CN113487734B - 一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法，涉及地质监测建模技术领域。包括如下步骤：选择露头点位,绘制各露头点岩性综合柱状图并取样，在综合柱状图中标明其位置；探地雷达测线部署及数据采集；探地雷达数据处理；探地雷达数据解释，将“单井”综合柱状图与雷达剖面相互标定；沉积期次划分。本发明利用野外实际勘探资料及探地雷达资料进行建模，使得可以建立一个相对连续立体的空间地质模型，也更容易运用地质知识进行地质模型的解释，也使得有了将建模结果与实际情况相验证的依据，这都是野外踏勘数据建模不可替代的优势。

Description

一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法
技术领域
本发明涉及地质监测建模技术领域，具体为一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法。
背景技术
野外露头研究是区域地质研究、各种矿产资源和油气源勘探的重要基础，是野外地质工作最重要的步骤之一。但野外露头只能提供“单井”信息，且出露或者挖掘探槽较浅。
为研究沉积体的展布规律，需要开展野外探地雷达数据的采集与处理工作。近年来，三维地质建模已成为模拟目标地质体的重要手段，良好的三维模型表达能够更准确地反映真实地质场景，使结果具有更好的指导意义。通常三维地质建模是将地质、测井、地球物理资料和各种解释结果或者概念模型综合在一起生成三维定量或半定量随机模型，但目前往往不能只将地质信息及便捷的雷达资料应用到三维地质建模中，给工作带来一定困扰。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法，解决了地质信息无法应用到三维地质建模的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法，包括如下步骤：
步骤一.选择露头点位,绘制各露头点岩性综合柱状图并取样，在综合柱状图中标明其位置；
步骤二.探地雷达测线部署及数据采集。部署3条主测线及一个面积约1.2Km2的三维测网，测线及测网是顺物源或者横切物源方向，本次探测优选50MHz天线；
步骤三.探地雷达数据处理。数据处理工作的主要目的是提高数据的信噪比和分辨率，帮助识别各种反射信息，有利于对资料进行地质解释；
步骤四.探地雷达数据解释。将“单井”综合柱状图与雷达剖面相互标定；
步骤五.沉积期次划分。绘制粒度累计曲线，判断其流体性质，结合剖面特征划分“单井”沉积期次，用以标定探地雷达剖面的地层对比划分；
步骤六.利用Shuttle Radar Topography Mission(SRTM)航天飞机雷达地形测绘数据获得地表地形图；
步骤七.综合“单井”分层、雷达地层对比、地表地形图确定各期次沉积单元的展布范围，明确各点线各期次杂基含量、粒度分布；
步骤八.将确定的沉积期次及杂基含量、粒度分布等结果导入到三维地质模型，添加虚拟井点，形成三维地质模型。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法。具备以下有益效果：
本发明利用野外实际勘探资料进行建模，使得可以建立一个相对连续立体的空间地质模型，也更容易运用地质知识进行地质模型的解释，也使得有了将建模结果与实际情况相验证的依据，这为野外踏勘数据建模不可替代的优势。
附图说明
图1是本发明一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法的流程图；
图2是本发明一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法的希里沟实测剖面位置图；
图3是本发明一种基于探地雷达资料的综合柱状图；
图4是本发明一种基于探地雷达资料的粒度概率曲线；
图5是本发明一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法的雷达剖面图；
图6是本发明一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法的探槽剖面图；
图7是本发明一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法的地形地貌图；
图8是本发明一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法的粒度、杂基和岩性三维地质模型图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-8所示，本发明实施例提供一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一.选择露头点位,绘制各露头点岩性综合柱状图并取样，在综合柱状图中标明其位置；
步骤二.探地雷达测线部署及数据采集。部署3条主测线及一个面积约1.2Km2的三维测网，测线及测网是顺物源或者横切物源方向，本次探测优选50MHz天线；
步骤三.探地雷达数据处理。数据处理工作的主要目的是提高数据的信噪比和分辨率，帮助识别各种反射信息，有利于对资料进行地质解释；
步骤四.探地雷达数据解释。将“单井”综合柱状图与雷达剖面相互标定；
步骤五.沉积期次划分。绘制粒度累计曲线，判断其流体性质，结合剖面特征划分“单井”沉积期次，用以标定探地雷达剖面的地层对比划分；
步骤六.利用Shuttle Radar Topography Mission(SRTM)航天飞机雷达地形测绘数据获得地表地形图；
步骤七.综合“单井”分层、雷达地层对比、地表地形图确定各期次沉积单元的展布范围，明确各点线各期次杂基含量、粒度分布；
步骤八.将确定的沉积期次及杂基含量、粒度分布等结果导入到三维地质模型，添加虚拟井点，形成三维地质模型。
步骤一中剖面点的选择要求是充分利用自然沟谷，剖面线均匀覆盖扇三角洲各相带，间距均匀且距离道路近，选择未遭受表层沉积物覆盖或垮塌的地层剖面，也可以利用人工采掘形成的切面，选择点位置应包含更多的沉积现象，综合柱状图应包括碎屑岩的沉积构造、颗粒结构和颜色特征等方面内容，描述包括综合定名、界面特征、沉积构造(岩石成分、分选、磨圆)、化石、特殊矿物、粒序特征等。综合柱状图突出强调了层序垂向上的变化；取样应需在出野外前确定取样目的，带好需要的工具如记号笔、样品袋等，并在野外记录簿详细的记录取样地点、取样垂向位置等信息。
步骤二中部署1条顺物源方向主测线和2条切物源方向主测线，一个面积约1.2Km2的三维测网，测网包含6条顺物源方向测线和5条横切物源方向测线，其中顺物源方向的一条主测线从扇三角洲出山口到扇三角洲前缘末端，横切物源方向的两条主测线位于扇三角洲外平原和前缘；三维测网位于扇三角洲平原向前缘过渡区域。数据采集最常用的是单次覆盖、固定偏移反射(收发分置)。类似走步一样的测量过程，是指固定几何结构组合的收发天线重复或连续移动，测量过程生成一个剖面图像，图像中地下介电性质随着电磁波双程旅行时的变化而变化(反射)。大多数沉积学研究采用50～500MHz的天线，本次研究经过对比分析50MHz、100MHz和150MHz天线的探测结果，发现50MHz天线探测深度约为13米且深部分辨率相对较高，本次探测优选50MHz天线。
步骤三中数据处理工作的主要目的是压制各种随机干扰和规则干扰，以最大可能的提高探测目标在雷达图像上的反映程度，即提高数据的信噪比和分辨率，帮助识别各种反射信息，有利于对资料进行地质解释，探地雷达野外采集的原始资料中既包含有用信息，也包含各种噪声，有些情况下有用信息可能会被噪声掩盖，因此必须经过DEWOW、时间零点校正、能量衰减增益、频率滤波、背景去除、二维平滑滤波、时深转换和静校正处理等数据处理才能用于后续解释工作。
步骤四中探地雷达剖面解释，是最具主观性的工作，是将“单井”综合柱状图与雷达剖面相互标定，并在相对丰富的地质知识指导下解释构型单元和沉积模式。
步骤五中沉积期次划分。绘制粒度累计曲线，判断其流体性质，结合剖面特征划分“单井”沉积期次，用以标定探地雷达剖面的地层对比划分。
步骤六中利用Shuttle Radar Topography Mission(SRTM)航天飞机雷达地形测绘数据获得地表地形图。
步骤七中综合“单井”分层、雷达地层对比、地表地形图确定各期次沉积单元的展布范围，明确各点线各期次杂基含量、粒度分布。
步骤八中将确定的沉积期次及杂基含量、粒度分布等结果导入到三维地质模型，添加虚拟井点，形成三维地质模型。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种基于野外露头和探地雷达的三维地质模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一.选择露头点位,绘制各露头点岩性综合柱状图并取样，在综合柱状图中标明其位置；其中，剖面点的选择充分利用自然沟谷，剖面线均匀覆盖扇三角洲各相带，间距均匀且距离道路近，选择未遭受表层沉积物覆盖或垮塌的地层剖面，或者利用人工采掘形成的切面，选择点位置包含多种沉积现象，综合柱状图包括碎屑岩的沉积构造、颗粒结构和颜色特征，描述包括综合定名、界面特征、沉积构造、化石、矿物、粒序特征，综合柱状图突出展示层序垂向上的变化；然后确定取样目的及确定所需工具，并在野外记录簿详细的记录取样地点、取样垂向位置；
步骤二.探地雷达测线部署及数据采集：部署1条顺物源方向主测线和2条切物源方向主测线，一个面积约1.2Km2的三维测网，包括6条顺物源方向测线和5条横切物源方向测线，其中顺物源方向的一条主测线从扇三角洲出山口到扇三角洲前缘末端，横切物源方向的两条主测线位于扇三角洲外平原和前缘，三维测网位于扇三角洲平原向前缘过渡区域；
数据采集采用的是单次覆盖、固定偏移反射，具体是指固定几何结构组合的收发天线重复或连续移动，测量过程生成一个剖面图像，图像中地下介电性质随着电磁波双程旅行时的变化而变化，探测选择50MHz天线；
步骤三.探地雷达数据处理：将数据经过DEWOW、时间零点校正、能量衰减增益、频率滤波、背景去除、二维平滑滤波、时深转换和静校正处理处理，以提高数据的信噪比和分辨率，帮助识别各种反射信息，有利于对资料进行地质解释；
步骤四.探地雷达数据解释，将“单井”综合柱状图与雷达剖面相互标定；
步骤五.沉积期次划分，绘制粒度累计曲线，判断其流体性质，结合剖面特征划分“单井”沉积期次，用以标定探地雷达剖面的地层对比划分；
步骤六.利用Shuttle Radar Topography Mission航天飞机雷达地形测绘数据获得地表地形图；
步骤七.综合“单井”分层、雷达地层对比、地表地形图确定各期次沉积单元的展布范围，明确各点线各期次杂基含量、粒度分布；
步骤八.将确定的沉积期次及杂基含量、粒度分布导入到地层模型，添加虚拟井点，形成三维地质模型。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112132946B (zh) * 2020-09-29 2023-03-10 深圳安德空间技术有限公司 一种用于三维探地雷达的数据提取和展示方法
CN115616673A (zh) * 2022-10-14 2023-01-17 中国矿业大学(北京) 一种地质雷达数据扇面成像方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104134002A (zh) * 2014-07-30 2014-11-05 中国石油天然气集团公司 一种基于数字地质露头的碎屑岩储层建模方法及装置
CN105277976A (zh) * 2015-09-14 2016-01-27 山东科技大学 基于岩石露头雷达探测的地震正演模拟方法
CN106707363A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 中国石油天然气股份有限公司 一种确定三维数字露头地质模型的方法及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102759745B (zh) * 2011-04-28 2015-05-20 中国石油天然气集团公司 一种基于数字地质露头模型正演的碳酸盐岩储层预测方法
CN104657523A (zh) * 2013-11-20 2015-05-27 中国石油化工股份有限公司 砂砾岩综合地质建模方法
CN105844708B (zh) * 2016-03-17 2019-03-12 成都创源油气技术开发有限公司 一种储层三维地质建模方法
CN106855636B (zh) * 2017-03-23 2018-10-26 西南石油大学 基于碳酸盐岩储层露头的原型地质模型地震正演方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104134002A (zh) * 2014-07-30 2014-11-05 中国石油天然气集团公司 一种基于数字地质露头的碎屑岩储层建模方法及装置
CN105277976A (zh) * 2015-09-14 2016-01-27 山东科技大学 基于岩石露头雷达探测的地震正演模拟方法
CN106707363A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 中国石油天然气股份有限公司 一种确定三维数字露头地质模型的方法及系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
利用地面激光与地质雷达综合探测活断层浅层三维结构――以川西理塘毛垭坝盆地北缘正断层为例;张迪等;《地震地质》;20190430(第02期);第377-399页 *
利用数字露头模型技术对曲流河三角洲沉积储层特征的研究;朱如凯等;《沉积学报》;20131231(第005期);第867-877页 *
探地雷达在露头地质研究中的应用――以塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩露头为例;张兴阳等;《石油实验地质》;20040430(第02期);第212-216页 *
西北断陷盆地覆盖区填图方法探索――新疆巴里坤盆地填图实践;王国灿等;《地质力学学报》;20161215(第04期);第809-821页 *

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