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[關(guān)鍵詞]地質(zhì)礦產(chǎn)勘探 問(wèn)題 措施
[中圖分類(lèi)號(hào)] P624 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-145-1
1引言
地質(zhì)勘探是一門(mén)自然學(xué)科，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，消耗的地質(zhì)礦產(chǎn)資源量越來(lái)越大，淺層的地質(zhì)礦產(chǎn)資源已經(jīng)被開(kāi)采殆盡，地質(zhì)礦產(chǎn)勘探實(shí)施過(guò)程中的問(wèn)題越來(lái)越突出，影響了地質(zhì)礦產(chǎn)的開(kāi)采。論文將分析當(dāng)前地質(zhì)礦產(chǎn)勘探中的應(yīng)用技術(shù)和存在的問(wèn)題，并提出想過(guò)的應(yīng)對(duì)措施，為相關(guān)的研究提供一定的參考。
2常見(jiàn)的幾種地質(zhì)礦產(chǎn)勘探技術(shù)
（1）測(cè)井勘探技術(shù)：測(cè)井勘探技術(shù)常被應(yīng)用到煤層的定性、定深、定厚，對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)進(jìn)行炭灰水、水量、泥沙進(jìn)行分析，并分析其力學(xué)性質(zhì)。這種技術(shù)所采取的探測(cè)方式根據(jù)聲、電、核等一系列的物理參數(shù)進(jìn)行測(cè)井，運(yùn)用水文測(cè)井，地質(zhì)礦產(chǎn)氣測(cè)井的技術(shù)進(jìn)行勘探，此類(lèi)技術(shù)對(duì)煤炭資源的測(cè)量精度可以達(dá)到10cm，對(duì)非煤系的探測(cè)精度可以達(dá)到20cm。
（2）運(yùn)用重磁電、地質(zhì)雷達(dá)等技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘探：重磁電、地質(zhì)雷達(dá)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(jìn)行勘探，也可以采用直流電法和瞬變電磁法進(jìn)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(duì)一些特定的構(gòu)造和地質(zhì)體進(jìn)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(cè)技術(shù)對(duì)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(jìn)行圈定和查明，從而進(jìn)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(wèn)題
在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探的過(guò)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(wèn)題，影響了實(shí)際的地質(zhì)礦產(chǎn)勘探的效率，存在的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：
（1）在地質(zhì)勘探開(kāi)采過(guò)程中會(huì)對(duì)地質(zhì)環(huán)境造成很大的破壞，發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染等問(wèn)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(zāi)害。某些地質(zhì)勘探過(guò)程所帶來(lái)的影響雖然不會(huì)十分顯著，但隨著時(shí)間的推移，消極影響會(huì)逐漸的累積，對(duì)于我國(guó)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(yù)測(cè)不足：當(dāng)?shù)刭|(zhì)礦產(chǎn)勘探之后，會(huì)造成一系列的地質(zhì)危害，導(dǎo)致地區(qū)的生態(tài)平衡破壞。因而需要對(duì)地質(zhì)勘探后的生態(tài)破壞進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估，以免帶來(lái)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，但是當(dāng)前地質(zhì)勘探后的生態(tài)破壞預(yù)測(cè)的手段不足，相關(guān)的理論知識(shí)也不充分，造成相關(guān)的工作不到位，難以將勘探后的災(zāi)害降低到最小。
（3）開(kāi)采后的治理工作不足：由于對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行大量的開(kāi)采，淺層的地質(zhì)資源逐漸枯竭，需要向深層的地層進(jìn)行勘探分析，但是開(kāi)采越來(lái)越深，地下水文地質(zhì)的復(fù)雜程度加大，在進(jìn)行深地層的礦產(chǎn)勘探時(shí)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(jìn)行開(kāi)采后的治理工作，成為了研究的難點(diǎn)，尤其是研發(fā)出一種可以預(yù)測(cè)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(jìn)的速度慢：在某省的區(qū)域調(diào)查中，除了要針對(duì)整體的工作進(jìn)行調(diào)整之外，還要加強(qiáng)整體的探礦工程，保障礦產(chǎn)資源開(kāi)采的基礎(chǔ)上進(jìn)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(jìn)時(shí)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(jìn)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(kāi)采時(shí)有很大的隨意性，造成一定程度的浪費(fèi)，而涉及到深部的地質(zhì)礦產(chǎn)勘探，將會(huì)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(jìn)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(xiàng)系統(tǒng)性的工程，需要科學(xué)的理論基礎(chǔ)作為依靠，在我國(guó)的開(kāi)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(duì)措施
4.1研發(fā)新的勘探技術(shù)
當(dāng)前地質(zhì)礦產(chǎn)的勘探技術(shù)比較薄弱，因而需要加強(qiáng)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(jìn)技術(shù)、動(dòng)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(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)礦區(qū)的資源和環(huán)境進(jìn)行有效的勘測(cè)，是一種半智能、半自動(dòng)的地質(zhì)勘探系統(tǒng)。
4.2加快煤礦開(kāi)采與天然氣一體化的步伐
加快煤礦的開(kāi)采與天然氣開(kāi)采一體化除了可以提高資源的利用率，還能對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，二者一體化的發(fā)展需要從理論上進(jìn)行研究，需要天然氣開(kāi)采與煤炭開(kāi)采密切配合，對(duì)于一些天然氣富集的礦區(qū)進(jìn)行深入的研究，總結(jié)相應(yīng)的規(guī)律，并進(jìn)一步的創(chuàng)新，生產(chǎn)出與之適應(yīng)的設(shè)備，起到提高開(kāi)采率，減少污染的目的。
4.3加強(qiáng)信息的傳播
信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)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(chǔ)、多媒體工作站等技術(shù)，在分析處理一些數(shù)據(jù)時(shí)更加高效準(zhǔn)確，探測(cè)的自動(dòng)化程度也更高，可以有效的控制勘探的質(zhì)量。
5結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)的依賴(lài)越來(lái)越大，提升地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采效率，需要地質(zhì)礦產(chǎn)勘探技術(shù)的不斷進(jìn)步，論文研究其中存在的不足，并分析相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施，為提升整體工作效率做出一定貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：花崗巖型鈾礦，CSAMT場(chǎng)
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(yù)測(cè)方面,開(kāi)展新技術(shù)、新方法攻關(guān)已成共識(shí)。針對(duì)南方復(fù)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(dāng)代地球物理探測(cè)技術(shù)進(jìn)行大比例尺構(gòu)造控礦特征研究，并指導(dǎo)找礦預(yù)測(cè)工作,具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
本課題與生產(chǎn)實(shí)際需求緊密結(jié)合，針對(duì)廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域、頗有發(fā)展前景的可控源音頻大地電磁測(cè)深法(CSAMT)進(jìn)行應(yīng)用研究，尤其對(duì)于熱液型等構(gòu)造控礦明顯的礦床，此技術(shù)方法在開(kāi)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(yù)測(cè)等方面，應(yīng)用效果明顯，值得進(jìn)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(guó)核工業(yè)地質(zhì)局制定了《鈾礦地質(zhì)科研“十五”計(jì)劃實(shí)施意見(jiàn)》，提出實(shí)施“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合，運(yùn)用新理論、新技術(shù)、新方法創(chuàng)新性地開(kāi)展鈾礦地質(zhì)科研工作，努力開(kāi)展攻深找盲的系列物探技術(shù)方法研究。要求開(kāi)展對(duì)不同地區(qū)和不同鈾礦類(lèi)型，因地制宜并有選擇性的開(kāi)展復(fù)雜地形條件下非常規(guī)地震勘探技術(shù)、非線(xiàn)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(cè)技術(shù)和電磁勘探技術(shù)、大深度的井中地球物理探測(cè)技術(shù)、航空放射性測(cè)量定量解釋方法技術(shù)以及車(chē)載伽瑪全能譜測(cè)量方法技術(shù)等方面的研究。
近年來(lái)，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(duì)具體的礦區(qū)和礦床而言，尤其是針對(duì)南方山區(qū)（復(fù)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(shí)意義。
可控源音頻大地電磁法(CSAMT法)是以有限長(zhǎng)接地導(dǎo)線(xiàn)為場(chǎng)源，在距偶極中心一定距離r處同時(shí)觀測(cè)電、磁場(chǎng)參數(shù)的一種電磁測(cè)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(xì)?；◢徺|(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(fù)雜，是我國(guó)南方重要的鈾礦成礦集中區(qū)。
區(qū)內(nèi)鈾成礦活動(dòng)有早晚兩期,都發(fā)生于晚期巖漿演化過(guò)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(dòng)疊加的結(jié)果。
工區(qū)巖礦石物性參數(shù)經(jīng)測(cè)定統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)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(chēng) 取樣位置 密度g/cm3 電阻率Ω.m 細(xì)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(yùn)用
中圖分類(lèi)號(hào)：P331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、前言
伴隨著現(xiàn)代科學(xué)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(jìn)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(guó)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(lái)找水減緩各區(qū)域供水壓力已成為當(dāng)務(wù)之急。以下分別詳細(xì)介紹了遙感技術(shù)勘察法、地球物理測(cè)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(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)總體而言，水資源的利用形式逐漸嚴(yán)峻，以許昌市為例，許昌市水資源嚴(yán)重短缺,人均水資源量?jī)H204立方米,相當(dāng)于全國(guó)人均水平的1/10。市區(qū)由于過(guò)量開(kāi)采地下水,已形成面積達(dá)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(guò)277 mm。為了滿(mǎn)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(yùn)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(dòng)態(tài)特征。筆者將從下面幾個(gè)方面簡(jiǎn)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(duì)稱(chēng)四極電測(cè)深法對(duì)勘察區(qū)西部的補(bǔ)給斷面進(jìn)行探測(cè),共做電測(cè)深點(diǎn)203個(gè),電測(cè)深剖面8條;利用EH-4電導(dǎo)率成像系統(tǒng),對(duì)勘察區(qū)西部、南部邊界和北汝河河道進(jìn)行了探測(cè),共完成9條物探剖面, 96個(gè)物理點(diǎn),剖面長(zhǎng)度54.55km;對(duì)18眼探采結(jié)合井和4眼勘探井進(jìn)行視電阻率和自然電位物探測(cè)井,劃分地層,進(jìn)行排管。通過(guò)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(xué)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(bǔ)充分析勘察階段成果的基礎(chǔ)上布置鉆探工作量。勘探施工勘探抽水孔4眼,進(jìn)尺291.4 m;地質(zhì)孔4眼,進(jìn)尺362 m;觀測(cè)孔12眼,進(jìn)尺1 071.55 m;探采結(jié)合井18眼,進(jìn)尺2 242.2 m。共施工勘探孔和探采結(jié)合井38眼,總進(jìn)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(shí)根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件及水源地地層時(shí)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(qiáng),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(yuǎn)處探測(cè)、感知特體各事物的技術(shù)，它技術(shù)先進(jìn)、探測(cè)范圍大、信息量大，并可實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。遙感勘察方法就是在勘察區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)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(yàn)證與水文地質(zhì)補(bǔ)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(cè)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(cè)法。熱紅外監(jiān)測(cè)法主要就是用熱紅外波段的遙感圖像資料，通過(guò)測(cè)定地面溫度來(lái)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(guò)毛細(xì)管作用、熱傳導(dǎo)作用及地表強(qiáng)烈蒸發(fā)作用下可導(dǎo)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(dǎo)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(lái)。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(shí)施地下水資源的探測(cè)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(yùn)用水文地質(zhì)理論對(duì)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(jìn)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(lái)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(zhǎng)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(duì)植被的影響最大。地下水水水位埋深、礦化度、水化學(xué)類(lèi)型控制著被群、植被覆蓋度?？赏ㄟ^(guò)這些信息來(lái)判斷地下水的排泄點(diǎn)(區(qū))的水位埋深、礦化度和水化的學(xué)類(lèi)型等相關(guān)信息。
（四）遙感模型法。
通過(guò)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(cè)地下水位的定量評(píng)價(jià)模型，對(duì)地下水資源進(jìn)行估測(cè)的方法叫遙感模型法，它是遙感與數(shù)學(xué)、模型學(xué)相結(jié)合的一種新的研究方法。此種方法主要用于評(píng)價(jià)地下水位分布狀況。
3.地球物理測(cè)井方法
地球物理測(cè)井是物探方法的一種，主要是配合地質(zhì)鉆探對(duì)鉆孔內(nèi)的水文地質(zhì)狀況進(jìn)行精確探測(cè)。地球物理測(cè)井方法是以嚴(yán)密的物理數(shù)學(xué)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(cè)巖溶洞，分析地層構(gòu)造等。地球物理測(cè)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(duì)地下水進(jìn)行地下水礦化度進(jìn)行測(cè)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(biāo)準(zhǔn)：聲波時(shí)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(cè)井值就越大。
（四）巖溶水勘察。裂隙層位可由聲波曲線(xiàn)直接反映；當(dāng)溶洞中含水時(shí)，自然伽馬曲線(xiàn)幅值略低，以此來(lái)可判斷其富水性；在巖溶、裂隙發(fā)育處，會(huì)出現(xiàn)井徑擴(kuò)大的現(xiàn)象，因此，巖溶裂隙發(fā)育程度也可用井徑曲線(xiàn)來(lái)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(cè)井、聲波測(cè)井、密度測(cè)井、中子孔隙度測(cè)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(guò)觀測(cè)、研究地層中水質(zhì)子產(chǎn)生的核磁共振信號(hào)的變化規(guī)律，來(lái)判斷探測(cè)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(chǎng)的作用下，處在一定的能級(jí)上，再以具有拉摩爾頻率的交變磁場(chǎng)對(duì)地下水中的質(zhì)子進(jìn)行激發(fā)，這樣原子核能級(jí)間就會(huì)產(chǎn)生躍遷即產(chǎn)生核磁共振。核磁共振信號(hào)的強(qiáng)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(hào)的幅值越大，所探測(cè)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(lái)推斷由淺到深含水層的貯存狀況，達(dá)到實(shí)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(hào)顯示，以此來(lái)探測(cè)各類(lèi)型的地下水。主要用于探測(cè)其他物探方法難以尋找的地下水，主要應(yīng)用在以下4個(gè)方面：黃土孔隙、裂隙水探測(cè)；尋找碎屑巖類(lèi)淺層風(fēng)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(yǔ)
隨著近年來(lái)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(shí)后，新一代的工作者更要與時(shí)俱進(jìn)，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(kāi)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(xiàn)：
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[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
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關(guān)鍵詞：瑞雷波頻散曲線(xiàn)；正演計(jì)算；正演參數(shù)
1 概述
面波，在地球物理勘探中我們通常稱(chēng)之為地滾波，反射波記錄下來(lái)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(chēng)為瑞雷波的頻散[2]。而頻散曲線(xiàn)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(shì)被廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察、復(fù)合地基檢測(cè)等領(lǐng)域。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也暴露了許多問(wèn)題，這些問(wèn)題主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)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(cè)的三維目標(biāo)體存在較大的差異。因此如何實(shí)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(diǎn)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(huì)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(gè)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(wèn)題。
針對(duì)上述問(wèn)題，本論文利用瑞雷波正演計(jì)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(duì)巖土體中瑞雷波頻散曲線(xiàn)的影響規(guī)律。為進(jìn)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(jì)算法計(jì)算的是角速度為ω，相速度為VR的地震波在幾個(gè)水平、均勻介質(zhì)組成的層狀空間中的傳播問(wèn)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(duì)于自由表面，我們僅考慮地表面應(yīng)力不存在時(shí)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(jiǎn)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?yàn)樵诘趍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(gè)齊次方程，其形式為：Λ（m）V（m）=0。對(duì)該方程進(jìn)行一系列理論推導(dǎo)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(jì)算法計(jì)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(jì)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(jì)算法的瑞雷波正演計(jì)算軟件，模擬過(guò)程中采用三層地質(zhì)模型，通過(guò)對(duì)比分析研究巖土層縱波速度和橫波速度對(duì)頻散曲線(xiàn)的影響規(guī)律。對(duì)于縱波速度的影響，我們分層進(jìn)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(duì)瑞雷波頻散曲線(xiàn)的影響如圖1所示。
圖1 第一層巖土體縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線(xiàn)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(dá)到57%，但是正演得到的瑞雷波頻散曲線(xiàn)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(guò)25m/s，其差值百分比達(dá)到30%。
第二層巖土體的縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線(xiàn)的影響如圖2所示。
圖2 第二層巖土體縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線(xiàn)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(dá)到57%。但是正演得到的瑞雷波頻散曲線(xiàn)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(dá)到將近40m/s。
綜上所述，巖土體縱波速度對(duì)瑞雷波頻散曲線(xiàn)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(duì)瑞雷波頻散曲線(xiàn)的低頻段速度值的影響程度逐漸增加。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：煤層氣測(cè)井，測(cè)井參數(shù)選擇，含氣量估算
一：煤層氣測(cè)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(shí)煤層氣作為一種潔凈，高效能源已被社會(huì)廣泛認(rèn)識(shí)?？萍颊撐?。煤層氣的勘探開(kāi)發(fā)已被政府和企業(yè)廣泛重視。煤層氣測(cè)井已經(jīng)成為煤層氣勘探開(kāi)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(kāi)發(fā)的主體。
煤層作為煤層氣的源巖，又是煤層氣的儲(chǔ)集層。煤層氣勘探測(cè)井的主要目的就是評(píng)價(jià)其儲(chǔ)集層煤層氣含量的多少。儲(chǔ)集層的評(píng)價(jià)參數(shù)主要是：源巖煤層的工業(yè)參數(shù)，儲(chǔ)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(cè)井方法的選擇
1：煤層氣測(cè)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(cè)量鉆井的傾斜角和方位角，校正煤巖層的真厚。
c: 測(cè)量井溫，井壓，了解儲(chǔ)集層的溫度和壓力。
d: 進(jìn)行煤質(zhì)分析，確定煤層的含碳量，灰份，水份級(jí)揮發(fā)份。對(duì)儲(chǔ)集層進(jìn)行含水性，滲透性分析，計(jì)算儲(chǔ)集層的含氣量?？萍颊撐摹?/p>
2：煤層氣測(cè)井方法的選擇
結(jié)合石油測(cè)井的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司提出了行業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CUCBM0401-2002 <煤層氣測(cè)井作業(yè)規(guī)程>。該規(guī)程中提出的煤層氣測(cè)井項(xiàng)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(bǔ)償密度 （DEN）單位：g/㎝³
g: 補(bǔ)償聲波 （AC）單位：us/m
h: 補(bǔ)償中子 （CNL）單位：PU
i: 井溫(TEMP)單位：℃
j: 井斜傾角和方位角測(cè)量
三：煤質(zhì)評(píng)價(jià)與含氣量的估算
1: 煤質(zhì)評(píng)價(jià)
利用測(cè)井方法計(jì)算煤層煤質(zhì)指標(biāo)和儲(chǔ)集層含氣量到目前為止還沒(méi)有成熟的理論方法。目前在國(guó)內(nèi)外煤層氣測(cè)井解釋中大多采用煤巖層體積密度與煤質(zhì)指標(biāo)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法。建立測(cè)井煤層體積密度響應(yīng)值與煤質(zhì)指標(biāo)的含碳量、灰份含量、水分含量統(tǒng)計(jì)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(huì)圖。從圖上可以看出測(cè)井的體積密度和煤巖的成份具有較好的線(xiàn)性關(guān)系?？萍颊撐?。
應(yīng)用此方法在對(duì)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(chǔ)集層含氣量的估算
經(jīng)對(duì)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(xiàn)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(huì)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(cè)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(cè)井是劃分煤層，評(píng)價(jià)煤質(zhì)及計(jì)算煤層含氣量的最佳測(cè)井方法。
在用密度測(cè)井計(jì)算煤巖成份及煤層含氣量時(shí)，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(jì)算誤差。
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英文名稱(chēng)：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(xué)院學(xué)報(bào)
出版周期：雙月刊
出版地址：陜西省西安市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：1673-064X
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：61-1435/TE
郵發(fā)代號(hào)：
發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1959
期刊收錄：
CA 化學(xué)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(yù)：
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞：聲速測(cè)井、煤田、原理、應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：O434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1、引言
從上世紀(jì)50年代開(kāi)始，聲速測(cè)井技術(shù)就已經(jīng)出現(xiàn)，在經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為地球物理測(cè)井領(lǐng)域的重要技術(shù)，在當(dāng)今應(yīng)用十分廣泛，如用于油氣儲(chǔ)藏、煤田地?zé)?、工程勘察、地質(zhì)災(zāi)害研究等方面，都發(fā)揮著積極的作用。聲速測(cè)井也稱(chēng)為聲波時(shí)差或聲波速度測(cè)井，通過(guò)聲波在地層中的傳播距離所需的時(shí)間來(lái)反映地質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到判斷巖層、煤層、對(duì)比地層、確定巖層孔隙度等目的，論文針對(duì)煤田測(cè)井方面的內(nèi)容做簡(jiǎn)要的概述，就其測(cè)井的原理和應(yīng)用做一些探討。
2、聲速測(cè)井的特點(diǎn)及原理分析
2.1聲速測(cè)井在煤田勘探中的特點(diǎn)
在煤田勘探中采用聲速測(cè)井的優(yōu)點(diǎn)是解決煤層的深、厚度等技術(shù)問(wèn)題，主要采用聲波全波列測(cè)井、聲波速度測(cè)井和井下超聲成像測(cè)井。聲速測(cè)井可以提高煤層定厚定性解釋的可靠性和準(zhǔn)確性。但是在運(yùn)用聲速測(cè)井時(shí)，井的直徑會(huì)影響泥巖和煤層的區(qū)別，煤層中的石英會(huì)降低煤的孔隙度。聲速測(cè)井應(yīng)用于煤田勘探中，操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確度高，并且成本較低，能夠取得很好的經(jīng)濟(jì)效益，因而應(yīng)用非常廣泛，但深入的技術(shù)改進(jìn)工作仍然有待進(jìn)一步開(kāi)展。
2.2聲速測(cè)井在煤田勘探中的原理分析
聲速測(cè)井的信號(hào)由發(fā)射器發(fā)出的縱波，沿著井壁傳播，測(cè)量縱波到達(dá)近、遠(yuǎn)接收器的時(shí)間差。依據(jù)射線(xiàn)聲學(xué)理論，在井內(nèi)傳播的有一次和多次反射波、直達(dá)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(cè)量地層的橫波或縱波速度，應(yīng)該記錄到滑行波。聲速測(cè)井中的各種波會(huì)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(dá)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(diǎn)，選在適當(dāng)?shù)慕邮荛g距和接收點(diǎn)，使滑行波可以及早的到達(dá)接收器， 這樣就可以進(jìn)行波形的識(shí)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(dāng)?shù)脑淳啾ＷC滑行縱波作為首波達(dá)到接收器。
聲速測(cè)井主要是通過(guò)地面控制器、井下?lián)Q能器和記錄處理系統(tǒng)三個(gè)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(hào)的轉(zhuǎn)換，分為聲發(fā)射探頭和接收探頭，可以進(jìn)行電-聲和聲-電的轉(zhuǎn)換。聲速測(cè)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(cè)速的原理
3、聲速測(cè)井在煤田勘探中的應(yīng)用
3.1聲速測(cè)井在煤田勘探中的影響因素
聲速測(cè)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(cè)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(dá)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(huì)使兩接收器的時(shí)間差值很小，影響測(cè)量結(jié)果，因而間距取值適當(dāng)。周期跳躍和巖層有關(guān)，在破碎帶、裂隙地層、井徑擴(kuò)大明顯、泥漿中溶有氣體和聲速非常高的巖層都會(huì)存在，是一種無(wú)規(guī)律的現(xiàn)象，不應(yīng)作為主要的依據(jù)，但要改進(jìn)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(shí)差曲線(xiàn)上，往往以高異常反映出來(lái)，對(duì)于厚度大于測(cè)量間距的夾層和煤層，曲線(xiàn)有明顯的反映。
3.3劃分地層和對(duì)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(shí)差曲線(xiàn)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(shí)差小，時(shí)差曲線(xiàn)顯示為低值；在泥巖中，聲速小，時(shí)差曲線(xiàn)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(shí)差曲線(xiàn)上反映為高值，但泥巖會(huì)造成一定的干擾，導(dǎo)致分不清炭質(zhì)頁(yè)巖和煤層的界面，因而需要和密度曲線(xiàn)結(jié)合來(lái)進(jìn)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(duì)于均勻的粒間空隙地層，在實(shí)驗(yàn)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(cè)井曲線(xiàn)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(yǔ)
聲速測(cè)井技術(shù)廣泛應(yīng)用與煤田勘探中，對(duì)于煤田開(kāi)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(duì)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(jiǎn)要的分析，相關(guān)論點(diǎn)有待深入研究。
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