金屬礦地震勘探關(guān)鍵技術(shù)與裝備

淺層的礦產(chǎn)資源越來越少，尋找深部隱伏金屬礦床，確保國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全已成為十分迫切的戰(zhàn)略任務(wù)。地震勘探具有勘探深度大、分辨率高的特點(diǎn)，在油氣和煤田勘探領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。但是金屬礦體具有空間分布尺度小、成層性差的特征，而且多產(chǎn)出在地形條件復(fù)雜的造山帶，沿用油氣資源地震勘探方法尋找金屬礦床面臨諸多挑戰(zhàn)。項(xiàng)目組歷經(jīng)二十年的不斷努力和刻苦攻關(guān)，探索出了一套適用于金屬礦構(gòu)造特點(diǎn)的地震勘探方法，研制出了針對(duì)金屬礦地震勘探復(fù)雜地貌特征的地球物理勘探儀器，其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：

（1）率先在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)并研制了一套具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的散布式金屬礦地震儀，該系統(tǒng)基于單站 4 通道獨(dú)立數(shù)字存儲(chǔ)式采集機(jī)制，各站之間不需要通訊電纜連接，解決了有纜地震儀不便于在山區(qū)進(jìn)行施工作業(yè)的難題；該系統(tǒng)采用 GPS 同步授時(shí)與高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘相結(jié)合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)以百計(jì)的無纜地震采集站的同步數(shù)據(jù)采集；基于 GPS 靜態(tài)定位原理，可獲得采集站位置的三維空間坐標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)了地震勘探中地質(zhì)測(cè)量工作的自動(dòng)化。

（2）首次提出了利用地震散射波技術(shù)尋找塊狀硫化物金屬礦體的理念，塊狀硫化物等非均勻非層狀金屬礦體在地震剖面中表現(xiàn)出的震相在傳統(tǒng)地震勘探中通常是被視為干擾的散射波，這一理念打破了傳統(tǒng)地震勘探的思維模式，為金屬礦地震勘探開辟了一種新的思路。在國(guó)內(nèi)首次開展了金屬礦三分量地震試驗(yàn)研究，突破了三分量金屬礦地震數(shù)據(jù)采集、處理和解釋的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)深部金屬礦地震勘探技術(shù)的又一突破。率先在國(guó)內(nèi)金屬礦勘探中開展了反射地震與地震層析成像聯(lián)合勘探技術(shù)試驗(yàn)研究，解決了金屬礦地震勘探中高精度速度構(gòu)造問題。

（3）率先在國(guó)內(nèi)研制了PHVS系列電磁驅(qū)動(dòng)輕便高頻可控震源，為包括金屬礦勘查在內(nèi)的中淺深度（500-1000米）的地震勘探提供了一種具有便攜性和高分辨率的新型震源。創(chuàng)造性地提出了三元偽隨機(jī)編碼、匹配掃描等可控震源信號(hào)設(shè)計(jì)方法，顯著提高了解碼地震剖面的信噪比和分辨率，明顯提升了便攜式可控震源地震勘探系統(tǒng)獲取深部微弱反射地震信號(hào)的能力。

（4）研制了國(guó)內(nèi)首套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬礦地震數(shù)據(jù)處理專用軟件，集成了現(xiàn)有常規(guī)的地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)，研制了包括金屬礦地震散射波數(shù)據(jù)處理模塊、反射地震與地震層析成像聯(lián)合數(shù)據(jù)處理模塊以及針對(duì)金屬礦地震勘探特點(diǎn)的高精度速度分析和去噪等特色處理模塊。 為金屬礦地震勘探高質(zhì)量數(shù)據(jù)處理與解釋提供了技術(shù)支持。

本項(xiàng)目獲得授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利10項(xiàng)，獲得軟件著作權(quán)1項(xiàng)，出版金屬礦地震勘探和電磁驅(qū)動(dòng)可控震源地震勘探方面專著2部，發(fā)表論文145篇，其中SCI/EI檢索論文55篇。本項(xiàng)目取得的研究成果，已在我國(guó)山東、河北、新疆、內(nèi)蒙、甘肅等地的十余個(gè)金屬礦區(qū)得到了成功應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益和潛在的經(jīng)濟(jì)效益，必將促進(jìn)我國(guó)金屬礦地震勘探技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。 2100433B

書名：金屬礦地震勘探

作者：徐明才，高景華，柴銘濤 等

出版：地質(zhì)出版社

日期：2009

• ISBN：978-7-116-06203-0

簡(jiǎn)介：全書由緒論、第一章至第八章、結(jié)束語(yǔ)等組成。緒論論述了金屬礦地震勘探的意義、金屬礦地震勘探的復(fù)雜性，以及金屬礦地震勘探的現(xiàn)狀，目的在于使讀者對(duì)金屬礦地震勘探技術(shù)有一個(gè)初步的了解。第一章論述了在金屬礦勘查中采用的主要方法技術(shù)，除常規(guī)的反射、折射地震方法外，還重點(diǎn)介紹了在金屬礦勘探中的散射波地震方法以及地面地震層析成像方法技術(shù)。第二章介紹了金屬礦床和巖、礦石的物理性質(zhì)，受金屬礦成因、構(gòu)造擾動(dòng)和巖性變質(zhì)等因素的影響，金屬礦區(qū)的地震地質(zhì)條件十分復(fù)雜。為更好地開展金屬礦地震勘探，了解一些有關(guān)金屬礦成因方面的知識(shí)、與金屬礦地震地質(zhì)條件有關(guān)的巖礦石的密度和速度分布特征及其在金屬礦地震勘探中的應(yīng)用是十分必要的。

第三章、第四章介紹了與金屬礦有關(guān)的物理和數(shù)值模型的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該模擬結(jié)果對(duì)開展金屬礦地震勘查具有指導(dǎo)意義。第五章介紹了金屬礦地震數(shù)據(jù)采集技術(shù)，包括硬巖環(huán)境下的地震數(shù)據(jù)采集技術(shù)和散射波地震勘探技術(shù)。第六章介紹了金屬礦地震數(shù)據(jù)處理和解釋技術(shù)，除對(duì)反射地震資料處理技術(shù)進(jìn)行討論外，還探討了散射波地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)。第七章介紹了垂直地震剖面技術(shù)，第八章介紹了地震方法在不同類型金屬礦區(qū)的應(yīng)用試驗(yàn)研究，討論了地震方法在金屬礦勘查中的有效性。在結(jié)束語(yǔ)中，對(duì)金屬礦地震勘探的應(yīng)用和能夠解決的地質(zhì)問題進(jìn)行了初步總結(jié)，指出了金屬礦地震勘探的發(fā)展方向，即為解決深部找礦鉆探前控礦構(gòu)造和容礦地層的精細(xì)地質(zhì)問題，并較準(zhǔn)確地確定礦體和關(guān)鍵構(gòu)造的位置和形態(tài)；三維地震將成為金屬礦地震的發(fā)展方向 。2100433B

《金屬礦與淺層三維地震勘探新技術(shù)》由上下兩篇共12章組成。上篇為深部多參數(shù)金屬礦地震篇，全面反映了國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目“深部多參數(shù)金屬礦地震方法技術(shù)研究與示范”的主要研究成果；下篇為淺層三維地震篇，全面反映了淺層三維地震勘探技術(shù)和有關(guān)北京某地三維地震勘探的主要勘查成果。全書內(nèi)容豐富，可供從事地球物理勘查相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員閱讀，也可供相關(guān)專業(yè)院校師生參考。

反射地震勘探是鉆探前勘測(cè)石油與天然氣資源的重要手段。在煤田和工程地質(zhì)勘察、區(qū)域地質(zhì)研究和地殼研究等方面，地震勘探也得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代以來，對(duì)某些類型的金屬礦的勘查也有選擇地采用了反射地震勘探方法。2100433B