地震勘探的基本原理范例(3篇)
地震勘探的基本原理范文
随着我国科学技术快速发展，煤田地震勘探方法也日益趋于完善，出现了更为显著的效果。煤田地震勘探能够满足地表复杂区与构造复杂区的需求，利用多种应用提高地震勘探的分辨率，为煤田勘探生产企业的蓬勃发展做铺垫。
关键词:
煤田;地震勘探;应用;效果分析
在煤田勘探中采用单点数字检波器来开展高密度地震勘探，不仅能够完成高保真度与分辨率的地震资料，同时也能够更好的进行煤田小断层、陷落柱和微幅构造的成像，进而把煤田开采中所潜在风险降低或消除，有效保障煤田的安全生产安。
1、煤田地震勘探的应用
1．1三维地震勘探技术特点三维地震勘探技术是地球物理勘探的重要手段与方法，具有如下几个方面的特点:第一，具有科学、准确、婉转的勘探数据;第二，能够勘探构造较为复杂的地质，且能够查明地震波的分辨率;第三，三维地震勘探可勘探出地震波的信息，有利于研究正反演技术，为研究岩性做铺垫;第四，三维地震降低了外界因素对勘探效果的影响，加快了人机合作的发展速度;第五，三维地震勘探利用了现代先进仪器的优越性，尽管投入了较大的单位面积，却能得到很高的收益。
1．2地震勘探应用的广泛性1－2ms采样、96道接收是我国初期三维项目的主要勘探手段，覆盖次数手到仪器因素的直接影响，同时也限制了采样率与动态范围，尽管勘探效果得到了一致好评，却因其具有较高的成本而发展缓慢。我国第一次在地震项目中应用煤田三维勘探技术是姚桥煤矿中央采区。随后，应用三维地震勘探技术的地区越来越多。2001年12月，“煤矿采区三维地震经验交流会”召开于上海，我国设定了利用煤田三维勘探手段的煤炭生产企业日渐增多。自此，在我国煤田勘探单位中三维地震占据十分重要的地位。
1．3数字检波器应用过去传统勘探中应用的模拟检波器，模拟检波器在工作的时候会处于10Hz的自然频段，但是在这个过程中有着－6dB的衰减，因此稳定性不好，畸变大。数字检波器弥补了模拟检波器的不足，通过单点的高密度接收，能够消除过去模拟检波器出现的组合效应，实现高保真度的对地震波场数据获取，完成信号的无衰竭。在单点接收的情况下，原始单炮资料的信噪比会较模拟得到的数据低，没有视速度干扰波的影响。应用室内数字组合技术进行单点记录，首先要校正，把组合基距引起的正常时差问题进行处理，之后把结果传递到独立的每个检波点，进而垂直叠加滤波作用降到最低。
2、煤田地震勘探技术应用效果
2．1适应不同环境条件煤田勘探第一，构造复杂区。我国地理条件广阔，地形复杂，煤田通常在断层之间或断裂的交汇部位。在区域性断裂的影响下，发育有较为密集的断层。此外，还受旋转构造体的影响而发育的正断层的倾角变化通常较大，同时会出现一级褶曲。第二，地表复杂区。为确保原始资料的收集质量，在勘探过程中通常结合特殊观测系统与炮检距较小的观测系统，同时方位角较宽、覆盖次数较高。勘探技术人员科学有效的处理收集到的资料，大大降低了地表对子波形的影响程度，避免了因岩浆岩因素而出现多次波，使其横向变化地层运动速度而回到原来的位置，进而取得了理想的勘探结果。第三，地震地质条件较好的地区。地震地质条件较好的地区有很多，如:姚桥煤矿中央采区，在该煤矿采区中运用三维地震手段得到了更好的效果，采用小断层模式识别、水平切片、层位分析等方法，科学有效的解释了小断层的形成，提高了煤田地震勘探技术的精度，如:利用巷道方法可知该断层落差为2．8m，而采用解释方法可知其落差为3m。该勘探手段既开展了构造解释，又将煤层的厚度利用谱距法进行了科学合理的预测，科学的处理了地震资料，密度、孔隙度、速度、吸收度、渗透率等参数都能够有效的提取出来，还能准确的预测灰岩的赋水性。
2．2勘探成本及投入产出比由于我国最初的三维项目受到仪器因素的影响，导致其覆盖次数较低或接收道数较少，却需要付高额的单位面积费用。随着我国科学技术的不断发展，仪器也逐渐更新换代，提高了仪器的覆盖次数，也增加了野外的接收道数，同时降低了单位面积的费用。在煤田地震勘探中有效利用工作站，能够使处理周期缩短，最大程度减少资料处理成本进而大大降低了生产的成本;再加上我国市场竞争越来越激烈，也降低了煤田地震勘探的费用。
另外，投入成本比也是众多企业需要考虑的重点内容。在我国地震勘探中运用地震勘探技术，除了能够查清复杂的地质构造，还能够推动我国的经济发展。对于三维地震勘探来说，具有很高的价值，相同的施工项目，利用二维勘探手段最多能够获得1/3的经济效益，还不能达到三维地震勘探的精准度。为加快三维地震勘探的发展，在未来的工作中，我们应当做到如下几点:第一，高分辨率不能只单单用于接收与激发，要将其当作一个系统工程来看待，探索与研究如何提高三维地震勘探的分辨率，如使用属性分析、正反演技术等，使其能够查明更小的地质构造。第二，寻找途径使探索地质问题的范围得以扩大，不断发现新的问题、解决新的问题，结合动力学信息分析解决三维地震的问题，逐渐定量预测煤层的厚度、地层的岩性等。第三，加大力度研究三维多波勘探，如:三维三分量等问题，大力推广研究结果，使其能够真正拥有煤田勘探之中。第四，切实掌握煤田的特色，研究符合根据其特色的软件，并将该软件融入煤田勘探工作之中，使得三维勘探的处理水平得以提高。第五，有效结合计算机技术，将煤田三维地震资料输入到计算机之中，利用计算机进行统计，有效利用三维地震资料的优越性，进而确保煤田能够有效的进行生产。
综上，煤田勘探工作中需要结合地形地势条件，合理应用地震勘探技术。在数字高密度地震勘探过程中，应当在观测系统设计开始的阶段就充分考虑到并明确分析单点接收的特点，其次开展高密度观测系统设计，并且在处理阶段能够针对性地应用叠前压噪处理方法，这样才能保持数字检波器的优点，将煤田中断距更小的断层准确地发现，进而保障煤田开采的安全进行。
参考文献:
［1］唐建益．煤矿采区实用地震勘探技术［M］．北京:煤炭工业出版社，2012，3．
地震勘探的基本原理范文
【关键词】深部金属矿勘察；方法；应用效果
1常用深部金属矿勘察方法
随着找矿勘探工作程度的不断深入，许多露天的和近地表的金属矿产资源已基本上被查明，在地表浅部（第一深度空间：0～500m深度）找到大型或超大型金属矿床的难度将必越来越大，而金属矿产资源的短缺已在日益加剧.为了缓解当今的资源危机，必须进行深部找矿勘探（第二深度空间：500～2000m深度）.这是因为在地壳深部具有良好的成矿环境和找矿潜力，地球物理勘探技术的发展与成效已使得深部找矿成为可能.本文通过分析和讨论国内外典型金属矿产资源找矿过程的实践表明：地球物理勘探方法发挥着重要作用，因为它具有大探测深度、高精度和高分辨率的特点，可为深部金属矿勘查提供有效信息，是第二深度空间找矿勘探的有力手段.近年来，国内外的实践表明，深部矿产资源的地球物理勘探取得了尚在不断取得重要成效.传统中，我国对金属矿产的勘探主要依靠“矿产地图”[2]，所谓矿产地图是指在多年矿产勘探事业中逐步累积绘制的包括各种金属矿产资源大致分布情况、金属矿地质特点等在内的矿产分布资料。然而，对于深部矿产来说，由于对其的勘查是近几年新兴起的，因此利用矿产地图我们很难了解其分布现状、地质特征的实际情况。对此，矿产勘查人员一般采用以下几种方式。
1）地球化学勘查法。地球化学勘查法，顾名思义其具体工作原理是利用岩层、地下水系、生物圈内的化学元素来分析金属矿产地球深部的分布及变化特征。金属矿产在形成、发展、变化过程中会影响其周围地质、水体中的化学元素分布，尤其是一些金属化学元素分布，因此只要查明地球深部岩层、水系内的金属化学元素含量以及分布特征等，就可以快速准确的确定深部金属矿源。目前，地球化学勘查法在金属矿产勘探工作中已经有了初步应用，例如：新疆萨热阔布铁米尔特矿田在勘查金属矿源时使用的即是地球化学勘察法[3]。
2）吸附电、N等化探方法。电吸附、烃吸附是一种特殊的化学勘探方法，但是相比于普通化学勘探方法，这种方法可以探测深部地层中微弱的成矿元素，因而有较高的灵敏度。众所周知，金属矿产在成矿过程中其中的成矿元素或者伴生元素会转变成为可溶性离子，随时间推移这些离子会聚集在深部地层岩石与土壤中，而采用常规化学勘探方法很难捕捉到这些离子，对此相关研究学者提出了电吸附、吸附烃等方法。电吸附方法的原理是：利用特殊的化学试剂对所采集的岩土样本进行处理，并对其进行通电，利用电对可溶性离子的吸附性捕捉这些离子，从而判断深部矿源。吸附烃的方法原理与电吸附原理相似，只不过该方法利用样本中有机质对烃类气体的吸附性捕捉提取矿化信息，从而准确判断深部是否有金属矿产。
3）地球物理勘探方法。地球物理勘探是指利用物理学原理对矿产分布情况进行勘查的方法，在勘探过程中会涉及到大量的磁场、重力以及声波传播等物理知识。地球物理勘探方法是目前最常用的方法之一，具体包括以下几类。①重力找矿。重力找矿法是目前我国矿产勘查行业中应用最广泛的方法，十分适合勘查密度大以及与超基性岩层伴生的金属矿产资源。其具体工作原理是：首先勘查人员勘探目标地质体与周围岩体的密度是否存在差异，然后使用精密重力仪对重力异常进行测量，随后工人员结合相关物探资料、当地地质条件以及重力异常结果分析推断矿体的分布情况，最后确定金属矿体的分布位置。②磁法找矿。不同的金属矿石会产生不同磁场，因此只要掌握不同金属矿石磁场分布规律，并通过对比分析所探测到的磁场就能确定探测目标的实际情况。相比于其他物探方法，磁法找矿的探测范围大、分辨率高、定位准确，因此磁法找矿的精度较高。目前，关于磁法找矿的理论研究基本完备，且方法应用趋于成熟，成为深部金属矿产勘查工作中常用的方法之一。③电法找矿。电法找矿的原理是利用矿石的导电性、矿石的电学性质探讨目标地质体的构造，确定金属矿产位置的方法。电法找矿法是一种应用较早的方法，从20世纪80年代起，陆续出现了激发极化法、瞬变电磁法、可控音频大地电磁法等方法，并且在金属矿产勘查工作中得到广泛应用。电法是过去几十年我国应用最广泛的金属矿产勘查方法之一，并且经过多年的发展，电法找矿的理论、设备以及技术等有了很大进步，因此电法在未来深部金属矿产勘查工作中具有广阔的应用前景。④地震反射技术。地震反射技术是一种时间较长的地质勘探方法，然而一直以来囿于理论、技术以及设备的限制，地震反射技术在金属矿产勘查中的应用并不成熟。直到20世纪90年代起，地震反射技术开始被大范围的应用在金属矿产勘查工作，关于地震反射技术的研究应用也进入了新的阶段[4]。地震反射技术相比于其他物探勘查技术，其勘查深度可达数千米，因此在勘探深度普遍超过500米的金属矿产时，地震反射技术有其独特的优势，发展前景良好。
2深度金属勘查技术的应用效果探讨
本文结合安徽铜陵冬瓜山地区深部金属矿产的勘察工作实例对地震反射技术的应用效果进行了初步探讨。在本次勘探工作中，勘探人员使用ARIES24位数字地震仪以及REFTEK-125便携式地震仪采集数据，然后利用工作站对采集数据进行去噪以及静校正处理，最后根据采集数据制作地层数据图像，并根据图像分析确定矿产位置。本次勘查大体勾画出了冬瓜山矿床的分布形状，并确定了矿床大致深度与位置，虽然矿体的深度、位置等精度不足，但是此次工作仍然证明了地震反射技术可以被用来探测深部金属矿产，并且探测结果可以直接作为矿产开采的参考资料。这些都充分说明了深部金属矿产勘查常用技术在未来存在广阔的发展应用前景。
3结束语
在矿产资源日益紧缺的今天，向深处找矿成为解决矿产资源不足的主要方法，因此研究探讨深部金属矿产的勘察方法十分必要。本文研究了深部金属矿产勘查工作中常用的化学勘探方法、物理勘探方法以及吸附电、N化探方法等，并且重点分析了物理勘探方法的主要类型，最后文章结合勘探工作实例以地震反射技术为代表，对深部金属矿产勘查常用方法的效果进行简单探讨，说明了深部金属矿产勘查方法在未来的发展应用有着广阔前景。
参考文献：
[1]陈志强，鄂阿强.金属矿产深部产出特征及勘查技术方法[J].科技传播，2011，16（3）：144-145.
[2]丁健，董坤鹏.深部金属矿产资源地球物理勘查与研究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，29（27）：118-119.
地震勘探的基本原理范文篇3
1.1钻探工程
煤田普查与勘探工作中，钻探工程是极其重要的勘探技术手段在勘探阶段应用尤其普遍。钻探普查在老矿区的深部和表土覆盖很厚的平原地区是勘探中最重要的技术手段。地球物理勘探确定的和经过地质预测推定的含煤区都必须依靠钻探去圈定，揭露和验证。
1.2坑探工程
坑探工程包括探井、探槽、窑、巷的调查清理。坑探工程研究表土覆盖的含煤地层，进行煤质研究与煤层取样，了解煤层的产状要素以及地质构造等，在半暴露区及暴露区都是不可缺少的。少数资源缺乏而水文地质条件、地质构造及煤层变化又特别复杂的地区，为了保证建井及生产，将施工分为勘探井、生产巷道，边探测边开采。坑探工程一般都在地质填图前施工，便于进行地表地质研究与观察提高地质图的研究程度和测绘精度。
1.3遥感地质调查
遥感地质是研究地质科学的一种新兴手段，应用在遥感技术在地质中。遥感地质调查有以下几个特点：
①遥感技术在地质调查过程中的具体应用就是像片的判读。图像摆脱了过去那种繁琐劳动实现了编录的现代化资料传导、处理、解释、成图均自动化进行。实践证明可见光和多光谱卫星象片的判读航空像片在找矿标志、动态分析、地质构造、地质填图的研究是一种有效的技术手段；
②较少受交通和自然条件的限制，具有成本低、速度快、效果好、效率高等优点能快速完成地质调查和火山、地震区、高山和海洋的调查；
③获得无记录和感知的地质信息；
④比较全面的取得地质资料，扩展地质观察的连续性，点、线间的观察也很详细，克服地面视域阻隔和其它干扰;
⑤地下和地表一定深度的地质矿产情况能客观、准确、形象地得到了解。国际常用的遥感技术有：红外遥感、电视遥感、雷达遥感、多光谱遥感、全息摄影遥感、激光遥感、摄影遥感等。
1.4高分辨率数字地震勘探技术
经过计算机的数字处理技术利用数字方式记录质量的地震信号，获得高分辨率的地震勘探效果。高分辨率数字地震勘探技术1985年至今在地震补充勘探实践中和地质综合勘探中得到不断发展和完善。在国家“六五”科技攻关重点项目“数字地震勘探技术的研究与应用”的基础上逐步创新形成的高分辨率三维数字地震勘探技术实现了从模拟地震勘探到数字地震勘探的变革，数字处理获得高分辨率震勘探效果并以数字方式记录高质量的地震信号，包括在数据采集上采用准确点位(检波点、炮点)、合适的井深、两高(高频低截滤波、高频检波器)及四小(小组合基距、小采样间隔、小药量和小道距）;数据处理上强调精确的偏移和叠加、子波长度压缩及噪声衰减，最终获得宽带的高频信号、高信噪比，使得小型煤田构造异常凸显。高大容量高速计算机的发展使三维地震勘探技术得到了迅速发展。随着人们处理地震勘探数据的增多在待开发井田的业主和煤矿中三维地震勘探技术逐渐在煤田地质勘探中广泛应用，地震补充勘探可以查出规模较小的褶皱、异常体及断层，使设计部门能够及时调整井筒位置和生产能力、改变开拓方案，优化并修改设计，修改采区设计，调整矿井边界，修改巷道位置等，如摄氏度、工作位置及走向。这些成果避免了地质资料带来的直接经济损失并且保证了高效高产矿井的高质量高速建成。一场全国性的采区地震和地震补充勘探已经兴起，目前，该项技术被许多地方煤矿业和亏损煤矿及煤矿企业承认和采用，得到广泛承认。近年来，三维地震勘探技术的提出和发展很大程度上的提高了探测小构造的程度。都是因为大容量高速计算机的发展和用户要求的逐渐提高，人们对海量的地震勘探数据可以进行处理。二维转向三维的趋势已经不容置疑，一些待开发井田的业主或煤矿开始要求进行三维地震勘探工作，那些条件较好却较旱的矿区也大受益处。三维地震勘探技术通过增大卞频波来探测更小的断居、提高分辨率解释地震勘探成果、研究总结勘探方法、完善山区地震勘探方法、进一步拓宽和发展三维勘探技术，为煤炭生产用户服务。三维地震勘探由于技术成熟度低、成本高、工作量大等因素，通过推广约束反演的使用、模型技术的广泛使用、山区三维地震问题的解决、深度或代替时间域、体积解释技术、现场实时处理的应用、多道三维地震勘探技术的开发、横纵波联合勘探的推进等一系列方法得以逐步发展完善，进一步提高精度、降低成本、提高工作效率、最大限度满足用户需求。
1.5丰富煤田地质勘探技术的多样化
选用综合勘探技术是河南省煤矿勘探的发展方向，因为在平缓平原和低山丘陵区等地区，为了提供实效又经济的综合勘探方法，首先需要了解勘探区的基本形态和构造进行地面物探，再选择合理的钻探深度进行布孔。综合勘探技术使地质勘探技术多样化的目的在于提供详细的、实用的构造图和应力场资料来提高河南省煤田地质勘探技术，为煤田地质设计、施工和开采提供最佳的开采方法和施工方向。信息技术的快速发展和煤田地质勘探技术的信息化，是由于建设信息技术神经网络、多媒体、人工智能、大容量存储和并行分布式处理方式的高新技术，现已在煤田地质勘探中推广应用。将此推广人机对话方式分析、处理、解释用和显示大量的地质勘探数据到煤田地质勘探数据处理过程中，选择相关参数作预处理并提高勘探精度。
2结语