測井曲線在礦山地質勘探工作中的應用

李宏堂

（陜西神延煤炭有限責任公司，陜西 榆林 719000）

地球物理測井是礦山地質勘探的重要手段之一，它是利用礦層與圍巖存在著巨大的地球物理差異，即礦層相對于圍巖具有明顯的高電阻率、低自然伽瑪、低密度等的特征差異進行解釋推斷（如圖1）。

因此通過利用地球物理測井中這3條重要曲線不但可以定性的區分出礦層，而且可以定量的確定礦層的深度及厚度，從而為最終地質確定礦層空的間分布和儲量計算提供最核心的依據。

1 三種重要曲線測量原理

1.1 三側向電阻率曲線

電阻率反映的是礦層的導電能力，它屬于巖層的固有屬性，三側向電阻率測井的供電電流被屏蔽后幾乎是垂直進入地層，從而大大提高了電阻率測井的分辨率。礦層導電能力弱，反映的電阻率數值大，測井曲線表現幅度大。圍巖一般為砂巖、泥巖，導電能力相對于礦層較強，測井曲線呈現較小幅度（如圖1中紅色曲線）。

1.2 自然伽瑪曲線

自然伽瑪反應的是礦層中反射性元素的多少，主要的放射性元素有鈾、釷、鉀，它的測量原理是利用放射性強度來倒退放射性元素的高低。

泥巖吸附性較強，自然伽瑪值較高。而礦層中礦石的放射性元素含量較低，反應在自然伽瑪曲線上則表現為振幅低值（如圖1中藍色曲線）。因此地質礦物的自然伽瑪低值、砂巖的較低值及泥巖的高值特征差異可以做為其解釋劃分的依據。

1.3 密度曲線

測井密度曲線是由人工伽瑪換算而來的，當人工放射源發射的伽瑪射線進入巖層后會被散射和吸收。泥巖密度大，所含電子較多，那么被它吸收的射線就多，被測井儀器接收到的就少，反應的脈沖值低，長、短源距值就低，所換算成的密度值為高值。反之在密度值較低的礦層中，由于孔隙度增加，射線從發出到被接受所走的路徑較為容易，射線被減弱的少，所測長、短源距值較高，換算成密度為低值（如圖1中淺藍色曲線）。

因此，礦層在密度曲線上表現為低值，砂巖表現為較高值，泥巖表現為高值。

2 解釋礦層

利用三側向電阻率、密度、自然伽瑪曲線準確的解釋出礦層特征至關重要，具體方法如下（見圖2）：

三側向電阻率曲線：在一般的礦層中，選擇電阻率曲線的根部拐點進行解釋。

自然伽瑪曲線：一般0.5m以上的厚礦層選擇曲線異常幅度的1/2處，較薄的則選擇3/5——4/5處進行解釋。

密度曲線：一般較厚礦層選擇曲線異常幅值1/2處進行解釋。

通過這三條曲線綜合解釋，可以定量的推斷出礦層及巖層的深度和厚度。

3 解釋成果的應用

通過三側向電阻率、密度、自然伽瑪這三種重要測井曲線，可以順利的確定礦層深度、厚度、層間距等特征；再通過勘探線上的測井曲線對比，可以弄清楚各層礦層的空間展布特征及斷層等地質構造，最終通過計算可以確定出各層礦層的地質儲量，為后續開采提供重要資料。

4 結論

通過實踐認識到三側向電阻率、密度、自然伽瑪三種重要測井曲線是測井的核心測量方法，通過研究這三種曲線可以基本弄清楚勘查區的礦層賦存特征，可以解決大部分地質問題，同時也反映了地球物理測井是礦山地質勘探的核心方法之一。