CN105403909A - 一种探测古河道型铀矿的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种探测铀矿的方法,具体公开一种探测古河道型铀矿的方法,包括:布设四条“丰”字型地震测线;在“丰”字型地震测线上布置检波器、激发震源和地震仪;启动激发震源,产生地震振动信号,启动地震仪观测检波器接收到的地震振幅数据;对地震原始单炮数据进行地震数据处理;对地震成果数据C进行地震数据地层解释,得到地层数据D;对研究区的声波数据和密度数据进行标准化处理,得到标准化后的声波数据SON_standard和密度数据DEN_standard;根据C、D、SON_standardj和DEN_standardj,利用jason反演软件采用基于模型的反演方法,得到波阻抗数据体Ωres;根据波阻抗数据体Ωs,判断出四条地震测线上的古河道型铀矿成矿有利地段。该方法种能够快速、经济、有效探测古河道型铀矿成矿环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种探测铀矿的方法,特别是涉及一种探测古河道型铀矿成矿环境的方法。
背景技术
古河道型铀矿是一种重要的铀矿类型,该类型铀矿的形成受地层岩性结构等古成矿环境的控制,具有一定的探测难度。以往探测古河道型铀矿成矿环境的方法不多,整体效果不佳,钻探法探测成本较高、效率较低;电磁勘探法探测精度较低,难以查清该类型铀矿的成矿环境;地震映像法探测深度较浅,且解释结果受个人经验影响较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种探测古河道型铀矿的方法,该方法能够快速、经济、有效探测古河道型铀矿成矿环境。
实现本发明目的的技术方案:一种探测古河道型铀矿的方法,该方法包括以下步骤:
(1)根据研究区古河道的展布位置,布设四条“丰”字型地震测线;
(2)在上述步骤中的四条“丰”字型地震测线上布置检波器、激发震源和地震仪;
(3)启动激发震源,产生地震振动信号,启动地震仪观测检波器接收到的地震振幅数据;
(4)上述步骤(3)得到的存储了地震振幅信息的地震原始单炮数据进行地震数据处理;
(5)对上述步骤(4)得到的地震成果数据C进行地震数据地层解释,得到地层数据D;
(6)对研究区的声波数据和密度数据进行标准化处理,得到标准化后的声波数据SON_standard和密度数据DEN_standard;
(7)根据上述步骤(4)得到的地震成果数据C、步骤(5)得到的地层数据D以及步骤(6)得到标准化声波数据SON_standardj和密度数据DEN_standardj,利用jason反演软件采用基于模型的反演方法,得到波阻抗数据体Ωres;
(8)根据上述步骤(7)得到的波阻抗数据体Ωs,判断出四条地震测线上的古河道型铀矿成矿有利地段。
所述的步骤(1)中的地震测线部署原则:根据研究区古河道的展布位置,布设三条平行的测线,相互平行的三条测线为主测线,三条主测线的方向均垂直于古河道,第四条为联络地震测线,联络地震测线垂直于主测线,联络地震测线与三条主测线之间呈“丰”字型,联络地震测线用于联络三条主地震测线的联络地震测线。
所述的步骤(2)具体包括以下步骤:按照步骤(1)中布设的“丰”字型地震测线,首先对其中第1条主测线进行地震数据采集,在主测线首端铺设140~160个检波器,将所有检波器与一个遥测数字地震仪连接,在全部检波器的中间位置布置一个激发震源。
所述的步骤(2)中的激发震源采用基于反射波地震勘探法的激发震源,选用炸药震源或者可控震源。
所述的炸药震源的参数为激发药量在1~1.5kg之间,激发井深控制在潜水面以下3~5m;可控震源的震动次数在4~6次之间,扫描时间在12~14s之间,扫描频率选用10~130Hz或8~120Hz,驱动幅度在50~60%之间;检波器的排列参数为:检波器个数为140~160个,相邻两个检波器的间距为10m,检波器主频为4Hz或10Hz;地震仪为24位遥测数字地震仪,采样率为0.5ms或1ms,记录长度为2s~3s。
所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)启动激发震源,即激发炸药或启动可控震源,产生振动信号,同时启动地震仪观测所有检波器接收到的振幅数据,即完成1炮地震数据采集,形成第1炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.2)沿该主测线,将激发震源和检波器布置点位均向主测线尾端方向移动20m,激发震源,即激发炸药或启动可控震源,产生振动信号,地震仪观测所有检波器接收到的振幅数据,即完成2炮地震数据采集,形成第2炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据。同理,沿该主测线,继续将激发点位和检波器布置点位均向主测线尾端方向移动20m,形成第3炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据,直至将激发震源移动至该主测线的尾端,即完成了该条主测线的地震数据采集工作,得到共X炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.3)完全按照上述步骤(3.1)的方法,得到第2条主测线的Y炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.4)完全按照上述步骤(3.1)的方法,得到第3条主测线的Z炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.5)完全按照上述步骤(3.1)的方法,得到联络地震测线的U炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.6)从而,得到四条“丰”字型地震测线的N炮存储了地震振幅信息的地震原始单炮数据,其中,N=X+Y+Z+U。
所述的步骤(4)中的地震数据处理步骤如下:
(4.1)静校正处理;
(4.2)叠前去噪;
(4.3)振幅补偿;
(4.4)反褶积;
(4.5)速度分析和剩余静校正;
(4.6)水平叠加;
(4.7)叠后时间偏移;
(4.8)叠后去噪。
所述的步骤(6)中的x口钻孔标准化后的声波数据SON_standardj如下式(1)所示
x口钻孔标准化后的密度数据DEN_standardj如下式(2)所示
所述的步骤(7)具体包括以下步骤:
(7.1)利用x口钻孔的标准化后的声波数据SON_standardj和密度数据DEN_standardj,建立波阻抗初始模型Ω
第j口钻孔的井口波阻抗数据Ωj的公式为:
Ωj=DEN_standardj×SON_standardj(3)
从而得到所有x口钻孔的井口波阻抗数据(Ω1,Ω2,Ω3,Ω4......Ωx);
(7.2)以上述步骤(5)得到地层数据D作为约束,使用克里金插值算法将上述步骤(7.1)得到的所有x口钻孔的井口波阻抗数据(Ω1,Ω2,Ω3,Ω4......Ωx),进行内插,形成波阻抗初始模型Ωini=(Ω1,Ω2,Ω3,Ω4......Ωx);
(7.3)上述步骤(7.2)得到波阻抗初始模型Ωini,利用jason反演软件采用基于模型的反演方法进行波阻抗反演迭代求解,得到波阻抗数据体Ωres。
首先,基于模型反演法依据如下公式(4)进行迭代,迭代求解过程即最小化如下公式:
J=weight1×(C-W*R(i))+weight2×(Ωini-Ωini(i))(4)
其次,通过模型波阻抗值Ω可以计算得到初始反射系数R,计算公式如(5):
最后,进行迭代求解,过程如下:
进行第1次迭代,Ωini(1)=Ωini+△d1,利用公式(5)计算得到R(1),利用公式(4)计算J=weight1×(C-W*R(1))+weight2×(Ωini-Ωini(1)),如迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(1),即是待求取的最终的波阻抗数据体Ωres;如未达到jason软件的误差要求,则
进行第2次迭代,Ωini(2)=Ωini+△d1+△d2,利用公式(5)计算得到R(2),利用公式(4)计算J=weight1×(C-W*R(2))+weight2×(Ωini-Ωini(2)),如迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(2),即是待求取的最终的波阻抗数据体;如未达到jason软件的误差要求,则
进行第3次迭代,Ωini(3)=Ωini+△d1+△d2+△d3,利用公式(5)计算得到R(3),利用公式(4)计算J=weight1×(C-W*R(3))+weight2×(Ωini-Ωini(3)),如迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(3),即是待求取的最终的波阻抗数据体。如未达到jason软件的误差要求,则进行第4,5,6......,i次迭代,直至迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(i),为待求取的最终的波阻抗数据体;
通过上述反演计算公式(4)进行迭代求解,可得到最终的实际的波阻抗数据体Ωres,即可得到4条地震测线的波阻抗数据体Ωres。
所述的步骤(8)具体包括以下步骤:将上述步骤(7)中得到4条地震测线的波阻抗数据体Ωres减去该研究区的波阻抗参数阈值,将两者差值大于等于零的标记为4条测线上的古河道型铀矿成矿有利地段,将两者差值小于零的标记为无矿区。
本发明的有益技术效果在于:本发明提供了一套系统的古河道型铀矿地震勘探技术体系,包括研究区地震测线的布置准则、地震数据采集参数的设定、地震数据处理流程及相关模块参数的设置以及地震数据解释流程。充分利用地震勘探的技术优势,划分出古河道型铀矿的成矿有利地段,达到快速、经济、有效地探测古河道型铀矿成矿环境的目的,同时该方法还可划分出研究区的无矿区域,可为研究区勘探成本节约指明方向。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
一种探测古河道型铀矿的方法,该方法包括以下步骤:
(1)根据研究区古河道的展布位置,布设四条“丰”字型地震测线
地震测线部署原则:根据研究区古河道的展布位置,布设三条平行的测线,相互平行的三条测线为主测线,三条主测线的方向均垂直于古河道,第四条为联络地震测线,联络地震测线垂直于主测线,联络地震测线与三条主测线之间呈“丰”字型,联络地震测线用于联络三条主地震测线的联络地震测线。
(2)在上述步骤中的四条“丰”字型地震测线上布置检波器、激发震源和地震仪
按照步骤(1)中布设的“丰”字型地震测线,首先对其中第1条主测线进行地震数据采集,在此主测线一端(此端命名为首端方向,另一端命名为尾端方向)铺设140~160个检波器,将所有检波器与一个24位遥测数字地震仪连接,在全部检波器中间布置一个激发震源,例如检波器有140个,则激发震源布置在70和71号检波器之间。
激发震源采用基于反射波地震勘探法的激发震源,可以选用炸药震源和可控震源两种。
炸药震源的参数为:激发药量在1~1.5kg之间,激发井深控制在潜水面以下3~5m,潜水面深度可从当地收集的水文地质资料中获得。
可控震源的震动次数在4~6次之间,扫描时间在12~14s之间,扫描频率选用10~130Hz或8~120Hz,驱动幅度在50~60%之间。
检波器的排列参数为:检波器个数为140~160个,相邻两个检波器的间距为10m。检波器主频为4Hz或10Hz。
地震仪为24位遥测数字地震仪,采样率为0.5ms或1ms,记录长度为2s~3s。
(3)启动激发震源,产生地震振动信号,启动地震仪观测检波器接收到的地震振幅数据
(3.1)启动激发震源,即激发炸药或启动可控震源,产生振动信号,同时启动地震仪观测所有检波器接收到的振幅数据,即完成1炮地震数据采集,形成第1炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据。
(3.2)沿该主测线,将激发震源和检波器布置点位均向主测线尾端方向移动20m,激发震源,即激发炸药或启动可控震源,产生振动信号,地震仪观测所有检波器接收到的振幅数据,即完成2炮地震数据采集,形成第2炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据。同理,沿该主测线,继续将激发点位和检波器布置点位均向主测线尾端方向移动20m,形成第3炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据,直至将激发震源移动至该主测线的尾端,即完成了该条主测线的地震数据采集工作,得到共X炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据。X的值大小视测线长度而定,例如该条主测线长度为A(单位为m),则X=A/20。
(3.3)完全按照上述步骤(3.1)的方法,得到第2条主测线的Y炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据。Y的值大小视测线长度而定,例如该条主测线长度为B(单位为m),则Y=B/20。
(3.4)完全按照上述步骤(3.1)的方法,得到第3条主测线的Z炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据。Z的值大小视测线长度而定,例如该条主测线长度为E(单位为m),则Z=E/20。
(3.5)完全按照上述步骤(3.1)的方法,得到联络地震测线的U炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据。U的值大小视测线长度而定,例如该条主测线长度为F(单位为m),则U=F/20。
(3.6)从而,得到四条“丰”字型地震测线的N炮存储了地震振幅信息的地震原始单炮数据,其中,N=X+Y+Z+U。
(4)上述步骤(3)得到的N炮存储了地震振幅信息的地震原始单炮数据进行地震数据处理,得到地震成果数据C
对上述步骤(3.6)得到的地震原始单炮数据进行地震数据处理,地震数据处理基于CGGgeoclusteur处理系统。地震数据处理步骤如下:
(4.1)静校正处理:对置观数据进行静校正处理,获得静校正数据。静校正处理采用的方法是折射波静校正方法;
(4.2)叠前去噪:对静校正数据进行叠前去噪处理,获得去噪数据。叠前去噪采用的方法有非线性自适应噪声检测及压制方法、面波减去法以及频率-空间域线性噪声衰减法三种方法;
(4.3)振幅补偿:对去噪数据进行振幅补偿处理,获得振幅补偿数据。振幅补偿采用的方法是几何扩散补偿和地表一致性振幅补偿方法;
(4.4)反褶积:对振幅补偿数据进行反褶积处理,获得反褶积数据。反褶积采用的方法是地表一致性反褶积加单道预测反褶积的组合方法,其中地表一致性预测反褶积的预测步长取值在8~24ms,单道预测反褶积的预测步长取值在8~16ms;
(4.5)速度分析和剩余静校正:对反褶积数据进行速度分析和剩余静校正联合处理,获得高精度速度谱和剩余静校正数据。联合应用速度分析和剩余静校正处理技术可提升速度谱的精度,联合处理次数应大于3次,其中速度分析的CDP(1/2倍道间距)间距应小于250m;
(4.6)水平叠加:使用上一步获得的高精度速度谱对剩余静校正数据进行水平叠加处理,获得水平叠加数据;
(4.7)叠后时间偏移:对获得的水平叠加数据进行叠后时间偏移处理,获得叠后时间偏移数据。叠后时间偏移采用的方法是有限差分偏移法;
(4.8)叠后去噪:对获得的叠后时间偏移数据进行叠后去噪处理,获得最终的包含地下振幅信息的地震成果数据C。叠后去噪采用F-X域随机噪音衰减法。
(5)对上述步骤(4)得到的地震成果数据C进行地震数据地层解释,得到地层数据D
对上述步骤(4.8)得到的获得的地震成果数据C进行地震数据地层解释,地震数据地层解释使用的软件是Landmark解释系统。利用Landmark解释系统合成地震记录,标定地质层位,确定地震剖面上各反射标准层,同时结合地震相位、振幅、频率数据对地震成果剖面的同相轴进行对比追踪,标记地震成果剖面中目标层的地层深度信息,将地层深度信息导出形成地层数据D。
(6)对研究区的声波数据和密度数据进行标准化处理,得到标准化后的声波数据SON_standard和密度数据DEN_standard
采用测井仪器测量研究区内钻孔的声波数据和密度数据,钻孔的位置位于测线上,数量为x,对x口钻孔的声波数据和密度数据进行标准化处理,即将该两类数据调整至统一的值域范围。
例如在二连盆地古河道型铀矿区,地层的声波数据范围约在为300~550us/m之间,因此需将采集到的声波数据的值域范围标准化至此范围,标准化后的声波数据可通过下式(1)得到x口钻孔标准化后的声波数据SON_standardj:
其中,j=1,2,3,4……x,x的值可以为10,SON_colj为测井仪器采集的第j口钻孔的声波数据,SON_minj为测井仪器采集的第j口钻孔的声波数据中的最小值,SON_maxj为测井仪器采集的第j口钻孔的声波数据中的最大值。
同理,通过下式(2)标准化后的密度数据DEN_standardj:
其中,j=1,2,3,4……x,DEN_colj为测井仪器采集的第j口钻孔的密度数据,DEN_standardj为测井仪器采集的第j口钻孔的密度数据中的最小值,DEN_maxj为测井仪器采集的第j口钻孔的密度数据中的最大值,range_maxj为测井仪器采集的第j口钻孔的密度数据范围的上限,range_minj为测井仪器采集的第j口钻孔的密度数据范围的下限。
(7)根据上述步骤(4)得到的地震成果数据C、步骤(5)得到的地层数据D以及步骤(6)得到标准化声波数据SON_standardj和密度数据DEN_standardj,利用jason反演软件采用基于模型的反演方法,得到波阻抗数据体Ωres。
(7.1)利用x口钻孔的标准化后的声波数据SON_standardj和密度数据DEN_standardj,建立波阻抗初始模型Ω
第j口钻孔的井口波阻抗数据Ωj的计算公式为:
Ωj=DEN_standardj×SON_standardj(3)
其中,j=1,2,3,4……x,DEN_standardj为第j口钻孔标准化后的密度数据,SON_standard为第j口钻孔标准化后的声波数据。
从而得到所有x口钻孔的井口波阻抗数据(Ω1,Ω2,Ω3,Ω4......Ωx)。
(7.2)以上述步骤(5)得到地层数据D作为约束,使用克里金插值算法将上述步骤(7.1)得到的所有x口钻孔的井口波阻抗数据(Ω1,Ω2,Ω3,Ω4......Ωx),进行内插,形成波阻抗初始模型Ωini=(Ω1,Ω2,Ω3,Ω4......Ωx)。
上述波阻抗初始模型Ωini的建立过程是采用jason软件实现的。
(7.3)上述步骤(7.2)得到波阻抗初始模型Ωini,利用jason反演软件采用基于模型的反演方法进行波阻抗反演迭代求解,得到波阻抗数据体Ωres。
首先,基于模型反演法依据如下公式(4)进行迭代,迭代求解过程即最小化如下公式:
J=weight1×(C-W*R(i))+weight2×(Ωini-Ωini(i))(4)
其中,J为迭代误差,weight1,weight2分别为两个权重常数,一般设置为weight1=weight2=0.5,如果反演计算时,要加大初始模型的权重,可以设置为weight1=0.25,weight2=0.75,如要加大地震成果数据的权重,可以设置为weight1=0.75,weight2=0.25,C为地震成果数据,W为地震子波,地震子波是通过jason软件的地震子波分析工具得到的,R(i)为迭代次数为第i次时的反射系数,Ωini为波阻抗初始模型,Ωini(i)为迭代次数为第i次时的模型波阻抗值,*为褶积符号。
其次,通过模型波阻抗值Ω可以计算得到初始反射系数R,计算公式如(5):
其中Rn为第n层的反射系数,Ωn为第n层的波阻抗值,Ωn-1第n-1层的波阻抗值。
最后,进行迭代求解,过程如下:
进行第1次迭代,Ωini(1)=Ωini+△d1,利用公式(5)计算得到R(1),利用公式(4)计算J=weight1×(C-W*R(1))+weight2×(Ωini-Ωini(1)),如迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(1),即是待求取的最终的波阻抗数据体Ωres。如未达到jason软件的误差要求,则
进行第2次迭代,Ωini(2)=Ωini+△d1+△d2,利用公式(5)计算得到R(2),利用公式(4)计算J=weight1×(C-W*R(2))+weight2×(Ωini-Ωini(2)),如迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(2),即是待求取的最终的波阻抗数据体。如未达到jason软件的误差要求,则
进行第3次迭代,Ωini(3)=Ωini+△d1+△d2+△d3,利用公式(5)计算得到R(3),利用公式(4)计算J=weight1×(C-W*R(3))+weight2×(Ωini-Ωini(3)),如迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(3),即是待求取的最终的波阻抗数据体。如未达到jason软件的误差要求,则进行第4,5,6......,i次迭代,直至迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(i),为待求取的最终的波阻抗数据体。
式中,(△d1+△d2+△d3+.......+△di)迭代次数为第i次时的模型变化量,此模型变化量是jason软件中通过解大型方程组求得的,无需自行求解。
通过上述反演计算公式(4)进行迭代求解,可得到最终的实际的波阻抗数据体Ωres,即可得到4条地震测线的波阻抗数据体Ωres。
(8)根据上述步骤(7)得到的波阻抗数据体Ωres,判断出四条地震测线上的古河道型铀矿成矿有利地段
将上述步骤(7)中得到4条地震测线的波阻抗数据体Ωs减去该研究区的波阻抗参数阈值,将两者差值大于等于零的标记为4条测线上的古河道型铀矿成矿有利地段,将两者差值小于零的标记为无矿区。
采用jason反演软件分析研究区岩石物性参数得到该研究区的波阻抗阈值。各个研究区因地质情况不同具有不同的波阻抗参数的阈值,例如二连盆地古河道型铀矿区的波阻抗阈值的参考范围为4200~4500(m/s*g/cc),二连盆地古河道型铀矿区的波阻抗数据体Ωs的参考范围为4500~6500(m/s*g/cc),二连盆地古河道型铀矿区的波阻抗数据体Ωs与波阻抗阈值的差值的参考范围为0~2300(m/s*g/cc),即两者的差值大于等于零,如二连盆地古河道型铀矿区为古河道型铀矿成矿有利地段。
上面结合实施例对本发明作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (10)
1.一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)根据研究区古河道的展布位置,布设四条“丰”字型地震测线;
(2)在上述步骤中的四条“丰”字型地震测线上布置检波器、激发震源和地震仪;
(3)启动激发震源,产生地震振动信号,启动地震仪观测检波器接收到的地震振幅数据;
(4)上述步骤(3)得到的存储了地震振幅信息的地震原始单炮数据进行地震数据处理;
(5)对上述步骤(4)得到的地震成果数据C进行地震数据地层解释,得到地层数据D;
(6)对研究区的声波数据和密度数据进行标准化处理,得到标准化后的声波数据SON_standard和密度数据DEN_standard;
(7)根据上述步骤(4)得到的地震成果数据C、步骤(5)得到的地层数据D以及步骤(6)得到标准化声波数据SON_standardj和密度数据DEN_standardj,利用jason反演软件采用基于模型的反演方法,得到波阻抗数据体Ωres;
(8)根据上述步骤(7)得到的波阻抗数据体Ωs,判断出四条地震测线上的古河道型铀矿成矿有利地段。
2.根据权利要求1所述的一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于:所述的步骤(1)中的地震测线部署原则:根据研究区古河道的展布位置,布设三条平行的测线,相互平行的三条测线为主测线,三条主测线的方向均垂直于古河道,第四条为联络地震测线,联络地震测线垂直于主测线,联络地震测线与三条主测线之间呈“丰”字型,联络地震测线用于联络三条主地震测线的联络地震测线。
3.根据权利要求2所述的一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于:所述的步骤(2)具体包括以下步骤:按照步骤(1)中布设的“丰”字型地震测线,首先对其中第1条主测线进行地震数据采集,在主测线首端铺设140~160个检波器,将所有检波器与一个遥测数字地震仪连接,在全部检波器的中间位置布置一个激发震源。
4.根据权利要求4所述的一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于:所述的步骤(2)中的激发震源采用基于反射波地震勘探法的激发震源,选用炸药震源或者可控震源。
5.根据权利要求4所述的一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于:所述的炸药震源的参数为激发药量在1~1.5kg之间,激发井深控制在潜水面以下3~5m;可控震源的震动次数在4~6次之间,扫描时间在12~14s之间,扫描频率选用10~130Hz或8~120Hz,驱动幅度在50~60%之间;检波器的排列参数为:检波器个数为140~160个,相邻两个检波器的间距为10m,检波器主频为4Hz或10Hz;地震仪为24位遥测数字地震仪,采样率为0.5ms或1ms,记录长度为2s~3s。
6.根据权利要求5所述的一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于:所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)启动激发震源,即激发炸药或启动可控震源,产生振动信号,同时启动地震仪观测所有检波器接收到的振幅数据,即完成1炮地震数据采集,形成第1炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.2)沿该主测线,将激发震源和检波器布置点位均向主测线尾端方向移动20m,激发震源,即激发炸药或启动可控震源,产生振动信号,地震仪观测所有检波器接收到的振幅数据,即完成2炮地震数据采集,形成第2炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据。同理,沿该主测线,继续将激发点位和检波器布置点位均向主测线尾端方向移动20m,形成第3炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据,直至将激发震源移动至该主测线的尾端,即完成了该条主测线的地震数据采集工作,得到共X炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.3)完全按照上述步骤(3.1)的方法,得到第2条主测线的Y炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.4)完全按照上述步骤(3.1)的方法,得到第3条主测线的Z炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.5)完全按照上述步骤(3.1)的方法,得到联络地震测线的U炮存储地震振幅信息的地震原始单炮数据;
(3.6)从而,得到四条“丰”字型地震测线的N炮存储了地震振幅信息的地震原始单炮数据,其中,N=X+Y+Z+U。
7.根据权利要求6所述的一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于:所述的步骤(4)中的地震数据处理步骤如下:
(4.1)静校正处理;
(4.2)叠前去噪;
(4.3)振幅补偿;
(4.4)反褶积;
(4.5)速度分析和剩余静校正;
(4.6)水平叠加;
(4.7)叠后时间偏移;
(4.8)叠后去噪。
8.根据权利要求7所述的一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于:所述的步骤(6)中的x口钻孔标准化后的声波数据SON_standardj如下式(1)所示
x口钻孔标准化后的密度数据DEN_standardj如下式(2)所示
9.根据权利要求8所述的一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于:所述的步骤(7)具体包括以下步骤:
(7.1)利用x口钻孔的标准化后的声波数据SON_standardj和密度数据DEN_standardj,建立波阻抗初始模型Ω
第j口钻孔的井口波阻抗数据Ωj的公式为:
Ωj=DEN_standardj×SON_standardj(3)
从而得到所有x口钻孔的井口波阻抗数据(Ω1,Ω2,Ω3,Ω4......Ωx);
(7.2)以上述步骤(5)得到地层数据D作为约束,使用克里金插值算法将上述步骤(7.1)得到的所有x口钻孔的井口波阻抗数据(Ω1,Ω2,Ω3,Ω4......Ωx),进行内插,形成波阻抗初始模型Ωini=(Ω1,Ω2,Ω3,Ω4......Ωx);
(7.3)上述步骤(7.2)得到波阻抗初始模型Ωini,利用jason反演软件采用基于模型的反演方法进行波阻抗反演迭代求解,得到波阻抗数据体Ωres。
首先,基于模型反演法依据如下公式(4)进行迭代,迭代求解过程即最小化如下公式:
J=weight1×(C-W*R(i))+weight2×(Ωini-Ωini(i))(4)
其次,通过模型波阻抗值Ω可以计算得到初始反射系数R,计算公式如(5):
最后,进行迭代求解,过程如下:
进行第1次迭代,Ωini(1)=Ωini+△d1,利用公式(5)计算得到R(1),利用公式(4)计算J=weight1×(C-W*R(1))+weight2×(Ωini-Ωini(1)),如迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(1),即是待求取的最终的波阻抗数据体Ωres;如未达到jason软件的误差要求,则
进行第2次迭代,Ωini(2)=Ωini+△d1+△d2,利用公式(5)计算得到R(2),利用公式(4)计算J=weight1×(C-W*R(2))+weight2×(Ωini-Ωini(2)),如迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(2),即是待求取的最终的波阻抗数据体;如未达到jason软件的误差要求,则
进行第3次迭代,Ωini(3)=Ωini+△d1+△d2+△d3,利用公式(5)计算得到R(3),利用公式(4)计算J=weight1×(C-W*R(3))+weight2×(Ωini-Ωini(3)),如迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(3),即是待求取的最终的波阻抗数据体。如未达到jason软件的误差要求,则进行第4,5,6......,i次迭代,直至迭代误差J达到jason软件的误差要求,则Ωres=Ωini(i),为待求取的最终的波阻抗数据体;
通过上述反演计算公式(4)进行迭代求解,可得到最终的实际的波阻抗数据体Ωres,即可得到4条地震测线的波阻抗数据体Ωres。
10.根据权利要求9所述的一种探测古河道型铀矿的方法,其特征在于:所述的步骤(8)具体包括以下步骤:
将上述步骤(7)中得到4条地震测线的波阻抗数据体Ωres减去该研究区的波阻抗参数阈值,将两者差值大于等于零的标记为4条测线上的古河道型铀矿成矿有利地段,将两者差值小于零的标记为无矿区。
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