Question

地球物理勘探知识

Answer 1

地球物理勘探是利用地球的物理特性与原理，根据各种岩石及其他矿物之间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异，选用不同的物理方法和物理勘探仪器，探测工程区域内的地球物理场的变化，以研究不同物理场的地质内涵，了解区域内水文地质和工程地质条件和矿藏分布的勘探和测试方法。

地球物理勘探一般分为重力勘探、磁力勘探、电法勘探和人工地震勘探几类。地球物理勘探，它是运用物理学原理勘查地下矿产、研究地质构造的一种方法和理论，简称物探。地球物理勘探是地质调查、地质学研究、矿产勘查当今不可或缺的非常实用的一种最常用手段和方法。

实际探测的区域重力场、航磁场是区域内地质构造在地球物理场中的反映，这些物理场与区域成矿作用、矿产富集与成矿区带的形成、分布也是相关的，并且也能互为因果。地球物理勘探主要用于了解地下的地质构造、圈闭、断层发育情况、有无矿床生成的可能、有无矿床保存条件，矿体是否具备开发的条件等。相对于钻井勘探，它是着眼于较为宏观的或称战略方面的勘探。钻探则是侧重于点上勘探。地震勘探也需借助于区域内已有钻探成果如录井、测井、测试资料进行标准层的确定和标准层地质属性确定，从而展开对剖面分析与解释。物探与钻探的结合，共同推进地质找矿研究工作的进展。因此，在勘探界，有“地质指路，物探先行，钻探验证”之说。学习物探的人，也需了解钻探知识，它们是紧密相依的相关学科。

(一)人工地震勘探知识

人工地震，是地球物理勘探中的主要手段，在石油和天然气勘探、煤田勘探和工程地质勘探以及地壳和上地幔深部结构探测中发挥着重要作用。它是利用炸药人工激发产生地震波在弹性不同的地层内传播规律来探测地下的地质情况。炸药爆炸产生地震波在地下传播的过程中，遇到不同岩石或其他物质时其弹性系数发生变化，从而引起地震波声的变化，产生反射、折射和透射现象，再通过仪器接收变化后的地震波数据，利用地震波速度和岩石矿物的相关性，对地震波进行处理、解释后，反演出地下情况的知识。

在油气田勘探中，人工地震用于寻找有利于油气聚集的构造圈闭。其工作主要程序分为：地震波和与地震波相关数据的野外采集、采回的数据室内处理和对处理数据的数据解释三个环节，相应产生了野外采集的原始地震资料、室内计算机数据的处理资料和数据的解释成果资料三个部分。

野外数据采集是人工地震勘探的基础工作，其产生的数据也是基础资料也称原始资料，主要是地震测线和地震波数据；人工地震勘探中的数据处理环节，是将野外采集到的地震数据波去粗取精去伪存真工作过程，通过“去噪”和“校正”技术处理，提高原始数据分辨率，这个过程就形成处理数据，再由处理数据形成可视的地震剖面图和一些其他成果图件及文字性的处理报告。

(1)二维地震资料处理过程：原始资料的解编和观测系统的定义→振幅补偿、双向去噪→单炮去噪→野外静校正→地表一次性预测反褶积→速度分析→剩余校正→叠前去噪→速度分析→最终叠加→叠后去噪→偏移处理→最终二维处理显示剖面。

(2)三维地震资料处理过程：原始资料的解编和观测系统的定义→高通滤波→野外静校正→三折射静波校正→三维地表的一致性振幅补偿→三维地表一次性反褶积→抽CDP 道集→速度分析①→三维剩余静校正→三维 DMO→速度分析②→三维DMO叠加→三维去噪→三维道内插→三维进一步法时间偏移→三维修饰处理→三维数据图像显示。

解释环节是前期数据处理环节产生的成果，运用相关知识，结合钻井等其他勘探资料，通过用计算机工作站技术进行分析研究，推断地层沉积、地下构造特征、岩性和含流体等地质结构情况。这种分析研究和推断结论产生的资料，称解释成果。解释成果主要有：断面识别成果、特殊地质现象解释、构造图和厚度图成果、三维可视立体解释构造图和文字性的解释报告。

地震数据解释阶段的工作，一般将其归纳为四项工作：构造解释；地层解释；岩性解释和矿产检测；综合解释。

地质科技人员阅读解释资料，最好能要了解解释程序和解释结论产生的过程，如二维资料解释，是在收集工区内已有地质资料基础上进行的，剖面解释首先是选择区域内有代表性的剖面，确定标准层和标准层的地质属性，然后在进行非标准层的追踪；进行时间剖面的对比，断面的识别与解释；不整合面、超覆、古潜山等特殊地质现象的解释；构造图、厚度图、等厚度图的编制过程。了解它的解释工序和过程，就能深度看懂和彻底消化这些解释资料，而不是一知半解、囫囵吞枣。

近几年来随着时代的发展，人工地震勘探技术有了新的进展，储层预测和油藏描述技术方法已被油田类企业广泛利用。其中油藏描述中圈闭描述、地层沉积描述、储集体描述、油气储量计算技术在不断发展和深化，水平分辨率和垂直分辨率区分地质特征的识别能力也在不断提高，地震层析成像技术初步运用，人工神经网络技术也在酝酿发展。三维可视化技术的利用等方面的知识都应了解或掌握。四维地震就是在三维地震的基础上加上时间推移，用于监测油气开采动态情况，油田开发的采收率一般在25%～30%之间，三维地震技术用于油田开发后采收率可提高到45%，据报道，将四维地震技术方法用于油田开发后采收率可提高到65%以上。

了解这些人工地震知识后，对于利用这些物探资料作用非凡。如我们在看解释报告结论有怀疑时，可查看数据处理资料，看看它的“去噪”和“校正”过程中是否有瑕疵，了解一下标准层及其地质属性的确定是否准确。看看解释过程和解释观念。而不懂处理技术方面的知识是发现不了其中的问题的，而有时候发现了一个瑕疵就发现了一个矿藏构造或是纠正了一个对地层的认识；学习物探类学科的学生或刚刚从事其他学科的技术工作的人员只有了解和系统掌握了这一学科知识，才能看懂这些物探资料，而要利用这些资料，首先是读懂它，然后才能发现其中蕴含的价值。即使你是工作多年的技术人员，你也得注意积累，因为人工地震在不同环境下的取得的数据，也会有巨大差距。如在沙漠地区因巨厚的地表浮沙形成低速层厚度横向变化很大，对数据采集中的激发和接收一致性影响较大，与此相应，它对地震波的能量衰减较为严重，对地震波的高频成分吸收强烈，对“静校正”提出了更高要求。同理，水网地区的人工地震与一般陆地人工地震“静校正”要求又有区别。处理与阅读这些资料奥妙无穷。

人工地震产生的物探资料主要有：

二维地震资料统计表

续表

三维地震资料统计表

二维、三维地震资料品种很多，但主要需看懂的资料是：

处理报告、解释报告及图件。尤其是图件中的“时间剖面”。

人工地震工程得到的是地震波数据，技术人员对数据的处理与解释结果体现在时间剖面上，而解释报告是对剖面的解读和总结的结论。一般表现为：推断地层分布、构造特征及流体性质，圈闭描述、地层沉积描述、储集体描述、矿产储量计算等。这些推断和描述是否准确，就得看推断和描述的依据和过程，得出自己独立的见解或对推断和描述给予赞成与否的结论。

(二)重力勘探知识

重力勘探是地球物理中的又一种勘探方法。它是利用组成地壳的各种岩石及其介质的密度差异引起的重力场变化原理，在野外通过重力仪器测量，对重力数据进行观测，研究其重力的变化，推断地下构造的一种物理勘探的方法。由于重力异常区场与区域内地质构造、深部地壳构造以及地形、地貌均呈相关性，通常能反映出断裂构造带断裂构造的重力异常梯度带与矿产资源分布具有密切关系。而且，从成矿理论到勘探实践看来，矿床往往是成群出现的，在一定范围内会集中出现矿体。研究区域内的重力情况，也是认识地质构造和发现矿产的又一个重要途径，地质资料馆中主要珍藏的是围绕重力异常产生的资料。

重力勘探产生的主要资料统计表

续表

要求能看懂的最主要的重力资料：

布格重力异常图。

布格重力剩余异常图。

趋势面分析报告。

重力勘探项目处理成果报告。

(三)电磁感应法勘探

电磁感应勘探法，分为电法勘探和磁法勘探。电法勘探，是利用地壳中多种岩石或其他固态、液态、气态介质的电学性质的不同，引起的电磁场在空间分布状态发生相应变化实际差异，来研究地质构造和寻找矿藏的一种物探方法。产生相关电法勘探图件和勘探文字报告。

磁法勘探是根据区域内各种岩石和其他介质的磁性不同，利用仪器发现和研究地球磁场及异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的又一种地球物理勘探方法。磁异常是磁性地质体引起的，磁异常的分布与对应的区域地面及地下地层、岩层磁性相关。通常火山岩和变质岩易引起磁性异常，这种异常的变化激烈往往表明磁性体浅，意味着结晶体基底浅，反之，表示结晶体基底深。这样就能划分出隆起区和坳陷区，进而发现伴随火山岩活动的深大断裂带。

电法与磁法勘探，实践中通常不是各自独立进行的，而是利用电磁感应理论结合进行的勘探，它是在地质目标或矿体与相邻岩体存在电磁学性质差异时，通过观测和研究由地质目标或矿体引起电磁场空间和时间分布规律，寻找地质目标或矿体的方法。

电磁法勘探形成的地质资料统计表

续表

需要读懂的主要资料：

电法、磁法或电磁法勘探报告，测线大地电磁测深Ρyx/Ρxy剖面图、测线大地电磁测深曲线与断层关系对比图、测线地质——物探解释参考剖面图、测线大地电磁测深地质解释剖面图、大地电磁测深仪野外处理结果曲线、大地电磁测深仪对比曲线册、大地电磁测深及解释研究报告、大地电磁测深勘探报告。

(四)遥感技术

遥感技术，是指地质学科里运用的遥感探测技术，又称遥感地质或称地质遥感。遥感地质是综合应用现代遥感技术来研究地质规律、进行地质调查和资源勘察的一种方法。从宏观的角度，着眼于由空中取得的地质信息，即以各种地质体对电磁辐射的反应作为基本依据，结合其他各种地质资料及遥感资料的综合应用，以分析、判断一定地区内的地质构造情况。遥感技术对地质学研究和探矿方面的作用：

(1)能了解各种地质体和地质现象在电磁波谱上的特征。

(2)能了解地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。

(3)可以通过对地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析，得出相关认识。

遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中广泛运用。

遥感技术在地质勘探上运用成果，得到遥感图像。它相当于一定比例尺缩小了的地面立体模型。能全面、真实地反映了各种地物(包括地质体)的特征及其空间组合关系。遥感图像的地质解译包括对经过图像处理后的图像的地质解释，即运用用遥感原理、地学理论和相关学科知识，以目视方法揭示遥感图像中的地质信息。遥感图像地质解译的基本内容包括：

(1)岩性及地层解译。解译的标本有色调、地貌、水系、植被与土地利用特点等。

(2)构造的解译。在遥感图像上识别、勾绘和研究各种地质构造形迹的形态、产状、分布规律、组合关系及其成因联系等。

(3)矿产解译及成矿远景分析。这是一项复杂的综合性解译工作。通常在大比例尺图像上，有的可以直接判别原生矿体露头、铁帽和采矿遗迹。但大多数情况下是利用多波段遥感图像(特别是红外航空遥感图像)的解译与成矿相关的岩石、地层、构造以及围岩蚀变带等地质体。除目视解译外，还经常运用图像处理技术获取区域矿产信息。

成矿远景分析工作是以成矿理论为指导，在矿产解译基础上，利用计算机将矿产解译成果与地球物理勘探、地球化学勘查资料进行综合处理，从而圈定成矿远景区，提出预测区和勘探靶区。利用遥感图像解译矿产已成为一种重要的找矿手段。

主要资料就是遥感图像——胶片和照片。对图像解译是阅读遥感资料的基本功。实践中阅读图片时，往往对照地面已开展的地质工作认识成果，可对遥感图像有更深入的解读。

Answer 2