深部矿产资源勘探技术

深部矿产资源勘探技术（共11篇）

篇1：深部矿产资源勘探技术

摘要：本文首先对于深部储层的概念进行阐述，从而对于我们国家深部储层石油勘探工作进行探究，同时对于我们国家深部储层石油的钻井勘探工作进行分析和研究。最后结合实际经验，对于我们国家深部储层石油勘探钻井技术的为未来发展进行了分析和探讨。希望通过本文，能够为深部储层石油勘探钻井技术的研究和分析提供一些参考和帮助。

关键词：深部储层；石油勘探；钻井技术

1深部储层的概念阐述

所谓的深部储层就是指在古代潜山当中的一种油气的聚集地带，经过很多年的风化作用以及地质构造的运动，形成了一种裂缝，这种裂缝后来也就形成了能够进行储层的空间，从而进行储层来自地下深部的油气。地下深部的油气通过非整合的通道积聚到储层当中。我们国家对于深部储层的相关了解，主要来自于我们国家对于深部储层类型的亚久，包括风化壳类型的储层、深潜山类型的储层以及变质岩潜山的储层和沉积形式的储层。

2我们国家深部储层石油勘探工作的探究

我们国家的深部储层石油勘探工作，由于我们国家的地质结构特点，导致了我们国家对于深部储层石油勘探工作较为困难，下面将会重点阐述我们国家进行深部储层石油勘探技术的几项前期工作。

（1）对于深部储层及结构特征的分析和研究

首先，为了有效的提升深部储层石油勘探的成功率，就必须要对深部储层属于上述的哪种类型以及具体的内部构造进行调查和来了解，同时也要对测井的相关数据进行分析，最后结合对于地质结构的调查数据，对于深部储层的特征以及深度和油气形成的原因进行分析，从而根据这些数据来对深部储层石油进行判断，进而提升深部储层石油勘探的成功率。

（2）对于新型物理探查技术的分析和研究

对于深部储层石油的地质特点进行调查相对于浅层来说，会更加困难，所以以往的石油勘探技术和方法已经无法满足深部储层勘探的要求。因此就需要积极的对深部储层石油的勘探技术进行创新，才能为深部储层石油的勘探提供良好的前提条件。另外，也要提升和创新深部储层的地质勘探技术，提升地质勘探的精确度，为深部储层石油的勘探提供更加精确的数据依据。

（3）对于新型测井解释技术及油气解释精度的分析和研究

进行深部储层石油勘探的主要目的在于找到具有油气存在的深部储层，由于目前地震技术的分辨率较低，无法有效的探测出深部储层内部是否含有油气。但是测井的曲线技术却能够通过相对较高的分辨率，来对深部储层内部的空间以及结构进行相对精确的分析。通过这种分析能够比较有效的判断出深部储层内部是否含有油气，进而通过这种评价的结果来结合相关的地质分析资料和试油资料，来建立一个比较系统的深部储层模型，来辅助石油勘探的进行，从而有效的提升石油勘探的成功率。

3我们国家深部储层石油的钻井勘探工作的研究

（1）多分支水平钻井技术分析

多分支水平钻井技术属于目前在我们国家应用的较为普遍的一种钻井技术，多分支水平钻井技术包括侧方钻水平井技术以及水平径向钻水平井技术等等。多分支水平钻井技术主要是用过利用定向的井或者直线井来进行，把井眼作为基础，在井的内部侧方多个分支进行钻井，一般来说对于离散式的深部储层油气进行开采的时候会经常使用这种多分支水平钻井技术。多分支水平钻井技术相对于其他钻井技术来说，更加节约成本，同时也更易于控制钻井平台的数量，利用较少的钻井平台，来开采更多的石油，通过这种方式来减少开采石油的过程中对于环境的负面影响。

（2）深井及超深井钻井技术分析

深井以及超深井的钻井技术在世界范围内的深部储层石油勘探工作中都属于比较普遍的一种钻井技术，这里所说的深井钻井技术通常是指在地下四千五百米到地下六千米范围内的钻井技术，而这里所说的超深井钻井技术通常是指在地下六千米以上的钻井技术，深井以及超深井技术对于深部储层石油勘探来说是非常重要的一种钻井技术，尤其在石油需求量巨大的今天。我们国家的深部储层石油勘探一般分布在在西部和东西部地区，对于深井以及超深井钻井技术的需求量得到了大幅度的增加，但是由于这些地区的深部储层地质结构较为复杂以及深井以及超深井技术自身的一些劣势，使得深井以及超深井钻井技术并没有在我们国家的深部储层石油勘探过程中有效的利用。所以，我们国家应该积极的进行深井以及超深井钻井技术的开发和提升，从而更加高效的对这种技术进行应用，提升我们国家对于深层油气储藏的勘探成果，提升石油开采的效率。

（3）复合式的钻井技术分析

复合式的钻井技术主要采用的是螺旋钻和PDC钻相结合，这种钻井技术相对于其他技术来说更加高效，速度也更快，并且能够有效的降低钻井过程中事故的发生概率。

4我们国家深部储层石油勘探钻井技术的发展分析

目前来看，我们国家深部储层勘探能够得到快速的发展，主要取决于我们国家钻井技术的创新和发展。我们国家现有的勘探技术以及钻井技术相较于以往已经取得了比较大的进步和发展，但是对于一些较为关键的勘探技术和钻井技术还有待于开发和研究。例如在深部储层的钻井时，应该积极的研发出保证钻头稳定运行的技术，以及提升钻井速度的相关技术，同时也要积极的把钻井技术与先进的智能技术相融合，从而有效的提升钻井和勘探的效率和质量。相信随着科学技术的告诉发展，计算机技术将会更加广泛应用到钻井技术当中，包括远程的遥控领域以及远程传输领域。随着计算机技术与深部储层室友勘探领域的融合，将会更好的促进我们国家深部储层石油勘探钻井技术的发展。

5结语

深部储层的石油对于我们国家来说是非常重要的资源，高效的开采深部储层的石油对于我们国家的能源安全来说有着非常重要的意义。所以我们应该根据深部储层的地质类型以及储层类型来制定更加有效的钻井方式和勘探方式，从而制定较为有效的方案，保证在钻井和勘探的过程中，能够有效的解决一些实际问题。这也是我们国家深部储层室友勘探钻井技术未来发展的重要研究方向。

参考文献：

[1]李奔.虚拟样机模拟技术在石油勘探钻井工程中的应用[J].科学与财富,2012,(3):82-82,96.

篇2：深部矿产资源勘探技术

所谓的深部储层就是指在古代潜山当中的一种油气的聚集地带，经过很多年的风化作用以及地质构造的运动，形成了一种裂缝，这种裂缝后来也就形成了能够进行储层的空间，从而进行储层来自地下深部的油气。地下深部的油气通过非整合的通道积聚到储层当中。我们国家对于深部储层的相关了解，主要来自于我们国家对于深部储层类型的亚久，包括风化壳类型的储层、深潜山类型的储层以及变质岩潜山的储层和沉积形式的储层。

2我们国家深部储层石油勘探工作的探究

我们国家的深部储层石油勘探工作，由于我们国家的地质结构特点，导致了我们国家对于深部储层石油勘探工作较为困难，下面将会重点阐述我们国家进行深部储层石油勘探技术的几项前期工作。

(1)对于深部储层及结构特征的分析和研究

首先，为了有效的提升深部储层石油勘探的成功率，就必须要对深部储层属于上述的哪种类型以及具体的内部构造进行调查和来了解，同时也要对测井的相关数据进行分析，最后结合对于地质结构的调查数据，对于深部储层的特征以及深度和油气形成的原因进行分析，从而根据这些数据来对深部储层石油进行判断，进而提升深部储层石油勘探的成功率。

(2)对于新型物理探查技术的分析和研究

对于深部储层石油的地质特点进行调查相对于浅层来说，会更加困难，所以以往的石油勘探技术和方法已经无法满足深部储层勘探的要求。因此就需要积极的对深部储层石油的勘探技术进行创新，才能为深部储层石油的勘探提供良好的前提条件。另外，也要提升和创新深部储层的地质勘探技术，提升地质勘探的精确度，为深部储层石油的勘探提供更加精确的数据依据。

(3)对于新型测井解释技术及油气解释精度的分析和研究

进行深部储层石油勘探的主要目的在于找到具有油气存在的深部储层，由于目前地震技术的分辨率较低，无法有效的探测出深部储层内部是否含有油气。但是测井的曲线技术却能够通过相对较高的分辨率，来对深部储层内部的空间以及结构进行相对精确的分析。通过这种分析能够比较有效的判断出深部储层内部是否含有油气，进而通过这种评价的结果来结合相关的地质分析资料和试油资料，来建立一个比较系统的深部储层模型，来辅助石油勘探的进行，从而有效的.提升石油勘探的成功率。

3我们国家深部储层石油的钻井勘探工作的研究

(1)多分支水平钻井技术分析

多分支水平钻井技术属于目前在我们国家应用的较为普遍的一种钻井技术，多分支水平钻井技术包括侧方钻水平井技术以及水平径向钻水平井技术等等。多分支水平钻井技术主要是用过利用定向的井或者直线井来进行，把井眼作为基础，在井的内部侧方多个分支进行钻井，一般来说对于离散式的深部储层油气进行开采的时候会经常使用这种多分支水平钻井技术。多分支水平钻井技术相对于其他钻井技术来说，更加节约成本，同时也更易于控制钻井平台的数量，利用较少的钻井平台，来开采更多的石油，通过这种方式来减少开采石油的过程中对于环境的负面影响。

(2)深井及超深井钻井技术分析

深井以及超深井的钻井技术在世界范围内的深部储层石油勘探工作中都属于比较普遍的一种钻井技术，这里所说的深井钻井技术通常是指在地下四千五百米到地下六千米范围内的钻井技术，而这里所说的超深井钻井技术通常是指在地下六千米以上的钻井技术，深井以及超深井技术对于深部储层石油勘探来说是非常重要的一种钻井技术，尤其在石油需求量巨大的今天。我们国家的深部储层石油勘探一般分布在在西部和东西部地区，对于深井以及超深井钻井技术的需求量得到了大幅度的增加，但是由于这些地区的深部储层地质结构较为复杂以及深井以及超深井技术自身的一些劣势，使得深井以及超深井钻井技术并没有在我们国家的深部储层石油勘探过程中有效的利用。所以，我们国家应该积极的进行深井以及超深井钻井技术的开发和提升，从而更加高效的对这种技术进行应用，提升我们国家对于深层油气储藏的勘探成果，提升石油开采的效率。

(3)复合式的钻井技术分析

篇3：深部矿产资源勘探技术

1.1 地质构造问题

在现代化高产高效矿井的建设和生产过程中, 综采工作面的合理布置、综采机组高产高效的发挥、矿工以至整个矿井的安全, 依赖于矿井地质条件的查明程度。

1.2 煤层底板突水问题

长期以来, 影响我国煤矿安全生产的两个灾害性问题是煤层底板突水和瓦斯突出。煤层底板突水是一种受许多因素控制的动态现象, 主要因素有底板承压含水层、隔水层厚度与隔水能力、地质构造、采矿活动等。

2 深部开采中的地球物理勘探技术

2.1 地震勘探技术

地震采集装备是取得高品质地震数据的重要保证, 震源激发和信号接收的效果是影响地震数据质量与采集成本的两个主要因素。对地表条件复杂的地区, 激发震源一般采用可控震源、聚能弹等。可控震源已从早期的小吨位震源发展到目前的28t级的大吨位震源, 从而大大提高了激发能量。多台组合同步控制精度达到微秒级水平, 平均相位误差不到1度, 从而提高了组合激发的效果。

2.2 非地震勘探技术

2.2.1 地质雷达

地质雷达勘探是基于地下介质的电阻率、介电常数等电性参数的差异, 利用高频电磁脉冲波的反射, 探测目标体及地质现象的一种物探方法。该方法能十分清楚地显现探测面前方一定范围内的岩石、空洞、水体等不均匀体的分布情况和岩性变化情况。

2.2.2 高密度电阻率法

电阻率法是以岩土介质的导电性为基础, 通过观测和研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律从而达到找矿或解决某些地质问题的目的。电阻率法现场工作方法较多, 其中高密度电阻率法是新近发展并推广到矿井中的新技术。高密度电阻率法同常规电阻率法相比, 除具有测点密度大、多极距和多装置形式同时采样的优点外, 还可通过求取不同比值参数而突出异常信息。常用的比值参数主要有两类: 一类是利用温纳三电位电极系的α、β、γ装置的测量结果加以组合而构成的, 另一类比值参数则是利用联合三极装置的测量结果加以组合而构成的。

2.2.3 矿井瞬变电磁技术

矿井瞬变电磁法是一类非接触式探测技术, 属于时间域电磁法。井下瞬变电磁探测时, 其发射和接收回线边长需依据采掘空间断面的大小选择, 可通过加大发射功率和接收回线匝数的方法增强二次场信号的强度, 从而增大瞬变电磁法的顺层或垂直勘探深度。但矿井全空间磁场效应和巷道影响问题已成为制约矿井瞬变电磁法的关键, 需开展数值模拟研究巷道、采空区层状围岩介质中瞬变电磁场的分布规律以及二维、三维地质异常体的异常响应特征, 以便在理论和方法上进一步完善矿井瞬变电磁技术体系。

2.2.4 无线电波透视技术

无线电波透视法 (也称为坑透法) 是向地下地质体发射高频无线电波, 通过观测电磁波在传播过程中场强的衰减情况, 以确定地质异常体的位置和形态的一种勘探方法。坑透法在两条巷道 (回风巷和运输巷) 之间进行, 接收透过被探测地质体的电磁波信号, 当电磁波在穿过煤层途中遇到地质异常区 (特别是含水构造) 时, 在相应的接收点处能观测到无线电波场强的明显衰减, 通过改变发射点或接收点位置多次观测, 即可确定地质异常体的位置和形态。坑透法在我国矿井中使用较多, 对解决工作面内断层、陷落柱、含水裂隙、煤层变薄区或其他构造等起到很好的作用。

摘要：本文分析了煤田深部开采中的地质问题, 论述了当前煤田地球物理勘探技术主要方法及其综合应用将在深部矿井致灾地质因素预测预报中发挥重要作用。

关键词：深部开采,工作面,地球物理勘探,致灾地质因素

参考文献

[1]胡中文.解决矿井深部开采问题的对策[J].煤炭技术, 2004.

篇4：深部矿产资源勘探技术

【关键词】深部煤矿资源开采；传统地质勘探方法；综合地质勘探法

随着社会经济的发展，人们对矿产资源的需求量也越来越大，煤矿资源的地质勘探方法逐渐受到人们的重视。深部煤矿资源的开采对地质勘探方法提出了新的要求，传统的地质勘探方法已经不能适应深部煤矿资源开采的需要。因此，必须积极引进与推广综合地质勘探的方式，提高地质勘探工作的效率和水平。

1.传统的地质勘探方法概述

现阶段，深层煤矿资源在开采的过程中频频发生安全事故，如瓦斯爆炸、矿井突水、断层、陷落柱和采空区塌陷等，这些安全事故的发生极大地影响了矿区的安全生产，对周边群众的生命财产安全也造成了很大的威胁。采取科学、规范、合理的煤矿地质勘探方法可以有效地避免在煤矿开采的过程中发生安全事故，确保煤矿开采企业的安全生产。煤矿地质勘探可以通过分析工程方案的可行性，选择合适的工程施工方案，防止在矿产资源开采过程中出现安全事故。

传统的地质勘探方法主要是运用地球物理方法进行地质勘探，主要包括以下几种方法：第一，直流电探测法。直流电探测建立在介质导电性差异的基础上，主要运用岩石和矿石视电阻率的方法进行地质勘探；第二，瞬变电磁法。这种方法又被称为TEM法，是在近几十年发展起来的一种新的勘探方法，在目前的地质勘探过程中得到了广泛的应用。这种方法主要通过时间域人工电磁感应技术来达到勘探的目的；第三，地质雷达法。随着科技水平的逐步提高，地质雷达技术也得到了快速的发展，朝着便携化和高精度化的方向发展，在工程、煤矿地质和环境探测中得到了广泛的应用。这种勘探方式主要通过发生短脉冲高频电磁波，对接收反射波的位置和走时等具体参数进行分析，达到地质勘探的目的。除了上述三种方法之外，传统的地质勘探方法还有高密度电率法、重磁勘探法、三维地震勘探法和大地磁电阻率法等。

上述传统的地质勘探方法都有一定的优势，但如果单一使用，就会凸显出自身的局限性，只能大致探明地质结构中的突水因素，不能有效掌握整个矿区的地质结构。

2.综合地质勘探方法在深部矿产资源开采中的应用

综合地质勘探可以充分利用地面测绘、通感、必要钻探和多种物探相结合的方法进行地质勘探，具有点、线、面相结合的优势，可以达到立体化、多参数、多层次的勘探效果，是一种较为科学的地质勘探方法。综合地质勘探方法的勘探原则是先地面后井下，在地面勘探阶段主要利用先钻探后物探的方法，在井下勘探阶段主要运用钻探、物探相结合的方法。

2.1采区地面地震勘探

在开采煤矿资源之前，首先需要利用地面地震勘探的方法，对采区的断层发育规律和地质构造形态进行勘探，掌握底板的起伏情况和煤层的具体赋存状况，客观评价矿区含水层的富水性，预防水害的发生，利用准确、可靠、真实的地质材料，为采区设计提供数据支持。另外，在地震勘探阶段要进一步地了解采区的小构造，比如采空区的分布、陷落柱和断层等，将采区衔接，并提前设计实施。目前，在我国的地质勘探技术中，比较成熟的有三种，即矿井直流电法、瞬变电磁法和三维地震勘探法，此外还有钻探等探测技术。与矿井勘探相比，地面物探具有探测效率高、施工简单等优点，但也存在不容忽视的缺点，即受地表条件的影响较大。因此，在地面条件适宜的条件下，三维地震勘探技术是地质勘探的首选。

2.2微动测探勘查

微动测探勘查是一种地球物理勘探新技术，可以勘查地质构造。通常情况下，微动测探勘查可以通过天然场微动信号并结合数据分析与处理手段，获得面波信号，从而勘查出地下S波速度结构。这种勘探技术的最大特点就是空间域和定期都不规则，通过波动理论可以知道面波与体波都在微动范围内。一般来说，微动测探勘查的震源都是在地表面或海底面，所以分析面波成分非常重要，微动测探勘查可以利用这一优势面波反演地下物质结构。

2.3井下钻探与综合物探法

为了做好矿井防治水工作，可以采用井下钻探作为地质勘探的手段。井下钻探有很多优点，如工程量小、投资少、水压水量直观、工期短、针对性强等。此外，井下钻探不受地表条件限制，是一种比较经济实用的地质勘探方法。在防水试验阶段，可以利用井下钻探的方式对含水层的富水性进行分析与控制，也可以利用物探等手段勘探富水区的工作面。具体操作过程如下：首先利用物探手段探明矿区的导水构造、局部富水带和隔水层变薄带，之后再用钻探手段验证。这一操作过程的重点在于布置注浆改造和疏水降压等工程。可以用以下几种方法完成勘探过程：一是利用井下直流电法透视采煤工作面，勘查内部的导水构造和底板集中富水带；二是利用TEM进行探测。TEM也被称作瞬变电磁法，利用TEM法可以探测出高程不同的富水区，通过提供真实可信的资料，提高防治水措施的针对性；三是利用弹性波CT进行勘探，弹性波CT也称为地震层析成相技术，可以勘查矿区的地质构造，分析地质构造的发育状况；四是利用瑞利波技术，这种技术可以及时了解掘进巷道前方的异常体情况，适用于探测矿区的前方构造。

3.结语

通过以上分析可以认识到，煤矿矿区容易受到底板岩溶水害威胁，应当重视对煤矿矿区的地质勘探。在矿区地质勘探的过程中，可以做不同规模的防水试验，再利用钻探和物探等手段，勘查出矿区的水文地质情况。在地质勘探的过程中应加大对地质异常区的勘查力度，综合利用多种勘探手段做好地质勘探工作，使各种勘探方法在地质勘探的过程中相互验证、相互补充，发挥多种地质勘探方法的综合效应。 [科]

【参考文献】

[1]胡俊峰.煤矿深部开采综合地质勘探方法研究[J].科技致富向导，2012（19）.

[2]马新明.浅议煤矿综合地质勘探与煤炭资源的开发[J].中国电子商务，2012（17）.

篇5：深部矿产资源勘探技术

在地震勘探技术的具体应用过程中，可分为三个步骤，首选就是地震数据的采集工作。这是非常关键的部分，数据采集工作又被分为野外观测作业和现场处理作业，对于野外观测作业来说，为了能够接收到地震波的信号，可以沿着地震测线设置多个检波器，但是在此过程中必须合理的安排测线的位置，尽可能保持与地质构造走向相互垂直。为了能够满足勘探工作的各种需求，需采用不同的观测系统，可用端点放炮排列，也可采用中间放炮排列。根据不同的地质目的和探测深度的要求，需要选择不同的接收道数和检波器串组合方式。在具体的工作中必须根据实际情况来选择适当的检波器组合方式，每个检波器串在正常工作的情况下都能接收到信号，通过记录器和放大器可以获得一道地震波形记录，而这也常被称之为记录道。通过现场处理作业可以及时发现数据采集过程中存在的问题以及所采取的观测系统参数是否合理，进而指导野外采集人员及时采取相应对策，保障野外数据采集工作能够高质量的完成。

3.2数据处理

在数据工作采集完成以后，紧接着需要做的就是室内数据处理工作，要将所采集到的原始资料进行加工处理，而数据处理这一过程就可将采集的数据变换成地震剖面图或者构造图，经过分析和确认，找出有利于开采的区域。数据处理主要步骤包括：静校正、去噪、振幅补偿、反褶积、速度分析、叠加和偏移。

3.3资料解释

对于资料的解释主要包括有：地震地层解释和构造解释。首先要研究本区的基本地质情况，收集已有的地质、钻井、测井以及以往勘探成果，并利用声波、密度等测井资料制作人工合成记录，结合钻孔柱状、过井剖面标定地震反射波，确定主要地层对应的反射波组。在此基础上，根据地层反射波组的特征，精细解释、追踪地层反射波；按照地质任务要求，根据褶曲、断层、陷落柱等构造在地震资料中的反映特征，对地层中的各类构造现象进行解释。其次，需采用人机联作方法，利用粗网格建立全区构造框架，确定较大构造，再利用细网格追踪局部小构造，确定整体解释方案。最后，利用钻孔资料、偏移速度体资料等，结合区域地质规律，研究主要地层的时深转换关系，制作各主要地层的底板等高线图，并按照相关相关规范的要求与标准，评价解释的各类构造现象的可靠性，并标注到相应的成果资料中。

4结语

总而言之，地震勘探相比其他的物理方法具有更多优势，能够勘探隐蔽型矿产，并且可不断缩小煤炭勘探目标，实现精准定位，同时还能对资源的开发价值做出综合性评估，因此其已经成为了矿产企业发展过程中不可或缺的一项关键技术，但与此同时，资源开采难度仍在不断提高，因此对该技术持续进行优化是十分必要的，促使其能够适应更高难度的勘探工作，为企业的发展提供保障。

参考文献

[1]石瑜,刘文明.三维地震勘探技术在小窑采空区探测中的应用[J].工程地球物理学报,,15(05):573-579.

篇6：深部矿产资源勘探技术

复杂地质条件下深部钻孔勘探疑难问题处理

论述了复杂地质条件下出现的勘探疑难问题,提出了具体的解决措施.实践表明,不仅提高了庙沟铁矿深部钻孔地质勘探质量,而且在对深部钻孔地质勘探中出现的卡钻、水泥注孔时待孔时间的.准确控制和深部隐性断层错断矿体等问题的处理积累了宝贵的经验.

作 者：雷民 许雁超 LEI Min XU Yan-chao 作者单位：河北钢铁集团矿业有限公司庙沟铁矿,河北,秦皇岛,066501刊 名：矿业工程英文刊名：MINING ENGINEERING年，卷(期)：7(4)分类号：P62关键词：复杂条件 地质勘探 疑难问题 措施

篇7：深部金属矿产资源地球物理勘查

【摘 要】随着我国经济建设的快速持续发展，需要大量资源的消耗，而当今常用性金属大宗矿产资源的紧缺形势正在日益加剧。因此，急需加强危机矿山的深部和外围的找矿工作，发现接替资源，延长矿山寿命。

实践证明，采用地球物理勘查技术进行深部金属矿产资源勘查具有良好的效果，本文即通过实例重点探讨了地球物理在深部金属矿产资源勘查中的应用。

篇8：深部矿产资源勘探技术

河东煤田中南部地处黄土高原, 汾河下游, 为典型的黄土覆盖区, 经长期风化和侵蚀再加上流水等自然应力作用, 水土流失严重, 树枝状冲沟十分发育, 形成沟壑纵横、沟深壁陡、支离破碎的复杂地形。沟谷多呈“V”字形和“U”字形, 近东西或北东—南西向为主, 植被稀少, 水土流失严重。

黄土覆盖层厚度的剧烈变化、地形的大幅度起伏、含水性的巨大差异及明显的各向异性, 如果采用传统的直测线地震勘探方法, 很难取得较佳的地震资料。根据弯线地震勘探测线灵活布设的优点, 结合该区沟系发育的地形特征, 弯线地震勘探技术改善了激发和接收条件, 减小了初至折射多次波、面波、随机干扰和次生干扰等噪声的影响, 提高了该区地震勘探技术的应用效果, 因此弯线地震勘探技术在该区是一种行之有效的方法。

1 弯线地震勘探的技术基础

弯线地震勘探测线炮点和检波点非共线性的特点, 决定了CDP所对应反射点的分布是分散的。由于分布离散的反射点, 影响资料叠加效果和勘探精度。因此在布设勘探线时, 必须在对勘探区已知的地质和物探资料进行充分分析的基础上, 来分析和估算弯线采集的时间、空间条件和反射点分散度。

1.1 时间条件

理论和实践证明, 只要当动校正后的剩余时差小于1/4反射波视周期时, 复合波形的形状没有变化, 叠加都可以使反射波得到加强。因此, 从共反射面元内各道的可叠加性来考虑, 离散反射点之间的最大时差应满足:

其中, Δtmax为动校正后剩余时差;T为有效波的视周期。

1.2 空间条件

共反射面元的选择应满足可叠加条件, 在水平界面情况下, 理论上面元尺寸可取任意大, 但实际上, 面元取得越大, 叠加平均效应影响越大, 甚至造成畸变, 导致错误结果。一般在地层倾角较小的地区, 面元可以适当的选大些, 在满足时间条件的前提下, 以能分辨小断块和短界面反射为宜, 线性长度Dx不宜过大, 横向宽度Dy可选大些, 以利于增加叠加次数改善剖面质量。

因此一般反射面元的大小为:

其中, Δx为道间距;Δtmax为动校正后剩余时差;v为目的层以上介质的速度;为地层倾角;φ为测线与地层倾向间的夹角。

1.3 分散度

在弯曲测线的总体趋势发生明显转折时, 一个完整的排列在转折点的两边围成一个等腰三角形, 等腰三角形的高为最大分散范围。最小炮检距在转折点两边折线段上围成的等腰三角形的高为最小分散范围。两个分散范围的差即为炮检中点的分散度。

其公式可简写为:

其中, L为排列长度;θ为转折角度;l为分散度;μ为偏移距。

对反射点分散度的计算及其分布规律的分析, 有利于辅助确定合适的观测系统。

因此, 在施工中应尽量使用小道距、小排列、小转折角, 以保证弯线的炮检中点位置分布在较小的范围内。

2 重要采集参数分析

2.1 有效叠加次数

弯线地震勘探中的叠加次数是由CDP面元内反射点的数目来决定的, 它受测线的弯曲程度控制, 即叠加次数等于共反射面元内具有有效叠加性的炮检中心点的个数。而所谓有效叠加性是指CDP面元叠加遵循的空间条件、时间条件。因此, 弯线地震勘探中的叠加次数是一个统计数字, 叠加次数是不均匀的。

为保证弯线勘探中的叠加次数, 在设计时需对CDP面元中的反射点密度进行估算, 在测线弯曲度较大地段, 叠加次数得不到保证时, 应在转折处适当加密炮点和检波点, 适当缩小道距和排列长度, 用减少中心点分散度的办法来增加叠加次数。

2.2 道距

直测线地震勘探中道距选择的一般要求满足:时间剖面上反射波不出现空间假频、偏移时不产生偏移噪声、叠前二维滤波要求野外记录不出现空间假频和满足横向分辨率的要求。即满足:

其中, Δx为道间距;fmax为最高无混叠频率;vint为反射层之上的层速度。

弯线地震勘探中道距的选择, 除参照直测线的要求外, 还应考虑弯线叠加特点。面元沿测线方向的边长 (Dx) , 一般取道距的一半, 因此, 道距的选择应主要考虑影响叠加的时间条件、空间条件及叠加次数, 同时也要考虑地下地质条件的复杂情况和压制多次反射的效果以及施工效率。

2.3 炮检距

近炮检距接收的信息, 各种干扰较强, 而较大炮检距所接收的信息干扰较弱, 具有较高的信噪比。因此, 最大炮检距的选择要综合考虑以下因素:最深目的层的埋深、有效“地震窗”、满足动校拉伸、满足速度分析精度的要求、接收排列内反射系数应相对稳定和有利于减小共反射面元内反射点的离散度等。

最小炮检距主要考虑满足接收到最浅目的层足够的反射信息, 同时尽可能地避开声波、面波强干扰区及可能产生折射波及浅层折射波的干涉等影响因素。

3 弯线地震资料采集应用实例

勘探区位于鄂尔多斯聚煤盆地东缘, 河东煤田中南部, 勘探程度较低, 断裂构造发育情况不详, 仅知东部有紫荆山断裂。总体为近南北走向, 西倾的单斜构造, 构造相对简单。区内主要可采煤层为山西组2号煤和太原组9号煤, 其层间距70 m~110 m, 2号、9号煤层在勘探区内埋深约为1 000 m~1 500 m, 煤系地层基底为奥陶系中统灰岩。

勘探区为典型的黄土高原地貌, 浅表层地震地质条件复杂多变, 常规的直测线地震勘探无法满足本次勘探的要求, 为此, 在本区采用了弯线地震勘探技术。

3.1 多方法联合弯线设计技术

为了进一步解决弯线地震反射点离散、覆盖次数不均匀、共反射面元内炮检距分布不均匀等问题, 采用多种方法联合设计的采集施工流程。

1) 用正、反演模型确定叠加面元的大小。

设计厚度50 m, 在500 m范围内尖灭的楔形构造, 其正演剖面分别用宽度为50 m, 100 m, 200 m, 500 m四种面元叠加, 再用道积分方法反演计算其厚度和范围的变化, 反演结果表明, 随着叠加面元的增大, 误差加大。当叠加面元宽度小于200 m时, 最大厚度误差约3.3 m, 最大误差范围约50 m, 故确定叠加面元宽度不大于200 m。利用美国绿山公司MESA野外设计软件, 精确设计野外炮点位置, 使共反射点集中于最小范围, 并优化了CDP面元属性, 使各面元间有效覆盖次数尽可能分布均匀, 面元内炮检距分布尽量合理, 方位角变小。

2) 野外施工步骤。

野外施工分踏勘、初测、调整、采集、二次测量等步骤。

a.踏勘。开工前, 首先组织物探、地质、测量、成孔、放线人员对测线进行详细实地踏勘, 选好测线, 确定出炮点。

b.初测。按照踏勘时实地确定的测线和炮点, 测出初选炮检点的坐标及高程。

c.调整。将初测的炮检点坐标输入计算机, 采用MESA野外设计软件进行模拟放炮, 得到地下CMP反射点分布图。在此图上做解释线, 调整炮点, 使解释线上各CDP面元内的有效覆盖次数分布均匀, 且方位角变小, 炮检距分布较均匀, 既有近炮检距, 又有远炮检距。

d.采集。野外严格按照室内设计调整后的炮点打井 (一般排列不再调整) 放炮。

e.二次测量。野外测量紧随排列实测炮检点坐标与高程, 保证偏移后的炮检点成果真实可靠。

3) 灵活多变的观测系统。

黄土源沟梁区由于受地形、地物和表层地震地质条件等限制, 常规观测系统难以满足勘探要求, 只能根据不同地表条件, 因地制宜采用灵活多变的观测系统。

本次资料采集采用单边观测系统, 所选参数分别为:道间距10 m、最大炮检距1 230 m、最小炮检距40 m、覆盖次数30次。

在资料采集中, 除使用单边观测系统外, 还使用了对称观测系统、不对称观测系统、在测线转角两侧采用加密炮点观测系统、测深点 (段) 观测系统。

3.2 弯线地震资料采集的技术措施

经过对弯线地震勘探技术基础和重要采集参数的分析可知, 在施工中应采取如下技术措施:

1) 测线沿沟谷底部布设测线, 转折角一般不超过30°, 测线转折点尽量位于炮点距或检波点距处。

2) 在测线弯度较大的地段, 根据野外实测的拐点坐标, 计算出炮检中心点的平面散点图, 在实地成孔条件简单的情况下进行炮点加密的方法, 提高炮检中心点密度, 增加覆盖次数;在实地成孔条件复杂困难的情况下, 采取变观的方法, 达到增加覆盖次数的目的。

3) 采用小道距、小偏移距、高采样率、高频检波器、中高爆速炸药、适中药量、单深井、组合深井等高面激发等技术措施。

3.3 效果分析

1) 原始资料分析。

通过对原始资料分析, 可知本区原始采集资料初至波清晰, 目的层反射波组丰富、清晰, 同相轴连续性好, 波形比较稳定, 煤层反射波组能量中~强、频率高、信噪比高;干扰波主要是一定强度的瑞雷面波、炮点声波、折射多次和随机噪声, 但对目的层反射波组影响不大, 说明本次地震勘探采用沿主要沟谷布设的弯曲测线施工方法正确, 技术措施得力, 观测系统选择合理。

2) 时间剖面分析。

从试处理的时间剖面可以看出, 目的层 (2号、9号煤层) 反射波齐全, 波形稳定、能量强, 频率高, 同相轴连续性好, 可连续追踪, 完全能够反映出煤层的构造特征;其次, 浅层和深层亦有较连续的反射同相轴。

摘要：详细介绍了弯线地震勘探的技术基础及其重要采集参数的选取原则, 以河东煤田中南部弯线地震勘探为例, 研究了弯线地震勘探多方法联合设计技术及在采集中所采用的重要技术措施, 并结合原始单炮记录和时间剖面对应用效果进行分析。

关键词：地震勘探,弯线技术,覆盖次数

参考文献

[1]包吉山, 朱光明, 钱宗良, 等.弯曲测线多次覆盖方法[J].石油物探, 1979 (1) :22.

[2]熊翥.弯曲测线多次覆盖资料处理[J].石油地球物理勘探, 1979 (5) :69-71.

[3]曹金声.地震炮点接收点偏移问题以及弯线处理中的网格问题的讨论[J].石油物探, 1980 (1) :26.

篇9：深部矿产资源勘探技术

关键词：深部；铁矿；勘探；地球物理找矿模式

经济建设的快速发展，对于矿产资源的需求持续的扩大。大量的资源消耗将会造成不同程度的资源短缺危机。新时期需要加快深部铁矿资源的勘探，找到能够接替的资源，缓解资源紧缺的状况。人们无法直接观察地下内部结构，对深部地质结构并不明确，严重的限制深部铁矿勘探活动的开展。地球物理找矿模式具有探测深度广、精确度高等特点，能够为深部铁矿勘探提供丰富的资源信息，建立资源共享的同时为构建稳定安全的战略后备资源奠定基础。

1.铁矿资源形成的深部原因

地表深处的铁矿资源，大型或者超大型铁矿资源区的形成需要通过地球深部物质与能量产生交换，不是简单地地球资源堆积。铁矿元素分异、运转、聚集和调整的过程中出现的物质重组。大型或者超大型铁矿床分布与物质与能量交换有着直接的关系[1]。力学产生的制约条件，会在物质运转的过程中出现上涌，并且地质围岩出现的蚀变与变质会逐渐的堆积。地球深部构造格局与物质属性等都是在空间动力转换的过程中发生的改变。传统资源勘探方式并不能够解决这种问题，无法了解到地下深部基本构造信息。深钻井方法成本巨大，并且无法解决超深钻井问题。深部铁矿只能够通过地球物理找矿模式进行解决。

2.地球物理找矿模式在深部铁矿勘探中的作用

2.1开展地学填图，优化深部铁矿靶区

通过地学填图能够对地下铁矿的分布规律进行划定，优化深部铁矿靶区。确定沉积盖层主要结构，明确风化层的厚度。铁矿基底起伏变化超基性侵入岩有着直接的联系。基底覆盖中-新声带沉积建造，会发生明显的地基起伏变化。利用地球物理找矿模式会圈定深部具有潜力的铁矿靶区[2]。根据主要的地质内部信息，构建深部企鹅牛物理反演模型。直观的展示地球构造环境，并且铁矿资源在岩浆的作用下构建成矿环境。断裂与区域重力资料的线性异常有着直接的关系，确定断裂延伸，将会为铁矿靶区的圈定提供重要的依据。深部铁矿填图，将会确定铁矿层位。采用地球物理找矿模式进行深部铁矿填图，根据不同物理属性岩层变化和异常形态，能够更为准确的判断出铁矿的位置。地球物理找矿模式能够形成立体地学填图，在深部铁矿构造上能够建立对应的模型，利用航空重力梯度测量等获取到高精度数据，并且构建相应的三维模拟，确定地质内部界线，发现深部隐藏的铁矿。

2.2地球物理找矿模式效应

地质内部构造在常规找矿勘探方法并不能够成功找到铁矿。只有大深度进行探测，高精度重力勘探才能够发挥综合效应。地球物理找矿模式在发现的重力、磁力异常的状况下将会确认隐藏在中生代沉积岩中的铁矿。铁矿床与区域线性构造有着直接的关系，根据区域线性构造能够确定铁矿床的位置[3]。随着铁矿大规模的开采，找矿问题日益突出。在深部地壳中铁矿床位置还不够明确，无法解决大探测深度下的地质状况。地球物理找矿模式根据区域重力和磁力特点，通过反演模式的构建能够分析圈定找矿靶区。在深部找矿的过程中大探测深度勘查能够探明地壳结构，为深部铁矿勘探理论基础的丰富发挥作用，指明深部铁矿资源的范围。

2.3重力和磁力勘探

重力勘探是地球物理找矿模式的重要方法。主要是通过地质深处的岩体与矿物之间产生的密切差异引起的重力加速度值出现的变化进行的勘探的方法。在确认地质与岩体之间产生密度差就可以通过精密仪器对重力异常状况进行测量。结合地质物探资料，对重力异常情况进行解释和分析定量。这样在判断出不同密度矿产埋藏情况。找出相应的矿物存在位置[4]。磁力勘探主要是根据地质中岩体与矿物的不同磁性作用下导致的局部磁场变化进行判断。利用仪器对局部磁场异常情况进行分析研究，通过磁性的不同找到相对应的矿物。磁力勘探是一种应用较为广泛的地球物理找矿模式。在航空、海洋中的找矿都可以应用到。地质填图能够确认地质构造基本情况，一些矿产地区需要开展大规模的磁力勘探工作。通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁场，分析、解释这些场的特点和规律达到找矿勘探的目的。利用专门的仪器进行记录。

结束语：铁矿资源是由深部物质与能量在交换的过程中产生的深层动力产物。在地壳内部进行深度勘探将会发现大型或者超大型的铁矿床。是寻找到铁矿的基本模式。工业化建设水平不断地提升，需要耗费大量的铁矿资源。建立多元化资源共享模式将会为实现可持续发展提供安全可靠的战略后备力量。采用传统的地质找矿方法效果并不明显。通过地球物理找矿能够更好地与地平线下铁矿产生响应，探寻到深层次潜伏的矿藏。地球物理找矿模式具有大探测深度、高精度特点，能够更为快速的圈定深部矿靶区域。掌握深部铁矿构造，建立直接或者间接的信息连接，明确精细的地下结构，直接找出铁矿部位。地球物理找矿模式在深部铁矿勘探的过程中发挥着巨大的作用。因此，必须要强化勘探深度，提升分辨率，使地球物理找矿设备更加完善。这样有助于深部铁矿勘探效果进一步提升。

参考文献

[1]杜瑞庆.深部铁矿勘探的地球物理找矿模式研究[D].中国地质大学（北京）， 2013.

[2]白旭晖.铁矿勘探中的地球物理找矿模式研究[J].西部资源， 2016（3）.

[3]单曉刚， 王洪波， 李争.辽宁省黑石砬子铁矿地质-地球物理综合研究及深部找矿效果[J].地质找矿论丛， 2013， 28（3）：366-370.

[4]武斌， 曹俊兴， 唐玉强，等.红格地区钒钛磁铁矿地质特征及地球物理找矿的探讨[J].地质与勘探， 2012， 48（1）：140-147.

篇10：深部矿产资源勘探技术

个旧锡矿是一个以锡为主的超大型多金属矿集区,蕴藏丰富的锡、铜、铅、锌、钨、铋、钼、银、金、铟等多种有色金属、贵金属和稀有金属矿产,累计探明Sn储量200多万吨,是目前全球已知最大的锡成矿密集区.个旧的`开采历史最早可以追溯到距今多年前的汉代.至,已有14个较大规模的矿山因资源枯竭而关闭;目前正在生产的5个大型矿山中,有4个属于资源危机型的矿山,接替资源形势十分严峻.因此,开展以深部矿产资源潜力评价为先导的深部找矿工作势在必行,且意义重大.下面就着重分析影响个旧深部找矿的几个关键问题.

作 者：夏庆霖 张寿庭 陈守余 徐启东  作者单位：夏庆霖(中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京,100083;中国地质大学(武汉)资源学院,湖北,武汉,430074;地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北,武汉,430074)

张寿庭(中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京,100083;地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北,武汉,430074)

陈守余(中国地质大学(武汉)资源学院,湖北,武汉,430074;地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北,武汉,430074)

篇11：深部矿产资源勘探技术

关键词：成矿区带,有色金属,评价方法

0 引言

一直以来, 相关的科研及生产单位一直致力于成矿区带深部矿产资源勘查评价方法技术研究工作, 但尚未取得实质性进展。不少单位已经意识到新方法、新技术以及新理论在成矿区带深部矿产资源勘查评价工作当中的重要意义, 但是由于过于将精力集中于地质以及钻探相关领域, 忽视了矿产资源勘查过程当中物化探的创新性研究和应用, 这就在一定程度上影响了成矿区带深部有色金属矿产资源勘查评价工作的开展。除此之外, 尽管部分单位对综合性物化探进行过一定的探索和实践, 但是关于矿产资源评价的相关研究不够深入和全面, 水平也相对较低, 特别是在深部有色金属矿产资源勘查领域, 现有的研究还较为浅显, 尚未构建起坚实的物化探新方法和新技术基础, 所取得的相关成果十分有限。针对这样的现实状况, 积极探索科学合理的找矿新方法和新技术势在必行, 只有掌握了新技术新方法, 可以为成矿区带深部有色金属矿产资源勘查和开发工作提供有利的支持和保障, 应对当前所面临的有色金属矿产资源储备不足的困境, 为实现可持续发展提供资源后备支撑。

1 研究成果

进过长期研究积累, 再加上实施国土资源调查所提供的契机, 关于区域性地物化相关资料的积累以及较为充足, 物化探相关资料也更加完善, 这些都为成矿区带深部有色金属矿产资源勘查开发奠定了坚实的基础。

按照传统的方法, 关于金属矿产资源勘查评价的空间范围大部分都是集中于地表以下300m左右的范围内, 近些年来的找矿实践证实了资源次富集带正是出于地表300m之下。电子技术的进步以及处理资料技术的发展和完善, 物化探深度有望达到500m~600m。

中国地质科学院物化探研究所掌握着航空、地面以及地下等综合性物化探方法和技术, 并在多年的科研过程中积累了大量的矿产资源勘查的新技术和新方法, 可以说已经初步构建起了较为完整的矿产资源勘查方法技术体系。并在近些年中一直致力于相关景区以及各种类型的矿产资源的勘查工作, 并在实践中总结经验, 积累新技术和新方法, 这也在很大程度上为成矿区带深部有色金属矿产资源勘查工作的开展提供了坚实的技术支持和保障。此外, 在盲矿定位预测以及相关的信息评价等方面, 找矿新方法以及新技术的应用也已经取得了一定的成绩。

1.1 光谱微分析技术

此技术主要包括对反射光谱进行相关的数学模拟以及对于不同阶段微分值的相关计算。通过这一技术可以提高对于光谱弯曲率及其最大、最小的反射率波长位置测定的准确率。通常情况下, 可以通过使用一阶微分法来将一部分线性的或者一些接近线性的背景、也或者噪声光谱对于非线性的目标光谱等产生的影响。

1.2 混合光谱分解技术

混合光谱分解技术主要用于分析光谱数据以及对其同一个像元内的不同成分所占比例的确定, 或者是识别在已知的端元组分中分析其他的组分。在使用混合光谱分解技术时, 由于在一定程度上受到图像分辨率的限制, 在图像之中往往会存在很多的混合性像元。对于混合像元的分解技术则主要是提取像元之中不同地物类别丰度的一种方法。除此之外, 光谱吸收指数还可以实现高光谱遥感图像处理以及对于光谱吸收特征的有效识别, 也能够对混合光谱进行分解。

1.3 光谱特征的提取

这里所讲的光谱特征的提取主要是指依照相关的准则可以直接的通过原始空间, 来选取其中的一个子集, 也就是波段选择。另外一类则是指在原始的特征空间以及新的特征空间中找到其相关的一种映射关系, 在新的特征空间之中对子集进行相关的选择。

2 预期和展望

找矿新方法和新技术的深入研究工作, 要以我国大型成矿区带深部有色金属矿产资源勘查开发为目标, 在充分发挥物化探新方法以及新技术的先导性作用的前提下, 将现今已经确定的成矿远景区带为研究载体, 及时总结和分析所收集到的物化探相关资料, 以先进的信息处理技术为依托, 综合运用地质手段, 深入开展区域成矿特点、环境、找矿前景等, 选取较为典型的成矿区远景区带作为开展相关研究的示范。

相关的研究过程大致可以分为3步:第一, 有选择性的挑出典型有色金属矿作为示范, 根据已经掌握的成矿区域的特点以及相关地质环境, 对弱信息以及综合性信息的提取和预测评价工作进行深入分析和研究, 与此同时, 积极进行代表性矿床地物化模型以及新技术和新方法的研究, 并在此基础上, 进行研究区域范围内找矿远景区段的预测和筛选工作;第二, 利用精度高、穿透性强的物理及化学勘查手段在找矿远景区段开展勘查评价工作, 以便进一步明确找矿前景以及潜在矿产的类型以及相关的控矿因素等, 从而为进一步开展相关工作明确准确的成矿有利地段;第三, 从锁定的成矿有利地段当中进行进一步的筛选, 从而确定最具有开发前景的靶区, 充分利用具有较高穿透性的物化探方法和技术进行大比例尺勘查以及定位研究, 在所得到的定位结果的基础之上验证地质工程。

笔者所阐述的研究过程可以简单的归结为3点, 第一, 在综合评价成矿区远景区带相关信息的基础上, 对找矿远景区段进行预测;第二, 在评价所确定的找矿远景区段的基础之上, 开展进一步成矿有利地段的筛选工作;第三, 利用成矿地段大比例尺预测深部矿体定位, 并对相关的地质验证工作提供指导。

在上面所阐述的研究成果的基础之上, 对现行的物化探信息模式进行充实和完善, 并对相关的找矿理论以及找矿方法和技术进行归纳和总结, 针对我国多种类的有色金属成矿园景区带找矿工作设置较为完善的评价预测-评价筛选-定位预测方法技术。

3 结论

找矿工作的日益深入所带来的直接后果就是找矿深度的加深, 相应的, 找矿难度也逐步加大。近些年的找矿实践证实, 只有对现有的地物化资料急性系统性研究, 有效利用信息处理以及计算技术, 深入研究综合性信息预测技术, 并且进一步加强找矿靶区以及矿体定位预测新技术与新方法的研究, 才能实现找矿工作的新突破。

参考文献

[1]任武行.云南省马关县水碓房铅锌多金属矿床地质特征与找矿研究[D].中南大学, 2008.