地球物理勘探的历史

1.石油物探为中国东部油气的不断突破做出了巨大贡献。

中国油气勘探借鉴了松辽坳陷快速发现大庆油田的经验,并于1961在华北济阳坳陷成功取得突破,在中国陆相盆地进行油气勘探的思路更加成熟。地质、石油部门在全国范围内以大小沉积盆地为重点,有计划地开展重力、航磁区域调查和震电法大剖面调查;在对盆地进行构造划分和油气评价后,进行地震构造调查和有利二级构造带的详细调查。总的来说,按照这个勘探程序,胜利、大港、下辽河、江汉、陕甘宁、四川、江苏等地区相继取得突破。由于陆相油气藏岩性横向变化大,中国地质历史上构造运动频繁,断层多,利用光点记录地震技术勘探中国东部断块油田的构造难度确实很大。地球物理勘探画出的油层构造图,被描述为“一个破了的盆地,又被踢了一脚”。油气田经常发现,但其规模和储层变化规律难以了解。虽然采用了各种方法,使用了极其复杂的观测系统,但即使在某些地区,人工计算油气藏反射同相轴的空间归位方法,效果也是有限的。对于陕北黄土高原、苏北多次波发育区、海上震动区和高速地层覆盖的沉积岩区,光点地震勘探很难获得地下资料。70年代初,随着磁带记录地震仪、多次叠加数据采集和数字计算机数据处理的广泛应用,在勘探复杂构造、认识断层系统、克服多次波干扰和深入潜山等方面取得了很大进展。由于采取了一套提高地震勘探分辨率的措施,胜利、大港、华北、下辽河、江汉、四川、陕甘宁等油气区的开发已逐步走上正常轨道。渤海湾含油气盆地已成为中国除大庆之外的又一重要油气基地,为中国石油年产量达到亿吨做出了巨大贡献。

2.海洋石油地球物理勘探的自主发展

中国海上油气地球物理勘探始于20世纪60年代初的渤海和北部湾,并相继进行了系统的勘探。除了地球物理方法本身需要解决的技术和设备问题外,海上测量定位是必须首先解决的技术问题。刚开始近岸区只能用六分仪进行视觉定位,近海区借用低精度罗兰系统、抛标定位等“土著方法”。后来我们尝试使用国产无线电定位仪,但当时定位精度较低,难以满足详细构造调查的要求。1965年7月,石油部从法国引进了第一套海上高精度定位系统(TORAN3P系统),有效地开展了地震构造详查工作。1966年,根据石油部646厂海洋一大队提供的地震构造图,我们在渤海歧口17-2构造上钻井,1967年6月试油成功,日产油32.5t,是我国第一口海上油井。1974年2月,我国引进的第一艘海洋数字地震船,配备SN-338数字地震仪、高压气枪和包括卫星定位装置在内的多种导航定位系统,从法国抵达广州港,命名为“滨海501”。在物探的基础上,石油部指挥部于1977年8月在卫西南成功钻遇1构造,成为第一口油气井。

1963期间,地质部航空物探大队在北部湾开展了1: 1万航磁调查,圈出沉积凹陷面积28000多km2,确定了该区良好的油气远景。自1975以来,地质系统南海的石油调查已发展到珠江口以外的海域,初步的重磁和地震剖面显示有沉积盆地的存在。随后,在1976进行的1: 1万航磁调查,全面圈定了珠江口大型沉积盆地的位置,推动了该区油气勘探的步伐,很快在珠江口盆地朱5井和朱7井产生了工业性的油气流动。这一成果为今后引进外资,共同开发南海油气奠定了基础。与此同时,黄海、东海地质系统油气地球物理勘探逐步开展,我国海洋地球物理勘探已覆盖渤海、黄海、东海和南海的主要海域[7]。

3.煤炭部门在综合地质勘探战役中取得了巨大的成就。

煤炭部门实行地质调查、物探、钻探相结合的勘查方法,物探为发现一系列大型煤炭基地做出了巨大贡献。同时,为了改变我国煤炭资源分布不均的状况,尽快改变“北煤南运”的被动局面,煤炭部门和地质部门在我国南方开展了大规模的煤炭普查勘探活动。由于地震方法的技术进步和频率测深方法的逐步完善,隐伏煤田普查勘探效果明显提高,物探在发现江苏姚桥、大屯、安徽潘集、顾桥、内蒙古伊敏等一系列新煤田的过程中发挥了重要作用。由于地震方法精度的提高,地球物理勘探已应用于煤田精细调查的新领域[8]。

4.金属和非金属矿产勘查取得新成果。

文革期间,中央要求各省都要有自己的“三线建设”计划。寻找能源、富铁矿等战略矿产被列为“三线建设”的重要任务。共有12个省(自治区)成立了省级航磁调查队,开展了以寻找富铁为重点的普查,发现了安徽大保庄、新疆慈海、河北三义庄、吉林老牛沟、河南许昌、湖南江口等一批大型铁矿。其他铜矿床,如西藏玉龙和夏朵松多、云南马长庆、黑龙江翠红山、湖南后江桥和甘肃西成大型铅锌矿床、江西杨楚岭、香炉山和湖南曹家坝钨矿床、江西曾家垅锡矿床、内蒙古布敦花钴铜矿床、新疆鲸鱼萨尔托海铬铁矿床、甘肃大道吉尔、西藏依拉山和罗布莎。地球物理勘探在金刚石勘探中的应用取得重要进展,在辽宁瓦房店和山东蒙阴发现并鉴定了6个金伯利岩锥[9]。

5.水文和工程地球物理勘探开创了一个新的服务领域。

三年自然灾害后,党和政府提出,各行各业都要自觉把握“以农为本”的工作方针。农业地球物理勘探受到各方重视,在解决水文地质问题,特别是在华北、西北干旱缺水地区的水源普查方面取得了重要进展。如河北石家庄、辽宁蔚县、潘迎等地发现了许多大型水源地,华北黄淮海地区水资源普查和合理利用、山区和岩溶地区找水工作取得新进展。为缺水城市和重点建设项目寻找水源已成为水文地质勘探的一项常规任务。工程物探的服务领域也进一步拓展,物探在重要交通干线和国防工程建设中的应用越来越多[10]。

6.深部地球物理调查取得重大进展。

地震方法在我国探测深部地质构造的应用,可以追溯到1957年柴达木盆地和甘肃白银厂的深反射剖面和地震测深。20世纪60年代,用地球物理方法研究了水库诱发地震的问题。1965年春,河北邢台发生严重地震灾害。为了研究地震机制,探索地震预报方法,中国开始了有计划的深部地球物理调查,这也成为研究地壳结构的重要手段。先在华北、西南地震多发区,再在全国重大大地构造重点区域,分别开展相应工作。1976唐山大地震后,这项工作备受关注。从一开始的折射波法,以接收工业爆破为主要手段,逐渐发展为系统的深反射剖面法。方法逐渐增多,测量手段大为改进。在此期间,随着地震勘探技术的进步,国际上出现了许多深部地球物理勘探专项计划,如美国的COCORP计划。65438年至0977年,中国科学院在西藏亚东至纳木错沿线开展了广角反射地震工作,国家地震部门在华北地区开展了系统的深部地球物理剖面工作。中国深部地球物理调查已向世界水平迈进[11,12]。

7.地球物理勘探在区域地质研究中的应用受到了重视。

地球物理数据包含了地下地质体和构造的许多信息,尤其是大比例尺的区域地球物理数据,是研究区域地质构造、了解地层分布的空间变化、了解构造运动历史演化的重要基础。中国许多重要的地质现象,如贯穿中国东部的郯庐断裂,都是根据地球物理资料发现的。1956年,为了勘查石油,在整个华北平原进行了航磁调查,在1: 1万的航磁图上清晰地发现了一条磁异常带,地表无明显地质标志。根据航磁专家的解释,认为这是一条被表层覆盖的深断裂。其北段经过山东郯城,南端经过安徽庐江,向东北方向延伸1,000多公里。当时称之为郯庐大断裂(后来的地球物理和地质资料表明,这条断裂仍有可能穿过渤海和整个东北平原,进入东西伯利亚地区)。随着地质研究的深入,越来越多的资料证明了这条断裂带的存在,成为研究该区大地构造的重要对象。再比如,中国东部主要沉积盆地的地层层序和构造运动的确定,都是基于石油勘探的地震反射剖面资料。这些剖面提供了清晰的地层整合关系、沉积体系的特征及其在整个盆地的空间分布。它显示了盆地边界的地层接触关系和其他重要事件(地壳运动和火成岩活动等)的详细记录。)在地质构造发展的历史过程中。根据这些资料,可以弄清中国东部的地质发展史,对了解中国、东亚和东北亚的地质构造也有重要意义。大量实践证明了地球物理勘探在区域地质构造研究中的重要作用,对进一步全面系统地部署区域地球物理调查已形成共识。