深部地球物理探测数据库总库与图形库管理系统建设

深部地球物理探测数据库包括 7个专业子库 ,但由于 7个子库均是独立存在 ,因此无法通过某一个子库了解整个深部地球物理探测数据库的汇总性信息 ,而且对某些简单信息的查询也必须进入子库才可以完成。建立“总库与图形库管理系统” ,就是以 7个子库为数据对象 ,针对管理部门、科研机构和社会公众的不同需求 ,将数据库技术和GIS相结合 ,以文本和图形 2种方式 ,实现对整个深部地球物理探测数据库的数据查询与汇总 ,并把包括 7个子库在内的地球物理探测数据库集成为一个系统。

深部地球物理探测数据库研究进展

国土资源部 (原地质矿产部 )“深部地球物理探测数据共享与对比研究”项目组在 1998～ 2 0 0 0年期间取得如下主要进展 :①调研了数据分布和保存状态 ,抢救、收集分散的数据 (约 4 0 5 65km) ,按入库技术规定进行了整理 ,汇总入库。所收集的数据约占应收集数据的 92 % ;②制定了 7个专业方法数据入库技术规定 ;③建立了 7个专业方法数据标准格式 ,初步实现了规范化和标准化技术研究 ,为抢救、收集分散在各单位和个人的数据并入库提供了技术准备 ;④实现了数据载体及数据格式转换及不同载体间的转换与传递 ,使用刻盘技术将数据保存在光盘上 ;⑤引进先进的系统软件 ,研制与建立了 7个专业数据子库管理软件系统、数据共享和光盘库系统和总库管理系统。编写了各数据子库使用指南、管理员手册、数据字典、数据统一编码 ,研究中开发应用了GIS、MAPGIS等先进软件、将专业方法理论与计算机技术结合 ,实现数据快速存储 ,多功能查询 ;⑥探索研究了数据共享原则和办法 ,提出了可行方案 。

胶西北金矿控矿断裂深部特征及对找矿的启示——来自地球物理探测的证据

[研究目的]胶东是全球著名的金成矿区,金矿床主要受断裂构造控制,该区尚有很多断裂是无矿的,以往对断裂的深部形态及赋矿断裂与无矿断裂的区别特征缺乏深入研究。[研究方法]本文通过在胶东西北部实施重、磁、电长剖面和穿越主要金矿集区的广域电磁剖面、反射地震剖面,揭示了断裂深部特征,为赋矿断裂和无矿断裂的识别提供了重要证据。[研究结果]地球物理探测表明,胶西北地区的断裂构造有陡倾角的深断裂、缓倾角的铲式断裂和陡倾角的小断裂,其中控矿的三山岛、焦家和招平断裂均是铲式断裂。结合对金矿床的研究发现,矿床主要赋存于缓倾角断裂中,矿体呈阶梯分布特征,陡倾角的深断裂中未见明显的金矿化蚀变,现今金矿床赋存的最大深度在5 km左右。[结论]综合分析认为,低角度拆离断层和连续性不好的高角度小断层有较好的物理圈闭条件,有利于矿化富集;而产状平直、陡倾的深断裂不具备物理圈闭的条件,不利于成矿。胶东型金矿的找矿方向应集中于缓倾角的铲式断裂及其派生、伴生的陡倾角小断裂附近。

心系深部探测,情牵物探中心——纪念地震学家张先康先生

张先康先生是我国知名地壳深部探测科学家,二级研究员、博士生导师,是我国地壳上地幔结构地震探测的主要学术带头人和领导者之一.曾任中国地震局地球物理勘探中心主任、中国地震局学术委员会委员、中国地球物理学会和中国地震学会理事、河南省地球物理学会理事长、河南省人大代表、《地球物理学报》和《地震学报》等期刊编委.自参加工作以来,张先康先生一直从事地壳上地幔结构与构造的地震探测、地震数据反演与成像方法技术研究.先后参与和主持了华北地区地壳上地幔深地震测深、北京地区地震地质会战第三专题、京津唐张地震预报实验场深部探测、国际岩石圈计划——地学大断面、国家地震局“七五”“八五”“九五”“十五”科技计划、国家自然科学基金重点项目等工作.主持翻译了《欧洲中部爆破地震研究》《反演理论:数据拟合与模型参数估算方法》重要地学专著.在反演理论、深地震测深数据正反演与成像、三维深地震测深方法发展与应用、深地震反射方法发展与应用、高分辨地震折射剖面方法发展与应用、深地震测深仪器装备研制、中国地震局科技计划和项目设计等方面做出了重要贡献.先后获国家和省部级科技奖励近二十项.

河南省嵩县九仗沟-东湾金矿区深部地球物理特征与找矿预测

深部金属矿探测是目前资源勘查的重要课题和方向,地球物理方法探测深度大、分辨率高,是深部金属矿探测最有效的手段之一。河南省嵩县九仗沟—东湾矿区处于熊耳山—外方山矿集区内的蛮峪—店房金矿带之北段,目前九仗沟—东湾矿区已发现的金矿床主要为500 m以浅深度,深部(500~2000 m)找矿勘查工作基本为空白。为了查明九仗沟—东湾矿区深、边部成矿潜力,实现接替资源找矿突破,在九仗沟—东湾矿区主矿段南北两端延伸方向上,布设EH-4双源大地电磁测深和大功率激电测深剖面。以九仗沟—东湾金矿床为背景,在分析地质背景、岩石物理性质基础上,综合区域重磁资料、物探剖面反演结果,分析各物探方法异常特征,厘清了研究区内与金矿有关的F1构造破碎蚀变带深部空间分布特征等信息,揭示了研究区内深部F1构造带附近的中低电阻、高极化区为找矿有利部位,根据此特征在500~2000 m深度范围内确定了4个深部预测找矿靶区,为下一步找矿勘查提供了相关依据。研究方法和成果为区域上开展同类型金矿床的深部找矿工作提供了思路和方向,具有重要的指导和实践意义。

龙门山及其邻近地区深部地球物理探测

为揭示汶川Ms8.0特大地震的深部构造背景,广泛收集整理龙门山地区的深部地球物理探测资料,对龙门山构造带的深部结构与构造特征进行分析讨论。资料表明:龙门山构造带是一地壳厚度陡变带,两侧普遍存在低速高导层,地壳上地幔顶部结构存在较大差异,带内逆掩断层发育,低速高导层缺失,表现为高阻基底。西侧川西高原的Pn波速度较低(7.6～7.8krn/s),东侧四川盆地较高(8.0～8.2krn/s),低的上地幔顶部Pn波速度结构可能意味着川西高原壳幔之间存在较为强烈的热交换过程,中上地壳内的低速高导层有可能成为龙门山L形的滑脱面,为龙门山中上地壳内浅源地震的孕育提供深部构造条件。

安徽铜陵—繁昌地区深部成岩成矿作用探讨——来自综合地球物理探测的制约

长江中下游成矿带断凹区深部是否发育类似断隆区的铜金矿化引起了广泛关注。本文基于穿过铜陵断隆区和繁昌断凹区的地球物理剖面,利用重磁电震综合地球物理探测方法,厘定了铜陵和繁昌地区深部地质结构、控岩控矿构造和岩浆系统的空间分布形态,对比分析表明两地区深部岩体的岩性、侵入高度和范围明显不同,繁昌地区深部岩体较铜陵岩体偏酸性,且侵位深度浅。断裂的作用也明显不同,铜陵地区的断裂仅起到控制岩体浅部定位的作用,而繁昌盆地边界断裂则是盆地内岩浆上升的通道。同时铜陵地区岩体具有"一母多胎"的特征,衍生出来自同一岩浆房的多个岩枝或岩株,这直接表明了铜陵地区不同类型的岩浆岩为同一岩浆源区演化的产物,不同的演化程度可能是导致它们矿化差异的原因之一。本次研究运用综合地球物理探测方法探讨了铜陵和繁昌地区成岩成矿作用差异,从地球物理的角度解释了为何繁昌断凹区成矿特点不同于铜陵断隆区和繁昌盆地深部不存在"第二个铜陵"的原因,进一步深化了对长江中下游成矿带铜铁成矿作用规律的认识,为今后的找矿勘探提供了理论支持。

空间数据存储研究及其在岩石圈深部探测数据中的应用

深部地球物理探测数据是岩石圈结构研究的重要资料,然而由于地学数据本身的多来源、多学科、海量等特点阻碍了数据的共享,而GIS技术恰好以强大的多学科交叉和空间数据处理功能为数据发布提供了新的途径。在GIS中信息的显示和分析方法都取决于地理信息数据模型,因此在利用GIS技术建立数据共享平台时,建立一个符合数据体查询和分析要求的数据模型尤为重要。笔者对几种空间数据存储方式和主流的空间数据模型进行了深入研究,最终结合深部地球物理探测数据的特点,以Geodatabase为基础建立了一个数据模型,为数据发布奠定了基础。

地球物理探测卫星数据分析处理技术与地震预测应用研究项目及研究进展

地震监测预警和预测预报是当前地球科学及相关学科所面临的最艰巨的问题之一,是关系到人类社会安全与国计民生的亟待攻克的科学难题。为进一步提高地震预测科学研究水平,推进地震监测预测能力建设,我国于世纪之交提出了建立地震立体观测体系的战略发展思路,并希望突破三维地球物理场获取能力瓶颈,发展地球多圈层耦合模型,通过卫星观测获取全球大地震的震例信息,以有效推进地震监测预测科学探索。地球物理卫星探测作为天基平台成为地震立体监测预测科学探索的新的重要方向。2018年2月我国首颗地球物理场卫星电磁监测试验卫星ZH1(01)成功发射入轨,并顺利通过在轨测试。针对我国电磁卫星数据处理技术接近国际并跑状态,重力卫星数据处理尚处于跟踪研究阶段,全球地磁场建模方面处于起步阶段,电离层建模技术达到国际并跑水平的问题,以及多圈层耦合的地球物理场多参量综合分析面临的科学问题。本项目开展了星载电磁场、电离层数据处理与定标校验技术、星载重力场数据处理技术、全球/区域地球物理场精细建模技术、地球物理场多参量综合分析与地震异常识别技术的研究,实现了相应算法和模块的研发,建立了全球地球物理场模型和主要地震震例特征库及样本库,构建了卫星地震监测预测应用平台,完成全球及中国强震震例积累,并在川滇地区开展地震监测预测应用示范和震情跟踪检验,示范应用取得明显成效。主要成果体现在:取得新技术3个:(1)高精度三频信标电离层反演技术;(2)VLF电波FDTD传播模型;(3)星载重力梯度数据的精细处理技术。新方法3个:(1)高精度磁场数据的优化处理方法;(2)卫星磁场扰动信号提取算法;(3)卫星多参量综合分析方法。新产品3个:(1)全球主磁场模型,成功纳入新一代全球地磁场参考模型IGRF2020.0,为全球地球物理场建模百年来首个中国模型;(2)全球三维电离层电子密度模型;(3)全球时变重力场模型。新理论1项:多源异质地震异常信息融合与异常识别。新平台1个:卫星地震监测预测应用平台。

开展地球物理深部探测,实现我国“入地”壮举

我国经济持续高速发展已有30年历史,目前正面临资源短缺与能源紧张的瓶颈,这反映出油气与矿产资源对提升国家总体实力的重要性;而油气与矿产资源的发现取决于地学界对地球探测能力的提高.

探析深部有色金属矿床地球物理探测新进展

针对地球物理探测技术在深部有色金属矿床勘探中的应用现状,进行科学的分析,并简要介绍研究深部有色金属矿床地球物理探测的新进展的现实意义、地球物理探测技术原理与特点,提出深部有色金属矿床地球物理探测技术运用要点,希望能够为有关学者提供良好参考。

长江中下游成矿带铁-铜成矿系统结构的地球物理探测:综合分析

成矿系统是在深部过程驱动下形成的、具有自组织的能量及物质迁移-汇聚系统。系统在形成和演化过程中,在岩石圈不同尺度上留下"痕迹",这种"痕迹"可以通过地球物理、地球化学和遥感等方法进行探测或观测。文章尝试在成矿系统理论框架下,对近10多年来在长江中下游成矿带进行的多尺度地球物理、地球化学探测结果进行分析,识别典型陆内成矿系统"源区""通道""场所"的地球物理、地球化学"痕迹",尝试构建陆内成矿系统的空间结构模型。主要结论有:(1)长江中下游晚中生代的大规模铁、铜多金属成矿作用是一个完整的成矿系统。该系统包括3个子系统,分别为与高钾钙碱性岩浆岩有关的夕卡岩-斑岩成矿子系统、与橄榄安粗岩有关的陆相火山岩铁(硫)成矿子系统和与碱性岩有关的铜-金(铀)成矿子系统。(2)成矿系统的"源区"来自富集地幔的熔融、底侵,并在壳/幔边界与下地壳物质的混合,具有多级分布特点。幔源岩浆与地壳物质混合的比例决定了成矿金属的类型。(3)成矿带发育的"鳄鱼嘴"构造是铁铜成矿系统的主干"通道"。成矿系统"末端"矿质沉淀的"场所"主要受近地表褶皱、断裂、层间滑脱断层,以及由它们形成的断裂(裂隙)网络控制。(4)区域磁异常、放射性和地球化学异常是成矿系统残留"痕迹"的响应和"标识"。通过分析不同尺度的"标识"特征,可以深入认识成矿系统的空间结构,并可用于深部成矿预测。

探索深部地球物理奥秘,揭示青藏高原动力机制

印度一欧亚大陆碰撞和青藏高原的形成是中生代以来全球最重要的地质事件之一．围绕青藏高原深部结构与大陆动力学问题的探索，一直是全球地球科学领域的研究热点．随着地球物理探测技术的进步，青藏高原深部结构的研究也已逐步细化和深入，形成了一些针对特定区域如东西构造结、川滇接触带、南北地震带、青藏高原东缘和针对特定目标任务如地震发生机制、科学钻探、深部结构与大陆动力学、深部探测计划等专项研究，不断推出新的研究成果．

我国海洋地球物理探测技术发展现状及展望

海洋地球物理场是一个四维的动态复杂变化系统,涉及多物理场、多界面和多尺度问题,受内外因素的共同制约。基于海洋地球物理场特征,海洋地球物理探测是揭示地球内部构造与性质的重要技术手段。通过回顾国内外海洋科学研究历史以及海洋地球物理探测技术的发展历程,对我国海洋地球物理探测技术发展进行了分析,现今的技术发展受科技进步驱动,反映国家与时代发展的需求。探讨了技术发展与需求之间的关系,依据各种地球物理探测手段及其探测平台的特点,提出了以下技术展望:优化传统的海洋地球物理勘探技术;加速并完善多样式探测平台的建设和科学载荷的研究;构建“空-天-海-潜”海洋地球物理立体探测体系;海洋地球物理探测技术与“大数据”和“人工智能”等技术深度融合。

地球深部探测计划中地学软件研发关键技术

针对高效率、高精度快速移动平台联合探测技术,发展由此带来的海量数据综合信息处理、解释和地质建模一体化所需的大型软件平台技术,可为实现复杂环境条件下有效实施大面积资源勘探调查、实现重大找矿突破目标提供切实可行的技术保障。采用引进和自主研发的"红蓝军"双轨路线,基于已有的地震数据处理解释基础,完善了高端软件平台地震和非震数据分析功能的联合,形成了具有跨操作平台、数据融合、二次开发、数据共享管理等功能的综合研究一体化分析软件平台,填补了国外软件产品在地震-非震数据联合分析方面的空白,为地球深部探测数据分析提供技术支撑。

基于模糊数学的露天铁矿采空区地球物理探测评价研究

针对金属矿山露天采场采空区地球物理探测异常快速安全评价的技术难题,根据模糊数学理论,结合多年的采空区探测研究成果,在采空区类型划分和地球物理识别特征的基础上,基于GIS平台建立了综合高密度电阻率法、瞬变电磁法和地震映像法的7个采空区异常评价指标体系,分别为G1R、G2T、G3H、S1R、S2T、S3H和D1W。通过数据提取和重构技术对7个采空区异常评价指标进行了分级分类的数据标准化处理,并利用模糊数学分类计算模型对其进行了概率化赋值,构建了采空区异常指标模糊数学综合评价模型,实现了采空区异常评价的定量化和智能化。研究表明:基于模糊数学理论的采空区异常指标综合评价可以将传统的采空区异常圈定误差由±5.0 m提高到±2.0 m以内,并且可以实现采空区圈定的数字化、流程化和智能化,适合对海量不确定性的地球物理异常数据的快速处理和智能化评价。

瞬变电磁地球物理勘探在露天矿采空区探测中的应用

为确定哈尔乌素露天矿大阴塔采空区的准确位置,保证采空区以上工人和设备的安全生产,采用瞬变电磁物探法勘探,按设计和ISO9001:2008质量认证体系要求施工,经过数据的常规处理、预处理和地形校正,确定了勘探目标的视电阻率,通过定性、定量和综合解释方法分析了视电阻率的变化规律,并结合地质资料对采空区进行了研究,结果表明:勘探区6#号煤东南部可能存在2个采空区,效果明显。

中国地球深部探测专项在美举行专场新闻发布会

2013年12月9日，美国地球物理年会（AGU）新闻中心举行了中国地球深部探测专项（SinoProbe）专场新闻发布会——“SinoProbe：一个前所未有的洞察地球最大大陆的科学计划”（SinoProbe：An Unprecedented View Insight Earth’s Largest Continent）。

深部巷道多元地球物理信息与地质异常特征分析

深部巷道多元地球物理勘探信息,可对前方岩性软硬变化及其富水性与断层构造等地质异常特征进行超前预报。巷道反射地震波法对岩性异常和断层构造等特征具有长距离、高分辨探测能力,且巷道地震波谱特征能有效反映岩性变化;巷道瞬变电磁法对前方岩层富水性变化反映灵敏;巷道直流电法具有精细识别前方岩性变化与岩层含水之间的相对特征。在同一巷道空间,采用多元地球物理探测信息与地质特征的融合分析,能够准确判定巷道围岩工程地质和前方地质与水文地质异常变化,为深部巷道安全高效掘进提供有力的技术保障。