测井曲线在矿山地质勘探工作中的应用

李宏堂

（陕西神延煤炭有限责任公司，陕西 榆林 719000）

地球物理测井是矿山地质勘探的重要手段之一，它是利用矿层与围岩存在着巨大的地球物理差异，即矿层相对于围岩具有明显的高电阻率、低自然伽玛、低密度等的特征差异进行解释推断（如图1）。

因此通过利用地球物理测井中这3条重要曲线不但可以定性的区分出矿层，而且可以定量的确定矿层的深度及厚度，从而为最终地质确定矿层空的间分布和储量计算提供最核心的依据。

1 三种重要曲线测量原理

1.1 三侧向电阻率曲线

电阻率反映的是矿层的导电能力，它属于岩层的固有属性，三侧向电阻率测井的供电电流被屏蔽后几乎是垂直进入地层，从而大大提高了电阻率测井的分辨率。矿层导电能力弱，反映的电阻率数值大，测井曲线表现幅度大。围岩一般为砂岩、泥岩，导电能力相对于矿层较强，测井曲线呈现较小幅度（如图1中红色曲线）。

1.2 自然伽玛曲线

自然伽玛反应的是矿层中反射性元素的多少，主要的放射性元素有铀、钍、钾，它的测量原理是利用放射性强度来倒退放射性元素的高低。

泥岩吸附性较强，自然伽玛值较高。而矿层中矿石的放射性元素含量较低，反应在自然伽玛曲线上则表现为振幅低值（如图1中蓝色曲线）。因此地质矿物的自然伽玛低值、砂岩的较低值及泥岩的高值特征差异可以做为其解释划分的依据。

1.3 密度曲线

测井密度曲线是由人工伽玛换算而来的，当人工放射源发射的伽玛射线进入岩层后会被散射和吸收。泥岩密度大，所含电子较多，那么被它吸收的射线就多，被测井仪器接收到的就少，反应的脉冲值低，长、短源距值就低，所换算成的密度值为高值。反之在密度值较低的矿层中，由于孔隙度增加，射线从发出到被接受所走的路径较为容易，射线被减弱的少，所测长、短源距值较高，换算成密度为低值（如图1中浅蓝色曲线）。

因此，矿层在密度曲线上表现为低值，砂岩表现为较高值，泥岩表现为高值。

2 解释矿层

利用三侧向电阻率、密度、自然伽玛曲线准确的解释出矿层特征至关重要，具体方法如下（见图2）：

三侧向电阻率曲线：在一般的矿层中，选择电阻率曲线的根部拐点进行解释。

自然伽玛曲线：一般0.5m以上的厚矿层选择曲线异常幅度的1/2处，较薄的则选择3/5——4/5处进行解释。

密度曲线：一般较厚矿层选择曲线异常幅值1/2处进行解释。

通过这三条曲线综合解释，可以定量的推断出矿层及岩层的深度和厚度。

3 解释成果的应用

通过三侧向电阻率、密度、自然伽玛这三种重要测井曲线，可以顺利的确定矿层深度、厚度、层间距等特征；再通过勘探线上的测井曲线对比，可以弄清楚各层矿层的空间展布特征及断层等地质构造，最终通过计算可以确定出各层矿层的地质储量，为后续开采提供重要资料。

4 结论

通过实践认识到三侧向电阻率、密度、自然伽玛三种重要测井曲线是测井的核心测量方法，通过研究这三种曲线可以基本弄清楚勘查区的矿层赋存特征，可以解决大部分地质问题，同时也反映了地球物理测井是矿山地质勘探的核心方法之一。