震源机制解交互反演软件设计与实现

为快速获得中强地震可靠的震源机制解等震源参数,设计并研制了基于CAP方法的震源机制解交互反演软件(SeisCAP)。软件具有图形界面,可直接读取区域地震台网观测波形,交互挑选反演台站,自动开展观测波形处理、理论地震图计算和震源机制解反演。通过不同构造环境、不同震级和不同类型的多个中强地震事件测试,结果表明该软件具有可靠性和稳健性。该软件易使用,便于在中强地震发生后快速获取震源机制解,为地震应急和震源研究提供数据和资料。

2.5D人机交互反演在航磁异常解释中的应用

RGIS软件中2.5D重磁联合反演模块采用2.5D人机交互重磁异常反演方法,具有界面简洁、操作方便、反演曲线实时显示等优点。笔者以甘肃敦煌地区甘C-2011-0011航磁异常反演为例,介绍了该软件数据输入、参数设置及模型建立的具体方法。反演结果与实际钻孔验证结果基本吻合,表明反演结果可靠。

任意形状三度体磁场可视化人机交互反演

采用任意形状三度体人机交互反演方法解释复杂形态磁性体。其作法是采用直立线元法近似计算地质体产生的磁异常,利用可视化技术实现人机交互反演。通过理论模型分析了影响精度的因素:当剖分剖面数由17减为3时,近似计算的均方误差由0.099nT增大到3.160nT,说明剖分剖面数越多,近似计算的误差越小;当剖分剖面数固定时,地质体中心深度由100m增加到500m,近似计算的最大相对误差从39.19%下降到7.84%,说明中心深度越大,近似计算的误差越小。因此,合理确定剖分剖面数是提高精度的关键。提出了提高近似计算精度的2种措施:模型剖分准则和位场曲线约束模型准则。将该方法应用于澳大利亚艾尔半岛某矿区条带状含铁建造(BIF)的评价,控制钻孔证实了反演解释的结果。

基于可视化技术的3D井地磁测人机交互反演

可视化技术可以直观、方便地描述诸多地质现象,被广泛地应用于地球物理工作中。井中磁测和地面磁测资料的单一资料反演具有一定的局限性,容易产生多解性。笔者阐述了基于可视化技术的3D井地磁测人机交互反演的方法原理和关键技术,并应用于大冶铁矿实际资料的反演解释。实践证实,该方法不但可以利用地面和井中两种资料的优势,还可以充分发挥解释人员的经验,克服了单一资料反演的缺陷,在找矿过程中获得了良好的效果。

RGIS软件2.5D人机交互反演的数据处理流程

2.5D人机交互反演是目前在重力资料解释中比较成熟的方法。本文以RIGS软件处理某工区重力数据为例,简要介绍下反演前的数据处理流程。提取剩余布格异常、网格数据提取剖面等。

磁异常2.5D人机交互反演在攀西某钒钛磁铁矿区的应用

四川攀西地区某钒钛磁铁矿区位于安宁河、攀西深断裂钒钛磁铁矿含矿带上,地面磁测圈定T2异常,对经过该异常的A-A′精测剖面进行2.5D人机交互反演。反演结果不仅为确定验证钻孔的施工位置起到了关键作用,而且推断了地下可能存在的磁性异常体及有利的成矿部位,为下一步的地质勘探工作提供地球物理依据。

地面高精度磁法测量在青海某区地质矿产调查中的应用

为综合研究青海某区成矿远景和找矿潜力,本文通过对该区1∶5万地面高精度磁法测量数据资料进行一系列位场转换处理,分析全区磁场分布规律和异常信息特征,结合地质背景、岩石磁性特征和化探水系沉积物测量等资料着重对M1异常进行解释推断,圈定1处与基性—超基性岩关系密切的铜钴镍多金属A类找矿靶区,采用2.5D人机交互反演,拟合出异常体埋深、形态等赋存情况。本研究建立的与基性—超基性岩带有关的铜钴多金属矿的找矿模型,为邻区甚至布青山—阿尼玛卿构造带区域内的找矿工作提供借鉴经验。

2.5D人机交互约束反演在区域地质调查中的应用——以宁夏灵武地区为例

宁夏灵武地区位于鄂尔多斯西缘,受秦岭-祁连造山带和阿拉善地块的长期共同作用,地层结构复杂。以1:200000重力资料为基础,二维地震、可控源音频大地电磁测深、钻孔资料为约束建立了初始地质模型,利用2.5D人机交互约束反演技术研究了该区2 km深度以内地层结构、断裂构造,研究结果为区域地质调查工作提供了借鉴。

概率积分参数的交互式反演方法研究

概率积分法是我国矿山开采沉陷预计的主要方法,其预计的精度直接取决于参数准确性。目前国内外学者尝试采用各种智能算法进行概率积分参数反演的研究工作。在反演过程中,由于实测数据监测误差、地表变形不规律、概率积分参数相关性、反演过程中拟合误差评价准则的选取等问题,产生的对反演结果准确性的影响,是难以通过优化反演算法消除的。因此,研究采用交互式方法,通过提高关键部位变形数据的拟合效果,直接实时地干预和调整不合理的参数组合,有效提高了参数反演结果的准确性和可靠性。研究结合Visual Basic编程语言,设计和开发了交互式参数反演程序,实际工程案例的分析应用,确定了该方法的有效性。

先验地质信息约束下的三维重磁反演建模研究--以安徽泥河铁矿为例

安徽泥河铁(硫)矿床是近年发现的大深度隐伏矿床,它的发现再次引发了庐枞地区深部找矿的热潮.建立矿区的三维精细地质模型,对寻找深、边部隐伏矿体,深入认识深部成矿、控矿规律意义重大.本文以泥河矿区为实例,开展先验地质信息约束的三维重磁建模研究,获得了矿区面积5.6km2(2.8km×2.0km)、深度1.2km内的三维地质模型.在三维可视化平台上对该模型进行了地质解释,全面分析了矿体、地层与次火山岩之间的空间分布及对应关系,发现铁矿主要赋存于闪长玢岩与砖桥组火山岩之间,且在玢岩穹窿地段矿体厚大,这对认识"玢岩型"铁矿的成矿模式具有重要的实际意义;三维模型的重磁正演响应基本拟合了实际重磁异常,说明在建模区域内已没有新的矿体;本文提出的三维地质建模流程可为其它地区开展类似工作提供借鉴,同时研究表明地质信息约束下的三维重磁建模研究在深、边部找矿和重磁异常的精细解剖等方面具有潜在的价值和广阔的应用前景.

水平井随钻电磁波测井实时正反演方法

基于层状地层随钻电磁波测井伪解析公式,提出边界最优匹配技术,来实现对钻遇地层结构的自适应截断;同时提出散射场一次反射/透射波高阶渐近与扣除方法,极大地提高了索末菲积分的收敛速度,克服了传统数字滤波积分方法精度低、适用性弱等问题,实现了对随钻电磁波测井正演的加速。利用邻井或导眼井等先验信息,通过对地层模型进行交互式调整,为地层界面的预测提供最优反演初值。结合梯度寻优算法形成水平井随钻电磁波测井实时交互式反演方法。实际资料处理结果表明,随钻电磁波测井实时交互式反演方法很好地解决了井周地层边界位置确定的难题,为水平井钻井轨迹最优化和油藏解释提供了依据。

铜绿山矿田成矿远景预测及三维地质模型

铜绿山矿田是鄂东南矿集区最重要的矽卡岩型铜铁金多金属矿田,其成矿与铜绿山岩株体关系密切。因此,查明该岩体深部展布和形态及其与周缘灰岩大理岩的接触关系,对矿田深部找矿预测具有十分重要的意义。笔者在细致分析铜绿山岩体及岩株体、灰岩大理岩及捕虏体、矽卡岩矿体及矿化体等重磁异常组合特征的基础上,推测铜绿山岩体的边界,圈定铜绿山岩体内部灰岩大理岩捕虏体和矿化体,利用三维物性反演、2.5D重磁人机交互反演、3D重磁人机交互反演结果,结合钻孔、地质资料开展三维地质建模,获得了铜绿山矿田4000 m以浅的岩体、矿化体的三维地质模型,为该区的靶区圈定及深部找矿预测提供依据。

基于Web的重力异常正演建模工具

为使重力剖面正演建模工作更加高效且易于灵活应用,我们开发了套基于Web的重力异常正演建模工具。在正演算法方面,该工具采用了基于剩余节点密度模型的重力异常快速正演算法。在系统实现方面,我们将重力正演计算封装为REST风格的web API接口,采用Vue框架和Plotly可视化库实现了界面交互与数据可视化。

高精度磁测找矿效果——以青海尕林格矿区为例

青海尕林格铁矿区地表有近200 m厚的第四系覆盖层,地质工作几乎无法开展,加之钻井控制有限,增加了该区勘探的难度。笔者在前人工作的基础上,运用小波多尺度方法分析了该区的平面磁异常,发现小波一阶、二阶细节突出了3线附近的断裂特征,同时对3线设计剖面作正演计算,也表明该剖面处在断裂位置。该推断已经被钻探验证。另外小波四阶细节(场源似深度456 m)表现为区域场特征,推断该区深度456 m以下存在磁铁矿体的可能不大,对位于异常中心的5号地质剖面的正演计算没有发现剩余异常,也映证了该区深部没有隐伏铁矿体。小波多尺度分析与2.5维人机交互反演技术等综合方法技术的应用,加深了对该区磁异常特征的认识,可以为钻孔布置提供有力的佐证。

吉林板石沟铁矿磁异常的精细解释

吉林板石沟铁矿是鞍山式铁矿,受南北、近东西与北东向三期构造形变作用,复式向形褶皱构造复杂。笔者对比了向上延拓方法与小波分析方法,得出小波分析方法更能够揭示板石沟铁矿太古宇杨家店组上段的角闪质含铁建造的特征。通过小波分析得出,板石沟铁矿向形北翼呈弧形,南翼是次一级的背斜,并且南翼连续、向东延伸。板石沟铁矿南翼为东西向低缓异常带,与具磁性的太古宇杨家店组上段的角闪质含铁建造对应较好,南翼东段深部的磁异常连续且有一定规模,具有找矿的潜力;推断了南翼古元古界老岭群与珍珠门群地层之下可能还有隐伏的铁矿层。对板石沟铁矿区磁测资料进行2.5D交互反演,其中47线验证结果获得较好的地质效果。

高精度磁测在某钨锡矿区的应用

野外岩、矿石物性测定表明,研究区内钨锡石英脉矿石磁化强度大于5000×10-3A.m-1,而正常围岩和热变质弱蚀变岩石为微磁性或弱磁性,这为在矿区进行高精度磁测提供了可靠的地球物理依据。本次工作在研究区内进行了地面高精度磁法测量,探测地下钨锡矿化岩体引起的磁异常,并结合地质和钻探资料,对地下矿体进行磁异常人机交互反演,取得了较好的效果。

新疆天宇铜镍矿床磁异常特征研究

天宇铜镍矿床是东天山地区典型的铜镍硫化物矿床,位于中天山地块北缘,沙泉子深大断裂南侧,含矿岩体主要产于Σ20号杂岩体内。利用GSM-19T质子磁力仪,对天宇铜镍矿床开展高精度磁法测量。通过2.5维人机交互反演进一步验证了两个已知钻孔间铜镍矿体的空间赋存关系。分析Σ20号杂岩体和Σ19号杂岩体的磁异常特征,总结有利的赋矿部位,为在该区开展磁测工作提供参考。

高精度磁测找矿效果:以青海尕林格矿区为例

青海尕林格铁矿区由于地表有近200m覆盖层,磁法勘探是直接而有效的方法。但是由于覆盖层厚,矿体埋深大,造成磁异常形态简单,难以进一步分析深部是否存在盲矿体。笔者在前人工作的基础上,运用小波多尺度方法分析了该区的平面磁异常,发现小波5阶细节(场源似深度600m)为矿异常特征,推断了该区深度500m以下可能存在磁铁矿体。在此基础上利用二度半任意截面水平柱体人机交互反演进一步解释证实了深部有隐伏铁矿体存在。小波分析与人机交互反演方法等方法技术为扩大尕林格矿区远景储量提供了新思路。

小波多尺度分解方法在尕林格Ⅱ矿群深部找矿中的应用

尕林格矿区Ⅱ矿群由于地表有近200m覆盖层影响,磁异常呈北西向似纺锤状,形态简单规则,难以再深入分析磁异常特征与深部找矿方向。运用小波多尺度分析与功率谱分析方法得到不同深度磁性体所反映的磁异常特征,发现了小波5阶细节(场源似深度600m)为矿异常特征,由此推断Ⅱ矿群深度500m以下可能存在磁铁矿体。通过人机交互反演进一步解释证实了24线在高程3 050m处有一铁矿体存在,其倾向南西。小波分析与人机交互反演方法等新技术为扩大尕林格矿区远景储量提供了新思路。

危机矿山重磁资料精细处理与解释:以湖北省大冶铁矿为例

针对湖北大冶矿区复杂的地质问题,基于高精度重磁实测数据,采用三维重磁数据概率分析和物性反演技术,实现了大冶矿区重磁资料的精细化处理与解释,为大冶危机矿山深部及外围找矿提供了重要的参考.在无约束条件下对高磁异常源进行了三维概率成像反演,并结合地质先验信息完成了矿区航磁异常的带地形人机交互三维反演,预测了矿区沉积岩类与闪长岩体接触带的空间延展形态,定量反演了矿区的三维物性特征,反演结果显示在矿区深部(1000m以下)及接触带弯折部位为有利的找矿区域,目前通过实钻已得到证实.