- 肖家豪;马圣敏;丁亮清;黄文欢;伍亮;吴桐柏;程鹏;
河道排口是水体污染的直接源头,无人机、无人船等巡检影像中的排口检测需人工解译,存在效率低、精度不足等问题。为实现智能识别,本文对公开发布的河道排口影像数据集iS OOD(Images for Sewage Outfalls Objective Detection)进行重新分类和扩充,构建了包含12 658个排口样本的新数据集,并基于该数据集对比分析了Faster R-CNN(Faster Region-based Convolutional Neural Network)、SSDLite(Single Shot MultiB ox Detector Lite)、RTMDet-tiny(Real-time Tiny Models for Object Detection)、YOLOv5n(You Only Look Once version 5 nano)和YOLOv8n(You Only Look Once version 8 nano)5种深度学习模型的排口检测效果,为进一步提升模型性能,以YOLOv5n模型为基础,通过引入不同注意力机制对其进行了对比试验。试验结果表明,YOLOv5n模型的平均精度均值(mean Average Precision,mAP)可达87.80%,高于其他模型0.4%～11.7%,不同注意力机制对YOLOv5n模型平均精度均值的提升在-1.13%～1.52%,且引入高效多尺度注意力(Efficient Multi-Scale Attention,EMA)注意力机制后,可改善部分遮挡及小目标排口的检测效果,将模型mAP提升至89.32%。
2026年02期 v.23 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1966K] - 田涛;徐诚诚;高磊;杨超;
传统断层解释方法具有人为干预强、效率低等问题,随着人工智能技术的飞速发展,传统方法已无法满足油田的勘探、开发需求。为了突破这一瓶颈,创新性地提出了基于深度学习的断层自适应识别技术。该方法首先建立大量的断层模型作为训练数据集及验证数据集;其次,利用三维断层模型基于双通道U-Net结构对神经网络进行训练;最后,利用双通道U-Net神经网络开展断层的自动追踪、断面提取及断裂系统综合评价。实际应用表明,本方法在工区测试中具有显著优势,自动检测结果与人工解释结果基本一致,但该新方法对小断层的刻画更加精细,同时有效地解决了传统方法效率低下的问题。该技术的研发和推广应用将大幅提升油田断层解释的智能化水平,为智能化油田的建设提供有力支撑。
2026年02期 v.23 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K]
- 刘俊生;仇念广;焦文杰;于文博;李庆斌;
煤厚变化作为煤矿生产所面临的重要地质问题,精细、准确探查煤厚对于煤矿的安全高效生产有着重要意义。地震槽波利用其频散特性可有效预测回采工作面的煤厚,但其优缺点有待进一步明确。针对此问题,基于地震槽波频散理论,通过分析地震槽波频散曲线、槽波群速度随煤厚变化曲线,以及数值模拟分析槽波的地震记录波列特征和频散特征,研究了利用地震槽波速度预测回采工作面煤厚的可行性、优势与不足。结果表明:对于在埃里相群速度至围岩横波速度大小范围内地震槽波群速度,可有效预测煤厚;该方法的优势在于可较好地预测薄煤,并可利用槽波高速分布情况圈定薄煤区;不足之处在于当槽波群速度小于煤层横波速度时,较难有效地预测煤厚,精准预测厚煤难度偏大。通过在目标回采工作面的应用试验,准确预测了试验工作面的煤厚分布情况,0.5 m精度条件下的预测准确率为84.9%;精准圈定了煤厚小于1.5 m薄煤区,准确率可达82.7%;预测煤厚总体偏薄,厚煤点相对于薄煤点的偏薄程度更为严重;验证了利用地震槽波速度预测回采工作面煤厚的可行性与优劣。该研究进一步明确了地震槽波技术在煤厚预测中的适用性,为地震槽波速度预测煤厚提供了创新思路,对指导煤矿安全高效生产具有重要价值。
2026年02期 v.23 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 2691K] - 李悦;陈爱华;杨云飞;田银;黄兆辉;
浙东南地区以山地丘陵地貌为主,强降雨集中,是我国降雨型滑坡最频发的地区之一。金华市武义县G235新海线K946—K947段存在古滑坡现象,滑坡体主要为凝灰岩及其风化残留物形成的岩质山体滑坡,为了查明该古滑坡地下空间特征及其灾害隐患,采用高密度电法对滑坡区域进行探测,获得地下岩层电阻率特征。结合地质资料,研究分析水平和垂向上电性结构的变化,识别地下岩性和构造特征,确定出了滑坡体范围和规模,识别出了2个滑动面位置。研究认为滑坡体处于不稳定阶段,若持续雨水渗入,可能存在崩塌的风险,建议及时对滑坡采取防治措施,避免造成居民生命和财产损失。本研究表明,高密度电法在滑坡勘察中具有较好的应用效果,能够为后续滑坡的治理和稳定性评价提供可靠的依据。
2026年02期 v.23 28-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2409K] - 曾凯波;张红亮;袁峰;
喀斯特地区桥梁工程中,溶洞、暗河等岩溶发育影响桩基持力层连续性,造成承载力不确定、施工风险高、运营期沉降不均等问题。为精准查明岩溶空间分布,提出“多物探配合、先面后点、分级核实"的综合勘察思路,常规区以高密度电阻率法线—面连续扫描圈定异常,在重点桩段布置钻孔并开展跨孔电磁波层析成像,高分辨率刻画溶洞形态、顶板埋深与连通性;富水、淤泥覆盖区以瞬变电磁法为主、辅以高密度电阻率法提供浅层横向约束,绕开浅层屏蔽,识别低电阻充填体及深部通道。工程应用表明:常规区成功识别串珠式多层溶洞,层析成像结果与钻孔验证吻合;富水覆盖区准确锁定充填型岩溶异常区段,弥补电阻率法成像不足。通过多技术组合,实现了物探异常从“可疑”向“可用”转化,提高了小型与深部岩溶识别精度,为桩基优化布设、施工风险防控提供了可靠依据。
2026年02期 v.23 37-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1907K] - 刘志平;王振华;张远昊;
断裂构造是影响隧道工程安全、施工效率与长期稳定性的关键地质因素,为实现对隧道断裂高效、准确的识别和特征解译,解决单一物探方法探测隧道断裂构造的技术局限性,本文以某隧道断裂构造勘察工程为背景,综合运用音频大地电磁法(Audio Magnetotelluric Sounding,AMT)、声波测井(Acoustic Logging,AL)、井下声波电视(Bohole Televiewer,BHTV)3种物探方法对隧道断裂构造进行了探测。研究结果表明:在该隧道ATM剖面4 000～4 400 m位置出现明显向下延伸的中低阻异常,电阻率低于1 000Ω·m,推测该区域为断裂构造破碎带核心区域;在F2附近布置BKZK5钻孔,对钻孔进行AL探测,孔深275～287 m段的声波波速连续低于4 600 m/s,出现了波速异常,且此段孔深的岩芯破碎程度表明该断区域为断裂破碎段;根据BHTV解译,钻孔276～284 m段孔壁节理裂隙较发育,有56条节理,断裂构造破碎带优势节理走向有3组,即NWW走向(300°～318°)、NNW走向(340°～360°)、NE走向(30°～50°)。本次研究通过AMT、AL、BHTV的联合应用,实现了对隧址区断裂构造破碎带分布及特征的立体认识,为隧道详勘及施工提供了重要依据,实现了研究与工程实践的动态协同。
2026年02期 v.23 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 2010K] - 黄佳坤;
本文系统阐述了微动H/V(Horizontal to Vertical)谱比法的计算原理及其在岩土工程勘察中的应用。微动H/V谱比的本质为震动在不同岩土层结构中传播时垂直方向与水平方向的能量分配占比,通过5组实测微动信号的H/V谱比的结果分析,验证了H/V谱比法在岩土层探测领域的稳定性,即微动H/V谱比能够直接反映地下岩土层的结构变化。研究通过近似地质条件下的实例验证,建立了基岩埋深与H/V谱比最大峰值频率的拟合关系,拟合优度R~2均高于0.9,显著提升了土石分界面探测精度。结合H/V谱比剖面和速度剖面的联合解译,进一步提高了土石分界面探测结果的准确性。此外,在古城墙遗址探测中的应用案例表明,该方法对地下人工构筑物具有高灵敏度性,可有效识别地下构筑物及其背景地层。实践证实微动H/V谱比法具备现场操作简便、探测精度高、分辨率强等优势,为岩土工程勘察提供了高效、准确且对环境无干扰的技术手段,具有重要的推广价值。
2026年02期 v.23 54-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 4704K] - 潘峥;
采空区、裂隙发育区是煤矿主要的隐蔽致灾因素,准确查明其空间分布特征是保障煤矿安全、高效开采的前提条件。本文以内蒙古德隆煤矿采空区、裂隙发育区探测为例,采用等值反磁通瞬变电磁法与音频大地电磁测深法相结合的综合物探技术,有效克服了单一物探方法存在的技术局限性,并基于已知采空区的地球物理异常特征,建立了低阻异常识别标志。结果表明,等值反磁通瞬变电磁法受外界干扰较小,音频大地电磁测深法能更加准确地刻画浅部地层分界面起伏形态,对低阻异常均较为敏感。两种方法相互补充验证,能高效、准确地查明埋深200 m以内采空区、裂隙发育区的空间分布特征,物探成果与钻探验证结果相吻合,在本次隐蔽致灾因素探测中取得了较好的应用效果。
2026年02期 v.23 65-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2577K]
- 陈海宏;王兴会;石卓;
沙坪沟钼矿是安徽省目前发现的超大型斑岩型钼矿床。该地区以往的地球物理勘探工作以重力和磁法为主,但这些方法垂向分辨率较低。为查明矿区断裂发育特征与矿体分布范围,本次采用可控源音频大地电磁测深法(Controlled Sourse Audio-frequency Magnetotelluric,CSAMT)在矿区开展试验与研究。共布设4条测线,其中1条经过已知地质剖面,数据经预处理后,分别采用博斯蒂克反演、奥克姆反演和非线性共轭梯度反演3种方法进行反演计算,通过对比分析并结合已知断裂信息,最终选用博斯蒂克反演方法用于研究区的数据处理。4条测线的反演剖面显示,研究区内钼矿体呈相对高阻特征,结合已有地质、物探资料,共推断了9条断裂,初步圈定了矿体范围。结果表明,CSAMT方法在钼矿勘查中具有良好的应用效果。
2026年02期 v.23 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2297K] - 葛诚;李文庆;
沙溪斑岩铜矿位于长江中下游成矿带中段的庐枞矿集区,其铜矿化主要赋存于石英闪长斑岩中。故探测该区深部岩体空间展布,是当前深部找矿预测亟待解决的核心问题。前人基于重力、磁法及地震等资料,已初步厘清了区域构造特征,然而局部精细结构尚未得到充分刻画。本研究在已有工作基础上,布设了天然源地震(微动)剖面,揭示了研究区的深部速度结构,通过综合地质与地球物理信息,对主要岩性界面及隐伏岩体边界进行了推断解释。结果表明:龙头山岩体具有向东延伸至盆地内部的趋势;滁河断裂东侧分布有被覆盖的志留系地层与隐伏岩体;中沙溪西北部地表岩性为辉石闪长斑岩,其深部发育隐伏的低磁性石英闪长斑岩体;自中沙溪至龙头山区域,深部石英闪长斑岩沿因挤压作用而破碎的龙头山背斜北西翼断裂带侵入。基于本次圈定的浅部5个岩体,综合利用相关成果,可下一步扩大铜、金多金属矿床找矿远景的有利靶区。
2026年02期 v.23 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1911K] - 程东江;王汝杰;赵闯;曹瑞;倪进清;黄聿晓;
大金埠晶质石墨矿床赋存于古元古代荆山群陡崖组徐村石墨岩系段中,地表覆盖广泛,矿化信息微弱,为了评价激发极化法在平度大金埠浅覆盖区晶质石墨矿勘查中的实际应用效果,通过系统开展大功率激电中梯剖面测量与激电测深,确定异常下限η为8.60%,圈定11处激电异常。经钻探验证,在C11、C15、C4、C12和C108测线异常区共施工5个钻孔,均见工业矿体,累计揭露石墨矿体10个,矿体厚度2.05～54.45 m,固定碳平均品位2.54%～3.52%。激电异常与矿体在走向和倾向上吻合良好,异常强度η最高达22.45%,对应低阻特征显示典型的低阻高极化响应。结果表明,激发极化法能有效识别覆盖层下石墨矿引起的极化异常,勘查精度显著提高,为该区晶质石墨矿深部找矿提供了可靠的地球物理依据。
2026年02期 v.23 90-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 3156K] - 郝晋;赵伟锋;孙建宏;李添;王瑞鹏;杨舒为;谢吾;胡浩;
地热资源作为一种宝贵的绿色能源,具备显著的开发潜力。冀东地区的地热资源分布主要受断裂构造的控制,通过可控源音频大地电磁测深法对工作区进行系统勘查,以明确其构造特征性质及分布规律;通过对剖面数据进行处理,提取了各剖面在100 m、300 m、500 m深度的电阻率数值,并绘制了相应深度的电阻率平面等值线图,以此圈定低阻异常区在空间上的分布情况;结合断裂构造特征及低阻异常区的平面空间分布规律,成功圈定了地热资源赋存区域,并为钻孔布设提供了指导。钻探验证结果表明,地下热水资源受F2断层控制,与本研究的推断结果一致。综合分析表明,该技术方法具有可行性,找热成果显著,对冀东地区深部地热资源勘探具有积极的指导意义。
2026年02期 v.23 100-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2354K]
- 许超;张建清;陈江平;柳一鸣;严俊;李鹏;
针对复杂地质条件下的三维磁电阻率正演模拟问题,本文提出了一种基于树形网格(octree)离散优化的高效有限体积正演算法。该方法利用树形网格的自适应剖分特性,在目标区域(如界面处、电极周边)动态调整网格密度,在保证关键区域离散精度的同时,有效控制了网格总量和计算资源消耗,实现了起伏地形和复杂异常体的精确建模。数值模拟结果表明,与传统六面体网格相比,该算法在计算精度相近的情况下,可减少网格规模,提升计算效率,尤其适用于大尺度、复杂地质条件下的磁电阻率勘探数值模拟。本研究为高效、高精度的三维电磁正演提供了新的技术途径。
2026年02期 v.23 110-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2264K] - 赵朋朋;
针对微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)数字检波器在煤矿井下槽波探测领域实践不足的问题,本文开展系列试验以挖掘其应用潜力。研究采用“实验室模拟-地面试验-井下实测”的递进式方案:实验室阶段重点模拟槽波特性及加速度-速度转换过程;地面试验中,将自研MEMS地震仪与传统动圈检波器+数字地震仪进行对比,所有数据统一转换至速度域分析;井下阶段则开展实地数据采集,系统评估信噪比、相关性及反演效果。试验结果表明,MEMS地震仪接收速度信号时展现出显著优势:信噪比平均提升8.0 d B,与动圈检波器数据的相关性系数相比,提升了0.48～0.68;二者接收同一信号的频谱中,MEMS信号高出动圈检波器15Hz,且井下反演成像分辨率较动圈检波器提升了10%～15%,在部分复杂地质段的成像效果更优。综上所述,MEMS地震仪在煤矿井下槽波探测中具备良好的可行性,其在信噪比、数据相关性及特定场景成像方面的优势显著,应用前景广阔。
2026年02期 v.23 119-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 3118K] - 贾连凯;张卫卫;邱欣卫;张晓钊;彭霄云;朱雯婷;
深层致密砂岩油气储层作为珠江口盆地西江地区增储上产的关键领域,为解决其储层岩石物理规律复杂、有效储层预测难等问题,提出了一种基于岩石物理驱动的深层致密砂岩储盖叠前地震预测方法。首先,针对珠江口盆地番禺4洼的岩石物理特征,开展深层致密砂岩岩石物理建模研究与微观响应分析,分别优选了对储层和盖层敏感的弹性参数;其次,开展储层和盖层敏感参数直接表征的地震反射系数近似方程研究,并建立相应的反演目标函数;最后,利用贝叶斯反演框架开展深层致密砂岩储盖叠前地震预测方法研究,实现了番禺4洼有效储盖组合平面展布的定量预测。研究表明,高泊松阻抗、低孔隙度的钙质砂岩和薄层泥岩可以作为珠海、恩平组盖层,封堵一定厚度的油气,其平面展布范围决定了油气平面分布情况。因此,钙质砂岩和泥岩盖层与优质储层的叠合区为番禺4洼中深层勘探的有利区带,实钻井证实了预测方法的有效性及有利区带的可靠性。
2026年02期 v.23 131-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 2573K] - 徐佳敏;李振升;刘灵;张晓钊;彭霄云;
针对珠江口盆地A凹陷深层储层强非均质性、低井控密度及10 m级薄储层预测精度不足的技术难题,本文提出基于全波形反演(Full Waveform Inversion,FWI)速度场建模的叠前弹性参数反演方法。该方法首先通过岩石物理标定,建立纵波速度和纵波阻抗、横波阻抗的稳健线性关系,将高精度的FWI速度场转换为阻抗模型;进而基于克里金空间插值算法,利用测井数据构建三维残差校正场,优化阻抗模型,提升模型在井控区外的可靠性,以此优化后的模型作为低频背景约束开展叠前同时反演;最终采用分频融合策略,整合井插值模型、高精度模型和反演结果的优势频带,构建宽频带弹性参数体。实际资料应用效果表明,预测结果与钻井吻合度高达89%,纵向分辨率提升至9 m,能清晰刻画多套薄砂体的空间叠置关系与尖灭边界。此方法突破了井控稀疏区低频模型构建的瓶颈,为少井区复杂薄储层的可靠和精细预测提供了全新的技术思路。
2026年02期 v.23 142-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 5206K] - 张明强;孙雷鸣;焦叙明;王征;公绪飞;姚刚;李志娜;
为提高时空域三维波动方程有限差分计算效率,利用波前随传播时间逐步扩展且有限差分算子仅涉及计算点临近数个网格点波场值的特点,提出了基于动态扩展计算区域的三维波动方程有限差分计算方法。首先,抽取经过震源点的速度场垂直剖面,计算波场在两个垂直剖面中的走时表;然后,根据走时表确定传播时间范围内每个时间步长上波场覆盖的空间范围;最后,对时空域波场更新进行计算,在每个时间步长上仅在上述确定的动态计算区域内进行波场更新计算。结果表明,在典型含高速异常体条件下,该方法通过避免在波场尚未传播到达的区域内进行波场更新计算,直接减少了需进行波场更新的空间网格点数,减少的差分计算量超过40%、计算耗时节省超过30%,同时波场计算误差可控制在0.1%以下。该方法不对有限差分算子本身进行改造,能够与变网格、优化差分系数等优化手段共同应用,可广泛应用于基于各类波动方程的数值模拟、逆时偏移、全波形反演等技术。
2026年02期 v.23 152-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K] - 杨航;张占松;郭建宏;吕恒阳;朱佐民;
碳酸盐岩储层非均质性强、孔隙结构复杂的特点导致水淹层识别困难。阿尔奇公式在碳酸盐岩储层的应用中存在局限性,因此本研究提出新的模型计算双饱和度,进而完成碳酸盐岩储层的水淹层识别。首先,采用印度尼西亚模型计算储层的含水饱和度以考虑泥质含量的影响;其次,针对原始水饱和度的计算,提出改进的J函数模型,通过引入泥质含量校正项,采用新的拟合方式,优化了碳酸盐岩储层中J函数的适用性;最后,通过对比双饱和度的计算结果,建立了有效的水淹层识别模型,即当含水饱和度大于原始含水饱和度时,指示储层已发生水淹。研究结果表明,该模型计算的双饱和度结果更准确,减少了因泥质含量影响导致的饱和度估算误差。根据应用效果可知,该方法能较好地应对碳酸盐岩储层非均质性强的问题,能够准确识别水淹层。研究成果为碳酸盐岩储层的水淹层识别提供了一种新思路,具有重要的理论价值和实践意义。
2026年02期 v.23 160-169页 [查看摘要][在线阅读][下载 1338K] 下载本期数据