被动源面波勘探在金属矿区的应用探索

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2011年《福建地质》总目次

2011年《福建地质》总目次
……… …… …… ……… …… …… ……… ……… …… ……… …… ( 7 ) 2 2
第3 0卷
第 4期
华 (7 ) 2 8
龙 岩市土 壤稀 土分布 特征 及成矿 预测 ……… …… ……… …… ……… …… …… 林 才浩 ( 7 ) 2 3 福 建宁德 九 曲岭含铜 钨矿 隐爆 角砾岩 筒地质 特征 及其 找矿 意义 …… …… …… 陈 福 建华安 石 笋尖 钨钼 多金 属矿 地质特 征及 找矿前 景 …… ……… …… …… …… 张 建协 ( 8 ) 2 6 福 建德化 青 云山铜金 矿地 质物 化探特 征 … ……… ……… …… …… ……… …… 陈 龙照 ( 9 ) 2 3 福 建浦城 龙堂 寺萤石 矿地 质特 征及成 因探讨 …… ……… …… …… ……… …… 蔡 建设 ( O ) 31 福 建将乐林 坑 钨钼矿 地质 特征及 成 因探讨 … …… ……… …… …… ……… …… 陈元 廉 ( 0 ) 3 7 综 合物探 方法 在福建 上杭 温屋 多金属 矿 区中 的应用 …… … ……… ……… …… 张 飞雨 ( 1 ) 3 3 被 动源 面波勘 探在 金属矿 区 的应用探 索 … …… ……… …… ……… ……… …… 黄 海清 ( 2 ) 3 0
基 于 E T 0 9 台大 比例 尺数 字正 射影 像 的生产新 技 术 …… …… …… ……… 邱春 晓 ( 2 P 20 平 6) 城镇 地籍 基础地 理数 据建 库方 法探 讨 … … ……… …… …… …… …… ……… …… 蔡 素真 ( 7 6) 矿产 资源储 量计 算小 助手 程序 简介 … …… …… …… …… ……… …… …… ……… 林 善华 ( 4 7) 闽东 地 区滨海 软土静 力触 探 与十字 板剪 切试 验相关 性 的探讨 … …… …… ……… 陈加 团 ( 8 8) 闽北公 路 某花 岗岩残 积土 边坡 的简 单评 价 …… …… …… ……… …… …… ……… 赖桂林 ( 4 9)

综合物探方法在岩溶塌陷调查中的应用分析

综合物探方法在岩溶塌陷调查中的应用分析

综合物探方法在岩溶塌陷调查中的应用分析摘要:随着科技的发展,物探技术不断进步。

地下塌陷情况十分复杂,对地面塌陷的检测方法最直观有效的是钻孔取心法,通过对心样进行相关试验分析,可以准确地判断出不同地层的厚度和完整性等,但是这种方式有一定缺陷,取心点位的随机性较大,易发生漏检,以及取心点位的密度不足,结果代表性不够。

同时钻孔取心对环境也有一定的破坏作用。

近年来,国内外的许多案例表明物探检测技术对地面塌陷检测是有效的,采取合适的物探技术手段可以预先查明地面下方隐伏的塌陷隐患,及时采取措施除险,防患于未然,实现提前预防和监测灾害的发生。

关键词:综合物探方法;岩溶塌陷调查;应用分析引言岩溶塌陷是指地表岩土体受岩溶作用影响向下陷落并在地面上形成塌陷坑(洞)的地质现象。

岩溶塌陷的形成必须具备以下3个条件:岩溶化地层,发育溶洞(溶缝或溶隙)或土洞为地下水补-径-排和塌陷物质提供储存场所或通道;基岩上覆有一定厚度的红黏土层(或完整性差的岩层);产生岩溶塌陷的主导因素——致塌作用力(潜蚀作用、真空吸蚀、振动论及盖层失托增荷效应等)。

若能利用地球物理方法实现岩溶塌陷隐患(溶洞或土洞发育)的早期识别,为制定科学合理的避让和治理技术措施提供技术支撑,对于岩溶地面塌陷的防治具有重要意义。

1综合物探技术的内容依据综合物探技术的工作原理,可将物探技术划分为:以电性差异为基础的电法勘探;以磁性差异为基础的磁法勘探;以密度差异为基础的重力勘探技术等。

除此之外,还有地震勘探、放射性勘探技术等,综合物探技术的内容涉及较广泛,且在各个领域发挥着积极的作用。

从综合物探技术的实际应用来看,该技术更多地应用在地质矿产资源勘查方面,次之则会在水文地质勘查以及考古业勘查等方面有着一定的应用。

从综合物探技术在地质矿产勘查中的实际应用情况来看,重点是通过电磁学与现代科技设备组合在一起,以此达到高精度、高效率、低误差的勘查目标,保障地质勘查结果的准确性。

我国城市地球物理勘探方法应用进展

我国城市地球物理勘探方法应用进展

我国城市地球物理勘探方法应用进展导读:随着我国城市化建设不断推进,城市地下空间探测任务越来越多,探测精度要求也越来越高。

地球物理方法具有无损、快速、无盲区的优势,在进行城市地下空间探测、开展地下地质结构调查以及地下填图中发挥着重要作用。

与常规物探工作相比,城市地下空间探测面临着较为复杂特殊的环境,因而某些领域对常规物探工作提出了更高要求。

本文总结梳理了近年来城市地下空间探测中的应用研究进展及发展趋势,从城市高密度电法、探地雷达法、面波勘探法、浅层反射地震法及城市高精度重力探测等五种方法概述应用进展,涵盖电磁、地震、重力等多门类综合地球物理勘探方法,涉及光纤传感及微动技术在地下空间探测的应用,分析了各种方法的优势所在,简明阐述了城市地下空间探测的有效方法途径和部分存在的问题。

本文研究成果为城市地下空间探测、水文工程环境地质勘查和地质灾害调查等提供了地球物理勘探方法应用选择和参考。

------内容提纲------0引言1 城市地球物理勘探基本原理、方法及探测目标1.1 地球物理勘探基本原理1.2 地球物理勘探方法1.3 地球物理勘探目标2 方法应用研究进展2.1 高密度电法2.2 探地雷达法2.3 面波勘探法2.3.1 主动源面波勘探2.3.2 被动源面波勘探(微动探测)2.4 浅层反射地震法2.4.1 纵波反射地震2.4.2 横波反射地震2.5 高精度重力法3 方法对比分析4 结论与展望0 引言城市地下空间作为一种宝贵的自然资源,在全球发达国家和部分发展中国家已得到广泛开发应用。

随着我国城市化建设不断推进,城市地下空间探测已成为当前研究关注的热点问题,同时对地球物理方法技术提岀了更高要求,地球物理方法是进行城市地下空间探测、开展地下地质结构调查以及地下填图不可或缺的手段。

近年来,我国在成都、杭州及雄安新区等重大城市均开展了城市地下空间探测工作,并且综合运用多种物探方法,用以解决与城市密切相关的地质、水文、环境及灾害等一系列问题,取得了较好应用效果。

天然源面波勘探技术在工程中的应用研究

天然源面波勘探技术在工程中的应用研究

天然源面波勘探技术在工程中的应用研究毋光荣;余凯;马若龙【摘要】介绍了天然源面波勘探发展的历史,技术特点以及几种数据处理方法,讨论了2.5Hz检波器在天然源面波勘探中各个阵型(采用三角型、L型两种)以及不同排列边长(三角型不同边长、L型不同边长)与勘探深度之间关系,并通过分析各种阵型在同等条件下所采集的信号,对比各个信号的分析结果,得出在天然源面波勘探中使用2.5Hz检波器的最佳阵型.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2013(010)003【总页数】7页(P279-285)【关键词】天然源面波;空间自相关法;频率-波数法;浅层地震勘探;数据处理【作者】毋光荣;余凯;马若龙【作者单位】黄河勘测规划设计有限公司,河南郑州450003;黄河勘测规划设计有限公司,河南郑州450003;黄河勘测规划设计有限公司,河南郑州450003【正文语种】中文【中图分类】P6311 引言目前,在美洲、欧洲和日本等国家和地区,被动源面波勘探在无损检测和场地评价中的应用日益广泛。

在世界上不同的地区和国家,被动源面波有着不同的名称,在美洲,称为被动源面波(passive surface wave);在日本称为微动(microtremor);而在欧洲则是环境随机振动(ambientvibration);在我国,有时又称天然源。

尽管名称各异,但实质相同[1]。

早在20世纪50年代,国外就有人开始研究天然源面波勘探技术了,Aki和Capon分别在1957年和1969年用空间自相关法(SPAC法)和频率-波数法(F-K法),从天然源信号中提取了面波,并求出面波频散曲线。

之后,人们开始把微动(即天然源)与实际应用联系起来[2]。

20世纪80年代末90年代初,天然源勘探技术由王振东等首次介绍到中国。

1992年北京市地质勘察技术院首次在北京进行了一次目的层深达2400m的微动勘查试验并获得成功。

近年来,天然源勘探方法在国内也逐渐得到应用。

面波在工程勘察方面的应用_韩莹

面波在工程勘察方面的应用_韩莹
为探测覆盖层厚度并进行地层划分,采用瞬态面波进行勘探。实 测使用美国 R24 工程地震仪和 4Hz 低频检波器。室内数据处理使用 SFKSWS 软件,其流程为: 输入面波记录文件→显示和检查实测曲线数 据→圈定面波数据窗口→在 F—K 域搜索确定基阶面波频谱峰脊并拾 取频散数据→按搜索确定的基阶面波频谱峰脊圈定出基阶面波频谱范 围→生成面波频散曲线→地质分层( 人工或自动) →绘制反演拟合曲 线→打印输出结果。
面波勘探作为一种新的浅层地球物理勘探方法,有简便、快速、场 地要求小等优点,且近年来,面波勘探理论日趋成熟,所以面波法应用 范围越来越广,以下就是面波法应用到的几大领域: ①工程勘察: 包括 水利工程勘察、岩土工程勘察、机场工程勘察、城市地下管道工程勘察、 隧道工程勘察、电力工程勘察及铁路工程勘察; 查明工程区地下介质速 度结构并进行地层划分; 对岩土体的物理力学参数进行原位测试等; ② 空洞探测: 对防空洞、涵管、岩溶、动物洞穴、冲刷淘蚀坑、古墓、煤矿采 空区、废弃矿井等物理力学性质有别于周围介质的地下有形体的埋深、 范围等探测; ③工程无损检测: 包括地基检测、路基质量检测、堤坝防渗 质量检测、路基压实度的检测、公路路堤的填方量的检测、检测路基基 床膨胀土的病害及路基加固效果、江河水库大坝中软弱夹层的探测和 加固效果评价等,除此之外,还有学者利用面波法测量了金属中的裂隙 并对精密仪器的载荷进行了检测 [2] ; ④研究地壳等深层结构: 随着瑞 雷面波理论的进一步发展,人们在地球内部反演的测量中也开始使用 瑞雷面波。有学者在对全球结构进行探测的过程中使用了长周期面波 进行研究; 在研究了大西洋的各向异性和横向不均匀性使用了瑞雷波; 通过使用大量的面波频散资料,并用纯路径方法,对大陆地壳上地结构 进行了深入剖析 [2] ; ⑤地质灾害勘察: 在滑坡勘察中使用瞬态面波法 对比分析面波实测软弱面和滑动面之间的关系,确定滑坡体的岩土分 层、软弱带、滑动面,为治理滑坡地质灾害提供相应的参考资料; 对地表 变形区域及推断存在地下溶洞的区域进行了探测,利用瞬态瑞雷面波

浅析复杂地质条件下的面波探测技术应用

浅析复杂地质条件下的面波探测技术应用

浅析复杂地质条件下的面波探测技术应用我国幅员辽阔,地质复杂,如何在众多的复杂环境、深厚覆盖层条件下,使用面波探测技术,是我们需要有效解决的问题。

本篇文章阐述了面波探测技术的有关内容以及现状,探索了面波探测技术在铁帽覆盖区、粘土覆盖区、工程探测中的应用,通过对这些应用实例的分析,以期提升面波探测技术在复杂地质环境中应用的能力。

标签:地质;覆盖层;面波探测;应用前言:随着经济的快速发展,我国各项资源和工程不断开发并深入,天然的优良地基正在逐渐减少,所以需要我们在复杂的地质条件下开发资源和建设工程,然而复杂的地质会影响到资源的开发和工程的选址及安全,而面波探测技术是在这种情况下最佳的探测技术,能在最大程度上探测出工程地质的情况,降低前期勘察选址的成本。

一、面波探测技术的概述我国工程地质勘察比较常用的探测方法有直流电阻率法、大地电磁法、地震折射法以及面波法。

相比较其他几种探测方法,面波探测法以其快速、经济、易激发和场地影响较小等优势,成为工程地质勘察中最常用的工程物探技术。

面波法主要有两大分支,分别是被动源面波法及主动源面波法。

被动源面波法的探测深度比较深,但是探测采集信息的时间过长,探测效率较低;主动源面波法易被震源影响,探测深度较浅。

这两种探测方法都有利有弊,近些年来才出现了结合二者优点的面波探测技术,即场源补偿情况下的面波探测技术。

场源补偿后的天然源面波有效信号更为丰富,频散谱逐渐收敛,连续性更好。

二、面波探测技术的现状面波探测技术得到广泛的应用,主要是它具有以下几个优点:面波探测技术更加方便、效率较高、准确度较高,在同一种介质中,相比其他类型的弹性波传播速度小,具有更高的分辨能力;面波探测技术的设备比较轻便,而且操作简单,操作速度快,可以在现场实时处理信息,效率很高;面波探测技术可以对复合地基检测并根据地基承载力的经验公式,计算出的地基承载力与静载荷实验结果符合。

面波技术在得到大力推广和应用的同时,在实际工作中也存在着甚多问题需要研究解决:面波探测法的震源问题,震源频率和相互碰撞材料的硬度有关,与碰撞的速度、碰撞物的质量和碰撞接触面积也有关,也就是说震源的频率和能量能够影响到面波采集的质量;复杂面波的识别和提取问题,面波数据处理过程中,应如何识别并提取面波、体波及其他各种干扰波;面波频散曲线的正反演问题,面对边界条件复杂的探测环境,对这方面的研究较少,不能满足实际工作的需要。

双源面波勘探技术在工程中的应用研究

双源面波勘探技术在工程中的应用研究
2 1 . 2 【 文献标识码 】 B 【 文章编号 】 1 0 0 8 — 1 3 0 5( 2 0 1 4 )O 1 — 0 0 4 7 — 0 4
早在 2 0世 纪 5 0年代 ,国外就 有人 开始研 究天 然源 面波勘 探技 术 了 , A k i 和C a p o n分别 在 1 9 5 7年
看,此方法 比傅里叶变换提高了推定值的稳定性, 进一步完善了微动勘查法 。 。 ’ 。 双源面波勘探是利用天然微动勘探解决深部 地质分层 问题、人工源面波勘探解决浅部地质分层 问题。两者相结合取长补短,获取一定深度范围内 的地质信息,从而进行地质岩性划分,横波波速测
作者 简介 :毋 光荣 ( 1 9 6 5年一 ) , 男,高 级工 程师 。 基金 项 目:水利 部“ 9 4 8 ” 项目 ( 编号 :2 0 1 1 3 1 )资助 。
纪地层 深达 上千 米 。
1 9 9 1年 ,J . M o r a l e s等人研 究 了深达 上 百米 的 沉 积盆地 中的天然 源特 性 ,讨 论 了长周 期微 动和盆 地沉 积层 卓越 周期 之 间的关 系 。之后 的十 几年 中 , 微动 方法 逐渐应 用 于地 下构 造 的研 究 ,探 测深 度也 从 刚开始 的几 十米 发展 到上千 米 。冈 田广 ( O k a d a )
式进 行 了研究 ,结果表 明,用天然 源 方法评 价局 部
在前人研究的基础上 ,经过十余年的研究和实践, 系 统地 提 出 了 一种 天 然 源 物 探 方 法 一 一 微 动 勘 查 方法 。 1 9 9 4 年冈田广和凌 群在 F - K 法中引入 自回归
模型 ( A R模型 )算法 推定 相速度 ,从 资料 处理 结果
上述 工作都只是利用天然源信号 中的短周 期 面波来研究地下浅部地层的速度结构,研究深度仅 有几 十米 。 1 9 8 2 年,H i r o s h i K a g a m i 等人开始利用长周期 天然源信号研究深部土壤层的特性,研究区域第 四

主动源与被动源面波勘探方法对比分析与应用

主动源与被动源面波勘探方法对比分析与应用
个检 波器 ,就可 检测其在一定距 离 内的传播信 号 。 设 瑞利波 的频率为 . 厂 ,相邻检波器 所记 录的信号
源 面波勘 探 主要用 于 中深层 ,常常 被应 用 于地 质 分
层 、地下 异常检测 等 …。本文 以福 州地 铁象 山站 勘 探工程 为背景 ,基 于 面波 基 本理论 ,结 合 现场 工 作 经验 ,对 主动源 面 波与 被动 源 面波 勘探 方 法进 行 对 比与分 析 ,发挥 各 自的优 点 ,克服 缺 点 ,以期 在 工
时间差为 △ 或 相位差为 △ ,那 么相 邻道距 △ 内瑞 利 波的传播速度 为

程地质勘 察 中更好 发挥其作用 。
1 主动源面 波勘探
2 w f A x / a  ̄ o
( 1 )
在 测量范 围 N A x内 ,瑞利 波的传播速度 为 当地震 波传 播 到地 层介 质 分界 面 时 ,会 产 生 反
黄 真 萍 ,朱鹏 超 ,胡 艳
( 福州 大学 环 境 与 资 源 学 院 ,福 州 3 5 0 1 0 8 )

要 :以福 州地铁 象山站勘探 工程 为背景 ,从瑞 利 面波基本 理论 出发 ,根据 现场试 验 、工程
实例 及 相 关 经 验 ,对 主 动 源 面 波 与被 动 源 面 波勘 探 方 法进 行 对 比 与 研 究 ,探 讨 各 方 法 特 点 和 工 程 应
黄 真 萍 ,等 :主 动 源 与 被 动 源 面 波 勘 探 方 法 对 比分 析 与 应 用
D O I : 1 0 . 1 3 3 7 9 / j . i s s n . 1 0 0 3 — 8 8 2 5 . 2 0 1 5 . 0 1 . o 4
主 动 源 与被 动பைடு நூலகம்源 面 波勘 探 方 法 对 比分 析 与应 用

被动源面波勘探方法与应用

被动源面波勘探方法与应用

被动源面波勘探方法与应用赵东【摘要】被动源面波源于自然界和人类活动所产生的各种振动,通过分析被动源面波的频散特性可推断地下横波速度结构.介绍了被动源面波的特征及被动源面波勘探的基本流程;阐述了从被动源面波数据提取频散曲线的SPAC与F-K等两种方法,通过数字模拟对两种方法进行了对比;列举了采集被动源面波数据的技术要求;给出几个应用实例,说明其效果.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2010(034)006【总页数】6页(P759-764)【关键词】被动源面波;空间自相关法;频率-波数法;数字模拟【作者】赵东【作者单位】骄佳技术公司,加拿大,卡尔加里,T3A,5P2【正文语种】中文【中图分类】P631.4地球表面存在一种微弱波动,它源于自然界和人类的各种活动。

自然界中的风、潮汐、气压变化、火山活动等都会产生震动;而人类活动产生的震动包括车辆移动、工厂机械运行,甚至人的行走等。

所有这些振动的能量将以波的形式向远处传播,其中含有各种体波,但能量传播的主要形式是面波,既所谓的被动源面波。

被动源面波具有如下特征:①在地球表面无论何时何地都存在;②源的空间分布、触发时间及源的强度是随机的;③在某一固定的位置,波的到来方向一般不确定;④频率一般较低;⑤被动源面波中携带有面波所固有的频散信息。

基于被动源面波的勘探方法就是从采集的被动源面波数据中提取面波的频散信息,并推断地下介质的速度结构。

被动源面波勘探的历史比较久,早在20世纪50年代,Aki(1957)就利用被动源测定覆盖层速度结构(当时的许多计算是由模拟电路实现的);1965年,Capon提出了新的方法并成功地定位核实验场位置。

随后,尤其在最近的20年中,由于硬件计算能力的不断提升和软件技术的发展,被动源面波分析方法也得到进一步完善。

如今,在美洲、欧洲和日本等国家和地区,被动源面波勘探在无损检测和场地评价中的应用日益广泛。

在世界上不同的地区和国家,被动源面波有不同的名称,在美洲,称为被动源面波(passive surface wave);在日本称为微动(microtremor);而在欧洲则是环境随机振动(ambient vibration);在我国,有时又叫作天然源。

线性台阵被动源面波法在地下空间探测中的应用

线性台阵被动源面波法在地下空间探测中的应用

线性台阵被动源面波法在地下空间探测中的应用摘要:随着城市的不断发展,城市地表空间越来越不足以满足社会日益发展的需求,因此城市地下空间作为重要的载体将逐渐受到重视。

要想充分利用城市地下空间,首先必然要勘探清楚地下空间的地质情况,从而保证高效、安全、充分地利用它。

线性台阵被动源面波法具有探测深度大、布置灵活、工作效率高等特点,逐渐应用到地下空间探测中。

基于此,本文主要对线性台阵被动源面波法在地下空间探测中的应用进行论述,详情如下。

关键词:线性台阵被动源面波法;地下空间;探测应用引言自然界中的地壳运动、大气变化、海水潮汐变化、人类生产活动等会引起地球表面的微弱振动,这些振动的能量以波的形式向远处传播,其中能量传播的主要形式是面波,即称为被动源面波。

在地表通过特定的观测系统记录被动源面波,并提取其中包含的频散信息,进而推断地下介质横波速度结构的方法称为被动源面波技术。

1加强地下空间管控的必要性《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》指出,要优化国土空间结构和布局,统筹地上地下空间综合利用。

加强地下空间管控,是构建反映多目标、体现空间功能差异用途管制制度的重要组成部分,是推动实现国土空间从二维向三维立体管控转变的核心突破点。

因此,从全域、全要素、全类型国土空间管控的视角重新理解地下空间管控,厘清管控思路与重点尤为必要。

2线性台阵被动源面波法在地下空间探测中的应用2.1线性台阵被动源面波法可行性和有效性城市环境下线性台阵被动源面波观测系统受偏线噪声源影响较小,频散谱能量分布、频率与速度的对应关系与圆形台阵二维观测系统基本一致,可以有效地进行频散曲线拾取,获取地下介质横波速度结构。

长排列线性台阵被动源面波观测系统可以快速进行高密度数据采集,相较于二维观测系统单点数据采集方式,具有更高的工作效率。

2.2地震面波法面波,即瑞雷波,是一种地滚波,其在层状介质传播中会发生干涉叠加现象,面波波速与其周期有关,在地面传播时,穿透距离为一个波长,因此不同波长的面波,可以反映不同深度的情况与传播速度。

被动源面波法和折射层析成像法在深基坑工程勘察中的综合运用

被动源面波法和折射层析成像法在深基坑工程勘察中的综合运用

d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 2 —7 9 4 0 . 2 0 1 5 . 0 6 . O 1 6
被 动 源 面 波 法 和 折 射 层 析 成 像 法 在 深 基 坑 工 程 勘 察 中 的 高
法 的 结果 快 速 完成 对 工 作 区 覆 盖 层 、 风 化 层 厚 度 的划 分 , 同时 相 互 印证 , 并 根 据 两 种 方 法 测 得 的 岩 土体 纵 波 和
横 波 速度 计算 各 岩 土层 的 动 弹 性 力 学 参 数 , 为基 坑 设 计 和 施 工 提 供 定 量 的地 质 信 息 。
Li Ya n h e n g ,Wa n g J i n g ,F e n g Li ,W a n g Ch a o f a n 。 ,Ga o Fe n g
( 1 . En g i n e e r i n gDe s i g n & Re s e a r c h I n s t i t u t e o ft h e S e c o n dAr t i l l e r y Co r p s ,Be i j i n g 1 0 0 0 1 1 ,Ch i n a;
r e f r a c t i o n t o m og r a p hi c s ur v e y l i ne .I n l i g ht of f e w bo r e ho l e r e c or d s, t he o v e r bur d e n a nd
关 键 词 :被动源面波法 ; 折射层析成像法 ; 基坑工程 ; 钻探; 地层埋深 ; 动弹性参数
中图分类 号 : P 6 3 1 . 4
文 献标 识码 : A

紫金山矿田深部勘查新技术、新方法研究进展

紫金山矿田深部勘查新技术、新方法研究进展

矿床地质紫金山矿田深部勘查新技术、新方法研究进展*祁进平,李晶,戴茂昌,赖晓丹(紫金矿业集团东南矿产地质勘查分公司,福建上杭364200)福建省上杭县紫金山矿田是目前中国大陆地区发现的、保存最完整的超大型浅成热液-斑岩铜金多金属成矿系统,矿田内已发现了紫金山超大型金铜矿床(高硫型)、悦洋大型银多金属矿床(低硫型)、罗卜岭大型铜钼矿床(斑岩型)以及五子骑龙、龙江亭中型铜矿床(过渡类型),这在国内外均属罕见(So et al., 1997;陈景河,1999;张德全等,2003)。

近三年来,福建紫金矿业集团和省地勘队伍都明显加大了对紫金山矿田及外围的勘查工作力度,取得了可喜的找矿成果,如罗卜岭斑岩型铜钼矿床预计探获铜金属资源量超过100万t,在悦洋矿区外围又发现大型银多金属矿床等,显示该区已进入新一轮的勘探热潮。

为了配合本轮找矿突破行动,以企业为主导的产学研联盟在紫金山地区开展了大量勘查新技术、新方法的探索,取得重要进展,有效指导了该区的找矿勘查工作。

1 地质概况紫金山矿田位于中国东南沿海中生代火山活动带西侧,北西向上杭-云霄深大断裂与北东向宣和复背斜的交汇处。

矿田主体由晚侏罗世紫金山花岗岩体、早白垩世花岗闪长质侵入岩(四坊岩体和罗卜岭岩体)和中-酸性火山岩组成。

矿田内发育NE向和NW向断裂,前者控制了紫金山花岗岩体的侵位和分布,后者控制了上杭-碧田白垩纪火山盆的形成和展布。

本区的浅成热液矿床主要赋存于晚侏罗世紫金山花岗岩体中,斑岩型矿床主要产于早白垩世花岗闪长斑岩体内,尽管赋矿围岩差异大,但矿床学和年代学研究显示两类矿床的形成均与早白垩世花岗闪长斑岩密切相关(张德全等,2003)。

矿田内围岩蚀变范围广(面积>50 km2、垂深>1500 m)、强度大,化探异常规模大且元素齐全,矿床(点)众多,成矿条件优越。

2 深部勘查新技术、新方法研究进展2.1 矿田三维综合建模利用丰富的地质勘查资料建立了紫金山矿田三维综合地质模型,该模型以27.8万m岩芯和5.8万m 坑道编录及其测试数据为基础,综合了地质、矿化、蚀变、地球物理和地球化学信息,全面展示了紫金山矿田斑岩型、高硫型和低硫型铜金多金属矿床的三维空间分布规律及其与物探、化探、遥感等找矿信息的关系,该模型已被广泛应用于紫金山矿田铜金多金属矿床的勘查和预测工作(图1A)。

主动源和被动源面波浅勘方法综述

主动源和被动源面波浅勘方法综述

主动源和被动源面波浅勘方法综述一、本文概述《主动源和被动源面波浅勘方法综述》一文旨在系统性地阐述与对比两种广泛应用在地球物理勘探中的面波探测技术——主动源面波法与被动源面波法。

该综述旨在为地质工程师、地球物理学家以及相关领域的科研人员提供一个全面理解这两种方法基本原理、适用条件、技术优势与局限性的平台,以便在实际工程勘察与科研项目中做出更为科学、合理的选择。

文章首先从理论层面解析主动源面波法与被动源面波法的核心概念。

主动源面波法,顾名思义,依赖于人工激发的地震信号作为探测手段,通常采用可控震源如气爆、锤击或振动台等设备产生低频地震波,这些波在地表传播过程中激发面波,通过接收并分析回传的面波信号来获取地下介质的剪切波速度结构信息。

而被动源面波法则是利用自然存在的微振动或背景噪声(如风、海浪、交通振动等)作为激发源,通过高灵敏度的地震仪记录这些振动在地表产生的面波,并运用相应的信号处理技术提取有用信息,同样用于反演地下介质的力学特性。

本文将详细探讨两种面波方法的应用场景与适用条件。

主动源面波法由于其可控性强、数据信噪比高,尤其适用于地质构造复杂、需要较高分辨率探测的地区,如城市地下空间探测、矿山地质勘查、大型工程场地评估等。

相比之下,被动源面波法以其无需人工激发、无干扰、连续监测的特点,在环境敏感区域、不宜进行人工震源操作的场所(如历史建筑附近、城市中心等)以及长期监测项目(如地壳稳定性监测、地震预警研究等)中展现出独特优势。

文中还将深入剖析两种方法的技术细节,包括数据采集策略、信号处理流程、面波频散曲线的提取与反演算法等。

针对主动源面波法,将讨论震源类型选择、激发参数优化、接收阵列设计以及多分量数据的联合处理等问题对于被动源面波法,则会关注噪声源特性分析、长时序数据的去噪与平均化处理、基于互相关函数或小波分析的面波提取技术等。

本文还将对两种方法的实际应用效果进行对比,通过列举典型工程案例,展示它们在解决特定地质问题时的效能差异与互补性。

被动源反射地震勘探研究进展

被动源反射地震勘探研究进展

被动源反射地震勘探研究进展阮小敏;陈明春;刘振东;王志辉;徐志伍;陈淼;张新港【期刊名称】《地球与行星物理论评(中英文)》【年(卷),期】2023(54)2【摘要】被动源反射地震勘探作为一种低成本且环保的方法,能够获得比被动源面波勘探方法更高分辨率的反射地震剖面,近年来越来越受到人们的关注.被动源反射成像技术面临着诸多挑战,例如背景噪声场主要受控于面波能量,反射体波信号弱且不易提取;地下实际震源数量有限且分布不均匀,地震干涉重构的虚拟炮集信噪比低;大量检波器长时间观测的海量数据计算和存储瓶颈等.随着便携式节点地震仪和高性能计算的快速发展,被动源反射地震勘探不仅在方法研究方面取得不少进展,而且在地下矿产勘查、碳封存动态监测等方面都有实际应用.本文首先简要回顾地震干涉法的发展历程和如何利用不同地震干涉方法构建虚拟炮集,然后较为详细地介绍从面波主导的背景噪声记录中甄别和提取有效反射信号,以及被动源原始数据预处理、虚拟炮集多次波压制和直接偏移成像等方面的进展,最后通过几个实例了解被动源反射地震勘探的应用现状,并对将来的研究前景进行简单展望.【总页数】24页(P150-173)【作者】阮小敏;陈明春;刘振东;王志辉;徐志伍;陈淼;张新港【作者单位】中国地质科学院;中国地质调查局中国地质科学院地球深部探测中心;中石化石油工程地球物理有限公司南方分公司【正文语种】中文【中图分类】P315【相关文献】1.高速屏蔽层下弱反射层地震勘探——广角反射2.地震勘探中多次反射折射波的影响分析及应对措施——以滕县煤田某煤矿地震勘探为例3.高分辨折射勘探技术在浅层反射勘探失效地区的应用——兰州市活断层浅层地震探测实例4.被动源反射地震方法在四川拉拉矿田海林铜矿勘查中的应用试验5.浅层反射地震勘探在区域地震安全性评价中的应用因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

试论水电工程勘察中被动源面波法的应用

试论水电工程勘察中被动源面波法的应用

引 言
行 方 向平 均 。 最后 . 当拟 合 不 同观 测 半 径 的 空 间 自相 关 系数 .
使 用最 多的 频散 曲线反 演 方 法 为遗 市 场 经 济 发 展 进 程 的 不 断加 快 ,水 电 工 程 的 施 工 建 设 环 就 能得 到 频 散 曲线 。目前 . 传 算 法 ( G A) , 其 作 为 一 种 非 线 性 的全 局 方 法 . 比传统 的最 下 境 日趋 恶 劣 , 其 中影 响 最 为 严 重 的 因 素 , 地 质条件 。 直 接 决 定 二 乘 法应 用可 靠 性 更 好日 了工 程 建 设 使 用 的 安 全 稳 定 性 。 基于此 , 相 关 建 设 人 员应 将 现
2 ' r r
的 地 质 情 况 的 工程 勘 察 方 法 。 其 可 高效 作 用 于 高 海拔 以 及 地
质条件复杂的地 区. 为此 . 相 关 人 员应 加 大 以地 球 表 面微 弱振
动 为 测 量 目标 的 被 动 源 面 波 法 的 应 用 研 究 力 度 . 以 实 现 水 电
工程 建设 使 用 的 可持 续性 I l f 标[ 1 1 n
2 水电工程勘 察中被动源面波法应用原理分析
当重 点 采 用 大 于 1 H z的 信 号 进 行 嵌 布 地 层 探 测 时 .震 源 是 由人 类 活动 产 生 的 , 因此 , 相 对 于主 动 源 , 就是被动 源。 具体 来说 .地 球 表 面 时刻 处在 一 种 因 自然 界 和 人 类 活 动 而产 生 的 微弱振动 中. 其振 幅 为 l O - *  ̄ l O - 2 m m, 且频 率大多小于 1 H z 。其 中 因机 械 设 备 运 行 、 车辆 行 驶 以及 其 他 生 产 建 设 活 动 而产 生 的微 弱振 动 频 率 , 通常大于 1 H z 。这 种振 动 是 由体 波 与 面 波组 成 的复 杂 状 态 。 且 面 波 能 量 占总信 号 能 量 的 7 0 % 。研 究表 明 ,

被动源面波法在水电工程勘察中的应用研究

被动源面波法在水电工程勘察中的应用研究

被动源面波法在水电工程勘察中的应用研究吴学明;王超凡;高才坤;戴国强;王俊;曾宪强【期刊名称】《物探化探计算技术》【年(卷),期】2016(038)004【摘要】水利水电工程大多坐落于高山峡谷中,地质条件复杂,物探方法作为主要勘探手段,在勘测设计中发挥着重要作用.近年来随着水利水电工程建设不断向难度更大的上游地区转移,对物探工作提出了更高的要求.被动源面波法是通过记录地球表面微弱振动的垂直分量,从中提取瑞雷波频散信息,推断地下介质横波速度结构的一种物探方法.这里首次将被动源面波方法应用于大型水利水电工程勘察中,基本上查明了坝址区地下约100 m以内地层的横波速度结构,满足了勘探任务要求.在本次勘察中,除了在河谷阶地采用三角形台阵进行观测外,在陡峻河谷段尝试使用了直线排列方式,采用空间自相关法提取频散曲线,取得了良好的应用效果.实验结果表明,与其他物探方法相比,被动源面波法以其抗干扰能力强、分辨率高、受场地条件影响小等特点,在水利水电工程勘察中具有一定的技术优势和良好的应用前景.【总页数】8页(P493-500)【作者】吴学明;王超凡;高才坤;戴国强;王俊;曾宪强【作者单位】中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,昆明 650041;中地华北工程技术研究院有限公司,北京 100085;中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,昆明 650041;中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,昆明 650041;中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,昆明 650041;中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,昆明 650041【正文语种】中文【中图分类】P631.4【相关文献】1.被动源面波法和折射层析成像法在深基坑工程勘察中的综合运用 [J], 李彦恒;王靖;冯利;王超凡;高峰2.被动源面波勘探在地层分层中的应用研究 [J], 李翀3.瞬态瑞雷面波法在边坡岩土工程勘察中的应用研究 [J], 陈济锋;黄真萍;郑素苹4.试论水电工程勘察中被动源面波法的应用 [J], 张晓峰5.多道瞬态面波技术在森木塔斯水电站工程勘察中的应用 [J], 阿尔欣·斯拉木江因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

主-被动源地震面波勘探方法在岩溶区浅覆盖层探测中的应用

主-被动源地震面波勘探方法在岩溶区浅覆盖层探测中的应用

主-被动源地震面波勘探方法在岩溶区浅覆盖层探测中的应用张伟;吕勇;梁东辉;邬健强;刘伟;朱超强
【期刊名称】《地质通报》
【年(卷),期】2022(41)2
【摘要】采用主-被动源地震面波勘探方法,对桂林市兴安县典型浅覆盖层实验区三维地质结构进行探测研究。

结合主-被动源面波数据提取的频散曲线,拓宽了频带,提升了低频信号的分辨率。

实验结果显示,测区内地下介质横波速度值范围为161.5~519.5 m/s,根据速度值的差异将实验区地下介质大致分为4个层位,第一层速度范围为161.5~281 m/s,第二层速度范围为281~360.5 m/s,第三层速度范围为360.5~400.2 m/s,第四层速度范围为400.2~519.5 m/s。

结合钻孔资料,对应的第一层岩性为粘土层,第二层为粉砂质粘土,第三层为细砂-砂砾岩,第四层为灰岩,且局部土洞、溶洞等构造发育。

研究结果表明,瑞雷面波勘探方法能够较准确地刻划浅覆盖层地下介质土层厚度、结构分布及土层与基岩面接触带起伏形态。

【总页数】9页(P416-424)
【关键词】瑞雷面波;岩溶区;浅覆盖层;土层厚度;结构分布;地质调查工程
【作者】张伟;吕勇;梁东辉;邬健强;刘伟;朱超强
【作者单位】中国地质科学院岩溶地质研究所;自然资源部广西岩溶动力学重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P631.4
【相关文献】
1.双源面波地震勘探在煤层采空区探测中的应用
2.主动源与被动源面波勘探方法对比分析与应用
3.被动源面波勘探方法与应用
4.地震勘探方法在薄覆盖层区城市活断裂探测中的应用
5.被动源面波和体波成像在内蒙古浅覆盖区勘探应用
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成 的矿休群 ,隐伏于地 表之 F。其 l AL A )和 Ag ( )矿 体在 不整 合 向 、下的 火 L l l ,( a Au J I 岩和 花 岗岩 中,而 ( 矿 体 主要 存于 不整 合 面下 的花 岗岩 中 。 由此 可 见 ,花 岗岩是 该矿 u 的主 要贮矿 部位 ,圈定 该岩 体 的分布 和起伏 变化情 况 ,口 以达到 问接找 矿 的 日的 。 丁 从 已知 钻探 揭露 的地质 剖面 町知 ,矿 区主要 岩层起伏 小 .结构 简单 ;对 一种不 同岩性 的 岩芯 进行 弹性波 速测试 结果 显示 , 帽I 群 的砂 岩纵 波波速 ( )为 38 0 0 s } 【 】 0 ~40 0m/ 。r 1
由此 可见 ,空 间 自相 关 系数是 面波 相速 度和频 率 的函数 ,通 过拟合 计算 的空 间 自相关 系
3 2 2




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㈤ 卷
数 ( , ) 町 以 导 面 波 相 速 度 。 r .
用 牵 问 自相 关法处 理被动 源 而波数 据时 ,首先 将实测 被 动源面 波信号 记 录分 成若 干 个数 据段 ,剔除 干扰 明显 的记录段 ,将 各数 据段通 过 F 心 频 率不 同的 窄带 滤 波器 处理 各 数 据段 , } 1 分别 提取各 个待 分析 的频率 成分 ,再对 各个频 率成 分分别 计算 中心 测点 与圆周 上各 点之 问的 空问 白相 关系数并 进行 方位平 均 ,最后 用不 同观测 半径 的 自相 关系 数计算 瑞利 波相 速度 的频
探 的条件 。 由于弹性 波法勘 探是 利用 弹性 波在时 域和频 域 巾变化差 异 区分岩层 ,受 电磁 f扰 的影 响小 . 此 ,尝 试使用 被动 源 而波助探 法进 行分 ,以探 明 日的层 。
收稿 日期 : 1 l ( 8 1 )l
作 者 简 介 :黄 海 清 ( 7 . 1 6) c )
散 }线 。 扭
采用空 间 自相关法 ( P C法 )从被 动源 面波信号 记 录 巾提 取瑞利 波 并计 算 各 台阵 的瑞 S A 利波 颇散 曲线后 ,用个 体群 探索 分 歧 型遗 传 算法 (GA) F 相 速度 频 散 曲线 反 演 地 下模 S f , h 波速 度结构 。反 演计算 前先 给定 初 始模 型 ,即层 数 以及 各层 S波 速 度 及层 厚 的范 围 ( 限 上 和下 限 ) ,再 从 给定范 围 中求 得 S波速 度结 构 的最 优解 。
被动 源面波 勘探 属于 面波勘 探 的一种 。其 震源 主要 源于 自然界 和人类 的各 种活 动 ,前 者 由 自然界 中 的风 、潮 汐 、气压 变 化 、火 山活 动 等 产生 的震 动 ,频 率 小 于 1Hz ,后者 由车 辆 移动 、机 械运行 ,以及人 类 日常 生活 、生产 活 动 等产 生 的 震动 ,频 率 大 于 lHz 。所有 这 些 振动 的能 量将 以弹性 波 的形 式 向远 处 传 播 ,是 由体 波 ( 波 和 S波 )和 面 波 ( 利波 和拉 P 瑞 夫波 )组 成 的复杂振 动 ,其能 量传 播 的主要形 式是 面波 ,即所 谓 的被动 源面 波 。尽 管被 动源
入 的 I 细 粒 至 中 粗 粒 花 岗岩 ( _ } 1 l 岩 ) ;楼 子 坝 组 变 质 砂 岩 央 砂 质 干 枚 岩 基 底 。
矿体 主要发 育在基 底 与火 山岩层小 整合 面附 近 的一 绀铲 式断 裂裂 隙带 r , 似 层状 或透 } l 镜状 产 m ,构成 总体走 向北 两 ( l。 3 0 ) 3 O ̄' 。 、向南 两或北 东缓 倾斜 ( 角03 。 , 3 倾 () ) 多 组
, I 帅 .心 J 地 球 物 理 、 程 t } { l

4 期
黄 海清 ;被 动 源 面波 勘 探 在 金 属 矿 区 的应 用 探 索
3 2l
2 被 动 源 面 波勘 探 基 本 原 理 及 工 作 流 程口 ]
被动 源面 波勘探 也称 为微 动探 测或环 境 随机振 动探 测 。在 美洲 、欧 洲和 日本等 国家 和地 区 ,被动 源面 波勘探 在无 损 检 测 和 场地 评 价 中得 到 广泛 应 用 。被 动 源 面波 勘 探 的历 史 比较 久 ,早在 2 0世 纪 5 o年代 ,Ak 1 5 )就利用 被 动源 测定 覆 盖层 速 度结 构 ( i(9 7 当时 的许 多 计
算是 由模 拟 电路 实 现 的) 9 5年 ,C p n提 出 了新 的方 法并 成功 地 定位 核实 验 场位 置 。随 ;1 6 ao
后 ,尤其在 最近 的 2 0年 中 ,由于硬 件计算 能 力 的不 断 提 升和 软 件技 术 的发 展 ,被 动 源 面波
分析 方法也 得 到进一 步完 善 。
摘 要 紫 金 I 悦 洋银 多 金 矿 l 层 具 - 结 十 已 开采 多 存 较 的游 散 电 流 和 电 I I 五 i 勾, 磁 场 t ,尝 试采 刖 被 动源 面 波 勋 探 法 进 行 分 层 ,以 探 明 | 的 . 验 结 果 表 明 , : 扰 1 .试 瑞 利 波 频 做 曲 线 提 取技 术 的 被 动 源 商 波 勘 探 ‘ . 『 浊 的矿体 、 矿 f 成 4 \ , 是 . i 的 问接 找 种 T ] 1天 然 源
2 2 工 作 流 程 .
被动 源面 波剖面探 测数 据处 理 l作 流程 是采 用空 间 白相 关法 ( P C法 )获 得各 被 动源 l S A 面波 中心 点的 面波频 散 曲 线后 ,直接 计 算 视 S波 速度 ( ) ,将 相速 度 频 散 曲线 ( ,曲 Vr - 线 )转换成 视 S波速 度 随深 度 的变 化 曲线 ( D 曲线 ) ,再 通过 插 值 、光滑 计算 ,最 终 获得 视 S波速 度剖 面 ( 面 )( 2 。 V 剖 图 )
周上 ( 1 ,假设 中心 点 C ( ,0 与 圆 周 图 ) 0 )
上任 一点 X ( , )接 收 的角 频 率 为 叫的 面 r 波信 号分 别 为 ( ,0 0 ,叫,t 和 “ ( , , ) r
C ) O ,£ ,则其 空间 自相关 函数 :
( 0, ) r, C 一 ( 0, ) (.0, , O 0, C ,, ) O,
面波 信号 的振 幅和形 态 随时空 变化 而发 生变 化 ,但 在一 定时 空范 围 内具 有统计 稳定 性 ,可用 时 间和空 间上 的平稳 随机 过程 描述 。被动 源 面波勘 探方法 就是 以这 种平 稳随机 过程 理论 为依
据 ,从采 集 的被 动源 面波 数据 中提 取面 波 ( 瑞利 波 ) 的频 散 曲线 ,通 过 对频 散 曲线 的反 演 ,
放 地 ; 找 、追 索 状 、似 J 状 简 结 构 A -
‘ 。 法
关 键 词 被 动 源 丽 波 银 多 金 矿 幢 效 果
编建 紫金 山悦 洋矿 是一 个 已经 开采 多年 的银 多金属矿 ,山于是 正在开 采 的矿 山 , 及 其外 围 ,布设 r大量供 电电缆和各 种管 线 以及重 型机构 在采 区 的开 采作 业 ,产牛 r较强 的游 散 电流和 电磁场 ,对 常规 的物探勘 察方 法 ,尤其 是 电法 、磁法 、电磁法 的 1作 造成很 大 - 十扰 , 此 ,需 要 寻找一种 抗 干扰能 力强 、探测 深度 大的物 探方 法 ,被 动源 面波勘 探止 是这
用 的方法 。
2 1 空 间 自相 关 法 .
空 间 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ相 关法 ( P S AC法 )是 Ak 在 1 5 i 9 7年 首创 的提 取 被 动 源 面 波 频 散 曲线 的方 法 。
其基 本原 理是 ,给定 一组 被动 源面 波接 收点 ,其 中一个 点位 于 中心 ,其 余点 等角度 分布 在 圆
空 间 自相 关 系数 则定 义 为 空 间 自相 关 函
数 在所有 方 向上 的平均 ,即
1 2 F
l(, )一 5 ( ,Jd D rc r o O o , )
上 式 的积 分 结 果 可 表 示 为
c ( ,c) 一 J。 ( D r o


C O
图 1 被 动 源 观 测 示 意 图
视 s波 速度
是既 不同于 相速 度 也 不 同于 S波 速度
的面波物性 参数 ,具 有速 度
量纲 。 为避 免 了反演 过程 中设置 初始模 型 、反演 结果选 取 等人为 因素 的影 响 ,被 动源 面波
剖 面 结 果 能 更 客 观 、有 效 地 反 映 地 层 岩 性 变 化 。
Fi . Th c e a i i g a f t e p s i e g 1 e s h m tc d a r m o h a sv
O e v tO bs r a i n
式 中 :J ( 是 第 一 类 零 阶 贝 塞 尔 函 。 z) 数 ,V ( )为 面波 相速度 。
3 应 用 实例
该次 外业观 测仪 器采用 日本 地学数 据分 析研 究所 MT 1 KV C型 微动 勘 察仪 系统 。采J } . H
各点 独立 观测方 式进行 。时间校 正 由记录仪 内置 GP S自动 完成 。 为了便 于与钻 探剖 面 的对 比研 究 ,选 择紫 金 山悦 洋 矿 区 7 3号勘 探线 作 为 观测剖 面 。共 布设 7个观测 点 ,点 距 2 0m,剖面 长度 12 0m。该 次被 动源 面波 探 测采 用 四重 圆形 阵列 0 0 观测 系统 ( 3 ,每个 被 动 源 面 波 中 心 点 ( 图 ) A~G)均 有 共 1 3个 测 点 组 成 ,即 中 心测 点 ( 编号 为① )和 四个不 同半径 圆周 内接正 j角 形顶点 上 的 1 个 测点 ( 2 编号 为② ~⑩ 。正 j角
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