页岩气(shale gas)是从页岩层中开采的一种重要的非常规油气资源，除极少量溶解状态的天然气以外，大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面，或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中(Curtis J B，2002).页岩气藏往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中.因为页岩基质孔隙度很低，最高仅为4%~5%，渗透率小于1×10^-3 μm²，主要由裂缝提供其储气空间(聂海宽和张金川，2010).因此页岩气开采难度很大.

根据页岩气地质与勘探开发实践丛书编委会在2009编著的两本著作《北美地区页岩气勘探开发新进展》和《中国页岩气地质研究进展》来看，目前，美国走在了世界页岩气勘探开发的前列，已进入大规模商业开发阶段.加拿大紧随其后，近年来也开展了页岩气的勘探及实验研究.美国页岩气研究工作始于上世纪70年代的“东部页岩气工程”，加强对页岩气地质、地球化学、开发工程等方面的研究.80年代，在认识到页岩气的吸附作用机理，应用了水平井而使其产、储量得到了大幅度的提高.国外页岩气地球物理勘探技术较为成熟完善，包括地震方法和非震方法.地震勘探获得信息量丰富，地震剖面分辨率高，地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特地貌、断层等均可直接或间接反映出来，地质勘探人员可以利用高品质的地震资料找油找气.非震方法主要是利用地球化学、重力、磁力和电法进行勘探.目前，针对页岩层的有效地球物理勘探技术主要有重力梯度成像法、重磁电联合反演等.

我国页岩气研究工作开展较晚，迄今为止，页岩气的风险勘探试验、资源评价工作尚处于初期阶段，多数是研究页岩气成藏机理和地质对比，实质性的勘探开发工作刚刚起步.根据国土资源部2011年发布的《页岩气发展规划》中所述：我国四川、鄂尔多斯、塔里木等盆地的海相地层中均有页岩气资源潜力，同时，国内大型石油公司业已开展了在南方海相沉积盆地的中、上元古界和古生界的页岩气资源勘探项目. 1 页岩气勘探技术 1.1 地震方法预测页岩储层

地震方法是获知页岩空间分布(埋深、层厚和构造形态)最有效、最准确的方法.页岩气地震勘探技术分为四个方面(林建东等，2012)：

(1)从井震联合入手，准确标定和刻度页岩气层的顶底界面以及有效页岩的位置；

(2)利用精度尽可能高的地震剖面数据来识别和追踪页岩储层；

(3)通过常规资料解释，确定页岩层的深度与厚度，圈出页岩的区域展布特征；

(4)在岩石物理测试分析和测井识别与评价的基础上，设置页岩TOC、含气性等敏感参数，建立特征曲线与地震响应的关系，利用合适的反演方法预测页岩储层.目前相关技术攻关点主要集中在叠后波阻抗反演、叠前AVO反演和叠前弹性波阻抗反演以及频谱分解技术.

图 1

图 1 页岩气地球物理勘探思路(李志荣等，2011) Fig. 1 Shale gas geophysical prospecting process

近年来，由于地震方法的不断完善，地震资料具有相当高的精度和分辨率；特别是我国的许多油气区已经进入勘探或详查及开发阶段，原来作为“普查工具”的重磁等非震方法还有没有用？在页岩气勘探中，地震方法是否可以单独奏效，而不再需要重力等其他地球物理方法的帮助？

答案是肯定的，非震方法仍然是一种不可缺少的地球物理勘探手段，它在非常规油气资源的勘探中，特别是优选区圈定和目的层标度等方面，仍可以发挥重要的作用.

在非地震勘探方法中，重力勘探、磁力勘探和电法勘探一直是区域构造和深部构造勘探的重要手段，虽然地震可以对地层顶界做出清晰的反射，但难以确定底界的几何形状，结合重、磁、电技术可以确定底部地层的几何形状，获得精确的下部构造的解释结果(一苇，2009).在这些地震研究程度较低和勘探难度较大的地区，基底界面的分布以及深部速度模型的建立和有利区块的圈定方面，都可以发挥重要的作用.

非地震综合技术在浅层结构调查中也同样重要，如利用高频电磁等方法，可以快速有效地探测到几米到几百米的深度范围的地质构造特征，其精度可以与浅部地震勘探媲美；在断裂平面追踪方面，非震技术更是具有其他方法不可替代的作用.因此，在页岩气的调查中，往往也是利用了重磁异常为叠加效应的特点，通过场分离技术和界面反演技术，圈划出某一目标层位的分布，通过重、磁、电、震相结合，给出有利区带的位置.其中，充分利用了位场方法在断裂追踪方面的优势，开展断裂体系分布与油气资源相互关系方面的研究工作.

与美国产页岩气盆地相比，中国的页岩气盆地具有独特的地质条件：海相页岩具有 “一老二杂三高”的特点，即时代老、构造运动复杂、热史复杂、有机碳含量高、成熟度高、演化程度高；陆相页岩具有“一新一深二低”的特点，主要表现在时代新、埋藏深、成熟度低、脆性矿物含量低(聂海宽等，2011).如表 1所示.

我国目前研究程度相对较高的是南方海相页岩盆地，主要位于四川盆地南部、滇黔北、安徽及塔里木等地区的中上元古界-古生界，中-新生界海相页岩仅在南方地区局部层系发育.页岩气勘探目标为海相黑色页岩，主要发育于南方(包括四川盆地)、塔里木、鄂尔多斯等大型沉积盆地的震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系及二叠系.这些地区大多以山地地形为主，地震地质条件相对复杂，岩层年代较老，地震激发、接收条件差，原始地震资料信噪比和分辨率较低，目的层地层倾角较大且埋深跨度大.在勘探实践中，我国油气公司通常采用小道距、高覆盖、长炮检距的测量方案，同时在保证足够信噪比的前提下，以小计量爆炸震源，既节约了勘探成本，又提高了地震资料的品质，成像效果显著改善(李志荣等，2011).

表 1(Table 1)

表 1 美国与中国的页岩地质背景对比 Table 1 The comparison between US and China 对比系列 美国 中国 构造运动 简单，定型早，后期改造弱 复杂，定型晚，多期次构造叠加 沉积类型 海相为主 海相陆相兼有 海相页岩时代 较新，晚古生代为主 较老，早古生代为主 热演化 简单，岩分类型少 复杂，岩分类型多 成熟时间 较晚，结构简单 较早，结构复杂 埋深 较浅，200米~2000米 较深，数千米以下 储集条件 良好，地下构造较典型 较差，地下构造多变 地表状况 页岩盆地位于河川平原区 页岩盆地位于山区 技术水平 较为成熟 摸索阶段

表 1 美国与中国的页岩地质背景对比 Table 1 The comparison between US and China on shale geological background

但是，由于地震技术成本较高，很难在大尺度范围内开展普查工作，根据相关油气实务工作记录，地震勘探成本大约是150美元/英亩；相对而言，非震方法，如航空重磁测量、重力梯度成像等方法可以在极广的地域开展地质调查工作，成本仅为2美元/英亩(Phill Houghton，2011).因此，非震方法一般用于大尺度的普查、优选区圈定和目的层标度等前期勘探任务.同时，在断裂体系分布等方面也具有独到的优势.但是，非震方法并不能代替地震方法，后者已成为页岩气勘探前期侦察、了解地下情况以及开发过程中精细储层研究的主要手段.澳大利亚的Mitchell钻井公司是钻井完井最专业的公司之一，他们认为没有三维地震指导水平井钻井，经常导致水平段钻出地层或者井直接在断层处报废.虽然三维地震增加了不少的成本，但从长远来看，从钻井的成功率及减少钻井时间来看，这降低了最终的开发成本.因此，非震方法与地震方法相结合的综合研究思路，才能做到优势互补，在页岩气勘探中减少多解性，提高勘探效率.

由于单一地球物理方法在适用范围具有局限性，以及观测数据的有限性和观测误差等因素，造成了反演问题的多解性，增加了地质问题的认知难度.因此，对同一地质研究目标，结合多种地球物理方法相互补充和综合解释，开展联合反演是十分必要的.重磁资料成本低，范围广，有较高的横向分辨能力，在研究区域构造、断裂、火成岩分布，并配合地震和电法综合解释方面，也可发挥作用.因此，可以通过重磁联合反演来解决目的层分布，揭示构造复杂区的基本构造特征，提高解释精度.

(1)向上延拓

向上延拓可以压制浅部高频成分，突出了深部地质构造产生的重磁异常，到达低通滤波的效果.延拓高度越大，所反映的地质信息越深.所以，向上延拓可以研究地质构造的演化特征.

(2)方向导数

从定义式来看，导数在曲线低值平缓处的数值较小，而在峰值陡峭处的数值较大.从实际应用来看，方向导数可以明显压制深部的大尺度的地质异常体和地质构造所引起的异常，但可以突出浅层的、局部的异常引起的重力异常中的变化，突出场源体的细节，具有比重力异常本身高的分辨率，综合利用各梯度张量分量信息能够提高地质解释的准确性.

(3)化极磁异常

化极意思是将磁异常换算为假定磁性体位于地磁极处产生的磁异常，即“化到地磁极”.实际测量的磁异常是地质体产生的总磁场Δ T，它是地下磁性体的综合反映.由于地下磁性体存在斜磁化的问题，在斜磁化的前提下得到的Δ T 磁异常与磁性体的实际位置有一个明显的偏移.因此，斜磁化是Δ T 解释中是一个十分明显的干扰因素.为了解决这个问题，需要将斜磁化条件下的Δ T 磁异常转换为等价于垂直磁化条件下的磁异常Δ T _Z.

(4)剩余重力异常提取

布格重力异常是地下所有地质体重力异常的综合反映，包含了深层如莫霍面、浅层如沉积盖层和局部岩体等地质因素引起的各类异常.通过长波滤波处理或向上延拓的方法，可以求取能大致反映测区基底起伏和埋深情况的区域重力异常，从布格重力异常中去掉区域重力异常，就能得到大致反映本区沉积盖层厚度变化的剩余重力异常(刘彦等，2012).

单纯的重磁联测并不能满足对地下复杂介质的反演要求，必须借助电法、地震、地化和测井等手段对其进行约束.

2.2.1 重力异常剥层法

重力异常剥离技术，就是利用地震资料获取地下不同深度地质界面的埋深与起伏构造特征，即以此为约束，然后根据研究需要，选取要剥离的界面进行异常正演，并从异常总场中加以剥离得到反映基底的重力异常(刘彦等，2012).

从布格重力异常场中剥离区域背景场与浅层重力场，得到研究区域剩余重力异常

重磁电联合反演的思路和方法分为五个步骤(申安斌，2012)：

(1)以大地电磁测深剖面二维反演资料得到的地层分布与局部构造，结合地质、钻井及地震资料，建立初始地质模型，以物性资料为依据给各个地质层位输入密度、磁性参数，建立初始地质—地球物理模型.

(2)用建立的初始地质—地球物理模型来正演计算理论重磁力异常.

(3)比较理论曲线和实测曲线，不断修改地质模型和模型的物性参数，使正演计算的理论重磁力曲线和实测的曲线拟合到最佳.

(4)将最佳拟合得到的地质模型和电磁法二维反演结果进行分析对比，对电磁法资料进行精细处理并修改电性层模型和反演参数，重新进行更加细致的二维反演解释.

(5)重复上述2、3、4 步，使地质—地球物理模型与重磁电实测资料达到有机统一，逐渐逼近客观唯一解，确定最终的地质—地球物理解释结果.

常规重力测量观测重力位的铅垂一次导数，即Δ g或U_z.重力梯度测量可以得到重力位的二次导数，如U_xx，U_yy，U_zz，U_xy，U_xz，U_yz，它们是重力位的一次导数U_x，U_y，U_z在x，y，z方向上的变化率(曾华霖，1999).重力梯度张量 U 由9个重力梯度分量构成：

利用公式(3)可进行各重力梯度分量的三维相关成像(郭良辉等，2010).

将重力和重力梯度数据三维相关成像方法推广到磁力勘探领域，也可以推导并建立磁异常Δ T 的三维相关成像方法(Guillen A和Menichetti V，1984；Wang X和Hansen R O，1990;郭良辉等，2010).

3.1 银根-额济纳旗盆地石炭系-二叠系分布调查

2012年7月24日，西安地质调查中心承担的“阿拉善地区页岩气远景调查评价”项目在额济纳旗东南的绿园隆起上部署的页岩气钻井——额页1井开钻，这是银根-额济纳旗盆地的第一口页岩气钻井.

额页1井是依据“银额盆地及其邻区石炭—二叠系油气远景调查”项目获得的基础地质及DD-08-03重磁电综合物化探剖面成果、15万面积性重磁测量、化探成果、DZ-12-04二维地震剖面初步解释成果而部署的.该项目旨在了解银根-额济纳旗盆地石炭系—二叠系的分布，为该区油气资源远景调查评价提供依据.利用“地震、钻井资料约束下的重、磁、电资料联合反演”方法，对该区残留的石炭系—二叠系的分布与埋藏状况进行了初步解释.

3.1.1 资料来源

地震资料只有中生界以上的反射信息，缺乏古生界的信息.需采用以重磁资料为主的非地震勘探技术.根据对研究区密度资料的分析，该区存在3个密度界面，即中、新生界之间、白垩系与侏罗系之间、侏罗系与上古生界(孟令顺等，1995；吕锡敏等， 2006，严云奎等，2011).电测井资料显示新生界为一套相对高阻层，整个白垩系为低阻层，侏罗系为次高阻层，上古生界(C—P)为次高阻层，石炭系以下为高阻层(朱仁学，1995；刘建利，2011).航磁资料源于中国国土资源航空物探遥感中心编制的全国1: 1000000 航磁ΔT异常图(丁燕云等，1999).

通过频谱分析和频率域滤波可以求取反映中-新生界底界的深层重力异常，将布格重力异常减去该深层重力异常即可获得反映中-新生界底界起伏的剩余重力异常.再利用区内地震、电法、钻井和地面地质资料作约束，分离上覆地层的重力效应，进行剩余重力异常的Parker 界面反演，获取中-新生界底面埋深图(图 2).

图 2

图 2 银根-额济纳旗盆地中-新生界底面埋深图(李玉宏等， 2010，有改动) Fig. 2 The depth of Mesozoic-Cenozoic bottom in Yin’gen-Ejinaqi Basin(LI Hong-yu，2010)

用同样的方法可以获得反映上古生界底界面起伏的剩余重力异常，并反演得到上古生界底界面起伏变化的深度数据.用上古生界底界面深度减去中-新生界底界埋深，即可获得上古生界的分布和厚度变化的特征(图 3).

图 3

图 3 银根-额济纳旗盆地石炭系-二叠系残留厚度图(李玉宏等， 2010，有改动) Fig. 3 The Residual Thickness of Permo-Carboniferous in Yin’gen-Ejinaqi Basin(LI Hong-yu，2010)

根据研究区已有地震资料、地面地层出露资料、钻井资料和新采集的电磁法资料的反演成果，建立剖面地质-地球物理初始模型.利用二度半重、磁力正反演模拟软件对剖面初始模型进行正演模拟，求取初始模型的正演理论异常，根据理论异常与实际观测异常的差异，反复修正模型，直到理论异常与实测异常吻合最好.在剖面上确定上古生界的分布范围和厚度变化.

根据重、磁、电联合反演的结果，区内石炭系—二叠系分布广泛，残留厚度较大.除了北山隆起区局部、狼山隆起带与阿拉善隆起区外，在其他地区均有分布，石炭系—二叠系油气勘探具有一定的勘探领域.其中，被最终选定打井的绿缘隆起就是典型代表.

Marcellus页岩(图 4)分布范围跨越美国6个州，从纽约州南部至宾夕法尼亚州、马里兰州南部至西弗吉尼亚州，以及俄亥俄州东部，页岩层埋深约为1290~2590 m.该页岩为中泥盆世的河流三角洲沉积相页岩，富含有机质黑色页岩(肖钢和唐颖，2012).

图 4

图 4 北美地区含气页岩的分布情况(邹才能等，2011) Fig. 4 The distribution of North America Gas Shale(ZOU Cai-neng et al，2011)

Marcellus页岩区在2011年10月完成了航空重力梯度测量，有助于了解该页岩的局部复杂结构.航测覆盖了3500平方英里，由于测区内有宾夕法尼亚州的森林地带，要想开展三维地震勘探难度很大(Phill Houghton，2011).所以航测资料为反映地下结构和断层提供了非常有价值的信息.

由于该项目的成果尚未完全公布，对获得的数据进行初步处理后，发现结果与地下褶皱轴相关性很高，表明该地区的低密度区存在背斜构造，而高密度区域存在向斜构造(夏玉强，2010；Navigant Consulting Inc，2011).图 5中黑线表示已知断层，绿线表示二维地震识别的断层，黄线表示可能存在的断层.

图 5

图 5 测区的全张量重力梯度数据(红线所示为测区) Fig. 5 Terrain-Corrected Gzz Shown with Pennsylvania Regional Interpretation

Montney页岩位于横跨加拿大不列颠哥伦比亚省东北部和亚伯达省的三叠纪Montney盆地(图 4)，呈NW-SE走向，岩体是一个“足球”形状.页岩深度为400～4400 m，厚度约为500 m，这里的页岩气开采始于2000年(肖钢和唐颖，2012).英国ARKeX公司于2005至2006年率先开展了对这一地区的重力梯度测量工作.

起初，重力梯度调查工作并不是针对Montney页岩的，而是针对密西西比州天然气识别项目的.由于调查覆盖了Montney页岩区，重力梯度数据经过处理后，就“移花接木”的被用来提高对该页岩构造的地质认识.

图 6

图 6 尽管重力梯度数据无法将Marcellus页岩本身成像显示，但它能够识别密度界面， 尤其是包绕在Marcellus页岩上下的Tully组Onondaga组灰岩层(Engelder T，2009) Fig. 6 Marcellus Interval between Tully and Onondaga Formations

重力数据不直接探测到Montney页岩单位.从建立的地下结构模型(图 7)可以看出，Montney页岩位于Baldonnel建造和Debolt建造之间.在已有的测井资料和二维地震数据的约束下，地下岩层等厚图清晰的显示了Montney 断陷部分和断层面，这些控制着地下气体分布.等厚图显示，Montney页岩朝西北方向逐渐增厚，内部发育断层(Daniel M. Jarvie， et al，2007；Phill Houghton，2011).

图 7

图 7 Montney页岩层的密度界面 Fig. 7 Density Interface Caused by Baldonnel and Debolt Formations(Montney Shale Play)

在万众期待中，国土资源部组织开展了《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选项目》.2011年3月份，该项目新增设了16个子项目，覆盖了我国五大页岩气资源优选区——上扬子及滇黔桂、中下扬子(黄盛等，2012)及东南、华北及东北、西北和青藏.”以笔者2010年在我国华南某地区测得的实际数据为基础，进行了模拟分析，检验流程与技术方法的有效性.

地质露头调查获取了测区的岩石样本，测量了这些样本的物性参数.重磁数据来源于2010年实测资料，其中重力异常和Δ T 磁异常的网格大小都是100 m×100 m.

重力数据处理与实例3.1中类似，从布格异常(图 8)中减去区域重力异常(图 9)，获取的剩余重力异常(图 10).区域重力异常是向上延拓10 km得到的.

图 8

图 8 布格重力异常 Fig. 8 Bouguer gravity anomaly

图 9

图 9 区域重力异常 Fig. 9 regional gravity anomaly

图 10

图 10 剩余重力异常 Fig. 10 Residual gravity anomaly

磁力数据(图 11)通过软件的化极处理(图 12)，对比化极前后的磁异常图，发现化极磁异常向北偏离，但偏离距离不大.这与测区较大的磁倾角有关(赵百民等，2009).另外，化极磁异常的离散性变强，说明下方磁异常体位置较浅(董大忠等，2010).如图 11和图 12所示.

图 11

图 11 磁异常ΔT Fig. 11 Magnetic Anomaly ΔT

图 12

图 12 化极磁异常 Fig. 12 Reduction-To-The-Pole Magnetic Anomaly

此外，如果已有测井和地震资料，根据重磁数据在测井、地震资料约束下的多密度界面park反演结果，测区的基底顶面的埋深图可以被勾勒出来.

对于磁力数据，进行磁化率或磁化强度的三维反演，能够获得磁性基底构造，如埋深、厚度.

在常规油气勘探领域，高精度的重磁资料能够非常好的完成油气资源的远景评价，为地震勘探和钻井提供指导.曾华霖先生(1999)指出，重磁法在从石油勘探到油田开发的不同阶段，都能够发挥重要作用.重磁法不仅是绘制构造图的工具，通过重磁解释也能解决石油勘探和生产的其它问题(曾华霖，1997).

从表 2的勘探技术介绍以及勘探实例都可以看出，重磁位场方法一般不会是唯一用作油气资源的勘探手段.

表 2(Table 2)

表 2 解决各种石油勘探问题的重磁法 Table 2 Gravity and magnetic methods in solving kinds of petroleum exploration problems 问题 重磁任务 综合资料 源岩沉积 源岩在何处沉积？源岩有多深？ 到磁性基底的深度，突出区域盆地(清晰度) 综合地震资料，区域地质资料 源的成熟 生油区(cooking pots)及补充区(fetch)在何处？今天盆地的热补充源是什么，其变化有多大？地壳厚度？什么是覆盖层？ 磁性基底的深度，均衡剩余沉积厚度，深度-密度模拟，区域构造模拟，居里点(区域热流)，火山岩圈定 综合地震资料，钻探资料，密度和速度资料，热流资料 油气迁移 基底起伏有多大？生油区“形状”近源区有大垂直通道吗？有大线性构造吗？它们与最近的地质特征有什么关系？ 磁法反演，磁性基底的深度，垂直断层识别，梯度分析，区域沉积中心及沉积路径的突出 综合钻探及露头资料，地形资料，遥感资料，地震资料，层序地层分析，地震地层学分析 储集层预测 最厚的沉积在何处？砂岩最可能在何处存在？沉积源在何处？大地构造对沉积的影响？沉积中心有没有随时间迁移？沉积物的压实历史？砂岩的横向延续性及连接性？ 沉积中心及沉积路径的突出，综合盆地模拟，密度反演，磁性源确定，沉积磁性分析，古磁分析，综合速度分析(二维和三维) 综合地震资料，岩性资料(露头及钻探)，层序地层分析，生物地层资料 圈闭 主要构造在何处？构造的总方向？沉积剖面中有断层吗？横向孔隙率有变化吗？ 剩余异常，二维或三维构造/ 地层模拟，断层识别一梯度分析，构造反演，密度反演 综合地震· 露头、地形、遥感及地震地层学资料 垂直封闭 盐的突出部(overhang)在何处？盐板有多厚？火山岩有多厚？ 剩余异常研究，剥层法，综合二维/三维模拟，沉积磁性分析 综合地震资料，层序地层分析 定时间 沉积层的时代？所有的石油体系元素如何拟合到一起及其形成时代？ 综合二度半构造/地层模拟，剥层法，构造地层分析，古磁分析 综合密度和速度资料，地震资料，生物地层资料，后剥层法，古地理、古构造及其再造

表 2 解决各种石油勘探问题的重磁法 Table 2 Gravity and magnetic methods in solving kinds of petroleum exploration problems

在非常规油气勘探领域，重磁勘探方法显得尤为重要.因为非常规油气资源的地质结构、圈闭条件、储层评价、成藏机理、渗流特征等方面更加复杂和未知(邹才能等，2011)，虽然各种物化探方法已经建立起来，但是如何创新应用形式才是最关键的.

由于重磁位场方法并不能“特异性”的揭示地下页岩分布和页岩气的资源潜力，从某种程度上说，重磁位场方法在常规油气和非常规油气的勘探技术是没有多大区分的，核心都是“综合”二字.但不可否认的是，非常规油气资源秉性上的复杂性更加考验重磁勘探人员的外业技能、数据处理、软件开发和成果解释能力.

本文以页岩气资源的重磁位场勘探技术为中心，介绍了重磁位场方法在页岩气勘探阶段的应用.笔者在调研的过程当中，发现利用重磁等非地震方法勘探页岩气资源的文献非常少，不管是国内还是国外.笔者认为，这与非常规油气资源的发现历史有一定关系.众所周知，常规油气的勘探开发技术在工业社会的现代已经非常成熟，而非常规油气资源的发 现是在常规油气资源开发过程中发现的.所以，对非常规油气的勘探开发自然就会建立在已有的常规油气勘探开发的基础上进行，勘探区域较为明确，可以直接用地震方法甚至测井.另外，由于国内页岩气勘探开发刚刚起步，最近两年才掀起全国范围内的页岩气资源调查，所以许多成果尚未发表.这也使得本文内容难说充实，再次向读者致歉.

本文旨在通过调研国内外重磁方法在页岩气勘探阶段的应用，构建利用重磁位场方法勘探页岩气资源的技术体系.现总结如下：

(1)高精度重磁资料一般不会独立用作页岩气勘探，都会与地震或电法综合勘探.这里说的地震勘探是二维地震初探，当页岩储层探明之后才会用三维地震和钻井.

(2)为了尽可能精确地描述页岩储层，在对重磁资料进行处理之前，测区的岩石物性参数是很关键的.测量的物性参数指示的测区密度界面越明显，重力资料就越有价值.

(3)重磁资料会经过多重处理.利用重力资料，从布格重力异常中减去区域重力异常，提取剩余重力异常.然后，利用已知的测井资料和地震资料(缺失则用二维地震勘探获取，只为了获得上覆地层深度资料)，计算上覆地层的重力效应，再从剩余重力异常中减去这部分重力效应，逐层剥离，就可以得到目的层的重力异常(郭良辉等，2012).

(4)磁力数据都要经过化极，化极后异常图的“离散性质”可以表征磁异常源起的深浅.

(5)目前已经可以有快速重磁联合反演软件求取密度界面埋深和磁性基底.

(6)电法勘探、地震勘探与重磁方法联合，能够大大提高反演页岩储层的空间位置属性的准确度(徐亚等，2011).

(7)非地震勘探方法的简便实用性绝不意味着它可以代替地震方法，地震方法尤其是三维地震方法是页岩气勘探的必需手段.重磁位场法的应用可以划分优选区，圈定三维地震勘探的工作区域.

油页岩又称油母页岩，是一种高矿物质含量的固体富有机沉积岩.与页岩气类似，油页岩也是一种重要的非常规油气资源.在国内，“油页岩”和“页岩油”有时会混叫，如果注意到前者是一种矿物资源而后者是由前者人工提炼而成的化石燃料的话，二者的概念就很明晰了.从油页岩矿床形成的 地质背景来看，油页岩富矿主要富集于新生代断陷湖盆中，厚度从1到50 m不等，优秀的油页岩藏可达100 m以上(如辽宁抚顺).我国油页岩主要分布在松辽、鄂尔多斯、伦坡拉、准噶尔、羌塘、柴达木、茂名、大杨树、抚顺九个盆地.

针对油页岩的有效勘探技术，除了地震方法以外，电磁勘探也一项重要的技术.由于页岩是良导体，而油页岩富含有机质使得电阻率增大，而且腐殖质含量越高电阻率越大.这种电性差异是电磁法勘探地球物理基础，该方法具有穿透能力强、信噪比高、对高阻薄层有效等优点.目前应用的方法有大地电磁勘测、瞬时电磁法、可控源电磁法和时频电磁法等，在实际勘探中都能有效识别富有机质页岩层.尤其是时频电磁法，它通过改变频率大小和波形长短来控制探测深度，能在时间域和频率域内同时进行数据分析和处理，提取目标地层的电阻率和极化率信息，提高了勘探效 率.

众所周知，重磁位场方法在横向上具有高分辨，但是纵向分辨率不尽人意.电磁方法能弥补重磁方法的这一缺陷.在今后的页岩气和油页岩非地震勘探实践中，如何将重磁位场方法与电磁方法有效结合，进行联合反演解释，应该是一个非常值得研究的方向.

致 谢 在本文的写作过程中，黄松博士提供了软件支持，肖雪帮助理清写作思路，在此表示衷心感谢！