地震勘探技术在矿产资源勘探中的应用

2020-12-09

世界有色金属 2020年14期

（哈密职业技术学院，新疆哈密 839000）

在我国对沉积矿藏进行勘探过程，通过使用地震勘探技术已成为当前矿藏勘探过程中最为有效的一种勘探方法。地震勘探技术主要是通过利用人工的方法来激发出地震波，这样地震波在地层的传播过程中，会遇波阻差异分界面，这时便会将产生的反射信号重新传送至地面[1]。地面工作人员通过对接收到的反射信号进行分析，就可以推断出矿区地下的地质构造。在使用地震勘测技术进行矿藏勘探过程中与传统的地质勘探技术相比，地震勘探技术具备精度高、探测深度大、勘测结果分层详细等一系列的优点，地震勘探技术当前已经成为我国地下沉积矿藏勘探过程中的主要方法。

1 地震勘探技术的应用现状及发展形势分析

1.1 地震勘探技术的应用现状分析

根据我国相关地质勘探报告可以发现，目前人们已经对地面浅层次的矿产资源进行深度的开发，但是这些矿产资源仍难以满足我国现代化社会的发展需求，这就会在一定程度上导致地区经济效益与社会现代化发展出现脱轨[2]。由于地质资源中的大量矿藏都储存在地下较深区域，由于地质结构的复杂，使得人们无法对地下较深区域的矿藏资源进行开采，同时也无法在勘探的过程中了解到这些矿藏资源在地下的具体分布情况。

但是在矿产资源勘探过程中使用地震勘探采集技术，便可以借助各种新型的设备和软硬件结构，利用人工激发的地震波向待勘探区域发射，再通过获取反射波的波形变化，便可以得知地下矿产资源的各种数据信息。矿业公司还可以通过计算机及相关设备对反射收集的地震波进行有效分析和研究，还可以了解到地震波所到达的下层结构的具体组成以及地质结构的空间分布，这样便可以帮助矿业公司了解矿藏所在的地层深处的分布情况。近些年来我国政府大力推动地震勘探技术在矿藏勘测中的应用，进而推动了我国矿产勘探行业的快速发展。

1.2 地震勘探技术在社会中的发展形势

随着目前我国科学技术的发展，人们为了在生活的过程中创造更大的经济效益，因此便对各个行业中的新兴技术进行大力研发和创新。而计算机技术的快速进步，并为地震勘探技术在矿藏勘测应用中提供了软硬件实施的保障，地震勘探技术在矿产资源勘测过程中对设备的要求较高，因此人们通过对该领域中的采集技术以及地震勘测技术进行创新和研发，这些可以提升地震勘探技术在矿产资源勘测过程中的应用质量。同时随着现阶段我国工业制造企业的快速发展，社会中对矿产资源的需求量越来越大，而这一背景也促进了人们对地震勘探技术在矿产资源应用中的研发力度。当前通过将多种现代化新型技术进行综合应用，便可以在矿藏资源的勘探中对地质结构开展深度研究，通过地震勘探技术便可以预测到该矿区未来矿藏资源的有效开发，同时还可以解决复杂的勘测对象难题，进而取得更高的成像效果。

2 地震勘探技术在矿产资源中的具体应用

2.1 地震勘探技术中的三维地震勘探技术应用

地震勘探技术中所使用的三维地震勘探技术主要应用于当前我国的石油勘探行业中，三维地震勘探技术是在基于二维地震勘探技术的基础上发展而来。通过应用三维地震勘探技术可以对矿藏区域的地质基础结构，以及油井的分布范围进行准确的预测分析，同时通过三维地震勘探技术还可以对矿区储藏层的变化开展深度研究。在矿藏资源勘探中所使用三维地震勘探技术，主要是通过以下三种勘探步骤进行：第一，在使用三维地震勘探技术的过程中，勘探人员首先需要在野外地区对相关的数据资料进行收集和采集，来大致地分析矿藏区域周边地质地貌；第二，勘探人员需要对所采集的数据信息使用专业设备和专业技术进行有效的处理分析；第三，勘探人员需要对处理后的数据资料进行应用。在这一过程中，勘探人员需要对所获得的数据信息进行有效的控制和管理，进而提高所获取各项地质信息数据的准确性，这样在使用三维地震勘探技术对信息采集的过程中，发挥出三维地震勘探技术的实际应用价值[3]。此外在矿藏勘探中使用三维地震勘探技术对工作人员的专业技术能力要求较高，需要在三维地震勘探技术应用过程中，加强对地震勘探工作人员的专业技能培训和管理力度，使地震勘探工作人员可以更加全面地掌握到三维地震勘探技术，进而在勘探过程中灵活、专业地操纵各个勘探环节。并且在当下现代计算机技术的支持下，工作人员还需要在矿藏勘探过程中使用现代化信息技术，将软件硬件设施进行充分的结合，为矿业公司提供准确的矿藏勘探数据，这样才可以促进我国经济的可持续性发展。

2.2 地震勘探技术中的多波地震勘探探测技术应用

在地震勘探技术中所使用的多波地震勘探探测技术是当前地震勘测中使用的一种新型技术，该技术在应用过程中主要是利用横波和纵波波形，来更加全面地获取矿产区域地底的地下层结构和石油资源的分布状况，该项技术在矿产资源勘探过程中，所使用设备及相关系统具有较高的要求，需要所使用的设备都符合勘探标准，才可以发挥出多波地震勘探探测技术的真正作用。在使用多波勘探探测技术的过程中，首先需要对各种震源进行采集，然后在两种地震波的共同作用下，便可以获得较为精准的数据采集信息。通常地震波中横波的传播时间较短，因此主要用于排井地震波采集，而地震波中的纵波主要应用于海上的石油资源勘探，多波地震勘探过程中横波的分辨率较高，工作人员通过对横波进行深度分析便可以对一些特殊细致地层结构进行探究，再通过对纵波所具备的自身特征进行深度分析，便可以实现对各种异性的介质开展分析。通过将横波和纵波这两种波形进行综合分析，并可以帮助勘探人员发现地质层结构中所蕴藏的矿产资源，然后再借助质量较高的成像效果，便可以对地质层结构中的矿产资源的含量开展调查研究。多波地震勘探技术在使用过程中还需要对勘探过程中的各种数据信息进行详细记录，工作人员还需要结合实际情况对矿产所在区域的环境进行深度分析和研究，这样才可以为矿产资源的勘探工作做好准备工作，进而提高多波地震勘探采集技术的精准性。

2.3 地震勘探技术中的数字地震勘探技术应用

当前在矿产资源中所使用地震勘探技术中最前沿的技术便是数字地震勘探技术，数字地震勘探技术给当前的矿产资源勘探工作带来了全新的改变。在数字地震勘探过程中，工作人员直接通过借助计算机技术便可以对传统的三维数字地震勘探技术进行创新，在矿藏勘探中通过模拟地震勘测技术，对矿藏资源开发过程中的各种信息进行数字化的处理，便可以帮助工作人员解决地震勘探采集技术中所面临的难题。同时通过数字地震勘测技术，还可以为三维地震勘探技术带来全新的改变，在三维地震勘探技术的基础上通过融合计算机设备，就可以对地质资源勘探过程中的相关技术和设备研发进行创新，进而推动我国矿业开采的可持续性发展。

3 地震勘探技术在矿区的实际勘探概括

3.1 矿区勘探区域地质概况

在本次调查研究中的矿区勘探区域地质主要呈现出不对称向斜构造的层状沉积矿床，该矿床底部主要为粉砂岩、泥岩等结构，然后由此向上过渡为含膏泥岩、泥岩、硬石膏岩、石盐岩等。

3.2 矿区勘探中地层岩性特征和深层地震地质条件

在通过地震勘探技术对该矿藏区域进行勘探的过程中发现，该区域地表岩性主要为砂质粘土和粘土质粉砂，因此使用地震勘探技术中发射和接收条件较好。在该矿藏区粘土层和砂层交互较为频繁，并且该地质区域具有多个反射波组，在实际操作中发现粉砂岩、泥岩的密度和纵波速度明显高于新近系地层，并且在新近系地层区域还存在能量较强的反射波。因此在深层地震地质条件的勘测过程中可以发现，该区域含盐矿层岩性组合特征岩性为泥岩和粉砂岩互为存在，因此矿藏底面、顶面和上下地层之间可以产生能量优势反射波TNa14和TNa10波，另外矿藏系地层顶面与泥岩、砂岩层存在较大的物性差异，因此也可以产生能量反射波TNa底波和TNa顶波。

3.3 矿区勘探中地震数据的采集

对于矿区勘探中地震数据的侧线布置，可根据矿区实际情况沿主、南北主侧线、东西联络线布置；选择矿区观测系统时，可选用数字地震仪器进行野外数据采集，先确定中间点激发位置，再沿主、南北主侧线、东西联络线布置；选择矿区观测系统时，可选择数字地震仪器进行野外数据采集，与采样时间间隔1.0ms，并将其记录在3.0s内；采用加密速度分析方法时，可采用静校正，以速度为主要分析重点，消除地面高差和表面一致性静校后地面高差和横向速度变化的影响，提高速度分析精度，并通过加密速度分析方法，保证在地面剖面施工过程中有良好的地质成像效果。