時間：2023-03-23 15:19:00
序論：在您撰寫地質(zhì)與勘探論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
[關(guān)鍵詞]地質(zhì)礦產(chǎn)勘探 問題 措施
[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-145-1
1引言
地質(zhì)勘探是一門自然學科，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，消耗的地質(zhì)礦產(chǎn)資源量越來越大，淺層的地質(zhì)礦產(chǎn)資源已經(jīng)被開采殆盡，地質(zhì)礦產(chǎn)勘探實施過程中的問題越來越突出，影響了地質(zhì)礦產(chǎn)的開采。論文將分析當前地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的應(yīng)用技術(shù)和存在的問題，并提出想過的應(yīng)對措施，為相關(guān)的研究提供一定的參考。
2常見的幾種地質(zhì)礦產(chǎn)勘探技術(shù)
（1）測井勘探技術(shù)：測井勘探技術(shù)常被應(yīng)用到煤層的定性、定深、定厚，對地質(zhì)礦產(chǎn)進行炭灰水、水量、泥沙進行分析，并分析其力學性質(zhì)。這種技術(shù)所采取的探測方式根據(jù)聲、電、核等一系列的物理參數(shù)進行測井，運用水文測井，地質(zhì)礦產(chǎn)氣測井的技術(shù)進行勘探，此類技術(shù)對煤炭資源的測量精度可以達到10cm，對非煤系的探測精度可以達到20cm。
（2）運用重磁電、地質(zhì)雷達等技術(shù)進行地質(zhì)勘探：重磁電、地質(zhì)雷達等技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤炭、石油和地下水的地質(zhì)勘探，主要是采用高精度的重力和磁法進行勘探，也可以采用直流電法和瞬變電磁法進行勘探，應(yīng)用的領(lǐng)域包含一些地質(zhì)構(gòu)造，如斷裂、褶曲、陷落柱、沉積盆地等，對一些特定的構(gòu)造和地質(zhì)體進行圈定，比如含水裂隙帶、巖溶的發(fā)育帶等。
（3）高分辨地震的勘探技術(shù)：高分辨地震勘測技術(shù)對于二維、三維的礦產(chǎn)資源的分叉和合并區(qū)、巖漿巖、斷層落差等進行圈定和查明，從而進一步劃分地礦層的發(fā)育帶等。高分辨地震的勘探技術(shù)可以掌握詳盡的地質(zhì)構(gòu)造，在地質(zhì)礦產(chǎn)的勘探中比較常用，發(fā)揮著重要的影響。
3地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中存在的問題
在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探的過程中，由于勘探技術(shù)、地質(zhì)環(huán)境等因素的影響，存在比較多的問題，影響了實際的地質(zhì)礦產(chǎn)勘探的效率，存在的問題主要有以下幾個方面：
（1）在地質(zhì)勘探開采過程中會對地質(zhì)環(huán)境造成很大的破壞，發(fā)生地質(zhì)災害和環(huán)境污染等問題，產(chǎn)生諸如水資源污染、土地沙漠化以及其他的破壞性的地質(zhì)災害。某些地質(zhì)勘探過程所帶來的影響雖然不會十分顯著，但隨著時間的推移，消極影響會逐漸的累積，對于我國地質(zhì)礦產(chǎn)勘探事業(yè)有很大的限制作用，影響地質(zhì)礦產(chǎn)勘探質(zhì)量的提升。
（2）地質(zhì)勘探的生態(tài)破壞預測不足：當?shù)刭|(zhì)礦產(chǎn)勘探之后，會造成一系列的地質(zhì)危害，導致地區(qū)的生態(tài)平衡破壞。因而需要對地質(zhì)勘探后的生態(tài)破壞進行預測評估，以免帶來潛在的風險，但是當前地質(zhì)勘探后的生態(tài)破壞預測的手段不足，相關(guān)的理論知識也不充分，造成相關(guān)的工作不到位，難以將勘探后的災害降低到最小。
（3）開采后的治理工作不足：由于對礦產(chǎn)資源進行大量的開采，淺層的地質(zhì)資源逐漸枯竭，需要向深層的地層進行勘探分析，但是開采越來越深，地下水文地質(zhì)的復雜程度加大，在進行深地層的礦產(chǎn)勘探時常發(fā)生突水的事故，加大了勘探的難度，并且治理的難度也相應(yīng)的增加。如何進行開采后的治理工作，成為了研究的難點，尤其是研發(fā)出一種可以預測突水的技術(shù)十分必要，但目前的技術(shù)存在很大的限制，工作的效率不高。
（4）基礎(chǔ)性地質(zhì)工作推進的速度慢：在某省的區(qū)域調(diào)查中，除了要針對整體的工作進行調(diào)整之外，還要加強整體的探礦工程，保障礦產(chǎn)資源開采的基礎(chǔ)上進行綜合控制，但由于條件有限，有些地區(qū)在基礎(chǔ)性地質(zhì)的工作推進時存在不足，速度慢，建設(shè)的質(zhì)量不高，限制了礦產(chǎn)勘探效率的提高。
（5）深部找礦技術(shù)有待進一步的提升：許多企業(yè)為了追求初期的效益，往往在前部開采時有很大的隨意性，造成一定程度的浪費，而涉及到深部的地質(zhì)礦產(chǎn)勘探，將會面臨更大的難度。深部找礦的技術(shù)存在一定的局限性，其技術(shù)手段有待進一步的提升。
（6）綜合研究薄弱：地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘探是一項系統(tǒng)性的工程，需要科學的理論基礎(chǔ)作為依靠，在我國的開采礦產(chǎn)資源中，綜合性的研究工作比較缺乏，影響了整體的礦產(chǎn)資源勘探。
4地質(zhì)礦產(chǎn)勘探相關(guān)的應(yīng)對措施
4.1研發(fā)新的勘探技術(shù)
當前地質(zhì)礦產(chǎn)的勘探技術(shù)比較薄弱，因而需要加強相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘探的質(zhì)量，例如井下勘探技術(shù)、遙感技術(shù)、水平鉆進技術(shù)、動態(tài)地質(zhì)勘探技術(shù)等，也可以結(jié)合幾種不同的技術(shù)，如遙感技術(shù)為例，主要是結(jié)合了衛(wèi)星定位與計算機技術(shù)，對礦區(qū)的資源和環(huán)境進行有效的勘測，是一種半智能、半自動的地質(zhì)勘探系統(tǒng)。
4.2加快煤礦開采與天然氣一體化的步伐
加快煤礦的開采與天然氣開采一體化除了可以提高資源的利用率，還能對環(huán)境進行保護，二者一體化的發(fā)展需要從理論上進行研究，需要天然氣開采與煤炭開采密切配合，對于一些天然氣富集的礦區(qū)進行深入的研究，總結(jié)相應(yīng)的規(guī)律，并進一步的創(chuàng)新，生產(chǎn)出與之適應(yīng)的設(shè)備，起到提高開采率，減少污染的目的。
4.3加強信息的傳播
信息技術(shù)的發(fā)展推動了各行各業(yè)的發(fā)展，新技術(shù)的發(fā)展可以提升地質(zhì)礦產(chǎn)勘探的效率，如引入的并行分布式處理、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、大容量存儲、多媒體工作站等技術(shù)，在分析處理一些數(shù)據(jù)時更加高效準確，探測的自動化程度也更高，可以有效的控制勘探的質(zhì)量。
5結(jié)束語
我國的經(jīng)濟發(fā)展對地質(zhì)礦產(chǎn)的依賴越來越大，提升地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開采效率，需要地質(zhì)礦產(chǎn)勘探技術(shù)的不斷進步，論文研究其中存在的不足，并分析相關(guān)的應(yīng)對措施，為提升整體工作效率做出一定貢獻。
參考文獻
[1]王樹江.淺談煤田地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展[J].民營科技，2011（4）.
[2]曹桂華，朱霞，嚴良.我國礦業(yè)對外投資中存在的問題及對策研究[J].中國國土資源經(jīng)濟，2005（9）.
[3] 徐少龍.探討地質(zhì)礦產(chǎn)勘探實施過程中存在的問題[J] .河南科技，2013（07）：187.
[4]虞國超.地質(zhì)礦產(chǎn)勘察的現(xiàn)狀以及在實施中存在的問題[J].科技致富向?qū)В?012，07（21）：269.
[5]張宏.淺談地質(zhì)礦產(chǎn)勘查項目質(zhì)量控制[J] .中國管理信息化.2012，15（24）：40-41.
關(guān)鍵詞：花崗巖型鈾礦，CSAMT場
隨著找礦勘探難度的不斷增大，在大比例尺構(gòu)造控礦特征研究以及隱伏礦體定位預測方面,開展新技術(shù)、新方法攻關(guān)已成共識。針對南方復雜地形地質(zhì)條件下的深部礦和隱伏礦勘探，如何有效地利用當代地球物理探測技術(shù)進行大比例尺構(gòu)造控礦特征研究，并指導找礦預測工作,具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
本課題與生產(chǎn)實際需求緊密結(jié)合，針對廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域、頗有發(fā)展前景的可控源音頻大地電磁測深法(CSAMT)進行應(yīng)用研究，尤其對于熱液型等構(gòu)造控礦明顯的礦床，此技術(shù)方法在開展隱伏構(gòu)造—礦化帶的空間定位、控礦構(gòu)造基本格局分析和找礦有利部位定位預測等方面，應(yīng)用效果明顯，值得進一步推廣。
關(guān)鍵詞
CSAMT；花崗巖型鈾礦；低阻體；構(gòu)造控礦
1. 引言
中國核工業(yè)地質(zhì)局制定了《鈾礦地質(zhì)科研“十五”計劃實施意見》，提出實施“產(chǎn)、學、研”相結(jié)合，運用新理論、新技術(shù)、新方法創(chuàng)新性地開展鈾礦地質(zhì)科研工作，努力開展攻深找盲的系列物探技術(shù)方法研究。要求開展對不同地區(qū)和不同鈾礦類型，因地制宜并有選擇性的開展復雜地形條件下非常規(guī)地震勘探技術(shù)、非線性區(qū)域物(化)探成礦信息提取技術(shù)、鈾成礦深部定位的高精度磁法探測技術(shù)和電磁勘探技術(shù)、大深度的井中地球物理探測技術(shù)、航空放射性測量定量解釋方法技術(shù)以及車載伽瑪全能譜測量方法技術(shù)等方面的研究。
近年來，隨著找礦勘探深度的不斷增大，地-物-化-遙聯(lián)合攻關(guān)，已經(jīng)成為地質(zhì)研究的基本技術(shù)途徑。在中小比例尺構(gòu)造控礦規(guī)律研究方面，航磁、重力資料及遙感技術(shù)方法已在區(qū)域性控礦構(gòu)造格局研究方面得以廣泛的應(yīng)用。然而，針對具體的礦區(qū)和礦床而言，尤其是針對南方山區(qū)（復雜地形地質(zhì)條件），大比例尺控礦構(gòu)造格局研究的難度很大，一般地球物理和遙感資料分辨率偏低。因此，在南方山區(qū)探索控礦構(gòu)造格局研究的方法，有重要的現(xiàn)實意義。
可控源音頻大地電磁法(CSAMT法)是以有限長接地導線為場源，在距偶極中心一定距離r處同時觀測電、磁場參數(shù)的一種電磁測深方法。
2.工區(qū)地質(zhì)與地球物理特征
工區(qū)位于貴東巖體的東部,在區(qū)域構(gòu)造上處于華夏古陸西緣、加里東隆起西南緣與湘、桂、粵北海西—印支坳陷的結(jié)合部，南嶺緯向構(gòu)造帶中帶，是地殼淺部地質(zhì)構(gòu)造急劇變化的地帶。區(qū)內(nèi)燕山晚期細粒花崗質(zhì)小巖體及中基性巖脈(墻)極為發(fā)育,并有火山巖、次火山巖出露,巖性較復雜，是我國南方重要的鈾礦成礦集中區(qū)。
區(qū)內(nèi)鈾成礦活動有早晚兩期,都發(fā)生于晚期巖漿演化過程之中。早期鈾礦化主要賦存于NWW向斷裂帶與NE(含NNE、NEE)向斷裂帶的交匯部位和次火山花崗巖內(nèi)外接觸帶及其產(chǎn)狀變異且向內(nèi)凹陷的部位;晚期鈾礦化則與NNE 向斷裂帶關(guān)系密切。論文參考網(wǎng)。通常富鈾礦的形成多為早晚兩期鈾礦化活動疊加的結(jié)果。
工區(qū)巖礦石物性參數(shù)經(jīng)測定統(tǒng)計，見表2-1。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。
表2-1 工區(qū)物性參數(shù)特征表
巖石名稱 取樣位置 密度g/cm3 電阻率Ω.m 細粒白云母花崗巖 帽峰巖體
2.56 59960 中粒斑狀黑云母花崗巖 貴東巖體
2.61 5890 變質(zhì)巖 巖體北部
【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)，勘察方法，找水，綜合運用
中圖分類號：P331文獻標識碼： A 文章編號：
一、前言
伴隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的日新月異，水文地質(zhì)勘察人員在工作中需繼承和發(fā)展傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上，也要關(guān)注并結(jié)合新技術(shù)、新理論，這樣才更有利于進行找水工作，才可以使找水技術(shù)不斷的更新發(fā)展。目前，我國人均淡水資料擁有量不足2 200m3，世界排名109位，而30年后，人均淡水資源擁有量將不足1 700 m3。因此用現(xiàn)代的水文地質(zhì)勘查方法來找水減緩各區(qū)域供水壓力已成為當務(wù)之急。以下分別詳細介紹了遙感技術(shù)勘察法、地球物理測井勘察法、地面核磁共振勘察法的工作原理及在水文地質(zhì)勘察工作中的具體應(yīng)用。
二、現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國總體而言，水資源的利用形式逐漸嚴峻，以許昌市為例，許昌市水資源嚴重短缺,人均水資源量僅204立方米,相當于全國人均水平的1/10。市區(qū)由于過量開采地下水,已形成面積達67 平方千米的水位下降漏斗漏斗中心水位埋深24.0m,且仍以每年1.5~2.0 m的速度下降,地面最大沉降量超過277 mm。為了滿足城市居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求,在許昌麥嶺水源地綜合運用現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法找水勘察,取得了多種地質(zhì)信息,基本查清了供水目的層的埋藏條件、邊界條件以及地下水動態(tài)特征。筆者將從下面幾個方面簡述現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的應(yīng)用。
1.物探和鉆探
(一)物探。在水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合研究區(qū)的水文地質(zhì)情況,采用對稱四極電測深法對勘察區(qū)西部的補給斷面進行探測,共做電測深點203個,電測深剖面8條;利用EH-4電導率成像系統(tǒng),對勘察區(qū)西部、南部邊界和北汝河河道進行了探測,共完成9條物探剖面, 96個物理點,剖面長度54.55km;對18眼探采結(jié)合井和4眼勘探井進行視電阻率和自然電位物探測井,劃分地層,進行排管。通過這些工作,基本查明了西、南邊界和北汝河河床的地層結(jié)構(gòu)和含水層的分布規(guī)律,為擬建水源地的供水孔和布置鉆探工程量提供了科學依據(jù)。
(二)鉆探。根據(jù)遙感水文地質(zhì)調(diào)查、物探資料,結(jié)合以往地質(zhì)、水文地質(zhì)資料,在補充分析勘察階段成果的基礎(chǔ)上布置鉆探工作量?？碧绞┕た碧匠樗?眼,進尺291.4 m;地質(zhì)孔4眼,進尺362 m;觀測孔12眼,進尺1 071.55 m;探采結(jié)合井18眼,進尺2 242.2 m。共施工勘探孔和探采結(jié)合井38眼,總進尺為3 967.15 m。根據(jù)物探、鉆探工作分析,麥嶺水源地第四系孔
隙含水層的形成和分布受北西向的茨溝—姜莊凹陷和襄城大斷裂等構(gòu)造控制。同時根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件及水源地地層時代、巖性、成因及富水性,新近系湖積層及第四系下更新統(tǒng)冰水沉積層的富水性差,集中供水意義不大;中更新統(tǒng)埋藏型沖洪積卵礫石層顆粒粗,厚度大,富水性強,不易污染,是城市集中供水的理想水源地。
2.遙感技術(shù)在地下水資源勘察中應(yīng)用
遙感技術(shù)即從遠處探測、感知特體各事物的技術(shù)，它技術(shù)先進、探測范圍大、信息量大，并可實施動態(tài)監(jiān)測。遙感勘察方法就是在勘察區(qū)范圍內(nèi)進行的航空遙感勘察,它是一種采用展片和航片目視解釋,結(jié)合野外驗證與水文地質(zhì)補充調(diào)查的水文地質(zhì)勘察方法。遙感勘察方法可分為4種：熱戲外監(jiān)測法、水文地質(zhì)遙感信息法、環(huán)境遙感信息分析法和遙感模型法。
（一）熱紅外監(jiān)測法。熱紅外監(jiān)測法主要就是用熱紅外波段的遙感圖像資料，通過測定地面溫度來確定地下水的存在。特別適應(yīng)于干旱、半干旱地區(qū)的水資源的尋找。其工作原理是：地下水可在過毛細管作用、熱傳導作用及地表強烈蒸發(fā)作用下可導致干旱或半干旱地區(qū)的地表濕度和溫度發(fā)生變化，從而導致冷熱異常的現(xiàn)象，此現(xiàn)象便可在熱紅外遙感圖像上顯示出
來。利用紅外遙感數(shù)據(jù)再配合一定的航片作為基本的遙感資料便可實施地下水資源的探測工作。
（二）水文地質(zhì)遙感信息分析法。水文地質(zhì)遙感信息分析法就是運用水文地質(zhì)理論對從遙感圖像獲取的地層巖性、構(gòu)造、水文等水文地質(zhì)信息進行分析，從而確定有利的蓄水構(gòu)造，判斷地下水的貯存情況。
（三）環(huán)境遙感信息分析法。環(huán)境遙感信息分析法就是根據(jù)遙感圖像上提取的與地下水有關(guān)的植被、湖泊、水系等環(huán)境因子與地下水的依存、制約關(guān)系來判斷地下水系統(tǒng)的貯存情況。其工作原理是：在干旱區(qū)域，植被的生長狀態(tài)因受到氣候、性、地貌、水文地質(zhì)條件等因素的制約，其中區(qū)域淺層地下水對植被的影響最大。地下水水水位埋深、礦化度、水化學類型控制著被群、植被覆蓋度。可通過這些信息來判斷地下水的排泄點(區(qū))的水位埋深、礦化度和水化的學類型等相關(guān)信息。
（四）遙感模型法。
通過分析遙感圖像得知與地下水密切關(guān)系的水文因素狀況，并建立監(jiān)測地下水位的定量評價模型，對地下水資源進行估測的方法叫遙感模型法，它是遙感與數(shù)學、模型學相結(jié)合的一種新的研究方法。此種方法主要用于評價地下水位分布狀況。
3.地球物理測井方法
地球物理測井是物探方法的一種，主要是配合地質(zhì)鉆探對鉆孔內(nèi)的水文地質(zhì)狀況進行精確探測。地球物理測井方法是以嚴密的物理數(shù)學原理為基礎(chǔ)，主要用于分析地下水的分布，判斷地下水質(zhì)量，探測巖溶洞，分析地層構(gòu)造等。地球物理測井主要工作內(nèi)容及工作原理如
下：
（一）正確地劃分含水層并確定層位及厚度，研究它們之間的相互關(guān)系。
（二）對地下水進行地下水礦化度進行測量。地層水的礦化度越高，地層電阻率值越低
（三）判斷裂隙及其泥質(zhì)含量。裂隙存在的判斷標準：聲波時差較大，電阻率較小，密度偏低。如果裂隙存在，那么裂隙中填充的泥質(zhì)越多，自然伽馬測井值就越大。
（四）巖溶水勘察。裂隙層位可由聲波曲線直接反映；當溶洞中含水時，自然伽馬曲線幅值略低，以此來可判斷其富水性；在巖溶、裂隙發(fā)育處，會出現(xiàn)井徑擴大的現(xiàn)象，因此，巖溶裂隙發(fā)育程度也可用井徑曲線來判斷。
（五）劃分鉆孔地層巖性。根據(jù)不同巖石的密度，電阻率，波阻抗，孔隙度等參數(shù)的差異，并綜合電阻率測井、聲波測井、密度測井、中子孔隙度測井等資料就可以劃分鉆孔的巖性剖面。
4.地面核磁共振法
地面核磁共振法就是利用不同物質(zhì)原子核特性差異產(chǎn)生的核磁共振效應(yīng)，通過觀測、研究地層中水質(zhì)子產(chǎn)生的核磁共振信號的變化規(guī)律，來判斷探測區(qū)地下水的分布情況。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法,可量化含水層信息，勘探的深度?。壳白畲罂碧缴疃刃∮?50m），適合北方地表較干燥地區(qū)使用。其工作原理就是水中的氫核質(zhì)子在地磁場的作用下，處在一定的能級上，再以具有拉摩爾頻率的交變磁場對地下水中的質(zhì)子進行激發(fā)，這樣原子核能級間就會產(chǎn)生躍遷即產(chǎn)生核磁共振。核磁共振信號的強弱或衰減的快慢直接與含水層中氫質(zhì)子的數(shù)量、含水層孔隙大小相關(guān)，核磁共振信號的幅值越大，所探測區(qū)域內(nèi)水含量就越豐富。從而，可以根據(jù)由小到大的核改變激發(fā)脈沖矩來推斷由淺到深含水層的貯存狀況，達到實現(xiàn)直接尋找地下水的目的。
地面核磁共振法屬于直接找水法，在有效的勘探深度范圍內(nèi)，有水就有核磁共振信號顯示，以此來探測各類型的地下水。主要用于探測其他物探方法難以尋找的地下水，主要應(yīng)用在以下4個方面：黃土孔隙、裂隙水探測；尋找碎屑巖類淺層風化裂水和層間承壓裂隙水；確定基巖裂隙帶的富水性；判斷灰?guī)r區(qū)溶洞、裂隙含水或是泥質(zhì)充填。
三、結(jié)束語
隨著近年來科技的不斷發(fā)展，以及勘探技術(shù)的不斷提升，在繼承了老一輩水文勘探人員的技術(shù)和知識后，新一代的工作者更要與時俱進，不斷的研究并熟悉新的理論和技術(shù)，從而將新老結(jié)合，挖掘開拓出更加優(yōu)良的勘探方法，從而方便找水工作，使得找水的相關(guān)技術(shù)得到不斷的提升和發(fā)展。
參考文獻：
[1]-張少勇，劉偉超，田慧娟，李倩倩 現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的綜合運用[期刊論文] 《中州煤炭》 -2010年1期
[2]-鄒慧峰 找水中現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法的綜合應(yīng)用[期刊論文] 《黑龍江科技信息》 -2011年12期
[3]-賢世榮 水文地質(zhì)勘察方法在找水中的應(yīng)用[期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2011年20期
[4]-趙實 現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的綜合應(yīng)用[期刊論文] 《技術(shù)與市場》 -2010年9期
關(guān)鍵詞：瑞雷波頻散曲線；正演計算；正演參數(shù)
1 概述
面波，在地球物理勘探中我們通常稱之為地滾波，反射波記錄下來的大多數(shù)都是瑞雷波[1]。瑞雷波在多層介質(zhì)中所產(chǎn)生的相速度隨頻率變化的現(xiàn)象被稱為瑞雷波的頻散[2]。而頻散曲線正是瑞雷波勘探獲得的直接成果。瑞雷波勘探技術(shù)作為一種新興的地球物理勘探方法，以其特有的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察、復合地基檢測等領(lǐng)域。但是在實際應(yīng)用過程中也暴露了許多問題，這些問題主要體現(xiàn)在如下幾個方面：①瑞雷波的反演方法較多，但是這些方法均建立在一維模型基礎(chǔ)上，與被探測的三維目標體存在較大的差異。因此如何實現(xiàn)瑞雷波的二維反演甚至是三維全空間反演是目前瑞雷波研究的重點內(nèi)容。②目前的面波數(shù)據(jù)處理采用的是基階面波，而高階面波的應(yīng)用將會大大改善目前的勘探精度和勘探效果。因此如何提取高階面波，以提高勘探精度特別是軟弱夾層的勘探能力，是擺在面波數(shù)據(jù)處理方面的一個難題。③瑞雷波解釋成果存在較大的多解性，特別是解釋結(jié)果隨著道間距、偏移距以及采集通道數(shù)出現(xiàn)較大的差別，這也是目前瑞雷波勘探所面臨的迫切需要解決的技術(shù)問題。
針對上述問題，本論文利用瑞雷波正演計算程序，采用數(shù)值模擬的方法研究層狀分布的巖土體的縱波速度對巖土體中瑞雷波頻散曲線的影響規(guī)律。為進一步優(yōu)化瑞雷波正演算法提供基礎(chǔ)資料。
2 基本原理
Knopoff快速計算法計算的是角速度為ω，相速度為VR的地震波在幾個水平、均勻介質(zhì)組成的層狀空間中的傳播問題[3]。我們知道應(yīng)力與位移的關(guān)系式為：
δm=ρm（γm-1）cosPmAm-iρm（γm-1）
sinPmβm+ρmγmγβmcosQmCm-iρmγβmsinQmDm
τm=iρmγmγαmsinPmAm-ρmγmγαmcosPmBm-iρm（γm-1）sinQmCm+ρm（γm-1）cosQmDm（1）
對于自由表面，我們僅考慮地表面應(yīng)力不存在時的情況，則上式中的δ0=τ0=0，又有z=z0=0，所以P0=Q0=0，那么化簡上式可以得到：
-ρ（γ1-1）A0-ρ1γ1γβ1C0=0 ρ1γ1γα1B0-ρ1（γ1-1）D0=0（2）
上式（2）提供了內(nèi)部任意界面在m層中的邊界條件。因為在第m層界面處有位移及應(yīng)力連續(xù)條件，所以我們將（1）式與（2）式聯(lián)立得到一個齊次方程，其形式為：Λ（m）V（m）=0。對該方程進行一系列理論推導與求解，最后我們可以得到頻散函數(shù)：
F=（ω，VR）=[U（n-1），iV（n-1），W（n-1），R（n-1），iS（n-1），-U（n-1）]Tn （3）
Knopff快速計算法計算頻散函數(shù)的關(guān)鍵部分是不斷由層參數(shù)去遞推新的矩陣元素，根據(jù)m的矩陣元素推出m+1層的矩陣元素直到頻散函數(shù)計算到n-1層為止。
3 數(shù)值模擬研究
本論文利用基于Knopoff快速計算法的瑞雷波正演計算軟件，模擬過程中采用三層地質(zhì)模型，通過對比分析研究巖土層縱波速度和橫波速度對頻散曲線的影響規(guī)律。對于縱波速度的影響，我們分層進行討論。巖土體模型的參數(shù)設(shè)置如表1所示。
在以上參數(shù)設(shè)定基礎(chǔ)上，保持第二、第三層參數(shù)不變，將第一層縱波速度VP1依次設(shè)為330m/s、250m/s、200m/s、167m/s和143m/s，這樣保證每次輸入的巖土體參數(shù)代表的巖土體橫波速度與縱波速度之比VS / VP依次為0.3、0.4、0.5、0.6和0.7。得到第一層巖土體縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響如圖1所示。
圖1 第一層巖土體縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響
從圖中可以明顯看出，第一層縱波速度從330m/s變化到143m/s，其變化量達到57%，但是正演得到的瑞雷波頻散曲線在形態(tài)上是基本相同的，瑞雷波速度只是存在一定的變化，最大超過25m/s，其差值百分比達到30%。
第二層巖土體的縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響如圖2所示。
圖2 第二層巖土體縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響
從圖上可以清楚地看出，第二層巖土體縱波速度值從500m/s變化到214m/s，其變化量達到57%。但是正演得到的瑞雷波頻散曲線形態(tài)基本上相同，瑞雷波速度只是在低頻段出現(xiàn)較大的變化，最大變化量可以達到將近40m/s。
綜上所述，巖土體縱波速度對瑞雷波頻散曲線的影響較小，但是隨著巖土層埋藏深度的增加，其縱波速度對瑞雷波頻散曲線的低頻段速度值的影響程度逐漸增加。
參考文獻：
[1]顧功敘.地球物理勘探基礎(chǔ)[M].北京：地質(zhì)出版社，1990.
[2]Rayleigh L. On Waves Propagated Along the Plane Surfaceof an Elastic Solid[J].Proceedings of the London Math-ematic Society，1887.
關(guān)鍵詞：煤層氣測井，測井參數(shù)選擇，含氣量估算
一：煤層氣測井的目的
煤礦瓦斯氣（煤層氣）是威脅礦井安全生產(chǎn)的主要因素。同時煤層氣作為一種潔凈，高效能源已被社會廣泛認識?？萍颊撐摹Ｃ簩託獾目碧介_發(fā)已被政府和企業(yè)廣泛重視。煤層氣測井已經(jīng)成為煤層氣勘探開發(fā)中的重要組成部分。
煤是一種固體礦產(chǎn)資源，形成于沉積巖系地層。煤層受地質(zhì)構(gòu)造，地層壓力，地層溫度的影響，形成的煤層氣可分為游離氣，溶解氣，和以分子狀態(tài)存在的吸附氣。游離氣，溶解氣在煤層氣中的含量很小，吸附氣占煤層氣的主要成份。是煤層氣勘探開發(fā)的主體。
煤層作為煤層氣的源巖，又是煤層氣的儲集層。煤層氣勘探測井的主要目的就是評價其儲集層煤層氣含量的多少。儲集層的評價參數(shù)主要是：源巖煤層的工業(yè)參數(shù)，儲集層的孔隙度，滲透率，和氣體吸附特性參數(shù)。以及煤層的埋深，厚度，溫度，壓力等其他參數(shù)。
二：煤層氣測井方法的選擇
1：煤層氣測井的主要地質(zhì)任務(wù)
a: 劃分鉆井剖面巖性，確定煤層的深度，厚度和結(jié)構(gòu)。
b: 測量鉆井的傾斜角和方位角，校正煤巖層的真厚。
c: 測量井溫，井壓，了解儲集層的溫度和壓力。
d: 進行煤質(zhì)分析，確定煤層的含碳量，灰份，水份級揮發(fā)份。對儲集層進行含水性，滲透性分析，計算儲集層的含氣量?？萍颊撐?。
2：煤層氣測井方法的選擇
結(jié)合石油測井的規(guī)范和標準，中聯(lián)煤層氣有限責任公司提出了行業(yè)企業(yè)標準Q/CUCBM0401-2002 <煤層氣測井作業(yè)規(guī)程>。該規(guī)程中提出的煤層氣測井項目如下。
a: 雙側(cè)向視電阻率 (DLL)單位：Ω.M
b: 微球形聚焦電阻率 （MSFL）單位：Ω.M
c: 自然伽瑪 （GR）單位：API
d: 自然電位(SP)單位：mv
e：雙井徑 （CAL1,CAL2）單位：cm
f: 補償密度 （DEN）單位：g/㎝³
g: 補償聲波 （AC）單位：us/m
h: 補償中子 （CNL）單位：PU
i: 井溫(TEMP)單位：℃
j: 井斜傾角和方位角測量
三：煤質(zhì)評價與含氣量的估算
1: 煤質(zhì)評價
利用測井方法計算煤層煤質(zhì)指標和儲集層含氣量到目前為止還沒有成熟的理論方法。目前在國內(nèi)外煤層氣測井解釋中大多采用煤巖層體積密度與煤質(zhì)指標的數(shù)理統(tǒng)計分析方法。建立測井煤層體積密度響應(yīng)值與煤質(zhì)指標的含碳量、灰份含量、水分含量統(tǒng)計關(guān)系。如圖1、圖2、分別是某地區(qū)煤層的含碳量、灰分和煤的體積密度交會圖。從圖上可以看出測井的體積密度和煤巖的成份具有較好的線性關(guān)系?？萍颊撐?。
應(yīng)用此方法在對某井田數(shù)據(jù)經(jīng)回歸得出如下關(guān)系式：
體積密度與固定碳含量的關(guān)系：
Vc=-76.3616*DEN+189.461
體積密度與灰分含量的關(guān)系：
Vsh=71.9*DEN+98.337
體積密度與揮發(fā)份含量的關(guān)系：
Vv=-103.062*DEN+167.503
體積密度與水分的關(guān)系：
Vw=1-Vc-Vsh-Vv
2：儲集層含氣量的估算
經(jīng)對煤層氣研究發(fā)現(xiàn)，某井田的煤層含氣量和煤的體積密度具有線性關(guān)系。圖3是某井田煤的體積密度和煤層的含氣量的交會圖。
經(jīng)回歸得出如下公式：
Hg=-45.3229*DEN+80.458
3：結(jié)論：
煤層氣測井方法的選擇，電阻率法只作為劃分地層巖性剖面的一種重要參數(shù)，密度測井是劃分煤層，評價煤質(zhì)及計算煤層含氣量的最佳測井方法。
在用密度測井計算煤巖成份及煤層含氣量時，其回歸公式都是區(qū)域性的。隨地區(qū)、煤階、煤質(zhì)及地質(zhì)構(gòu)造不同，煤層中氣體含量也不盡相同。因此，回歸公式應(yīng)分地區(qū)回歸，以減少計算誤差。
參考文獻：
（1）周尚忠.煤層氣地球物理測井系列選擇.中國煤層氣，3（2）：25-27
（2）潘和平.煤層氣儲層測井評價(J).中國煤田地質(zhì)，2003，15（4）：54-57
英文名稱：Journal of Xi＇an Shiyou University(Natural Science Edition)
主管單位：陜西省教育廳
主辦單位：西安石油學院學報
出版周期：雙月刊
出版地址：陜西省西安市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1673-064X
國內(nèi)刊號：61-1435/TE
郵發(fā)代號：
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1959
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
期刊榮譽：
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞：聲速測井、煤田、原理、應(yīng)用
中圖分類號：O434文獻標識碼： A
1、引言
從上世紀50年代開始，聲速測井技術(shù)就已經(jīng)出現(xiàn)，在經(jīng)歷了半個多世紀的發(fā)展，已經(jīng)成為地球物理測井領(lǐng)域的重要技術(shù)，在當今應(yīng)用十分廣泛，如用于油氣儲藏、煤田地熱、工程勘察、地質(zhì)災害研究等方面，都發(fā)揮著積極的作用。聲速測井也稱為聲波時差或聲波速度測井，通過聲波在地層中的傳播距離所需的時間來反映地質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而達到判斷巖層、煤層、對比地層、確定巖層孔隙度等目的，論文針對煤田測井方面的內(nèi)容做簡要的概述，就其測井的原理和應(yīng)用做一些探討。
2、聲速測井的特點及原理分析
2.1聲速測井在煤田勘探中的特點
在煤田勘探中采用聲速測井的優(yōu)點是解決煤層的深、厚度等技術(shù)問題，主要采用聲波全波列測井、聲波速度測井和井下超聲成像測井。聲速測井可以提高煤層定厚定性解釋的可靠性和準確性。但是在運用聲速測井時，井的直徑會影響泥巖和煤層的區(qū)別，煤層中的石英會降低煤的孔隙度。聲速測井應(yīng)用于煤田勘探中，操作簡便、準確度高，并且成本較低，能夠取得很好的經(jīng)濟效益，因而應(yīng)用非常廣泛，但深入的技術(shù)改進工作仍然有待進一步開展。
2.2聲速測井在煤田勘探中的原理分析
聲速測井的信號由發(fā)射器發(fā)出的縱波，沿著井壁傳播，測量縱波到達近、遠接收器的時間差。依據(jù)射線聲學理論，在井內(nèi)傳播的有一次和多次反射波、直達波、滑行橫波和滑行縱波，而在這些聲波中，只有滑行波可以攜帶井外地層的速度信息，因而要測量地層的橫波或縱波速度，應(yīng)該記錄到滑行波。聲速測井中的各種波會形成疊加、干涉，產(chǎn)生綜合效應(yīng)的波列。在這些波列中很難區(qū)分直達波、滑行波、一次和多次反射波，因而可以根據(jù)滑行波的特點，選在適當?shù)慕邮荛g距和接收點，使滑行波可以及早的到達接收器， 這樣就可以進行波形的識別和提取。而形成滑行波的最為基本的條件是地層中的縱波的速度要大于井內(nèi)的流體中的縱波的速度，并且要選擇適當?shù)脑淳啾ＷC滑行縱波作為首波達到接收器。
聲速測井主要是通過地面控制器、井下?lián)Q能器和記錄處理系統(tǒng)三個部分組成，井下儀器的主要部分是換能器，換能器可以完成聲電信號的轉(zhuǎn)換，分為聲發(fā)射探頭和接收探頭，可以進行電-聲和聲-電的轉(zhuǎn)換。聲速測井的儀器有單發(fā)單收、雙發(fā)雙收和單發(fā)雙收三種，在煤田地質(zhì)的勘探中，普遍采用單發(fā)雙收的模式，可以減少鉆孔的影響，其原理如圖1所示。
圖1：聲速測速的原理
3、聲速測井在煤田勘探中的應(yīng)用
3.1聲速測井在煤田勘探中的影響因素
聲速測井在煤田勘探中的影響因素包括探頭、源距和間距、周期跳躍等，聲速測井采用脈沖式發(fā)射，頻率為15次/秒，聲波頻率為24KHZ，發(fā)射器和接收器都采用φ42×φ37×φ35徑向激化鋯鈦酸鋁。 為了保證滑行波折射后首先達到接收探頭，要提高訊噪比，盡量縮短源距，間距小可以提高分辨能力，但太小會使兩接收器的時間差值很小，影響測量結(jié)果，因而間距取值適當。周期跳躍和巖層有關(guān)，在破碎帶、裂隙地層、井徑擴大明顯、泥漿中溶有氣體和聲速非常高的巖層都會存在，是一種無規(guī)律的現(xiàn)象，不應(yīng)作為主要的依據(jù)，但要改進儀器，盡量減少干擾。
3.2煤層劃分
煤的波速在煤系地層中最小，一般為1900-2500m/s之間，在時差曲線上，往往以高異常反映出來，對于厚度大于測量間距的夾層和煤層，曲線有明顯的反映。
3.3劃分地層和對比地層
聲波在地層中的傳播是巖石彈性和密度的函數(shù)，不同的巖性具有不同的傳播速度，因而根據(jù)時差曲線劃分不同巖性的地層。在自云巖、石灰?guī)r、火成巖等一些致密的地層中，聲速大、時差小，時差曲線顯示為低值；在泥巖中，聲速小，時差曲線顯示為高值，砂巖的聲速小于石灰?guī)r而大于泥巖，因而介于兩者之間。由于煤層的聲速低，在時差曲線上反映為高值，但泥巖會造成一定的干擾，導致分不清炭質(zhì)頁巖和煤層的界面，因而需要和密度曲線結(jié)合來進行解釋。
3.4確定地層的孔隙度
聲速的傳遞和巖石的密度直接相關(guān)，而密度又和孔隙度相關(guān)，對于均勻的粒間空隙地層，在實驗室研究的基礎(chǔ)上，得到了公式：1/V=φ/Vf+(1-φ)/Vma，其中φ為孔隙度，V為聲速測井曲線讀數(shù)，Vf和Vma為地層空隙中流體聲速和巖石骨架的聲速。
4、結(jié)束語
聲速測井技術(shù)廣泛應(yīng)用與煤田勘探中，對于煤田開采可以提供重要的數(shù)據(jù)，因而研究其原理、影響因素和應(yīng)用的情況，對于提升相關(guān)的研究水平具有積極的意義，論文基于筆者的工作研究，做簡要的分析，相關(guān)論點有待深入研究。
參考文獻：
[1] 田秋生; 王鐵利. 聲速測井在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用[J]. 西安文理學院學報(自然科學版). 2011-04-15.
[2] 彭化偉; 黃銳; 孫寶喜. 聲速測井技術(shù)方法和應(yīng)用[J]. 黑龍江水利科技. 2010-12-20.
