張全紅

（甘肅煤田地質(zhì)局綜合普查隊，甘肅 天水 741000）

2018年6月28 日，“十二五”863計劃資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域重大項目“深部礦產(chǎn)資源勘探技術(shù)”在北京通過驗收，標(biāo)志著我國深部（2000米）礦產(chǎn)勘查技術(shù)體系全面形成，解決了傳統(tǒng)勘探技術(shù)存在的預(yù)測準(zhǔn)確性較低的不足，本文以三維地震勘探技術(shù)為例，提出了三維地震勘探技術(shù)在深部礦產(chǎn)預(yù)測中的應(yīng)用研究。野外資料的采集是三維地震勘探的基礎(chǔ)，只有得到高信噪比、高分辨率、高保真度的原始資料，才能保證地質(zhì)任務(wù)的完成。確定勘探區(qū)的最佳激發(fā)因素、接收因素、為生產(chǎn)提供合理的技術(shù)參數(shù)。為保證本文提出的深部礦產(chǎn)預(yù)測有效性，模擬不同深度存在不同礦床，進(jìn)行仿真試驗，與傳統(tǒng)礦產(chǎn)預(yù)測方法進(jìn)行對比，試驗結(jié)果表明，提出的深部礦產(chǎn)預(yù)測應(yīng)用具有較高的有效性。

1 三維地震勘探技術(shù)深部礦產(chǎn)預(yù)測準(zhǔn)備

三維地震勘探技術(shù)深部礦產(chǎn)預(yù)測準(zhǔn)備處理主要包括塬上試驗分析以及半坡試驗分析兩部分。在塬上試驗分析過程中，固定井組合，固定井間距，固定藥量的情況下，隨著井深的增加，有效反射波同相軸越清晰，連續(xù)性越好[1]。通過克朗軟件對以單炮據(jù)進(jìn)行能量和信噪比分析在主頻為30Hz～70Hz。單炮記錄信噪比均較高，有效反射波發(fā)育在900ms左右，同向軸連續(xù)性均較好。在黃土層較厚區(qū)，井深至12m左右，可以滿足施工需求，能夠較好的完成各項地質(zhì)任務(wù)。

單井藥量為2kg和3kg的原始單炮記錄信噪比均較高，有效反射波發(fā)育在900ms左右，同向軸連續(xù)性均較好，遠(yuǎn)道干擾均得到有效壓制，無明顯差異。通過克朗軟件對以單炮據(jù)進(jìn)行能量和信噪比分析，對目的層頻譜掃描分析得出主頻為30Hz～70Hz。井間距為3m的單炮，激發(fā)能量，信噪比較強(qiáng)，能夠?qū)Ω蓴_波進(jìn)行有效的壓制[2]。在黃土層較厚區(qū)，井間距為3m時，激發(fā)效果較好。

半坡試驗分析過程中，固定井組合，固定井間距，固定藥量2kg，隨著井深的增加，有效反射波同相軸越清晰，連續(xù)性越好。通過克朗軟件對單炮據(jù)進(jìn)行能量和信噪比分析，對目的層頻譜掃描分析得出主頻為30Hz～70Hz。井深在10m以深的單炮，激發(fā)能量、信噪均比較強(qiáng)，無明顯差異。在黃土層較薄區(qū)，井深10m左右，可以滿足施工需求，能夠較好的完成各項地質(zhì)任務(wù)。一般認(rèn)為在基巖區(qū)，5井組合，井間距3m，藥量1kg，井深打穿黃土等松散覆蓋層至堅硬巖層，激發(fā)效果最好，能夠較好的完成各項地質(zhì)任務(wù)。

2 三維地震勘探技術(shù)深部礦產(chǎn)預(yù)測的實現(xiàn)

三維地震勘探技術(shù)深部礦產(chǎn)預(yù)測實現(xiàn)過程是基于三維地震勘探技術(shù)深部礦產(chǎn)預(yù)測準(zhǔn)備處理，依托檢波器選擇、干擾波調(diào)查、低速帶調(diào)查實現(xiàn)的。

圖1 面波示意圖

干擾波調(diào)查是勘探區(qū)存在的干擾波，主要有面波、其它隨機(jī)干擾兩種類型：

面波的發(fā)育（圖1，均有由近道至遠(yuǎn)道的帚狀低頻干擾）與表淺層疏松砂土形成的低速帶有關(guān)。分析單炮記錄可知，隨著激發(fā)井深的增大，面波能夠得到一定程度壓制，對提高信噪比有利，但效果不夠理想。面波與有效波在F～K域差異性明顯，資料處理中可以有效濾除。

其它隨機(jī)干擾，來源于地面行駛的車輛、行人、羊群等造成的隨機(jī)干擾（圖1右上角）。放炮時應(yīng)做好警戒、把握時機(jī)。另外，各勘探線正在施工的鉆機(jī)，成為主要干擾。地震施工時必須做好協(xié)調(diào)，待柴油機(jī)熄火停鉆后方可放炮。

通過干擾波調(diào)查，了解其類型，分析其成因，以便采取相應(yīng)措施予以壓制，確保突出有效波。

低速帶調(diào)查，采用428XL數(shù)字地震儀，采樣間隔1ms，記錄長度2s，接收道數(shù)26道，記錄格式SEG—D，采用相遇時距曲線觀測法，110m對稱不等距觀測系統(tǒng)，最小炮檢距1米，排列兩端炸藥震源各放一炮。

低速帶調(diào)查點(diǎn)在勘查區(qū)內(nèi)均勻分布，可以了解整個勘探區(qū)內(nèi)低、降速層的速度。采用不等道距、多道數(shù)接收的相遇時距曲線折射法觀測，排列長110m，26道接收對于小折射資料，將得到的初至數(shù)據(jù)整理成Microsoftexcel數(shù)據(jù)表格，便于運(yùn)算、繪圖及分析，從而做出定量解釋。實現(xiàn)三維地質(zhì)勘探技術(shù)深部礦產(chǎn)預(yù)測。

3 試驗驗證

為了保證提出的三維地質(zhì)勘探技術(shù)在深部礦產(chǎn)預(yù)測應(yīng)用的準(zhǔn)確性，進(jìn)行試驗驗證，采用傳統(tǒng)勘探技術(shù)作為試驗驗證對比對象，利用仿真試驗的方式，進(jìn)行對比試驗。

試驗過程中，模擬2000m、3000m、4000m、5000m深度，存在輝銅礦、閃鋅礦、鋁土礦、菱鎂礦。為了模擬試驗方便，四種礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)面完全相通同，其礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)面積皆為復(fù)雜結(jié)構(gòu)，模擬礦產(chǎn)儲量完全相同，分別為4589.1萬噸、3257.4萬噸、2248.9萬噸、1958.4萬噸。利用傳統(tǒng)探測技術(shù)，以及提出的三維地震勘探技術(shù)，分別對模擬位置進(jìn)行勘探，得出勘探結(jié)論，將對輝銅礦、閃鋅礦、鋁土礦、菱鎂礦勘出結(jié)果進(jìn)行平均值求解，得出試驗，結(jié)果對比表，如表1所示：

表1 實驗結(jié)果對比表

經(jīng)計算得出，傳統(tǒng)勘測技術(shù)礦產(chǎn)預(yù)測有效率為88.91%，提出的三維勘測技術(shù)礦產(chǎn)預(yù)測準(zhǔn)確率為98.94%，得出應(yīng)用三維勘測技術(shù)在深部礦產(chǎn)預(yù)測中較傳統(tǒng)勘測技術(shù)預(yù)測準(zhǔn)確率提高10.03%。適用于深部礦產(chǎn)的預(yù)測。

4 總結(jié)

本文提出了三維地震勘探技術(shù)在深部礦產(chǎn)預(yù)測中的應(yīng)用研究，基于深部礦產(chǎn)預(yù)測準(zhǔn)備處理，以及參數(shù)的選擇，實現(xiàn)了本文提出的深部礦產(chǎn)預(yù)測應(yīng)用，試驗數(shù)據(jù)表明，提出的深部礦產(chǎn)預(yù)測應(yīng)用具有較高的有效性，希望本文的研究能夠為深部礦產(chǎn)預(yù)測技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。