- 高小伟;李雄伟;庞少东;胡正旺;
煤矿地层的富水性探测对于煤矿的防水与治水工作至关重要。张家峁煤矿现阶段主采2~(-2)煤层，面临上部基岩风化含水层和工作面前方火烧岩涌水的水害风险。鉴于瞬变电磁法对富水区、采空区、含水构造等高导异常体的高灵敏度等优势，本研究采用地面瞬变电磁法对该煤田西部特定区域2~(-2)煤层上覆的基岩、风化带、第四系岩层以及烧变岩的富水性进行探测，在四个地层分别探查出低阻异常区6处、9处、9处和2处，并结合钻孔、地层、水文、地形和磁法探测成果等多元资料以及低阻异常区的可靠性，对低阻异常区的成因分别进行了综合分析，这可为该区域煤层开采防水与治水工作的规划与执行提供科学依据。同时，本研究也可为瞬变电磁法在其它地区地层富水性探测中的应用提供一套全面的数据采集、处理、反演以及分析与解释的参考与借鉴资料，以推动该技术在煤矿地层探测领域的进一步发展与应用。
2024年04期 v.21 555-568页 [查看摘要][在线阅读][下载 5656K] - 陈小华;曹兰杰;熊春宝;汪金花;
海底管线的悬空状态关系到海管的安全运营，是海管勘察的关注重点之一。为了准确探测海管的悬空状态，以渤海海域两条海管的悬空段为研究对象，开展了多波束测深和侧扫声呐的数据采集和处理，对比了两种方法探测管线与历史资料的水平距离、悬空长度以及悬空高度的差异。研究结果显示：非沟内悬空管线探测时，多波束所测数据与历史资料水平距离为0.12～0.67 m,侧扫声呐为0.39～1.16 m,两种方法所得悬空长度的差值为0.19～0.67 m,最大悬空高度的差值为0.09～0.14 m;沟内悬空管线探测时，多波束所测数据与历史资料水平距离为0.24～0.79 m,侧扫声呐为0.71～2.52 m,两种方法所得悬空长度的差值为0.35～0.92 m,最大悬空高度的差值为0.07～0.13 m。实验表明：两种方法均能有效识别悬空管线，但是针对非沟内悬空管线两侧有冲刷或沟内悬空情况下，特别是针对海况较差时，多波束精度显著高于侧扫声呐。建议根据项目要求，在条件允许情况下组合使用两种方法。
2024年04期 v.21 569-577页 [查看摘要][在线阅读][下载 1743K] - 晏雁;
微动勘探技术凭借其无需人工激发震源、出色的抗干扰能力、高分辨率以及便捷环保等诸多优势，在面临复杂物探环境，特别是附近干扰强烈或不允许破坏的场地条件下应用广泛。本文以山西高阳煤矿采空区探测为例，开展了微动在煤矿隐蔽致灾地质因素探测中的应用研究，采用线性台阵进行微动数据采集，利用骄佳面波处理软件提取微动频散曲线，进而反演得到横波速度剖面，识别异常16处；结合16处异常，分别对采空区、陷落柱、断裂带等隐蔽致灾地质因素的波速特征进行分析，认为线性台阵微动方法在该矿区识别以上隐蔽致灾地质因素方面具有较好的应用效果。
2024年04期 v.21 578-586页 [查看摘要][在线阅读][下载 4925K] - 崔迎龙;卢克鹏;
瞬变电磁法采用电磁感应原理，可以有效的进行地层划分，并推断单一剖面的煤矿采空影响区的分布位置、埋藏深度及纵向厚度，可以达到传统意义上的纵向二维(2 Dimensional, 2D)勘探效果。本文是在大量收集勘探区基础地质资料的基础上，结合勘探区内采空区的特点及其围岩的地球物理特征，通过对传统意义上的实测剖面数据进行处理、反演，不仅绘制出各剖面视电阻率反演拟断面图，达到传统意义上的纵向二维(2D)勘探效果；还通过GeoIPAS软件将反演数据重新整合处理，绘制不同标高的视电阻率反演平面等值线图，可以达到软件构建的横向二维(2D)勘探效果；并根据横向、纵向二维(2D)勘探成果绘制三维立体图，通过立体三维(3 Dimensional, 3D)勘探效果进行更直观的解译分析。最后综合剖面断面图、平面等值线图及三维立体图，绘制综合解译成果图，划分煤矿采空影响区的平面异常，圈定异常位置及分布范围。所圈定的两处平面异常进行了钻探验证，验证结果与瞬变电磁法推断解译结果吻合度较高。这说明本文研究成果对提高瞬变电磁法在煤矿采空区探测精度上具有实际应用价值。
2024年04期 v.21 587-596页 [查看摘要][在线阅读][下载 3426K] - 曹鹏涛;裴洪军;周鹏;韦义师;张家声;
近年来在城市地下空间开发利用过程中，如何克服常规地球物理探测方法在场地条件受限与强干扰情况下，勘查与探测效果较差的难题。微动H/V谱比探测方法具有场地适应能力强、抗干扰、施工快捷方便的优点，是一种城市地球物探测方法补充手段。为了探索该方法在城市浅层地质勘查与地下异常体探测中的有效性及其特性，本文开展了地下不同岩土层结构以及地下异常体的H/V谱比法正演模拟，分析总结了不同岩土层结构中地下异常体的H/V谱比变化规律。在正演模拟的基础上，通过实测微动H/V谱比法物探成果与地质资料验证对比，说明了微动H/V谱比法在城市浅层地质勘查与探测中具有一定的勘查效果，尤其对地下土层中空洞、孤石、疏松体、富水区域等地下病害体具有较强的识别能力，为城市强背景噪声环境下浅层地质勘查与地下病害体探测提供了一种快速、准确的补充解决方案。
2024年04期 v.21 597-610页 [查看摘要][在线阅读][下载 3151K]
- 王家俊;杨炳南;朱大伟;韩姚飞;张德实;
黔西南地区是我国重要的卡林型金矿分布区，区内台地和盆地沉积格局交替频繁，金矿成矿主要受褶皱和断裂构造控制，查明该区地层分布及构造展布特征对于该区金矿找矿具有重要意义。本文以黔西南金矿区为研究靶区，分别进行了音频大地电磁法(Audio Magnetotelluric Method, AMT)在台地相、盆地相不同模式的正反演计算，基于优选的反演模式在区内实地开展了音频大地电磁法的应用研究，取得主要结果与认识：(1)台地相区地层电性差异明显，基于TE&TM联合反演模式的AMT能有效区分地层、查明断裂构造空间展布特征；(2)受上部厚低阻层影响，AMT在盆地相区地层区分性弱，基于TM反演模式的AMT能清晰反映褶皱、断裂构造空间展布特征；(3)黔西南金矿区域地质条件复杂，因地制宜的优选AMT反演模式是实现该区地电结构精细刻画的关键。研究成果与区内实测断层、钻探工程等验证结果吻合较好，充分体现了AMT在该区查明地层分布及构造展布特征的有效性；另一方面进一步明确了黔西南金矿区域台地相、盆地相AMT反演模式，对后人利用AMT在该区及相近地区实现金矿找矿突破具有重要的参考价值。
2024年04期 v.21 611-620页 [查看摘要][在线阅读][下载 4361K] - 陈玲玉;解建建;刘恋;
晋祠泉具有重要的人文及社会价值，晋祠泉复流对山西省生态文明建设意义重大。通过地表水源置换地下水，在适宜地点修坝蓄水，抬升水位，可加大晋祠泉域入渗补给，促进晋祠泉早日复流。结合前期地质调查结果，在主要渗漏段布设4条高密度电法ERT(Electricity Resistivity Tomography)测线，在研究主要渗漏段的分布特征、渗漏性能及工程适宜性等方面均取得了一系列成果与认识，为开展地表水补给地下水工程选址提供了科学依据。结合数值模拟结果，认为龙尾头L2测线处，即古交市与娄烦县交界，靠近龙尾头村处地层具有良好的垂向及侧向渗透性，且该处地势开阔，地形条件良好，是较适宜的建坝地点。
2024年04期 v.21 621-627页 [查看摘要][在线阅读][下载 1885K] - 王维强;孙双振;
赣南地区地热资源丰富，但对地热资源的开发与利用程度较低，主要是缺乏对地壳深部地热地质体结构特征的研究。本次研究在前人研究基础上，通过大地电磁等地球物理工作对研究区深部结构特征进行研究，建立地热成因机制。以赣南花岗岩地质体为研究对象，使用宽频大地电磁探测法，利用大地电磁测深多测点-多频点阻抗张量成像技术，通过共轭阻抗法分解出电性主轴统计玫瑰图、测点分布云图进行大地线性构造识别，并使用精细二维反演技术推测地质结构特征，对地热异常体进行成像，开展宁都县小布镇地下热水运移机理研究并提供地热钻孔井位。得出结论为，研究区随测点、频点变化的区域电性主轴方位呈线性规律分布，因此存在较为明显的线性构造，且大地构造二维性强，适宜二维反演；确定了目标靶区的热水运移机理为高热流与高产热花岗岩体的多级次断裂控热导水，确定了两条主要控热控水断裂F6、F7;在控热控水断裂处提供900 m钻孔靶位，经打井论证，成功打出热水。
2024年04期 v.21 628-635页 [查看摘要][在线阅读][下载 2243K] - 何清立;蒙凯;
本文对东北平原地区某城市下辖206个村屯集中式城乡供水工程进行前期地下水探查工作，主要目的是了解和掌握区域范围内地下含水层分布情况，寻找地下水赋存层位大致深度和分布规律，并对富水性进行分析和验证，为后期钻探和布井工作提供技术指导。本次研究主要利用激电测深方法技术，通过数据采集及成果解译，最终将工作区地层划分出3类含水层，由上至下依次为冲积砂潜水含水层、中细砂潜水含水层以及砂砾岩承压含水层，其中潜水含水层在地表以下30 m深度范围内，承压含水层在地下深部70 m以下，同时展示了不同含水层在探查范围内顶板埋深的分布情况。通过对地层富水性分析，全区85%平面范围内富水性表现强富水-中等富水，15%平面范围富水性表现弱富水性。最终通过钻孔对解译推断结论进行验证，结果基本吻合，证明了激电测深法在该地区地层找水方面的适用性。
2024年04期 v.21 636-644页 [查看摘要][在线阅读][下载 2898K] - 袁悦;
西湖凹陷QY-HY地区花港组浅层H2时期发育浅水三角洲沉积背景，河道砂体薄、期次多且河道变化快，传统方法难以准确识别河道展布，本文创新性应用分频CMY (Cyan-Megenta-Yellow)融合方法对地震数据体进行全频段扫描，针对目的层砂体响应特征对原始地震资料进行有效整合优化，在此基础上基于等时地层格架约束对H2层段开展地震沉积学研究，刻画H2层段河道及对河道沉积演化进行分析。最终，在H2底部识别3条河道，在H2顶部识别出8条以上河道，且河道规模长度等都有所变化。研究表明：H2时期整体为水进特征，发育自西向东河道，早期单河道规模大，河道分支少，晚期由于水面上升，单河道规模减小，河道分支增加。采用分频CMY融合方法优化的地震沉积学在刻画小规模河道及沉积演化方面具有一定可行性。
2024年04期 v.21 645-653页 [查看摘要][在线阅读][下载 4519K] - 吴建发;黄浩勇;徐尔斯;陈丽清;杨扬;陈珂;陈马林;李宁;
为满足我国高效低成本开发页岩气资源的战略需求，本文基于井地电磁监测理论，通过构建多组页岩气储层动用模型，采用有限单元法计算并分析了不同模型下地表电位异常分布特征，数值实验结果表明：(1)地表最大电位异常中心不与低阻体中心地表投影位置一一对应；(2)随着埋深加大，异常等值线发生变化，测区内低值带也发生变化，异常幅值整体逐渐减小；(3)不同电性特征的低阻体进入储层后引起地表电位异常响应特征不同，低阻体相对背景电阻率越小，地表异常幅值越高，对于电磁监测越有利；(4)地表电位异常特征受低阻体规模和位置变化影响显著，当低阻体规模较小时，异常等值线近似圆形，随着低阻体规模变大，电位异常幅值越高，等值线形态也发生变化。本文通过分析页岩气储层井地电磁监测地表纯电位异常分布特征，在一定程度上验证了井地电磁监测页岩气储层动用方法的可行性，为我国页岩气储层动用监测提供理论支撑。
2024年04期 v.21 654-662页 [查看摘要][在线阅读][下载 8305K] - 王鹏;龚伟;吴金才;聂可可;
顺北油气田是断裂控制的断控油气田，其中不少断层发育有分支断裂。分支断裂在常规地震资料上难以发现，属于断距小或者说是比较隐蔽的断裂。因这些断裂带形态与分布不清，断控储集体特征也不清楚，从而使得储层预测与目标优选困难。如何对这类断裂开展识别和描述，进而开展储层预测和目标评价，本次研究尝试从多种方法的组合使用入手，通过反复试验发现，把时频谱蓝化提高地震分辨率处理与方向性边界保持断层增强处理组合使用，能有效提高地震资料分支断裂的识别能力；把梯度结构张量断裂检测处理与最大似然属性断裂检测处理组合使用能很好地对分支断裂进行描述与刻画；把结构张量属性分析与缝洞增强处理组合使用能很好地对洞穴型储层进行有效刻画；GST(Gradient Structural Tensor)相干属性与不连续性属性联合使用实现了对孔洞型储层的预测；体曲率+最大似然属性组合使用实现了对裂缝型储层预测与描述；在不同类型储层预测基础上，通过不同类型储层的叠合得到的总储层预测。
2024年04期 v.21 663-671页 [查看摘要][在线阅读][下载 3290K]
- 苗清;贺洪举;齐宝权;张文艺;何丽;罗宁;张树东;黄宏;赵娜;幸奠琼;赵广平;
蓬莱含气区灯影组为四川盆地重要产能接替区，井深在6 000～9 000 m之间，属于超深层古岩溶缝洞性储层，储层储集空间类型多样，镜下见缝洞多被沥青、硅质等物质充填，受组构控制的粒间溶孔、粒内溶孔及不受组构控制的溶洞、溶缝、构造缝等发育，使得孔隙结构复杂，非均质性强，测井有效性识别存在较大难度。本文基于岩石物理实验对电阻率、声波时差、纵横波速度比等储层参数进行特殊矿物校正，通过刻度井对电成像拾取缝洞参数进行校正，最后基于测试资料，利用“一孔一包络一衰减一气测”构建了储层有效性综合评价指数，建立了储层有效性判别标准，有效储层判准率达95%以上，形成了超深层岩溶缝洞型储层有效性判别技术，可为该地区超深层测井解释提供技术保障。
2024年04期 v.21 672-680页 [查看摘要][在线阅读][下载 2355K] - 张剑;
可控震源宽频高效地震采集技术的推广应用大幅提升了资料品质，已成为解决复杂地质难题的勘探利器。与此同时，高效高密度的采集方式对野外地震采集质量监控提出了新的挑战，尤其是通讯条件不佳、震源数量较多、激发速度快的情况下，以往的单炮质量实时监控和评价以及基于地震仪器的可控震源振动状态监控方法已经无法满足当前地震采集质量监控的需求，无法及时全面地发现采集过程中质量不达标的情况。为此，研究了基于可控震源平板电脑的震源振动状态实时监控技术并进行了软件实现，将实时监控环节前移到震源车上，在可控震源扫描完成后及时进行可控震源状态的监控与评价，不受通讯条件及激发速度的影响；配套开发了可控震源振动状态监控软件模块，实现了野外平板电脑质控信息的统计分析与综合评价；最后，将软件应用到准噶尔盆地高效采集项目中，实现了可控震源振动状态100%的监控，取得了较好效果，确保可控震源高效地震采集质量。
2024年04期 v.21 681-690页 [查看摘要][在线阅读][下载 3155K] - 王东伟;王明明;洪鹏飞;
为增加坑道无线电波透视对煤层工作面内隐伏地质构造探测的准确性，研究电磁波在煤层中传播时的相位响应特征，本文采用基于均匀网格剖分方法的电磁波时域有限差分法，对电磁波传播进行数值模拟，建立煤层工作面内节理和陷落柱2种异常模型，分别研究了2种异常模型下巷道内各个接收点的相位差，并对2种异常模型分别进行了层析成像。模拟结果表明，当没有异常体时，电磁波在煤层内的相位差均匀发生变化，相位差斜率不变。当存在异常体时，巷道内接收点与发射点之间的相位差发生不均匀变化，相位差斜率变化较大。在回风巷10号点发射电磁波时，节理模型进风巷10号点的相位差为11.00 rad,陷落柱模型进风巷10号点的相位差为19.40 rad,说明电磁波的透射路径和异常体的形态影响了接收点的相位差。对2种异常模型相位常数模拟结果进行反演，反演推测位置与初始模型位置基本相符。结果表明，相位常数可以用来探测煤层中的隐伏地质构造。
2024年04期 v.21 691-699页 [查看摘要][在线阅读][下载 1912K] - 赵才;程忠;杨晓坤;张军;张雷;张向文;
为解决新建隧道的含水率高，导致地质雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)信号能量衰减严重，无法检测到脱空病害区域的问题。首先，通过正演实验模拟不同含水率条件下的地质雷达信号响应。随后，在实际工程中设置验证实验，采集地质雷达数据并分析其特征。特别关注钢筋网对信号的影响，并根据实验结果提出针对性的解决方案。最后，比较不同龄期条件下地质雷达图谱特征，确定最佳检测时机。实验结果显示，高含水率和钢筋网的存在显著影响地质雷达信号特征。在低含水率条件下，地质雷达图谱特征更为明显，有利于脱空病害的准确检测。新建隧道素混凝土结构建议龄期120 d、钢筋混凝土结构龄期180 d后开展无损检测试验。本研究通过深入探究地质雷达信号在不同含水率条件下的响应特征，确定了最佳的检测时机和方法。针对高含水率和钢筋网对信号的干扰，提出了相应的解决方案，为隧道脱空病害的无损检测提供了重要技术支持。
2024年04期 v.21 700-712页 [查看摘要][在线阅读][下载 2788K] - 柴新朝;侯智超;王春洋;李亚军;
随着国内城市轨道交通行业的快速发展，地铁隧道病害问题也日益突出，现阶段隧道内探地雷达检测主要以人工或者综合检测车为主，人工数据稳定性差且生产效率低，综合检测车造价大，笨重。本文研发的探地雷达检测车采用模块化、小型化和轻量化设计，两人轻松搭建，可以有轨和无轨自由切换，双通道检测，工作效率高，安全性好，实际检测结果表明，采用检测车可以快速稳定地对地铁隧道壁后脱空进行识别，提高了检测效率和精度，较人工检测效率提升75%;同时提供三维激光扫描设备接口，可以一车两用，为后期与三维激光扫描的联合作业以及智能化检测打下基础。
2024年04期 v.21 713-721页 [查看摘要][在线阅读][下载 1988K] - 冯凡;苏荣华;刘劲松;张春贺;郭玉胜;范建国;王赟;
隐伏目标探测是军事防护的重点之一，但是难以借助常规的光学或图像技术实现。针对这一问题，本文首先回溯和总结地震定位技术的发展和应用，展示了地震方法在隐伏振动目标探测和定位上具有显著的优势；然后利用中国柴达木盆地西部采集的微地震资料，采用非线性定位法和双差法对微地震事件进行了定位。最终结果表明：1)与非线性定位方法相比，重定位的微震震源分布得更集中，震群之间的边界更清晰，与已知的断裂构造相符；2)重定位的误差降低了一个量级，绝大多数地震事件经过非线性定位后的水平和深度误差在1 000 m以内，而双差法的误差则控制在100 m以内。该实例证实了利用地震定位技术探测隐伏振动目标的可行性。
2024年04期 v.21 722-733页 [查看摘要][在线阅读][下载 4441K] - 卜凯旭;姚振岸;任望;李红星;王向腾;毕升博;陈振昊;
频散曲线拾取是面波勘探的关键环节，旨在通过频散曲线反演出地下横波速度结构。然而目前频散曲线拾取工作主要依靠人工拾取，耗时耗力。为此，本文通过将频散曲线拾取问题看成是图像分割问题，引入U-net网络，发展出一种频散曲线的自动拾取方法。该方法使用频散能量图并使其作为数据集，使用人工手动拾取的频散曲线作为标签集；通过卷积神经网络经由上采样、下采样和跳层链接等步骤学习图片特征，实现频散曲线的自动拾取。模型测试结果验证了利用U-net网络提取频散曲线的准确性。最后本文将训练好的网络模型应用于冰岛南部?lfusá河岸的Arnarb?li周边试验场地的实际数据频散曲线提取，并将提取结果与手动拾取的频散曲线进行对比。结果表明，利用U-net网络提取频散曲线预测速度快，预测512Wingdings 2MC@512Wingdings 2MC@3大小的图片耗时为96 ms,预测准确度高。
2024年04期 v.21 734-741页 [查看摘要][在线阅读][下载 2051K] 下载本期数据