白旭暉　呂穎霞

摘 要： 社會經(jīng)濟發(fā)展帶來的巨大資源消耗造成淺層賣場的礦產(chǎn)資源已經(jīng)越來越少。尋找盲礦和深部隱伏礦產(chǎn)成了探礦的主要方向。這給礦產(chǎn)勘探技術(shù)提出了更高的新的要求，以往金屬探礦采用的重力勘探、激發(fā)極化法、電磁法等傳統(tǒng)地球物理勘探法難以滿足技術(shù)要求越來越高的金屬款產(chǎn)勘探需求，這在與礦產(chǎn)深部構(gòu)造相關(guān)的問題上更是明顯。因此，分辨率高、探測深度大的地震勘探技術(shù)成為了新的替代技術(shù)。受到了人們的廣泛重視。

關(guān)鍵詞： 地震勘探； 金屬礦勘探； 地震成像方法技術(shù)

資源消耗量的不斷增加造成了在礦產(chǎn)資源開發(fā)中尋找盲礦和深部隱伏礦產(chǎn)成了探礦的主要方向。這給礦產(chǎn)勘探技術(shù)提出了新的更高的要求。為了適應新的找礦方向，從石油地震勘探技術(shù)上發(fā)展來的金屬礦地震探測技術(shù)，在其發(fā)展過程中雖然在理論和實踐兩個方面都取得了一定成果。但是，金屬礦地震探測技術(shù)在復雜的勘探環(huán)境下要想實現(xiàn)完全成熟和實用化仍然面臨許多亟待解決的問題。為了有效解決這些問題，就必須要開發(fā)新的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)解釋技術(shù)。近些年來，金屬礦地震技術(shù)有了一些重大的發(fā)展，形成了反射波法以及地震層析成像法等方法技術(shù)。在國外金屬探礦中，這些方法已經(jīng)被廣泛使用，但在我國，這些方法的實際運用還不多，在目前我國金屬礦產(chǎn)資源勘探向深部礦產(chǎn)勘測方向轉(zhuǎn)變的趨勢下，這些方法的應用具有較為廣闊的發(fā)展空間。

1. 兩種成像方法技術(shù)

1.1 反射波成像方法及其處理技術(shù)

目前，在處理技術(shù)成熟度方面，反射波地震勘探及其數(shù)據(jù)處理方法相對而言已經(jīng)形成了一套成熟的技術(shù)。多數(shù)地震勘探區(qū)的地表起伏都較大，地表層軟土、巖石以及基巖裸露，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜多變，巖層的產(chǎn)狀變化很大，造成橫向連續(xù)性較差。而在中淺層，由于礦體形狀不規(guī)則、圍巖介質(zhì)不均勻以及穩(wěn)定和變化平緩的地層界面少有發(fā)育等的原因，采用地震探測時，所得地震波場復雜、品質(zhì)較低。因此，需要對波場資料進行必要的修改、補充以及篩選。這種處理流程通常如下表所示：

1.2 速度層析成像及其反演

地震波旅行時層析成像是利用地震記錄中的走時信息重建巖體中波速分布情況的一種方法。實驗結(jié)果顯示，地震波速和巖土性質(zhì)二者之間的相關(guān)性具有較高的穩(wěn)定性，與此同時，在旅行時的地震波比之于振幅和波形信息具有走時規(guī)律性強、信噪比以及分辨率高等特點，利用地震波走時的這些特點進行波速層析成像相對其它成像技術(shù)更為簡單和直觀。正是因為該方法具有其他方法不能比擬的獨特優(yōu)勢，所以近些年來得到了較快的發(fā)展，是采用層析成像技術(shù)研究巖土介質(zhì)結(jié)構(gòu)時一種比較成熟的技術(shù)。其基本流程如下圖2所示：

2. 實際應用分析—某礦區(qū)實際勘探數(shù)據(jù)的分析

2.1 反射波成像處理

首先是靜校正。靜校正主要采取折射和剩余靜校正兩種方法。以某礦區(qū)的實際地質(zhì)狀況為例，以200m標高為基準面，5000m/s為回填速度，采用折射校正進行處理前后，結(jié)果如圖四所示：

根據(jù)測量數(shù)據(jù)分析，地表起伏和低降速帶變化引起的初至波起伏變化已經(jīng)被消除，反射波的形態(tài)恢復到正常狀態(tài)，有較好的連續(xù)性。

其次，剩余靜校正與疊加成像處理。為確保在處理過程中反射波的振幅相對關(guān)系的保持，在處理技術(shù)的選擇上，通常采用的是振幅補償、保持振幅疊加、以及激發(fā)與接收條件的歸一化處理等技術(shù)。下圖五是在實踐中某金屬礦區(qū)采取保幅疊加處理技術(shù)獲得的剖面結(jié)果。

2.2 解釋與分析

首先，淺層構(gòu)造和巖體。根據(jù)礦區(qū)勘測的實際數(shù)速度層析和參數(shù)反演數(shù)據(jù)據(jù)分析，當整體變化速度在2000～5500m/s范圍，密度變化在2.534～2.578g每立方厘米范圍，電阻率在1.4～3.2Ω·km范圍內(nèi)時，反演剖面的深度可以達到600m以上。在礦區(qū)勘探的1030～1090樁號段，速度表現(xiàn)為整體中低速，電阻率和密度呈現(xiàn)出中低值得異常特征變化，對比地面地質(zhì)調(diào)查資料，這一數(shù)據(jù)被解釋為高山角巖體異常。

其次，深層構(gòu)造和巖體。根據(jù)礦區(qū)勘測的數(shù)據(jù)得到的反射波反演速度以及參數(shù)剖面可知，在剖面范圍內(nèi)，地層速度變化在44000～8000m/s范圍，密度變化在2.54～2.74g/cm3范圍，電阻變化在2.8～4.8Ω·km范圍時，反演剖面的深度可以達到19000m。而在950～1140樁號段，在縱向深度低于15000m時，地層整體速度表現(xiàn)為中低速，電阻率和密度表現(xiàn)為中低值的整體異常特征變化。對比淺層地質(zhì)和反演結(jié)果，這一數(shù)據(jù)表現(xiàn)被解釋為高山角巖體異常。

3. 結(jié)語

在很長時期內(nèi)，從實際效果來看，金屬礦區(qū)開展的地震勘探工作始終沒有理想的效果。這種效果不理想的原因主要源于兩個方面：一是地震地質(zhì)條件的原因。具體表現(xiàn)為勘測所得地震波場受到金屬礦體不規(guī)則性和礦體與圍巖介質(zhì)的不均勻性的雙重因素影響，趨于復雜而且可分別率和信噪比均較低。一是方法技術(shù)原因，傳統(tǒng)成像技術(shù)覆蓋次數(shù)低，很難滿足對成果進行解釋的需要。因此，筆者個人認為，在進行金屬礦區(qū)勘探技術(shù)選擇時，以地震成像方法技術(shù)為主要內(nèi)容進行應用研究，在目前金屬探礦趨勢下顯得有重要的現(xiàn)實意義和價值。

參考文獻：

[1] 徐明才，高景華，柴銘濤，等.尋找隱伏金屬礦的地震方法技術(shù)研究[J].物探與化探，1997. 21 （6） ： 468-474.

[2] 徐明才，高景華，柴銘濤等.用于金屬礦勘查的地震方法技術(shù)[J].物探化探計算技術(shù)，29 增刊，2007.

[3] 高景華，徐明才，榮立新等.小熱泉子銅礦區(qū)地震方法技術(shù)實驗研究[J].地質(zhì)與勘探，2001 40（6）.

[4] 潘艷梅，董良國等.近地表速度結(jié)構(gòu)層析反演方法綜述[J].勘探地球物理進展，29（4），2006.

[5] 孔然， 唐喜， 謝夢謙. 地震勘探中的低信噪比處理分析[J]. 西部資源， 2016（5）：7-8.