復雜地區(qū)綜合地球物理勘探方法技術(shù)的應用分析

李恩茂

摘要：加強綜合地球物理勘探方法技術(shù)在復雜地區(qū)的應用，有利于提升勘探的效率，對提升地震預測的精度，具有重要作用。本文在對綜合地球物理勘探方法的種類以及綜合地球物理勘探方法的新理論進行綜合闡述的基礎(chǔ)上，重點從重力勘探、大地電磁測深兩個方面論述了復雜地區(qū)綜合地球物理勘探方法技術(shù)的應用，以實現(xiàn)提升地質(zhì)勘探精度的目的，希望能夠為相關(guān)人士提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：重力勘探；大地電磁測深；地震剖面

前言：

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和企業(yè)生產(chǎn)力水平的進一步提升，物理勘探技術(shù)得到了長足的發(fā)展，傳統(tǒng)的物理勘探技術(shù)已不能適應時代發(fā)展的需要。綜合地球物理勘探方法技術(shù)在復雜地區(qū)的應用，通過結(jié)合多種地球物理資料，能夠?qū)崿F(xiàn)對復雜地區(qū)低地下構(gòu)造特征的真實反映，有利于提升地質(zhì)解釋的可信度。因此，探究綜合地球物理勘探方法技術(shù)在復雜地區(qū)的應用，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

一、綜合地球物理勘探方法概述

（一）傳統(tǒng)的地球物理勘探方法

傳統(tǒng)的地球物理勘探技術(shù)主要包括電法勘探、磁法勘探、重力勘探和地震勘探四種類型。其中，電法勘探是物理勘探過程中最為常用的方法，通過深入分析電磁場的變化規(guī)律，了解地層的電性差異，實現(xiàn)對區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的了解。磁法勘探通過對不同地質(zhì)進行監(jiān)測，實現(xiàn)對電磁分布規(guī)律的了解，為地質(zhì)問題的解決提供指導。重力勘探將地質(zhì)體的密度差異作為指導依據(jù)，運用重力測量儀查看地層的重力差異，實現(xiàn)對地層的巖石性質(zhì)和起伏狀況的精準分析。地震勘探是物理勘探技術(shù)中最先進的技術(shù)方法，通過人為制造地震波，根據(jù)對地震波在不同巖層的傳播規(guī)律的分析，實現(xiàn)對巖層性質(zhì)的了解，從而精確預測地震發(fā)生時間和范圍[1]。

（二）綜合地球物理勘探方法的新理論

小波理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和混淆理論是地球物理勘探技術(shù)中的新理論。其中，小波理論是傅里葉理論的發(fā)展創(chuàng)新，常被應用于處理信號的過程中，能夠精確處理差分方程數(shù)值解、數(shù)據(jù)壓縮，有利于提升信號的分辨率和信噪比。混淆理論與幾何分型理論較為相似，適用于對非線性系統(tǒng)的描述，揭示了不同尺度之間的共性問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論通過模仿人類思維，實現(xiàn)對樣本資料的分析，將分析結(jié)果對未經(jīng)處理的資料進行準確判斷[2]。

二、復雜地區(qū)綜合地球物理勘探方法技術(shù)的應用

本次研究以鄂渝湘地區(qū)為例，闡述復雜地區(qū)綜合地球物理勘探技術(shù)方法的應用，即重力勘探技術(shù)和大地電磁測深技術(shù)。

（一）重力勘探

由于鄂渝湘地區(qū)的地形高差相對較大，通常利用野外觀測的布格異常值實現(xiàn)對該地區(qū)地下構(gòu)造和地貌形態(tài)的綜合反映，但這種方法容易隱藏地下重力響應的特征，不能實現(xiàn)對地質(zhì)構(gòu)造和形態(tài)的真實反映。在勘探復雜地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的過程中，一般將重力勘測點設(shè)置于起伏的地形上，為了克服起伏地形對重力勘測的不良影響，需要對其進行曲化平處理。

例如：在對某復雜地形進行勘探的過程中，依據(jù)其地質(zhì)條件較為復雜的特點，將該區(qū)域劃分為近區(qū)、中區(qū)和遠區(qū)，實現(xiàn)對地形的改正。近區(qū)采用斜頂面三角棱柱模型進行數(shù)值分析，中區(qū)和遠區(qū)采用斜趨勢面擬合的方式進行計算，在此過程中，還應合理設(shè)置地形的校正半徑。本次選用地表砂泥巖出露區(qū)的密度為2.65×1000kg/m3，灰?guī)r出露區(qū)的密度值為2.7×1000kg/m3，以此實現(xiàn)對地形的改正。通過對比地形校正前后的布格重力異常值發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)校正的布格重力異常值與地質(zhì)形態(tài)具有相關(guān)性，主要反映干擾異常對地形和地表的影響，經(jīng)過校正的布格重力異常值不存在干擾異常的影響，地質(zhì)構(gòu)造的總體走向為NE，地腹呈現(xiàn)背斜構(gòu)造。同時，使密度相近的巖層組成等效層，采用延拓法和濾波法對密度相近的巖層進行處理，實現(xiàn)對場的分離，將地震剖面和鉆井分層作為約束條件，采用密度反演的方式得到地質(zhì)構(gòu)造信息，結(jié)果顯示：該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造總體走向為NE，且呈排帶狀分布。

（二）電磁法勘探

受鄂渝湘地區(qū)地表環(huán)境惡劣的影響，干擾異常對電磁信號的影響較大，消除地形和地表惡劣條件對物理勘探的影響成為電磁法勘探面臨的主要技術(shù)難題。現(xiàn)階段，通常采用大地電磁測深的方式實現(xiàn)對地形的校正，從而消除地表形態(tài)對勘探的不良影響。大地電磁測深是一種常規(guī)的電磁勘探手法，常被應用于地層深處油氣構(gòu)造的研究過程中。首先應對全區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造進行概查，點距為3-5km，然后采用2×10km的網(wǎng)格距對局部構(gòu)造進行詳查。受鄂渝湘地區(qū)地形條件惡劣的影響，通常情況下，采用一般的地形改正方法不能夠?qū)崿F(xiàn)對大地電磁曲線的畸變，因而需要采用曲化平方法和電磁陣列剖面方法對地形進行靜態(tài)校正，同時，還可采用二維反演法對地形進行改正，實現(xiàn)對地表靜態(tài)效應的有效克服。

例如：在對某地區(qū)進行勘測的過程中，基于對該地區(qū)的地震剖面進行了解的基礎(chǔ)上，利用二維反演法獲得地電解釋剖面，使用差分方程數(shù)解法獲得電性異常在剖面上的標志，實現(xiàn)對該區(qū)域地電結(jié)構(gòu)特征的精準識別。識別結(jié)果顯示，該地區(qū)的地電構(gòu)造沿地電解釋剖面呈現(xiàn)起伏狀態(tài)，電性異常呈現(xiàn)低-高-低-高的分布規(guī)律，深部電性層呈現(xiàn)塊狀分布的狀態(tài)。

結(jié)論：

通過以上研究發(fā)現(xiàn)，在采用綜合地球物理勘探方法技術(shù)勘探復雜地區(qū)的過程中，采用重力勘探法，能夠?qū)崿F(xiàn)對該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和形態(tài)的精確了解。同時，采用大地電磁測深法，能夠降低干擾異常對地質(zhì)勘探精度的影響。因此，在采用綜合地球物理勘探方法技術(shù)勘探復雜地區(qū)的過程中，可以應用上述方法。

參考文獻：

[1]張春賀，胡祖志.重磁電一體化勘探技術(shù)在柴達木盆地西部復雜地區(qū)的應用[J].石油物探，2017，56（04）：607-616.

[2]楊歧焱，李大虎.綜合地質(zhì)地球物理方法在山間盆地斷裂探測中的應用—以張家口斷裂為例[J].地球物理學進展，2016，31（06）：2451-2457.endprint