三維可視化技術在寧夏礦區地質勘探中的應用

陳 靜

（四川中成煤田物探工程院有限公司，四川 成都 610000）

勘查區為寧東基地規劃的大型配套供礦區中的重要井田，地理位置優越，區位優勢明顯，礦產資源豐富；地質任務是查明勘探區邊界構造性質、產狀及展布情況，查明勘探區內落差大于等于5m的斷層及其產狀；控制褶幅大于10m的褶曲；圈定礦層的變薄帶和不可采區。

1 礦區地質

1.1 礦層

井田基巖全部為新生界地層所覆蓋，為隱伏式礦田。根據鉆孔揭露，井田地層自下而上發育有：中生界三疊系上統上田組（T3s）；侏羅系中統延安組（J2y）、直羅組（J2z）、侏羅系上統安定組（J3a）；新生界古近系漸新統清水營組（E3q）和第四系（Qh）。全區可采礦層9層：其中主要可采礦層有3-1、4-1、4-2、4-3、10、10下、18下礦層共7層。

1.2 深部礦層地質條件

根據理論分析：本區各礦層真密度平均在1.43～1.53g/cm3之間，視密度在1.28～1.34g/cm3之間，傳播速度一般為2000m/s左右，與圍巖（砂巖）的高密度（2.3～2.8g/cm3）和高傳播速度（2300～3600m/s）之間有較大的波阻抗差異，具有形成能量強、連續性好的反射波的物理前提條件。各礦層與圍巖波阻抗差異明顯，3-1礦層、4礦層、10礦層和18礦層與圍巖的波阻抗系數差異大，形成了能量強、可連續追蹤的反射波T4、T10、T18，深層地震地條件為一般地區。

綜合分析表、淺層級深層地質條件，該區屬于地質條件一般地區。

2 數據采集方法

2.1 激發與接收因素

①激發因素：井深12m～16m，在測區西部低洼處井深12m以上，在測區東部及山丘地段單井井深16m；藥量：2kg；②檢波器組合方式：3串2并；③儀器因素：428XL數字儀器，采樣率1ms；記錄長度2s；前放增益12dB；記錄格式SEG-D，進行野外數據采集；④工程測量：在已有控制點基礎上，利用GPS動態實時差分技術（RTK）進行檢波點和炮點放樣。

2.2 觀測系統

采用規則10線10炮束狀觀測系統，作為野外數據采集的基本觀測方法。

CDP網格：10m×10m。

疊加次數：7×5=35次（縱向7次，橫向5次）。

接收道數：56×10=560道。接收線數：10條。

接收道距：20m，接收線距：40m。

炮線距：20m，炮排距在炮線樁號600-2120之間為80m，炮線樁號2120-2720之間為60m。

縱向最大炮檢距：620m。縱向最小炮檢距：0m。

橫向最大炮檢距：270m。橫向最小炮檢距：10m。

最大非縱炮檢距：676.24m。

測網布設：測區共布置東西方向線束21束。接收線110條，炮線210條；施工中以線束為單位進行，中點放炮，不對稱接收，在大號布置32道，小號布置24道接收，每束線與上一束線重合5條線接收。

3 資料處理與解釋

圖1 礦區斷層剖面顯示圖

根據試處理及有關參數的測試結果，按高信噪比、高分辨率要求，最終確定了三維資料的處理流程。做了精細的靜校正、振幅補償、疊前去噪、地表一致性預測反褶積、剩余靜校正、采用高精度的速度分析，拾取準確的疊加速度，確保疊加效果；采用空變切除方法提高信噪比。處理方法正確、處理流程及參數選擇合理，獲得的三維數據體具有很高的信噪比和分辨率。

在10m×10m三維偏移數據體上，礦系地層構造成像清晰，利用SUN工作站解釋系統的多參數、多種顯示方式，由粗到細準確地確定了各礦層的構造形態、斷層的性質及位置以及褶曲的構造形態、礦層露頭都作出了可靠的解釋。

4 主要地質成果

勘探區構造形態總體上為一向西傾伏的單斜構造，被邊界斷層切割后，小部分地段仍保留有西翼的部分，次一級的小褶曲鑲嵌其上。

礦區地質勘探解釋成果敘述如下：

①查明了斷層24條，控制已有邊界大斷層3條，其中正斷層8條，逆斷層13條；控制了波幅大于10m的褶曲2個；②查明了主要可采礦層3-1礦層、4-3礦層、10礦層和18下礦層的起伏形態和埋藏深度；③對主要可采礦層的厚度變化進行了分析，編制了礦層厚度變化趨勢圖。圈定了礦層露頭位置及礦層缺失范圍、厚度變化趨勢，解釋了區內覆蓋層的厚度變化情況。

5 結語

本次三維可視化技術通過T型排列的試驗工作，全面的了解了全區有效波和干擾波發育情況，確定了適合本區的生產因素。經過嚴密地野外數據采集，取得了高質量、地質信息豐富的礦山原始資料 ；采用多手段、多方法的資料分析對比方法對資料進行了精細處理和全三維的資料解釋，獲得了豐富的地質信息，圓滿完成了各項地質任務。