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2020年 第38卷 第2期
2020, 38(2): 1-8.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.001
摘要:
海底重力测量以其高精度、横向高分辨率等优势，完善了海洋勘探技术体系，为基础地质研究、资源勘查、重大工程建设、大地水准面精化等提供支持。通过在渤海海域开展海底重力测量，取得了约15 000 km2的重力数据，对海底重力测量精度的影响因素及评价方法进行了研究。海底重力测量精度相比于陆域存在诸多干扰因素，主要受水深、海底底质、海况、平面和高程测量精度、近区地形改正等因素的影响。本文以测点布格重力异常值为评价指标，研究分析各项因素对海底重力测量精度的影响。结果表明：①超浅水域，环境干扰对海底重力测量精度影响较大；②海底底质较硬区域，重力测量精度较高；③风力对海底重力测量精度影响较小，引起的海浪、海流会有限地影响观测精度；④平面定位精度对海底重力测量精度影响相对较小；⑤高程是海底重力测量精度影响最大的因素；⑥海底地形平缓区域、近区地形改正对重力精度的影响可忽略不计。同时评估了相对重力值法、布格重力异常值法、重力异常插值法3种质量检查方法，研究揭示以布格重力异常值为指标的评价方法更具合理性，符合海底重力测量的特点。
海底重力测量以其高精度、横向高分辨率等优势，完善了海洋勘探技术体系，为基础地质研究、资源勘查、重大工程建设、大地水准面精化等提供支持。通过在渤海海域开展海底重力测量，取得了约15 000 km2的重力数据，对海底重力测量精度的影响因素及评价方法进行了研究。海底重力测量精度相比于陆域存在诸多干扰因素，主要受水深、海底底质、海况、平面和高程测量精度、近区地形改正等因素的影响。本文以测点布格重力异常值为评价指标，研究分析各项因素对海底重力测量精度的影响。结果表明：①超浅水域，环境干扰对海底重力测量精度影响较大；②海底底质较硬区域，重力测量精度较高；③风力对海底重力测量精度影响较小，引起的海浪、海流会有限地影响观测精度；④平面定位精度对海底重力测量精度影响相对较小；⑤高程是海底重力测量精度影响最大的因素；⑥海底地形平缓区域、近区地形改正对重力精度的影响可忽略不计。同时评估了相对重力值法、布格重力异常值法、重力异常插值法3种质量检查方法，研究揭示以布格重力异常值为指标的评价方法更具合理性，符合海底重力测量的特点。
2020, 38(2): 9-12, 27.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.002
摘要:
P-SV转换波勘探是一种行之有效的地震勘探技术。基于地表一致性假设，P-SV转换波动校正过程中将地表假设为平坦地形。而随着地震勘探向复杂地区的深入，地表起伏大、高速老地层出露的问题，使得地震数据难以满足地表一致性假设。因此，现行的基于地表一致性的P-SV转换波动校正处理方法不能很好地对P-SV转换波进行动校正，影响转换波勘探的准确性。为此，本文从转换波的运动学特征出发，建立了起伏地表下P-SV转换波动校正方程，并构建了起伏地表条件下转换波动校正方法。通过理论模型模拟计算了起伏地表下P-SV转换波动校正方法，结果表明采用起伏地表下的转换波动校正方程能够取得较好的动校正效果，为P-SV转换波速度分析提供了一种行之有效的方法技术。
P-SV转换波勘探是一种行之有效的地震勘探技术。基于地表一致性假设，P-SV转换波动校正过程中将地表假设为平坦地形。而随着地震勘探向复杂地区的深入，地表起伏大、高速老地层出露的问题，使得地震数据难以满足地表一致性假设。因此，现行的基于地表一致性的P-SV转换波动校正处理方法不能很好地对P-SV转换波进行动校正，影响转换波勘探的准确性。为此，本文从转换波的运动学特征出发，建立了起伏地表下P-SV转换波动校正方程，并构建了起伏地表条件下转换波动校正方法。通过理论模型模拟计算了起伏地表下P-SV转换波动校正方法，结果表明采用起伏地表下的转换波动校正方程能够取得较好的动校正效果，为P-SV转换波速度分析提供了一种行之有效的方法技术。
2020, 38(2): 13-20.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.003
摘要:
鲁西莱芜地区是国内重要的富铁矿基地之一，是典型的与中基性侵入岩有关的矽卡岩型铁矿，矿石品位高、储量大。该区铁矿找矿采用地面磁测、航空磁测和重力测量作为主要方法，在区内圈定多个物探异常，累计探明大中小型富铁矿床40余个。在此基础上总结分析该区富铁矿成矿规律，介绍张家洼典型矿床磁异常特征，建立莱芜地区富铁矿地质-地球物理综合勘查模型，得到以下认识：①航磁、重力异常圈定隐伏岩体效果好；②地质、物探密切配合是正确评价异常的关键；③研究低缓异常必须高精度；④要注重研究磁场的局部特征变化；⑤突破乱磁场区可能取得找矿实践。
鲁西莱芜地区是国内重要的富铁矿基地之一，是典型的与中基性侵入岩有关的矽卡岩型铁矿，矿石品位高、储量大。该区铁矿找矿采用地面磁测、航空磁测和重力测量作为主要方法，在区内圈定多个物探异常，累计探明大中小型富铁矿床40余个。在此基础上总结分析该区富铁矿成矿规律，介绍张家洼典型矿床磁异常特征，建立莱芜地区富铁矿地质-地球物理综合勘查模型，得到以下认识：①航磁、重力异常圈定隐伏岩体效果好；②地质、物探密切配合是正确评价异常的关键；③研究低缓异常必须高精度；④要注重研究磁场的局部特征变化；⑤突破乱磁场区可能取得找矿实践。
2020, 38(2): 21-27.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.004
摘要:
煤矿采空区勘察是场地建设适宜性评价的基础，物探是采空区勘察的重要手段，瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法在采空区的勘察中应用广泛。文章论述了瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法的工作原理、参数选择和解译原则等，以济南市章丘某煤矿采空区勘察为例，对2种物探方法采集结果进行对比分析得到：①2种方法视电阻率变化趋势接近；②视电阻率总体范围变化不大；③采空区和断裂异常反映略有不同。2种方法推测结论基本一致，经钻孔验证，物探结果与钻探结果基本吻合，表明瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法能有效查明采空区的分布情况，获得较好的地质勘察效果。
煤矿采空区勘察是场地建设适宜性评价的基础，物探是采空区勘察的重要手段，瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法在采空区的勘察中应用广泛。文章论述了瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法的工作原理、参数选择和解译原则等，以济南市章丘某煤矿采空区勘察为例，对2种物探方法采集结果进行对比分析得到：①2种方法视电阻率变化趋势接近；②视电阻率总体范围变化不大；③采空区和断裂异常反映略有不同。2种方法推测结论基本一致，经钻孔验证，物探结果与钻探结果基本吻合，表明瞬变电磁法和可控源音频大地电磁法能有效查明采空区的分布情况，获得较好的地质勘察效果。
2020, 38(2): 28-33, 51.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.005
摘要:
为了建立矿区范围内的煤层气成藏模式，查明控气主要因素，对后期井网布置、钻井、压裂、排采等提供重要依据。基于新疆阜康白杨河矿区的地质条件和煤层气特征，进行成藏模式的系统研究，结合灰色关联理论分析，总结出成藏主控因素。研究结果显示：矿区内42#目标煤层厚度大、煤层含气量高，与煤层埋深呈正相关性；煤层直接顶底板的砂岩致密性好，形成较好的封盖条件。综合分析认为矿区南部位于单斜底部，埋深大、煤层厚、含气量高，封盖条件好，是煤层气富集的有利区域，并提出了致密顶底板、单斜构造和水文地质条件的联合封闭成藏模式。
为了建立矿区范围内的煤层气成藏模式，查明控气主要因素，对后期井网布置、钻井、压裂、排采等提供重要依据。基于新疆阜康白杨河矿区的地质条件和煤层气特征，进行成藏模式的系统研究，结合灰色关联理论分析，总结出成藏主控因素。研究结果显示：矿区内42#目标煤层厚度大、煤层含气量高，与煤层埋深呈正相关性；煤层直接顶底板的砂岩致密性好，形成较好的封盖条件。综合分析认为矿区南部位于单斜底部，埋深大、煤层厚、含气量高，封盖条件好，是煤层气富集的有利区域，并提出了致密顶底板、单斜构造和水文地质条件的联合封闭成藏模式。
2020, 38(2): 34-39.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.006
摘要:
岩石是构成地球的最重要材料，地球的结构和动力学性质必然与岩石的各种物理性质密切相关，所以岩石物性数据也是地球物理勘查的基础性数据。地球物理勘探中重力、磁测、电法测量工作常用到密度、磁化率、电阻率以及极化率参数的综合分析，可辅助解释地球物理异常成因，进而对相关成矿地质问题有更为深刻的认识。本次工作通过采集测量库布苏北地区地表及深部钻孔岩芯的多种岩矿石，对各类物性参数进行统计处理及综合分析，结合以往成矿特征，大致明确该区域内弱磁异常成因，进而推断深部地层界面，初步明确深部成矿潜力，为指导下一步工作提供依据。
岩石是构成地球的最重要材料，地球的结构和动力学性质必然与岩石的各种物理性质密切相关，所以岩石物性数据也是地球物理勘查的基础性数据。地球物理勘探中重力、磁测、电法测量工作常用到密度、磁化率、电阻率以及极化率参数的综合分析，可辅助解释地球物理异常成因，进而对相关成矿地质问题有更为深刻的认识。本次工作通过采集测量库布苏北地区地表及深部钻孔岩芯的多种岩矿石，对各类物性参数进行统计处理及综合分析，结合以往成矿特征，大致明确该区域内弱磁异常成因，进而推断深部地层界面，初步明确深部成矿潜力，为指导下一步工作提供依据。
2020, 38(2): 40-44.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.007
摘要:
水上三维地震勘探一直是地震勘探的难点，虽然前人做过不少相关工作的研究，但由于各研究区域地形地貌不同、地震地质条件不同，所采用的方法和手段也不尽相同。本文以新安煤矿水上三维地震勘探为例，通过对该项目野外数据采集中一些新方法和新工艺的研究及应用进行分析和总结，希望能为其他类似地区水上三维地震勘探项目提供有价值的借鉴。
水上三维地震勘探一直是地震勘探的难点，虽然前人做过不少相关工作的研究，但由于各研究区域地形地貌不同、地震地质条件不同，所采用的方法和手段也不尽相同。本文以新安煤矿水上三维地震勘探为例，通过对该项目野外数据采集中一些新方法和新工艺的研究及应用进行分析和总结，希望能为其他类似地区水上三维地震勘探项目提供有价值的借鉴。
2020, 38(2): 45-51.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.008
摘要:
结合张湾井田已有地质资料，通过现场踏勘和理论分析论证，设计出适应该地区地震地质条件而又切实可行的技术方案，在张湾地区实施精度较高的三维地震勘探工作，以期进一步详查该地段的构造、煤层赋存情况，通过地震勘探方法提供的地质-地球物理成果，帮助解决该勘探区钻孔网度较大的难题，查明该地区较为复杂的地质构造，圈定煤层赋存范围，为张湾井田先期开采地段范围的划定提供地质-地球物理依据。
结合张湾井田已有地质资料，通过现场踏勘和理论分析论证，设计出适应该地区地震地质条件而又切实可行的技术方案，在张湾地区实施精度较高的三维地震勘探工作，以期进一步详查该地段的构造、煤层赋存情况，通过地震勘探方法提供的地质-地球物理成果，帮助解决该勘探区钻孔网度较大的难题，查明该地区较为复杂的地质构造，圈定煤层赋存范围，为张湾井田先期开采地段范围的划定提供地质-地球物理依据。
2020, 38(2): 52-57.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.009
摘要:
介绍了一个高精度磁测、高密度电法和CSAMT法（可控源音频大地电磁）在山东省济南市铁矿采空区勘查中的应用实例，首先在工区内进行高精度磁测圈定磁异常区域，然后在异常区域内采用高密度电法和CSAMT法对采空区进行探测。120 m深度范围内采用高密度电法，100～200 m深度范围内采用CSAMT法探测。研究总结了铁矿采空区勘探中取得的实际地质效果，主要研究结果有：①依据地层磁性和电性差异划分了闪长岩侵入界面。②较准确地圈定了采空区的分布范围。后期进行了钻探验证，结果较吻合，为综合治理工作的开展提供了基础性资料。
介绍了一个高精度磁测、高密度电法和CSAMT法（可控源音频大地电磁）在山东省济南市铁矿采空区勘查中的应用实例，首先在工区内进行高精度磁测圈定磁异常区域，然后在异常区域内采用高密度电法和CSAMT法对采空区进行探测。120 m深度范围内采用高密度电法，100～200 m深度范围内采用CSAMT法探测。研究总结了铁矿采空区勘探中取得的实际地质效果，主要研究结果有：①依据地层磁性和电性差异划分了闪长岩侵入界面。②较准确地圈定了采空区的分布范围。后期进行了钻探验证，结果较吻合，为综合治理工作的开展提供了基础性资料。
2020, 38(2): 58-61, 67.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.010
摘要:
滩海油田的开发建设有大量滩海海堤等护岸工程，由于滩海油田所处的海洋环境十分复杂、恶劣，海堤不仅常年受风、浪、流等作用，还时常受到风暴潮、海冰等自然灾害的威胁。长期服役后，海堤等结构出现不同程度的工程质量和结构隐患问题。因此，有必要开展海堤结构隐患检测技术研究，为海堤的安全运行和维修加固提供科学依据。本文基于高密度电阻率法在工程勘察等方面的应用经验，从装置类型的选择等方面入手，通过模型分析和现场验证相结合的方式，开展高密度电阻率法在海堤隐患检测中的应用研究，确定了适用于油田海堤工程结构检测的高密度电阻率法观测装置及检测参数，为海堤工程结构检测提供了技术支撑。
滩海油田的开发建设有大量滩海海堤等护岸工程，由于滩海油田所处的海洋环境十分复杂、恶劣，海堤不仅常年受风、浪、流等作用，还时常受到风暴潮、海冰等自然灾害的威胁。长期服役后，海堤等结构出现不同程度的工程质量和结构隐患问题。因此，有必要开展海堤结构隐患检测技术研究，为海堤的安全运行和维修加固提供科学依据。本文基于高密度电阻率法在工程勘察等方面的应用经验，从装置类型的选择等方面入手，通过模型分析和现场验证相结合的方式，开展高密度电阻率法在海堤隐患检测中的应用研究，确定了适用于油田海堤工程结构检测的高密度电阻率法观测装置及检测参数，为海堤工程结构检测提供了技术支撑。
2020, 38(2): 62-67.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.011
摘要:
在山东济南岩溶勘察及矽卡岩型铁矿采空区勘察中，受场地及人为干扰限制，分别采用并行高密度电阻率法地面装置及井中装置进行探测，根据反演电阻率成果圈定的低阻异常，指导相应钻探验证工作。经钻探验证，岩溶勘察中推断低阻异常基本为充填岩溶或破碎带引起，采空区勘察中推断的低阻异常为富水采空区引起，验证效果较好。并行高密度电阻率法工作形式多样灵活，采集数据量大，工作效率高，受场地限制少，反演成果分辨率高，可以用于岩溶、采空区勘察及其他地质灾害勘察工作。
在山东济南岩溶勘察及矽卡岩型铁矿采空区勘察中，受场地及人为干扰限制，分别采用并行高密度电阻率法地面装置及井中装置进行探测，根据反演电阻率成果圈定的低阻异常，指导相应钻探验证工作。经钻探验证，岩溶勘察中推断低阻异常基本为充填岩溶或破碎带引起，采空区勘察中推断的低阻异常为富水采空区引起，验证效果较好。并行高密度电阻率法工作形式多样灵活，采集数据量大，工作效率高，受场地限制少，反演成果分辨率高，可以用于岩溶、采空区勘察及其他地质灾害勘察工作。
2020, 38(2): 68-71, 77.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.012
摘要:
城市地下空间的开发利用不可避免地在基础设施建设中造成土体流失或土层沉降，形成的地下“病害体”易导致城市道路塌陷的发生。文章以滁州琅琊大道为例，采用地质雷达法和浅层地震勘探法对城市老城区排水管网周边进行探测。结果表明：①在探测深度不超过7.0 m范围内，地质雷达法可以满足探测要求；②在场地条件复杂、干扰较多的情况下，需辅以浅层地震勘探法。利用上述方法，可以更准确地查明地下“病害体”的位置，防止了路面塌陷的发生。
城市地下空间的开发利用不可避免地在基础设施建设中造成土体流失或土层沉降，形成的地下“病害体”易导致城市道路塌陷的发生。文章以滁州琅琊大道为例，采用地质雷达法和浅层地震勘探法对城市老城区排水管网周边进行探测。结果表明：①在探测深度不超过7.0 m范围内，地质雷达法可以满足探测要求；②在场地条件复杂、干扰较多的情况下，需辅以浅层地震勘探法。利用上述方法，可以更准确地查明地下“病害体”的位置，防止了路面塌陷的发生。
2020, 38(2): 72-77.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.013
摘要:
通过在工作区内布设音频大地电磁测线，并结合当地已有的地质与测井资料对测深数据进行约束反演，结果表明：①音频大地电磁测深法对工作区的地层岩性分层具有较好的效果，并对深部的基岩面与上部土层的分界具有较好的反映；②工作区内的地层产状比较稳定；③测点点距对结果精准度有一定的影响。进一步总结了音频大地电磁法在黄土区填图中的适用性，对指导音频大地电磁法在黄土区填图中应用具有重要意义。
通过在工作区内布设音频大地电磁测线，并结合当地已有的地质与测井资料对测深数据进行约束反演，结果表明：①音频大地电磁测深法对工作区的地层岩性分层具有较好的效果，并对深部的基岩面与上部土层的分界具有较好的反映；②工作区内的地层产状比较稳定；③测点点距对结果精准度有一定的影响。进一步总结了音频大地电磁法在黄土区填图中的适用性，对指导音频大地电磁法在黄土区填图中应用具有重要意义。
2020, 38(2): 78-84.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.014
摘要:
基于RED-ACT地震震害评估系统，对2019年12月5日发生在唐山市丰南区的4.5级地震震中附近地面运动的破坏力进行分析。包括：地震中典型强震记录的分析，典型强震记录作用下典型单体结构的动力响应和破坏情况分析，以及震中附近该次地震的破坏力分布和地震时人员加速度感受分布的评估。分析结果表明唐山4.5级地震破坏力较小，与实际震害基本一致。基于城市抗震弹塑性分析方法和密布强震台网的实时震害评估方法RED-ACT为震后应急提供了重要参考。
基于RED-ACT地震震害评估系统，对2019年12月5日发生在唐山市丰南区的4.5级地震震中附近地面运动的破坏力进行分析。包括：地震中典型强震记录的分析，典型强震记录作用下典型单体结构的动力响应和破坏情况分析，以及震中附近该次地震的破坏力分布和地震时人员加速度感受分布的评估。分析结果表明唐山4.5级地震破坏力较小，与实际震害基本一致。基于城市抗震弹塑性分析方法和密布强震台网的实时震害评估方法RED-ACT为震后应急提供了重要参考。
2020, 38(2): 85-90.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.015
摘要:
利用山东省地震台网和流动台网的观测数据，采用双差定位方法对2020年2月18日山东济南4.1级地震序列进行了重定位，并结合震源机制解对发震构造进行分析。结果表明，重定位后的地震序列呈NW向分布，地震由浅部到深部破裂，破裂方式呈不对称的双侧破裂，震源深度优势范围为3～5 km。震源机制解显示地震序列的P轴方位角近EW向，T轴优势方位近SN向，与区域构造应力场一致。综合重定位后地震展布方向、深部构造形态、震源机制解特征，推测地震活动可能为区域构造应力作用下长清断裂及次级派生断裂活动的结果。
利用山东省地震台网和流动台网的观测数据，采用双差定位方法对2020年2月18日山东济南4.1级地震序列进行了重定位，并结合震源机制解对发震构造进行分析。结果表明，重定位后的地震序列呈NW向分布，地震由浅部到深部破裂，破裂方式呈不对称的双侧破裂，震源深度优势范围为3～5 km。震源机制解显示地震序列的P轴方位角近EW向，T轴优势方位近SN向，与区域构造应力场一致。综合重定位后地震展布方向、深部构造形态、震源机制解特征，推测地震活动可能为区域构造应力作用下长清断裂及次级派生断裂活动的结果。
2020, 38(2): 91-94.
doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2020.02.016
摘要:
以2020年2月18日山东济南M4.1地震为例，使用山东区域台网记录的132个测震台站的震相数据，采用区域台网JOPENS-MSDP软件中Haposat、单纯型法和LocSAT等定位方法，分析了台站空隙角与定位台站震中距对定位结果中震中位置偏差的影响，及台站震中距对定位震级偏差的影响。结果表明：①区域台网在大震速报时应选择震中距较小且台站空隙角最小的台站组合，分析其震相到时数据来进行震中位置测定，如果遇到近场台站故障等特殊情况无法满足理想状态时，可适当添加较远台站以减小空隙角的方式来提高定位精度；②选取震中距大于170 km的台站地震波形振幅来测定地震震级结果比较可靠，震中距较近台站测算的震级值会偏小。
以2020年2月18日山东济南M4.1地震为例，使用山东区域台网记录的132个测震台站的震相数据，采用区域台网JOPENS-MSDP软件中Haposat、单纯型法和LocSAT等定位方法，分析了台站空隙角与定位台站震中距对定位结果中震中位置偏差的影响，及台站震中距对定位震级偏差的影响。结果表明：①区域台网在大震速报时应选择震中距较小且台站空隙角最小的台站组合，分析其震相到时数据来进行震中位置测定，如果遇到近场台站故障等特殊情况无法满足理想状态时，可适当添加较远台站以减小空隙角的方式来提高定位精度；②选取震中距大于170 km的台站地震波形振幅来测定地震震级结果比较可靠，震中距较近台站测算的震级值会偏小。
