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测井曲线在矿山地质勘探工作中的应用

2020-12-10李宏堂

世界有色金属 2020年8期
关键词:低值矿层泥岩

李宏堂

(陕西神延煤炭有限责任公司,陕西 榆林 719000)

地球物理测井是矿山地质勘探的重要手段之一,它是利用矿层与围岩存在着巨大的地球物理差异,即矿层相对于围岩具有明显的高电阻率、低自然伽玛、低密度等的特征差异进行解释推断(如图1)。

因此通过利用地球物理测井中这3条重要曲线不但可以定性的区分出矿层,而且可以定量的确定矿层的深度及厚度,从而为最终地质确定矿层空的间分布和储量计算提供最核心的依据。

1 三种重要曲线测量原理

1.1 三侧向电阻率曲线

电阻率反映的是矿层的导电能力,它属于岩层的固有属性,三侧向电阻率测井的供电电流被屏蔽后几乎是垂直进入地层,从而大大提高了电阻率测井的分辨率。矿层导电能力弱,反映的电阻率数值大,测井曲线表现幅度大。围岩一般为砂岩、泥岩,导电能力相对于矿层较强,测井曲线呈现较小幅度(如图1中红色曲线)。

1.2 自然伽玛曲线

自然伽玛反应的是矿层中反射性元素的多少,主要的放射性元素有铀、钍、钾,它的测量原理是利用放射性强度来倒退放射性元素的高低。

泥岩吸附性较强,自然伽玛值较高。而矿层中矿石的放射性元素含量较低,反应在自然伽玛曲线上则表现为振幅低值(如图1中蓝色曲线)。因此地质矿物的自然伽玛低值、砂岩的较低值及泥岩的高值特征差异可以做为其解释划分的依据。

1.3 密度曲线

测井密度曲线是由人工伽玛换算而来的,当人工放射源发射的伽玛射线进入岩层后会被散射和吸收。泥岩密度大,所含电子较多,那么被它吸收的射线就多,被测井仪器接收到的就少,反应的脉冲值低,长、短源距值就低,所换算成的密度值为高值。反之在密度值较低的矿层中,由于孔隙度增加,射线从发出到被接受所走的路径较为容易,射线被减弱的少,所测长、短源距值较高,换算成密度为低值(如图1中浅蓝色曲线)。

因此,矿层在密度曲线上表现为低值,砂岩表现为较高值,泥岩表现为高值。

2 解释矿层

利用三侧向电阻率、密度、自然伽玛曲线准确的解释出矿层特征至关重要,具体方法如下(见图2):

三侧向电阻率曲线:在一般的矿层中,选择电阻率曲线的根部拐点进行解释。

自然伽玛曲线:一般0.5m以上的厚矿层选择曲线异常幅度的1/2处,较薄的则选择3/5——4/5处进行解释。

密度曲线:一般较厚矿层选择曲线异常幅值1/2处进行解释。

通过这三条曲线综合解释,可以定量的推断出矿层及岩层的深度和厚度。

3 解释成果的应用

通过三侧向电阻率、密度、自然伽玛这三种重要测井曲线,可以顺利的确定矿层深度、厚度、层间距等特征;再通过勘探线上的测井曲线对比,可以弄清楚各层矿层的空间展布特征及断层等地质构造,最终通过计算可以确定出各层矿层的地质储量,为后续开采提供重要资料。

4 结论

通过实践认识到三侧向电阻率、密度、自然伽玛三种重要测井曲线是测井的核心测量方法,通过研究这三种曲线可以基本弄清楚勘查区的矿层赋存特征,可以解决大部分地质问题,同时也反映了地球物理测井是矿山地质勘探的核心方法之一。

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