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  詳細介紹:
1989年河北廊坊龍港科技開發公司開始和煤炭科學研究總院西安分院王文祥研究員等高級科研人員合作,開發出MDCB天然電磁波法勘探一系列新型物探儀器。所謂MDCB天然電磁波法勘探就是指煤炭系統(M)電磁波(DCB)地球物理勘探的工作方法。
1、該種物探方法的物理基礎
SYT型物性探測儀是一種被動源法物探儀器,它接收的是天然超低頻段電磁波。目前的理論研究成果普遍認為這部分電磁波的是來自太陽風(各種射線和粒子流)轟擊高空中的電離層和磁層時,磁層和電離層產生的0~12萬Hz的脈沖電磁波; 其次還來源于大氣層中的雷電部分。這部分電磁波到達地面后,一部分進入地下, 一部分又反射回去。進入地下的電磁波遵從大地低頻窗口截頻公式, 一部分被反射回地表,一部分繼續向地下深部傳播,一部分被介質吸收。 反射回地表的這部分電磁波,其頻率的大小和量值的多寡與界面的深度和物性特征有關,俗稱界面的反射系數,用j表示。SYT型物性探測儀就是把地下反射上來的不同頻率的電磁波通過接收放大,轉變成電壓數字,通過一定的軟件程序進行處理來提取地質信息的。如果是用人耳聽,只要把不同的電壓轉變成音響憑人耳識聽音調、音量的變化就可以了。該儀器探測的頻段范圍通常為100~3000Hz。這一頻段的天然電磁波屬于超低頻段,按傳統的電磁波理論,波長為100~3000 km。
2、該種物探方法的探測效果及可以解決的地質問題
這種儀器開始應用在煤炭系統中,叫DTY型地電探儀, 主要的任務是巷道超前探測(即在巷道的前方,查清煤層的厚度、地質構造)以便進行施工設計,尋找老窯(小煤窯)采空區、探查突水過水通道、公路工程地質條件探測等等。運用找水的成功經驗,根據油層特殊的物性參數研制了SYT型物性探測儀,并投入使用于許多油田。
在延長油田的石油探測工作始于1992年。 一開始是在探測了姚店兩口已知油井的基礎上(油礦提供資料),建立了探測曲線及含油參數模式后,對相距約100km的子北理26、理39油井進行探測釋譯(油礦未提供鉆井資料),并與已知資料進行對比,探測結果與實際資料符合率在85%以上。這是我們第一次進入石油系統開展工作。在取得較好的探測效果的基礎上,于92年8月份進行了SYT型物性探測儀的可行性實驗研究。至此以后,我們一直服務于延長油礦管理局,先后完成了川口探區、延安高橋探區、甘泉汪屯溝探區找油項目,以及子長油礦長6油層追蹤、壓裂裂隙探測、川口西部擴邊勘探SYT型石油探測等項目。97年在子北進行舊井挖潛石油探測儀探測,以確定舊井油層含油性的好壞,以便重新開發利用。
除此之外,還在任丘油田、吉林油田、浙江金衢盆地、四川盆地、新疆塔里木盆地等地進行了部分探油研究工作。在大慶油田進行了找油研究及擴邊探測,效果良好。
SYT型物性探測儀目前可以解決如下地質問題:
1. 確定油層的厚度、埋藏深度及油層的空間分布。
2. 確定煤層的厚度、賦存深度及空間分布。
3. 確定斷層斷距(2-幾百米)、傾向及平面位置。
4. 確定老窯的所在深度及分布范圍。
5. 探測陷落柱、溶洞及灰巖裂隙發育程度,確定突水、過水通道位置。
6. 找尋地下水、地下熱水資源。
7.圈定火區和地熱異常范圍。
8.確定煤層氣富集部位。
9.確定壓裂后裂縫延伸方向和裂隙影響范圍。
10.在飛機或汽車上快速確定地層、構造、侵入巖體。
11.確定致密型金屬礦化帶或礦體的埋深和厚度。
12.確定非金屬礦化帶或礦體的埋深和厚度。
13.地面工程物探。
14.對地震勘探資料使用DDM法處理,可以將地震勘探精度由幾%提高到1%-0.幾%,直接給出勘探測線深度、密度(巖性)地質剖面。
該儀器第一代產品(DTY型地電探測儀)在1989年經煤炭科學研究總院鑒定(鑒定編號:(89)煤科總院初鑒字第001號);1997年第六代產品DYL型地應力探測儀又經過安徽省地震局組織地震界的有關專家鑒定(編號:評字(1997)第(1)號),1998年第五代產品SYT型物性探測儀又經過煤炭科學研究總院鑒定(鑒定編號:煤科計驗字(1998)第(17)號)。在1995-1997年期間,因在河北峰峰礦務局探測地下小窯充水巷道具體位置準確獲煤炭部科技成果三等獎。有關該儀器的工作原理、應用效果與理論探討,在煤炭科學技術,煤田地質與勘探、地球物理學進展、地球物理學會年刊、煤炭學報等刊物上曾發表了多篇文章和出版的《論與天然電磁波法勘探》、《SYT天然電磁波法地球物理勘探規程及探測范例》等專著。更為詳細的資料可在網頁相關內容上面查詢。
3、最近幾年在金屬礦探測方面的研究成果
3.1 在已知金屬礦區圈定金屬礦體的范圍大小
圖1  某鐵礦點附近探測的曲線結構與柱狀與實際礦體埋深對比圖
SYT-4型物性探測儀在地面上探測一個物理點,基本上相當于在該處鉆一口鉆井所獲得的地層資料。這樣借助已知的地質資料和該儀器所獲取的金屬礦體的曲線結構與柱狀特征,就能確定礦區內金屬礦體或礦化異常帶的埋深與厚度,在剖面和平面上的范圍大小,從而可以計算出礦體的體積,結合化驗結果,可以計算出該礦種的儲量。同時在已知金屬礦區可以發現深部新的金屬礦體,解決老礦區后備資源瀕臨枯竭的困境。
3.2 在有遠景的新區發現和圈定新的金屬礦體的范圍大小
主要采取如下技術手段和工作方法
首先是根據成礦理論確定靶區。也就是要確定靶區內具備內生礦床成礦的物質域(火山、巖漿活動)、時間域(成礦時代)、空間域(背向斜和斷裂構造)。
其次是對區內構造運用全球應力場演化理論(1)(即在一個銀河年內,全球有六型應力場依次演化),分清靶區內不同期次構造發展史,找出該地區在成礦期內主要控礦構造方向。
第三是DYL法深部地層地應力普查技術。主要是利用DYL型地應力探測儀(2)對工作區內5、7、10公里的地應力進行普查,通過成地應力等值線圖的研究方法,結合現代地形特征,研究主要控礦構造地面位置。
第四是發揮SYT物探方法(3)的長處,首先在地表確定DYL法解譯的斷層產狀,然后沿著斷層的走向布置測點,按一定角度對斷層面附近的地層進行探測。該儀器在某個角度上探測一個物理點,基本上相當于在該處打1個鉆孔,根據礦體在該種物探方法中顯低電磁電阻率的特征,就可以在斷層傾向剖面上確定可疑的低阻帶,在研究這些低阻帶在空間位置是否有規律地自上而下與斷層產狀相似,就基本可以確定這是一個礦化異常帶,同時也確定了這個礦化異常帶的深度和厚度。
第五利用均數計算等方法(4),研究礦化異常帶的品位。
第六布置少量深部取芯鉆孔、采樣化驗進行驗證,確認發現新的礦體和含礦性(品位)。
第七根據圈出的礦體長度、厚度、埋深,再打少量鉆孔驗證,對SYT法計算的品位進行修正,即可計算出礦體的儲量。一般來講,在時間上可以將傳統找礦周期大大縮短。
 
 
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