可控震源记录中的脉冲噪声分析

噪声分析一直是地震资料信噪比得以改善的重要基础方法。可控震源向地下输入瞬时低能量信号, 易受到可控震源系统内部以及背景中的瞬时脉冲噪声(如电噪声、震动噪声等)的干扰。用于提取有效信号的相关检测方法将脉冲噪声的干扰范围扩大, 严重影响了对可控震源有效信号的提取。为了从理论上分析脉冲噪声对可控震源相关记录的干扰, 通过仿真实验, 系统分析了单点脉冲和多点脉冲噪声对相关记录中可控震源信号的干扰程度和特点。结果表明, 可控震源相关记录中的信号主要受脉冲噪声强度、所在时间位置以及可控震源非相关记录脉冲点数比例三方面因素影响, 脉冲噪声所占记录的比例大于2.5%且平均强度高于100时, 相关检测后的可控震源信号会完全被噪声淹没。     

北京城乡接合部地表颗粒物中重金属污染负荷及健康风险评价

随着我国城市建设的不断推进,城市径流污染越来越受到关注。地表颗粒物(RDS)是重金属的重要载体,雨水径流对地表颗粒物的冲刷引起的径流重金属污染问题凸显。本研究选取北京市城乡接合部作为研究区域,研究区域内地表颗粒物中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn)污染负荷并进行健康风险评估。结果表明,地表颗粒物含有的重金属中,除Mn外,As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的平均浓度均超过背景值。其中,Cd的平均浓度是其背景值的3倍,Cr的平均浓度是其背景值的4倍之多。在径流冲刷条件下,Cr的污染负荷在各研究区域均最高,为其他重金属的3~4倍。暴露模型计算表明,重金属非致癌日平均暴露量为手口摄入量＞皮肤吸收量＞吸入空气量,经手口接触是人体地表灰尘暴露风险的主要途径。对于非致癌风险,在芦求路主路以及黄鹅路十字路口区域存在对于儿童的非致癌风险,整体区域内成人所受非致癌风险较低。各研究区域内重金属呼吸暴露途径的总致癌风险均低于环境阈值,致癌风险较低。     

水层多角度裂缝介质中子测井响应数值模拟

地球物理勘探作业中,裂缝地层是一种重要的潜在储层介质,因为其结构的复杂性和成因的特征性,裂缝介质的探测难度一直较大.为了对裂缝介质进行识别及研究,通过地球物理中子测井方法对其进行勘探研究是十分必要的.笔者应用分散多角度裂缝理论,模拟孔—裂缝介质中的含水地层,通过变化裂缝参数研究对应的中子测井数据.研究结果发现,中—低角度的裂缝介质中,热中子密度极大值比近似水平角度裂缝介质中的密度极大值大,并且其对裂缝环境参数的敏感度也明显大于其他角度裂缝介质中的热中子密度敏感度;在高角度裂缝介质中,热中子密度图分布平滑,说明高角度裂缝介质对热中子吸收作用较小;在热中子密度分布平面图中,因水中含氢量较大,热中子扩散范围小.通过分析水层中的热中子密度分布情况、密度分布极大值以及时间谱最大值,发现水层中的中子对中等角度和低角度的裂缝介质更加灵敏,且容易被慢化和吸收.这些研究结果可以为野外裂缝性介质的地球物理勘测工作提供理论指导建议.     

辽西葫芦岛东部表层结构调查及速度建模

针对国家深部探测项目地震数据采集及表层速度结构模型建立的需求,在辽西葫芦岛东部二维地震勘探工区开展了表层结构调查工作。该地区地表起伏大,表层结构复杂,低、降速层厚度和速度多变,静校正问题突出,做好表层结构速度建模工作成为该区地震勘探的关键问题之一。由该工区实验点多种表层调查方法对比实验结果,确定了该工区表层调查工作方式：以井中微测井方法为主,在满足小折射地表条件的区段辅以成本较低的小折射方法作为补充;同时对留作微测井的生产井进行岩性录井。基于以上方法,分析了表层调查野外施工的难点和对策,确定了微测井采集参数。本次表层调查工作测线长度16.9 km,设计了8口微测井,根据微测井解释成果得到如下结果：该测线表层分2~3层;低速层厚度为1.68~4.33 m,速度为350~1 000 m/s;降速层厚度为5.00~12.00 m,速度为1 000~2 800 m/s;高速层主要为岩性致密的花岗岩,速度为2 800~4 900 m/s。根据井中微测井结果及层间相似系数,建立了该测线的表层模型,设计激发井深13.00~15.00 m,并获得静校正量数据。     

多孔隙度变化倾角裂缝型砂岩铀矿超热中子运移模拟

铀矿作为重要的清洁能源一直备受地质勘探领域的关注,然而,其中的裂缝型砂岩铀矿(孔、裂隙型铀矿)因其结构复杂一直是勘查工作的难点。因此,为了对此类型铀矿进行定量分析,有必要对铀矿赋存状态、含量与地质结构(孔、裂隙)参数的响应关系进行研究。通过瞬发中子测井技术和指向概率模拟算法可以对孔、裂缝型砂岩铀矿中的中子运移情况进行模拟,基于理想模型将研究重点集中于裂缝结构对中子测井结果的影响,包括:裂隙孔隙度对超热中子运移的影响作用随着孔隙度的升高而显著提高,同时使测井响应敏感度大幅提升;近似垂直裂隙环境下,超热中子聚集峰呈现多点分布状态;高裂缝倾角环境对中子能量和时间谱峰值的衰减作用最为严重,并且中子时间谱峰值存在随孔隙度增大向低裂缝倾角度区间移动的现象;不同裂缝倾角环境下,孔隙度与超热中子计数比存在一定的特征线性关系,可以辅助修正特定角度裂隙环境中的铀含量范围。以上结论可以为裂缝砂岩铀矿、复杂环境铀矿勘探工作提供理论参考依据并提高铀矿定量准确性。     

吉林省中部黑土黏粒矿物的组成分析

为探讨玉米带黑土土壤退化的原因,通过X-射线衍射方法对吉林省中部玉米带黑土的黏粒矿物组成及分布进行了初步的研究,结果表明:黑土的黏粒矿物组成主要以2∶1型的蒙脱石及伊利石为主,二者总和达90%。伊利石在表层有增加的趋势,而蒙脱石向下则有增加的现象,此结果与黏粒的全量分析相一致。     

辽西深反射地震勘探采集试验

深反射地震勘探是目前研究和分析地下深部构造最有效的方法之一。为了查明辽西地区深部构造信息,在该地区布设一条16.9 km的深反射地震剖面。由于该地区的地震地质资料有限,为了能够获取深部地层的地震反射信号,开展了辽西地区的深反射地震勘探采集参数试验。本次地震采集参数试验采用炸药震源、428XL地震仪和SG-10低频检波器,固定采集参数为：采样间隔1 ms、道间距20 m、记录长度15 s。采集参数试验主要针对激发因素（激发深度、药量、组合井激发）和接收因素（组合低频检波器）进行了较为全面的试验工作。依据采集的地震记录确定所研究的主要目的层为6.5 s反射信号,通过对不同激发因素和接受因素单炮记录中目的层信号能量及信噪比的比较,确定适合于该地区的最佳激发参数和接收参数为：井深15 m、药量12 kg;井组合采用单井和三井组合相结合;检波器组合采用点组合方式。研究结果表明,在辽西地区,通过增加激发深度、增加药量、采用组合井激发和组合低频检波器、延长记录时间等措施可以获得地下更深部的反射信息。     

辽西葫芦岛东部表层调查方法比对实验

地震勘探中,近地表的不均匀性给激发、接收和静校正等工作带来较大困难。辽西葫芦岛东部地表地质条件复杂,浅表层速度及厚度差异大,表层调查工作直接影响到地下介质成像效果。为使该地区首次进行的地震勘探能够获取准确的静校正量数据、给井深设计提供依据、研究适合该区域的表层调查方法,同时为满足国家深部探测项目对实验方法比对研究的需求,结合小折射、地面微测井和井中微测井三种表层调查方法的工作原理,在该工区分别应用三种方法做同点比对实验,分析了不同调查方法的适用性及精确度。结果表明,三种方法得到的结果与岩性录井结果一致,均能有效探测高速层埋深,指导井深设计,其中:小折射成本较低,适合地面较平坦区段,虽然不够精细,但能够准确找到高速层,可用于井深设计或作为微测井方法的补充;地面微测井适合山高无水或者造山破碎带造成钻井严重漏水的地区,需要井中检波器与大地良好耦合;井中微测井最为精确,探测层位更为精细,能分辨更多层位,与岩性录井结果最接近,在静校正量获取方面具有明显优势。通过三种表层调查的比对,分析了不同方法的适用范围,为该工区选择合适的表层调查方法及方法参数选取提供依据,同时为其他地表复杂区域进行表层调查提供参考。     

基于重构激发信号的电磁式可控震源相关检测参考信号方法研究

针对电磁式可控震源地震数据的相关检测,研究发现,在地下结构复杂、基板-大地耦合不佳时,常规方法——基于震源控制信号或基板附近信号作为参考信号检测得到的地震记录中,存在子波到时误差和虚假多次波问题.本文分析了上述问题的理论原因,并提出基于重构激发信号的相关检测参考信号方法(Correlation Detection Reference Signal Based on the Reconstructed Excitation Signal,CDRSBRES).首先,利用直达波与其他地震波到时不一致的特点,从震源基板附近信号中分离、提取直达波.然后,利用直达波重构震源激发信号并作为参考信号对地震数据进行相关检测.最后,应用谱白化技术提高检测结果质量.数值模拟研究表明,重构激发信号与理想激发信号的相关系数为0.9869,达到高度线性相关,CDRSBRES方法检测的地震记录在子波到时和波形特征上均与模型相符.随后,在某金属矿区开展了可控震源对比实验.与液压式可控震源MiniVib T15000检测结果相比,电磁式可控震源PHVS 500的检测结果中:基于震源控制信号的检测结果存在子波到时误差约0.012 s,对应垂向精度误差约11.16 m;基于基板附近信号的检测结果部分区域出现虚假多次波,信噪比降低;而CDRSBRES方法的检测结果子波到时误差约0.001 s,对应垂向精度误差约0.93 m,波形特征一致,相同区域无虚假多次波.综上,本方法适用于电磁式可控震源地震数据的高精度检测,尤其对于地下结构复杂区域的高分辨率地震勘探具有重要意义.