- 宋利虎;
陷落柱是影响煤矿安全生产的主要地质灾害因素之一，是煤矿安全生产的重点探测对象。三维地震是探查陷落柱等地质异常体的有效手段，为了提高陷落柱的解释精度，本文将地震混沌属性引入陷落柱精细解释中。首先通过正演模拟总结了陷落柱的地震地质特征，然后从原理上分析了混沌属性解释陷落柱的可行性，地震混沌属性是构造属性的一种，能够突出地震杂乱反射相，使得陷落柱等异常体被加强，易于识别。再以山西XY矿为例，对比分析了实际揭露的陷落柱在地震时间剖面、混沌属性剖面、沿层瞬时属性切片和层间属性上的反映特征，认为混沌层间属性能够很好地刻画陷落柱的发育边界。应用结果表明，综合分析地震混沌属性剖面和层间属性，有助于提高陷落柱的精细解释能力，为利用地震资料进行陷落柱探查提供一定的帮助。
2022年04期 v.19 419-425页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K] - 陈迪;李赛龙;闫海涛;张超;杨永龙;
滑坡是工程施工中常见的地质灾害，发生频率高、危害大，严重制约施工进度，威胁施工安全，因此准确地查明滑坡影响范围和滑动面埋深对滑坡治理和路基施工具有重大意义。为了对滑坡体进行准确的刻画和分析，避免单一物探方法的多解性及局限性问题，本文结合了微动勘探和瞬变电磁法，对滑坡体进行探测，通过两种方法的对比分析并结合既有钻孔资料，详细刻画了岩土分界及滑坡体的走向、埋深，为滑坡治理和路基施工提供了有效的物理依据。同时，为了消除微动数据频散分析中线性混叠的影响，突出微动数据中有效信息的能量，首次在滑坡探测中利用波长域扫描的滤波方法消除线性混叠的影响，效果良好。实验证明：瞬变电磁法反映地下介质电磁差异，微动反映地下介质的横波速度差异，两者的联合探测可有效地刻画滑坡体的走向及分布，为滑坡治理和路基施工提供良好的地球物理支持。
2022年04期 v.19 426-432页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K] - 孟小杰;孙文斌;肖磉;
为防治转龙湾煤矿Ⅱ-3煤层开采发生矿井水害，采用高密度直流电法和瞬变电磁法综合探测煤矿富水区，能弥补高密度直流电法探深浅、瞬变电磁法存在浅层盲区的不足，同时兼顾浅部和深部的富水区勘探要求。首先通过两种物探数据的反演对比，得到研究区内L1、L2、L3三条高密度测线位置200 m以浅不同深度电性分布特征，结果基本一致，降低了物探解释多解性。然后据此对全区进行物探综合解释，发现Ⅱ-3煤层顶、底板存在多处与围岩有明显电性差异的相对低阻异常区域，结合地质和钻孔资料，将其推测为砂岩富水地段，其低阻成因很可能是砂岩裂隙含水所致，而富水区的高阻特征则很可能是砂岩弱含水和不含水的反映。最后基于以上电性特征，在研究区内成功圈定出7处富水区域，结合水文资料，认为其中4处富水区表现为中等富水性，其他3处表现为弱富水性，这些富水区的分布受层内断层所控制。本次研究对矿区煤层的顺利开采有重要的指导意义。本次研究对矿区煤层的顺利开采有重要的指导意义。
2022年04期 v.19 433-442页 [查看摘要][在线阅读][下载 1939K] - 胡俊杰;徐洪苗;王鹏;段春龙;
在众多三维建模软件中，基于Golden Software公司研发的Voxler三维建模软件可快速、有效地实现地球物理数据成果的三维可视化。本文简要介绍了跨孔电磁波CT在安徽某特大桥桥基础岩溶勘察中的应用，以探测成果为基础，通过Voxler软件，构建出地下岩溶的三维模型，准确地刻画出测区内岩溶的空间分布特征及形态大小。根据本次跨孔电磁波CT探测成果，围岩的吸收系数(β)介于0～3 dB/m,岩溶发育区的吸收系数(β)介于4.5～6 dB/m,呈高吸收异常反映；利用三维建模软件，以不同方式直观地展示出岩溶异常的空间形态，同时以吸收系数β=4.5 dB/m构建等值面图，清晰地展示出岩溶在地下空间的整体轮廓及连通情况，明确了岩溶对拟建桥基础的影响范围，为后期工程优化设计、施工提供了可靠的地质依据。通过本文分析可知，地球物理探测成果基于三维可视化技术具有直观呈现异常体在地下空间的三维展布情况，能够实现多方位、多角度的异常分析与解译，弥补了二维剖面所展示成果信息的局限性和不足。
2022年04期 v.19 443-449页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K] - 朱飞飞;
灰岩地区岩溶地质的发育情况直接影响到铁路桥梁的设计施工，在岩溶发育区域，桥基础通常采用复杂的超长柱桩方式，并且为了降低施工风险，增强施工可控性，常采用框构桥加注浆的方案，因此注浆加固效果的检测评估就显得尤为重要。目前注浆效果检测评估主要以地面物探和钻探相结合的手段为主，但是在特殊的大深度岩溶发育区，该手段很难达到检测要求。本文针对大深度岩溶的发育问题，首先分析了岩溶区域的地球物理特征，并结合某铁路桥梁施工中的实例，制定高密度电法、地震CT(Computed Tomography)法的地井联合物探检测方案，结合钻孔取芯和压水试验进行分析、验证。结果表明，地井联合的检测方案可精细、准确、高效地检测注浆加固效果，对同类型岩溶注浆加固检测工作具有借鉴意义。
2022年04期 v.19 450-458页 [查看摘要][在线阅读][下载 3028K] - 蔡有良;吴文贤;彭清华;李怀远;
萤石矿老旧采空区是矿石资源二次开发利用过程中常见的不良地质体，物探是采空区勘查的重要手段，等值反磁通瞬变电磁法和微动勘探在采空区的勘察中应用广泛。本文通过等值反磁通瞬变电磁法和微动勘探两种方法在内蒙古某萤石矿采空区进行探测，结合已知矿体分布情况，建立了研究区200 m以浅的电性结构，划分了采空区顶板、底板和边界范围，推断了采空区的空间展布情况，为矿区现有萤石矿储量计算及资源二次开发利用提供了参考依据。两种方法推测结论基本一致，采空区和断裂异常反映略有不同，钻孔验证结果表明，等值反磁通瞬变电磁法及微动勘探两种方法均能反映采空区形态、厚度、埋深等空间分布特征，为采空区边界的详细划定提供依据。等值反磁通瞬变电磁法仪器轻便，采集时间短，受地形限制小，大大提高了野外的施工效率，是采空区勘查中物探首选方法；不足之处是微动勘探在草原、戈壁等相对震源较少区采集数据较慢。
2022年04期 v.19 459-465页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K]
- 赵爽;李曙光;林正良;
页岩气是人工改造气藏，好的压裂改造效果是页岩气井获得高产的关键，通过地球物理方法对页岩储层参数进行预测，判断页岩是否为工程“甜点”,是页岩气地球物理研究的重要内容。以地震弹性参数反演为基础，引入E/λ脆性系数表征页岩脆性，利用改进的CPS模型计算页岩正常压实趋势提高地层压力预测精度，基于线性滑动理论地应力预测技术确定地应力方向及水平应力差率，实现页岩储层的脆性、地层压力、地应力预测，形成页岩气工程“甜点”地球物理预测技术系列。在川南深层龙马溪组进行优质岩页工程“甜点”地球物理预测应用，表明脆性较高、地层压力系数高、水平应力变化率小的区域为页岩气工程“甜点”,是压裂改造易于压开、易于形成复杂缝网的优势储层。页岩的工程“甜点”地球物理预测为页岩气的地质—工程一体化研究提供了重要参数，支撑页岩气的综合评价、水平井部署、压裂设计，是页岩气高质量勘探及高效开发的保障。
2022年04期 v.19 466-473页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K] - 段书新;师钦俊;陈聪;汪硕;
为探究广域电磁法在砂岩型铀矿勘查中的应用效果，选择在松辽盆地宝龙山和克东地区开展广域电磁法与AMT及CSAMT的对比试验。从采集频率、视电阻率曲线、反演电阻率断面三个角度对上述方法进行了对比，认为：WFEM可供选择的有效采集频率更低，频点密度与AMT及CSAMT相当或更密；三种方法在同测点上的视电阻率曲线基本一致，但WFEM最低有效频率较AMT及CSAMT更低，视电阻率质量更高；同剖面、同反演参数的电阻率断面上，WFEM反演电阻率断面在水平成层性及垂向分层能力方面略优于AMT及CSAMT,探深能力比AMT及CSAMT方法强。利用WFEM方法识别了松辽盆地两个试验区的地层结构，且与钻孔揭露情况吻合较好，表明WFEM方法在砂岩型铀矿成矿环境探测中具有一定的应用效果，有必要开展进一步的方法试验工作。
2022年04期 v.19 474-482页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K] - 王智瑞;
深度域层速度场参数是孔隙压力预测方法中最为重要的参数之一，但由于层析成像建模方法受地震资料品质的依赖程度较高，针对复杂构造地层或薄层目标地层，常规层析成像方法的模型建立精度难以得到保障，进而影响孔隙压力预测的精度。针对上述问题，本文提出一种基于小尺度网格层析成像的速度场建立方法，该方法对泥岩欠压实地层目标域构造进行网格剖分，通过解析共偏移距域道集的剩余曲率为自变量的三维矩阵方程以得到每个剖分网格点的剩余速度校正量，进而利用剩余速度校正量进行模型更新迭代，以提高速度场及孔隙压力预测的精度。剩余速度场的分辨率及精度由网格步长大小决定，减小网格步长间距能够提高剩余速度场模型建立的精度及分辨率，但会大幅降低建模效率。运用该方法对泥岩欠压实地层广泛发育的渤海A油田进行了方法测试，由实际资料测试结果分析可知，与常规方法相比，利用小尺度网格层析速度反演方法建立的速度场，能够大幅提高速度场建模的分辨率及精度，进而提高孔隙压力预测的精度，该方法有望在实际生产当中得到广泛的应用。
2022年04期 v.19 483-489页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K] - 杨登锋;吴静;白海军;
均方根振幅和峰值频率两种地震属性被广泛地应用于薄层识别。由于实际地震资料中通常存在噪声干扰，会影响均方根振幅和峰值频率识别薄层的稳定性。另外，受地震采集、处理等因素影响，导致地震振幅能量不均衡，降低了均方根振幅识别薄层的可靠性。为了提高利用地震属性识别薄层的稳定性和可靠性，提出利用质心频率属性识别薄层。首先，通过正演模型测试质心频率识别薄层的可行性。然后，利用含随机噪声的合成地震记录对比分析均方根振幅、峰值频率和质心频率识别薄层的稳定性。其次，通过合成能量不均衡的地震记录，对比分析三种属性识别薄层的可靠性。模型测试证实：质心频率能够很好地反映薄层厚度变化，识别薄层是可行的；相比于均方根振幅和峰值频率，质心频率的稳定性更好、抗噪能力更强；且不受地震振幅能量影响，识别薄层可靠。最后，将质心频率应用到实际地震资料，结果进一步证实质心频率识别薄层是可行、有效的。
2022年04期 v.19 490-497页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K] - 李士涛;张笑;于宁;刘建为;王梦瑶;
常规的地震采集方法以炮点激发间隔足够时间以不产生炮点间能量重叠为原则，造成了施工时间较长，投入成本较大。在保证地震资料品质的前提下，为了降低勘探周期和成本，独立同步震源技术被引入，并在海洋地震采集领域得到了很好的应用。其采用独立震源船单独激发，海底节点持续记录方式进行海上地震资料采集。炮点激发的随机延迟时间与炮点空间分布的最小激发距离是ISS高效采集技术的关键因素，决定了后期的分离处理效果。在共检波点道集上，相邻炮记录被认为随机干扰，通过稀疏反演方法有效地将混叠数据进行分离。该方法为高效率、低成本的混合采集技术之一，比其他混合采集方法更为灵活和高效，在降低施工周期和成本的同时，也减少了海上作业的高风险性。本文还阐述了波场信号呈现技术，其推动了同步震源采集技术的又一次革新，利用震源延迟激发的周期性，在FK域频谱的差异将不同的波场分离，为今后的地震采集作业提供了指导。
2022年04期 v.19 498-504页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K]
- 齐永飞;段昌平;李国发;凌海;刘璞;陈新阳;聂明涛;
G3iHD仪器作为目前业界主流的有线地震采集系统之一，已经成功地应用到了中东地区的某动态滑扫高效采集项目，并获得了油公司的认可。在项目实施过程中，如何在高效采集过程中进行有效的质量控制，成为了一大难题。为了确保采集过程中地震数据的正确性，结合G3iHD仪器的特性，从处于生产一线的震源端，到仪器端，再到后方的质控部门(QC,Quality Control),通过对震源的极性和震源的各种属性值、仪器的排列参数和主机采集参数、震源的T-D规则、地震数据的转储和地震数据相关属性等多个方面的分析，进行多角度、全流程的质量控制。在该套质控流程下，项目人员能够在野外生产中较好地鉴别出废炮，及时地发现排列和参数错误，确保野外不出现质量事故，同时也能够保证QC在拷贝上交最终的地震数据时不会出现丢炮和错炮的现象，确保数据完整性，在一定程度上提高了野外生产效率，极大地助力了项目生产。
2022年04期 v.19 525-535页 [查看摘要][在线阅读][下载 2453K] - 冼锦炽;蔡红柱;熊咏春;何子昂;胡祥云;
随着地下空间开发利用逐渐兴起，地面拖曳式瞬变电磁方法由于其较高的勘探效率和可观的探测能力，在浅地表地球物理探测领域得到了大量的推广应用。拖曳式瞬变电磁方法可以在大区域范围内完成连续高密度的观测并产生大量的数据，这也为数据处理与解释提出了挑战。传统反演方法反演速度较慢，且对初始模型依赖性较强，很难满足拖曳式瞬变电磁大规模数据的处理要求。为了配合高效的采集手段，本文基于数据驱动的深度学习技术开发了适用于地面拖曳式瞬变电磁装置的反演成像方法。通过B样条插值方式获得层状模型训练集，设计了卷积神经网络与长短期记忆神经网络组合的结构，再使用合成数据对网络进行训练，最后实现对模型的预测。本文通过对合成数据集的测试与分析，验证了反演算法的鲁棒性与稳定性。理论模型测试结果表明，所开发的算法在保证反演精度的同时，反演速度相较于传统反演具备较大优势，在地下电阻率实时成像和大规模电磁法数据处理中拥有较为广阔的应用前景。
2022年04期 v.19 536-545页 [查看摘要][在线阅读][下载 1315K] - 杨明豫;杜劲松;王震;袁常青;胡正旺;
独立成分分析方法(ICA)通过求解观测信号中源信号统计独立性最大的最优化问题对观测信号进行分解，得到相互独立的信号分量即独立成分。这种利用统计学原理的信号分解方法在静态和时变重磁数据处理中具有广泛的应用前景，前人利用相邻剖面法构建ICA算法所需的多道输入信号并对重磁异常数据进行分解，得到了较优的位场分解结果。本文在前人的研究基础上，首先提出了利用相空间重构法与空间延拓方法构建ICA多道输入数据；其次，分别使用相邻剖面法、相空间重构法与空间延拓法对仿真的重、磁异常数据进行分解，对比分析了三种方法在异常分离中的应用效果，结果表明空间延拓法能够更加有效地对局部场与区域场进行分离；最后，将基于空间延拓的ICA方法应用于克拉玛依后山地区的重磁异常数据，结果显示ICA分解具有一定的模态混叠效应，因此在其基础上再进行匹配滤波，相比于直接的匹配滤波，联合方法计算结果的边界效应更弱，并且分离得到的局部重磁异常与地质构造之间的对应关系更加清晰。
2022年04期 v.19 546-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 3486K] - 刘灵;刘道理;朱焱辉;杨学奇;张星宇;杨登锋;
珠江口盆地东沙隆起地区碳酸盐岩发育广泛，具有广阔的勘探前景，但碳酸盐岩地层内部结构复杂，非均质性非常强，速度横向变化非常大，地震速度和常规反演无法准确刻画碳酸盐岩层的速度变化，导致碳酸盐岩底部深度预测误差巨大，严重制约了碳酸盐岩储层预测及下覆构造的落实。为了建立准确的碳酸盐岩速度模型，提出了相控速度建模的方法，综合利用地震、测井、属性、沉积相等信息，通过属性优选和多属性融合神经网络聚类分析得到5种相分类和相控速度，利用相控速度作为低频模型约束反演，最终得到了高精度的相控反演速度，利用该速度进行时深转换后盲井A3井碳酸盐岩底部的深度预测误差由68 m降低到3 m,有力验证了相控速度建模方法的准确性和有效性。
2022年04期 v.19 558-565页 [查看摘要][在线阅读][下载 1724K] - 王琪琪;马涛;王红兵;谭鑫;高鑫;汪强强;
在实际勘探中，浅部三维电性不均匀体的存在会导致大地电磁响应发生畸变，使阻抗张量偏离真实区域阻抗，影响后续反演和解释工作。本文主要利用1D(One-dimensional)区域构造中静态因子的统计学性质对多测点多频点畸变校正方法进行了改进。首先通过粒子群全局优化算法得到GB(Groom-Bailey, GB)分解参数中确定参数的全局最优解空间，将其作为高斯牛顿法的初值来进行局部优化，然后通过ssq(the Sum of the Squared Elements, SSQ)旋转不变量的统计特性得到不确定参数，最后利用正演模型验证了该算法的有效性。结果表明：该方法结合了粒子群算法和高斯牛顿法，避免结果陷入局部最优，通过正演模型发现不确定参数随测点位置呈“正态分布”,在异常体中心位置取最大，并且不确定参数可以指示静态效应的影响频段。同时静态校正后视电阻率和相位曲线与未受畸变影响的数据具有较高的重合度，说明该方法很好地消除了1D区域构造中多个浅部异常体的影响，恢复了原始区域阻抗信息。
2022年04期 v.19 566-573页 [查看摘要][在线阅读][下载 1262K] - 王天文;
我国北斗卫星导航系统(BDS)已经全面建成并向全球提供公开服务，不过单系统定位受区域信号及卫星数量影响，存在整周模糊度固定速度慢与定位精度不稳定等问题，针对这一情况，提出了基于BDS/GPS组合系统定位方式，增加观测卫星数量，提升模糊度固定效率与定位精度。通过实测数据，对BDS、GPS单系统以及BDS/GPS组合系统的定位精度与模糊度固定效率进行对比分析，结果表明，BDS、GPS单系统以及GPS/BDS组合系统定位精度均能达到cm级，不过BDS/GPS组合系统与BDS单系统相对比，能够显著提升定位结果精度以及模糊度固定成功率，短基线水平方向提升效果最大约50%,垂直方向上的精度提升效果最大约40%,长基线垂直方向精度提升效果约26%,组合定位结果优势明显。
2022年04期 v.19 574-584页 [查看摘要][在线阅读][下载 1918K] 下载本期数据