The Role of Passive Seismic Imaging in Mineral Exploration节选

作者: SmartSolo | 最后更新: 2023-11-22 17:43:48

以下研究成果摘抄至institute of mine seismology(IMS)公司文章《The Role of Passive Seismic Imaging in Mineral Exploration》(被动地震成像在矿产勘查中的作用)。



01

被动地震成像在矿产勘查中的作用



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02

行业状况:消耗的更多,找到的更少



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03

地球物理在勘探中的作用



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在过去几十年中地球物理学在勘探中已经发挥了重要作用。通常,这是通过进行区域性地球物理调查来完成的,例如重力或磁力调查,以识别异常或目标。但重力和磁场测量都存在一定的局限性,地下基岩的古地形起伏会造成重力的假异常,地下的高电导率地层,也可能引起假的电磁异常。



04

环境噪声断层扫描有何帮助?



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利用微弱的背景噪声震动和节点地震仪对地下进行成像,成本低,对环境影响小,适用于偏远和崎岖的地形。



05

塔斯马尼亚地热勘察案例



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在塔斯马尼亚东部中部进行的区域地质调查项目,在大约1000平方公里的区域部署了超过140个地震仪,记录了一个月的连续数据。在这个地区的目标是创建Tamar断裂系统的更高分辨率图像。这个断裂系统表征为一个低速区域,由更大的断裂构造延伸到塔斯马尼亚半岛。 





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这项研究的结果显示,我们可以看到断裂的南北范围。我们还可以看到该地区的一些已知断层与一些低速带一致。这项研究中令人兴奋的方面是,这个断层破碎带,由速度异常所指示的低速度区域从东边大约2公里深度延伸到8公里深度,并穿透到花岗岩地壳。这清楚地表明,这个高度渗透性的花岗岩破碎带,地热能有很大的潜力。



06

南澳大利亚铁矿案例



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在一个50平方公里的区域部署了大约230个节点地震仪,节点之间的间距为500米。这项调查的目标是看看环境噪声层析成像是否能加速地下勘探的发现。





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这项研究的第一部分已经成功实现,成像了沉积覆盖层的厚度。在这个研究区域中,覆盖层下表面的深度在550到750米之间变化。在这个地区存在一个向西北走向的古河道,几个洼地以及古地貌中的几个山峰。所有这些古地貌变化都导致了在重力场中产生了虚假异常,这些异常没有得到正确的修正。





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这项研究的第二部分是识别该地区的主要构造。为了研究这一点,我们查看了800米深度的这一水平剖面。所以这是在花岗岩基底内部。通过地下高速和低速区域之间的速度对比,可以看到主要构造的方向。我们看到有东北走向的构造,以及这个构造的一些较小的构造。还有一个西北走向的构造。这些构造也可以在总磁强度的第一垂直导数中看到,这种方法的强大之处在于我们不仅可以以更高分辨率勾画出结构,相较于重磁勘探还可以确定它们的深度和深度延伸到多深。





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调查的最后一部分是直接成像地下基岩中的高速异常。铁氧化物的波速明显比花岗岩快。因此,在这些区域,将看到高速异常很有可能是铁氧化物。一些较大的异常,如东南部的异常,也与重力异常相对应。尽管这是在进行覆盖修正之前的剩余重力。因此,可以看到这种方法能够直接检测到更深处的矿床,以及它真正显示了研究区域中存在的一些重力异常的规模和范围。

07

西澳大利亚金矿案例



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这项研究令人着迷的部分在于它是一个多尺度成像项目,在地表使用了大约200个节点地震仪。但我们还使用了现有的地下循环监测网络,该网络用于监测这个矿山的采矿活动,并使用了一些借来的深部勘探传感器,这些传感器被放置在当前工作区域以下的深部勘探孔中。通过这里的地表阵列,使用环境噪声层析成像。



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而地下站点则用于监测矿山地震活动、爆破和走时层析成像,以成像当前工作区域以下的一些重要矿化构造。生成的图像显示了一些非常有趣的特征。首先,可以很清楚地看到这个区域性剪切带接触面。现在我们也可以看到切割覆盖层的深度。在地下阵列中,还可以看到看似是供给矿化的热液流体的蚀变管道。您可以看到这些矩形的结构。这种方法很好地展示了如何补充现有的用于安全监测的地下网络,同时也可以用于近矿勘探的成像阵列。




08

结论



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总结一下,被动源噪声成像技术是一种新的地球物理学方法,可以用于矿产勘探。这是一种非常低成本、对环境影响很小的方法,在偏远地区特别是其他地球物理学方法可能遇到困难的情况下表现出色。最重要的是,它可以用于地下成像,尤其是在重力场、磁场方法可能遇到困难的情况下。因此,我们确信这种方法将在不同尺度和不同深度的下一轮勘探项目中发挥更重要的作用。


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