导率、电导率、弹性、热导率和放射性。勘探方法包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地温法勘探和核法勘探。 （一）重力勘探。
重力勘探是利用专门仪器并按照特定方式观测岩层间的密度差异，进而研究地下地质问题，是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法，用以提供构造和矿产等地质信息。 重力勘探是以牛顿万有引力定律为基础，在接近较大密度的物体时，其引力增大，反之引力减小。在地表上引起的重力变化就是重力异常，勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器找出重力异常。异常的规模、形状和强度取决于具有密度差的物体大小、形状和深度。然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。 能源工业、国防工业和测绘工业是重力勘探的主要应用领域。目前国内重力勘探队伍主要集中在地矿部门和石油部门，国外的重力勘探主要应用在盆地、盆地深层和井中重力测井方面。 （二）磁法勘探。 磁法勘探是一种常用的地球物理勘探方法。自然界中的岩石和矿石具有不同的磁性并能够产生不同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常，利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。 磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（铁矿、铅锌矿、铜锦矿等），测定和分析研究各种磁异常，找出磁异常与地下岩石、