地质调查的新方法和新技术
2000年以来,国土资源部组织了一系列科技攻关项目,如区域调查新方法新技术、数字地质填图等。,利用航天技术和信息技术的最新成果,在改造传统地质调查方法上取得突破,构建了区域调查的现代化工作模式。区域地质调查全过程数字化,具体体现在以下几个方面:
(1)定位:GPS实时定位,数字记录点,精度10米。
(2)采集记录:以遥感信息为先导,野外作业前掌握了全区的地质特征,指导地质队员科学安排调查路线,路线密度合理细化,大大降低了劳动强度。在GIS支持下,以遥感影像信息和基础地理信息为基础数据,野外数字采集器代替笔记本,通过语音或键盘完成输入,保证了野外记录的质量,实时完成信息的数字化。
(3)室内整理:数据自动导入,及时发现外业工作中的疏漏和错误,保证工作质量。在地理信息系统和遥感信息支持下的桌面处理系统,可以快速完成绘制地质界线、整理地质现象记录、整理剖面数据、数据入库等复杂工作,自动生成数字化地质底图和调查区其他图件。
(4)成果展示:可以方便地生成符合应用要求、满足国家经济建设需要的各种地图。
2002年6月29日至7月2日,国土资源部在甘肃省兰州市召开了区域现代化新技术新方法研讨会。来自国土资源部所属科研院所、省级地质调查院和相关地质院校等54个单位的96人参加了培训,使这项新技术得到了快速推广。掌上电脑、GPS、数码相机、数码录音笔、数码相机等5件集GPS、GIS、rs技术与掌上电脑于一体的野外数据采集新品,向世界展示了21世纪中国“数字地质队员”的新形象。
区域地质调查的主要过程
2002年国土资源科技发展报告
高温超导磁力仪在地球物理勘探中的应用研究
高温超导磁强计是以高温超导射频量子干涉仪为传感器的磁强计。其特点是:①可以直接测量磁场;②分辨率高;③良好的频带宽度和低频响应;④使用液氮制冷,低温技术相对简单。高温超导磁力仪可用于:地球物理勘探、心脏和大脑的医学磁测;工程中的无损检测等。在地球物理勘探中,高温超导磁力仪作为电磁法的探头,主要用于深部金属矿和油气资源的勘探。从1989开始,中国地质科学院物化探研究所开始研究高温超导磁力仪在地球物理中的应用,先后研制出三代高温超导磁力仪,在大地电磁测深、瞬变电磁法、远偏移距瞬变电磁法等方面做了大量的应用研究工作。所研制的高温超导磁力仪的性能指标如下:①磁场分辨率为9.7×10-14t/Hz 1/2;②压摆率为1.2×10-3t/s;③带宽为0 ~ 30kHz。以高温超导磁强计为探头,以传统感应线圈为探头,对瞬变电磁法进行了对比野外实验。实验过程中,解决了高温超导磁强计野外应用及其与瞬变电磁仪连接的一些关键技术问题。测试结果如下:在前期,两种方法得到的数据非常一致;在追踪后期,高温超导磁力仪测得的数据信噪比较高。首次利用高温超导磁力仪测得的磁场数据计算出合理的视电阻率。现场试验结果表明,与传统瞬变电磁法相比,高温超导磁力仪在瞬变电磁法中的应用增加了低阻覆盖区的勘探深度。
高温超导磁力仪
浅源地震可控震源的研究
电磁驱动可控震源激励器
振动源主要用于替代爆炸源。使用炸药是非常危险的,需要特殊的防护措施,否则很容易破坏地下管道、地下建筑和道路,尤其是在居民居住的城市和乡村。可控震源可以解决这些问题。进口的液压可控震源频率有限,体积大,价格昂贵,难以满足浅层高分辨率地震勘探的需要。
本研究采用全新的电磁驱动方式,成功研制了国内首台电磁驱动高频可控震源系统,突破了传统液压驱动可控震源频带限制的瓶颈,提高了可控震源的振动频率上限。液压驱动的频率上限从200Hz上升到1kHz。
电磁驱动可控震源激发器于2000年6月获得国家实用新型专利。新研制的PHVS-1000电磁大功率浅层地震可控震源系统申请了2001国家发明专利,拥有自主知识产权。
沙漠戈壁地区地球化学测量技术
在戈壁沙漠覆盖区,深部含矿信息存在于碱性蒸发障的可溶性盐类和氧化障的铁锰氧化物膜中。这一发现为中国西部大面积戈壁沙漠深穿透地球化学信息的捕获和提取以及地球化学调查提供了依据。为解决深穿透地球化学信息弱和贵金属提取分析问题,开发了金、铂、钯高灵敏度快速联合测量分析方法,将表面地球化学方法和深穿透地球化学方法有效结合。利用这一新技术和新方法,在东天山1.5万平方公里范围内进行了区域地球化学调查和测试,并制作了地球化学图,圈出了大于1.000平方公里的1.7个地球化学块体,特别是在哈密盆地发现了大规模的铀异常,预示着该区有可能成为我国最大的地浸砂岩铀矿基地。
用深穿透地球化学方法圈定铀矿远景区
用深穿透地球化学方法圈定东天山铜矿远景区。
区域地球化学数据管理信息系统
为了满足全国各省、市、自治区1: 20万区域地球化学调查数据的存储、管理和应用的需要,开发了集区域地球化学调查数据和应用于一体的专业化软件系统(GeoMDIS2000)。该系统的突出特点是:
(1)专业区域地球化学数据管理与通用GIS功能的集成。用户可以建立多个区域数据库或多个工作目标区,从而实现分析元素数据结构动态的任意扩展,将专业地球化学数据的管理、处理、分析和成图集成为一个高度集成的整体,实现任意图形的检索和查询。
(2)地球化学专题图类型全面,功能专业。可以编制各种地球化学图,方便地进行外部数据和专题图的嵌套分析。标准化专题地球化学图(坐标网、色标、直方图等。)可以自动生成,支持各种地学领域常用软件系统的数据与不同类型数据表(Foxpro、Debase、Excel text)之间的格式转换。
2002年国土资源科技发展报告
(3)插值采用自然函数加权法,消除了传统插值方法在处理离散度较大的地球化学数据时造成的失真,零区等值线可以消除,不受边界条件约束,从而更真实地反映地球化学数据的空间分布特征。
海洋油气资源快速区域综合评价技术
针对我国海洋资源开发和权益维护的需求,结合我国地球物理调查和普查的实际情况,开发了一套多学科的近海盆地油气资源早期评价技术;成功开发了一套大型多功能区域油气资源快速评价系统,解决了以下三个关键技术问题:①小波去噪、地震波走时自动识别与拾取、三维地震波场时间场正演模拟、三维非均匀介质射线追踪等。、②层序地层学模型库建模、层序界面模糊识别与追踪闭合、基于二维地震数据插值的模拟技术、地震速度建模等。·层序地层学中的盆地描述技术;③在盆地模拟技术方面,盆地温度压力模拟、复杂断层剖面结果显示等技术。
开发的软件系统具有海洋油气资源早期评价的盆地描述和盆地模拟功能,并有效应用于中国海域油气资源评价,实用性强。其核心技术已移植到国内著名的地震处理系统——Crisis。该技术在辽河断陷、东海西湖凹陷和南海万安盆地油气资源早期评价中的应用取得了良好的效果。
序列划分(Wal100)
东营末期沙三段排烃强度图
D/max-A X射线衍射仪升级研究
利用计算机技术,结合一些硬件改造,对我国80年代进口的大量X射线衍射仪进行了改造。改造后的X射线衍射仪达到了当今新仪器的分析测试水平。除常规X射线衍射分析外,还可实现一机多用。可自动控制小角度测角仪和结构测角仪,进行结晶度、粒度分布、图谱检索等多种分析,深受用户欢迎,为此类仪器的自主研发奠定了良好的基础。几年来,先后改造了110多台仪器,使近亿元的仪器设备再次发挥作用,社会效益可观,直接经济效益400多万元。
x射线衍射仪
全液压摩擦夹持顶压接头拔管器
接头技术是地下连续墙施工的关键技术之一,接头拔管器是接头技术的关键设备。在过去的施工中,国内大部分的接头是用绞车机械法和简单的双缸液压法拔出的。然而,地下连续墙的接头管往往难以拔出,甚至出现拔不出的事故,严重影响了地下连续墙施工的效率和质量。从90年代中期开始,一些国外先进的起重设备陆续引进。但当接头管表面有油或表面抛光,孔内附加阻力较大时,无法保证提升可靠性。针对目前国内外拔管设备存在的问题,采用全液压四缸顶升和弧形菱形板摩擦抓持结构,研制了地下连续墙接头拔管机,拔管缸与底座采用球形连接,等效摩擦力代替传统摩擦力。在结构上首次用等效摩擦力代替国外常规摩擦力,将允许拉力从0.335倍正压提高到0.7倍,在相同拉力下拉力大幅增加,提高了适应复杂工况的能力和牵引可靠性,降低了对配套设备和仪器的要求,减少了配套设备和仪器的投资。拉丝机拉缸下部采用球形结构连接,解决了由于制造、安装、施工误差造成的刚性连接带来的应力集中问题,为延长设备使用寿命提供了保障。
液压站外观
在京唐港工程中的实际应用证明,工作可靠,制造安装操作简单安全,设备使用寿命长,拉力大。在国家重点工程京唐港地下连续墙施工中使用该设备,收入5758万元,新增利润11.4万元,新增税收1.9万元。