社会服务

我国经济处于持续的高速发展时期，对能源的需求量大幅增加，大量的石油缺口严重影响到国家的石油战略储备。地球物理学方法能够有效地开发现有石油资源和寻找石油后备资源，对国民经济发展至关重要。针对东北地区复杂地质背景和丰富的地质资源，开展地质盆地、断裂构造精细解释、区域构造与局部构造等地质地球物理信息研究；针对地震勘探信息、重磁信息、岩石物理信息，研究定量和半定量复合尺度地质地球物理信息解译技术，面向深部地质资源的勘探和开发，进一步开展适应深部地球物理工作的技术和方法，特别是原创性的技术和方法的研究，满足东北地区复杂地质条件下地质工作的需求。拓宽研究区域范围，关注大兴安岭以西盆地群域。研究盆地群域的构造演化和动力学模型，论证古生代、中新生代盆地群域性质，能够为国家建立后备的油气工业基地提供可靠的理论支撑。

开展了东北亚跃进山拼贴带及邻域岩石圈结构、大兴安岭西北部中新生代盆地群、松辽盆地西边界带深部构造、大兴安岭西坡德尔布干断裂、黑龙江板块构造等的地球物理场与构造特征综合研究。取得了1个油气勘探新理论（油气资源多元勘探理论）、1个油气性新认识（黑龙江板块盆地群油气性的新认识）、1个与油气成因有关的地球物理新发现（松辽盆地范围内基底存在大套低阻带以及Moho界面的大型断开带）和5个创新关键技术（变参量多属性地球物理建模技术、地震强噪声消减技术系列、地震勘探弱有效信息提取与保真技术、反射地震有限孔径偏移技术、重力信息断裂定量识别技术），简称1115成果。

依据提出的对松辽盆地西边界和双基地的新认识，大庆油田开展了地震勘探工作，发现了4个油气区带；并使得松辽盆地范围向西扩大了近1万平方公里，相当于新发现了一个中型盆地，开创了大庆油气勘探的一个新领域，松辽盆地西扩范围1万平方公里的成果认识为大庆油田带来间接经济效益约3亿元。通过对松辽盆地外围盆地的研究发现深部“低阻条带”，以此为科学依据，大庆油田在大三江盆地方正断陷实施了方6井，于3000米深处喷出日产10.8   立方米的高产工业油流，为大庆油田深度勘探的重大突破提供了技术支撑，取得了良好的经济效益和社会效益。

案例二

为中石油大庆钻探工程公司测井公司服务

受中石油大庆钻探工程公司委托，完成了“核磁测井回波串预处理方法及T2谱反演方法研究”以及“T2T1搜索方法、联合迭代T2谱反演方法及对数布点SVD法T2谱反演方法研究”项目的研究。通过对核磁测井数据及同类国外处理软件的分析，完成了核磁测井数据的预处理方法研究和T2谱反演方法研究工作。完成的内容包括：测量模式自动识别方法、回波串预处理方法、时深转换方法、T2谱反演方法、区间孔隙分离方法、差谱处理技术、移谱处理技术，T1搜索方法、T2搜索方法、联合迭代T2谱反演方法以及对数布点SVD法T2谱反演方法，各个方法均已通过C++语言编程实现。在微机上完成的软件模块，界面简洁、操作方便、参数设置合理，软件在处理过程中运行正常，软件重复处理结果完全一致，说明软件具有良好的稳定性。对软件结果进行了测试对比，输入参数及输出曲线完整，同Petrosite软件处理结果保持了较好的一致性，在软件操作、处理速度上要优于国外同类处理解释软件。

该成果可提供P型核磁共振测井国外处理解释方法和系统的替代产品，降低了核磁测井资料处理和解释的成本；同时，由于开发的解释系统具有开放性，用户可根据需要随时对解释系统进行修改，并可在微机平台上运行，扩展了P型核磁共振测井仪器的应用范围，具有较重要的经济实用价值和广阔的应用前景。

该项目成果在大庆油田进行了推广应用，软件应用效果较好，保障了测井解释符合率的提高。节省了大量的软件购置和维护费用，可以替代DPP和Petrosite等引进软件，节省购置工作站费用每套35万元和解释软件引进、维护、升级费用每套200万元，以该软件推广后安装5套计，则节省资金1175万元；核磁共振测井平均一口井价格20万元，按测井行业解释费用为总费用的20%计算，项目完成后共处理井6口，解释收入为24万元，则项目创总效益为1199万元。后续的效果难以用数字估计。

案例三

服务于防震减灾案例

2013年10月31日至2014年6月，吉林松原地震已经超过400多次，其中11月22日和23日，当地接连发生3次5级以上地震，最大震级达到5.8级。

本次地震发生在北东向扶余—肇东断裂带东南段的末端；该断裂同时也是2006年3月31日前郭县查干花5.0级地震的发震构造。该断裂属于隐伏构造，地表没有活动构造迹象，在利用物探资料获得的深部构造图上有显示。实际上，根据前人研究成果，扶余—肇东断裂仅仅是双辽—孙吴隐伏断裂的一部分。震源区附近也发育有一组北西向断裂为查干泡—道字井断，形成震源区复杂的断裂构造格局，对该区地震的发生起到一定的控制作用。

松原地震发生后在地震震中附近造成了一定的破坏，而一些5级以上地震发生时在长春震感强烈。地震发生后，为了更好的预防地震灾害，减少地震带来的损失，吉林省教育厅邀请吉林大学地球探测科学与技术学院研究地震学的刘财教授和田有教授赴吉林省教育厅开会研讨起草《吉林省学校防震教育大纲》。经过两天的研讨，吉林省教育厅与吉林大学地球探测科学与技术学院共同起草了教育大纲，该教育大概主题内容包括地震的基本常识、地震发生前后常见的现象及发震后学生、学校如何组织避难等内容。并第一时间发放到吉林省各个中小学及幼儿园，并要求按照大纲的内容进行学习和地震避难演习，取得非常好的效果。

案例四

重力勘探方法的应用

地面重力勘探方法是一种历史悠久物探的方法，它广泛地应用于地质构造研究、资源和能源勘探领域。我院的重力与磁法勘探教学一直深受重视，多年来保留了教学学时长、实验完备、技术全面、师资力量雄厚的特色。本学科的老师除了致力于教学与科研以外，也开展了社会服务活动。以吴燕冈教授为例，她利用高精度地面重力勘探方法在老挝人民民主共和国开展了多年的钾盐勘探工作，取得了很好的经济效益。

钾盐矿是一种以钾的氯化物和硫酸盐类矿物为主要组分的非金属矿产。主要钾盐矿物有钾石盐、光卤石等。世界钾盐资源相当丰富，但资源分布不平衡。我国是一个缺钾国家，国家紧缺7大类战略矿产资源中钾盐对外依存度最高，2007-2010年对外依存度约70%。 我国可溶性钾资源相当贫乏，且分布不均。探明储量以氯化钾为主，96.6%的储量分布在青海柴达木盆地的几个现代盐湖中，少数在云南江城一带。目前主要开采卤水钾矿，且污染严重。因此中国钾盐矿走出去战略亟待开展。

截至2013年9月在老挝的钾盐矿勘查开发公司共12家，其中11家是中国公司，他们占据了老挝钾盐含矿面积的90%以上，探明的钾盐矿储量是中国总储量的数十倍。其中山东海王钾盐公司以及北京普悦投资公司他们均委托我院吴燕冈教授承担了钾盐矿的重力勘探工作。

北京普悦投资公司的钾盐勘查区位于老挝万象市塞塔尼县和巴额姆县，勘探面积为259.4平方公里。2012年吴燕冈教授组织并带领了近二十人的队伍（包括GPS测量和地面重力测量），在工区进行了高精度重力勘查。通过研究，获得了构造基底的起伏形态、断裂的展布、低密度体的分布等认识。总共为甲方提供了7个勘探靶区和11个勘探有利区，进一步缩小了勘探范围，降低了勘探风险。

根据吴燕冈教授提供的勘探结果，2013年普悦公司在工区了打了11口钻，绝大多数见矿，共获得普查资源量（332+333+334）41亿吨。为提振当地经济、为我国寻找钾盐供给地作出了突出贡献。

依托5个国际自然科学基金项目和1个国家高技术研究发展计划(863)专题课题，取得了1个创新理论（超宽带雷达波在地下复杂介质中的传播理论）和6个创新关键技术（低频干涉探地雷达技术、MIMO探地雷达技术、超宽带极化探地雷达技术、宽带钻孔雷达技术、宽频带介电常数测量技术、超宽带探地雷达高精度成像技术）。在创新理论对地下超宽带雷达波传播规律深入认识的基础上，研发了三类硬件，即三种探地雷达硬件技术：低频干涉、MIMO、超宽带极化探地雷达技术；一种井中雷达硬件技术：钻孔雷达技术；一种岩石物性测试硬件技术：介电常数测试技术。针对硬件获取的高质量数据，进行了信号处理软件，即超宽带探地雷达高精度成像技术的研发，能有效获取地下目标的高精度三维映像。融合理论创新、地质雷达硬件和信号处理技术，创立了地下介质超宽带雷达波高精度探测理论与技术体系。基于宽频带介电常数测量技术，可以比常规技术在更宽频带范围内测量，即1MHz-1000MHz范围内岩石样品的介电常数；基于低频干涉探地雷达技术，能比将探测深度从几十米加深到一百多米；基于MIMO探地雷达技术，能有效提高数据信噪比一倍以上；基于极化探地雷达技术，不但能获取常规共极化信息，而且能获取交叉极化信息，比常规探地雷达多2倍以上的信息量；基于钻孔雷达，不但能在地面进行探测，而且能深入井中进行雷达波探测，进一步加大探测深度；而超宽带探地雷达高精度成像信号处理技术，能对地下复杂介质中多种姿态的直径8cm高4cm的小目标，进行清晰的三维成像。

累计发表论文62篇，其中SCI论文30篇,2014年获吉林省科技进步二等奖

系统地提出了反射地震Kirchhoff型有限孔径成像的数学理论体系和实现技术的基本思路和方法选取原则。其科学价值在于：（1）从理论上给出了Kirchhoff型反射地震成像输出结构及各组成分量的数学公式，丰富和发展了反射地震成像理论；（2）提出了最优偏移孔径的设计原则，为提高反射地震成像质量提供了理论原则和实施途径，为反射地震野外采集系统的设计和优化提供了理论基础和设计原则；（3）在理论上澄清了反射地震成像输出信号的形成机制，为深度偏移成像后的AVO分析提供了基础；（4）提出了复杂地质条件下Kirchhoff型反射地震有限孔径成像的实现技术，为Kirchhoff型反射地震有限孔径成像理论的实用化提供了技术支撑。该成果在国内外产生了广泛的影响，被用于指导3维地震勘探设计；被国际著名的地震波理论学者Červený的名著《Seismic ray theory》和SEG全球继续教育教材等6本专著（教材）所引用；被SCI和EI收录并被他人持续多次引用。该成果获2014年吉林省自然科学成果奖三等奖。发表SCI论文8篇。