1992年6月4日耀斑的磁重连和蒸发模型

报导了由Ｙｏｈｋｏｈ 软Ｘ 望远镜（ＳＸＴ） 和日本国立天文台（ＮＡＯＪ） 的太阳耀斑望远镜（ＳＦＴ） 于１９９２ 年６ 月４ 日共同记录到的一次磁重连和色球蒸发现象的直接而完整的过程。重连和蒸发的现象和过程可简述如下。Ｈα活动暗条上升并逐渐消失。跨越在此暗条上的二条相互交叉的日冕环的交界处增亮表明， 电流片在此二冕环间相切的界面上形成， 磁重连已开始。重连日冕环的上升标志了入流运动， 而重连日冕环的足点增亮标志了出流运动， 源于足点的冲浪是出流引起的蒸发流动。入流和出流都是重连所必需的。当热等离子体从电流耗散区流出造成重连环及其足点增亮时， Ｈα耀斑核也同时出现， 耀斑核的位置对应于重连环的足点。重连冕环的消失暗示了磁场位形的重新组成， 重连环和重新组成的环有相同的环足点， 但有各自不同的环腿和环顶。此外， 源于共同环足点的日冕冲浪改变其喷射方向， 暗示了重组冕环的磁场由封闭场变成了开放场。在耀斑刚开始时， ＳＸＲ 发射来自环足点； 在耀斑极大时， ＳＸＲ发射的位置变到重组环的腿部和顶部； 最后， 当耀斑结束时，ＳＸＲ发射便集中到了重组环的顶部。ＳＸＲ 发射过程的这一图象显示了蒸发的特征和性质： 加热的色球物质从色球向上蒸发到日冕?

1992年6月4日AR7186耀斑前相的磁重连

报道了由Ｙｏｈｋｏｈ软Ｘ射线望远镜（ＳＸＴ）和日本国立天文台（ＮＡＯＪ）的太阳耀斑望远镜（ＳＦＴ）于１９９２年６月４日共同记录到的一次耀斑前相的磁重连过程．理论预言的重连所必需的磁力线被携带进入电流片的入流运动，热等离子体从电流耗散区（重连区）被排出的出流运动，出流引起的蒸发流动和Ｈ 耀斑核，以及磁力线开放等现象均在观测中得到证实．在分析观测事实的基础上，提出磁力线重连的唯象模型．

高精度重磁方法寻找隐伏矽卡岩型铁矿

位于华北克拉通东部的鲁中莱芜地区是矽卡岩型富铁矿重要产区,矿床主要产于矿山岩体与中奥陶统碳酸盐岩地层的接触带中。本文利用最新重磁测量成果,对矿山岩体外围西部石家泉—刘家庙一带重磁异常特征进行了细致研究,结合区内已知铁矿重磁场特征,圈定了深部找矿靶区。在成矿有利地段布设了大比例尺重磁剖面,以已知钻孔为约束条件,利用2.5D重磁联合反演技术,对重磁异常进行了定性及定量解释。解释结果为后续钻孔位置布设及深度预测提供了依据,该钻孔揭露了15.8 m厚的富铁矿,找矿效果显著,为今后本区进一步寻找矽卡岩型铁矿提供了重要指示依据。

辽宁二道沟金矿床重磁深部构造探测与找矿研究

本文通过重磁异常定性分析、重磁三维反演物性模型计算,对二道沟金矿床及外围深部构造进行解释,矿区及外围为火山断陷盆地,基底为花岗岩地层,断陷盆地由两个相对独立的二道沟(矿区)火山洼及北部大北沟火山洼地组成;结合区域构造及已知矿产地质资料进行深部构造成矿研究,研究了二道沟金矿床矿体与岩体及深层断裂的空间关系,判断二道沟金矿床与燕山后期酸性花岗岩相关,主要控矿岩脉受火山盆地和北东向深层断裂控制;二道沟金矿床成因是在厚大且相对封闭的火山盆地,深部酸性岩体热源和物质通过深部构造通道在火山洼地断裂构造附近富集成矿;依据二道沟金矿床主要矿体成因研究结果,提出了二道沟火山洼地、大北沟火山洼地和基岩隆起区3个找矿有利地段,找矿以深层断裂及其次级断裂为探测对象。

重磁测量在海岛礁及其邻域中的应用与展望

重磁测量在海岛礁及其邻域的应用与研究中不可或缺。由于海岛礁及邻域重磁场空间分布的梯度和幅度变化较大,又受地理环境与技术的限制,获取该区域高分辨率、高精度的重磁测量信息较为困难,导致测量成果质量不高且产品单一,亟需科技创新来扭转此局面。本文系统分析了海岛礁及其邻域地理环境、重磁特征和相关测量技术方法的发展现状,针对存在的问题,深入探讨了该领域的新技术、新方法及应用研究,并对未来发展方向作出展望:(1)加强重磁测量技术方法的研究,构建高水平的立体观测系统;(2)深化多源数据融合处理技术方法研究,丰富测量成果的输出方式;(3)充分利用海岛礁作为定点的中长期观测平台的天然优势,开展地球物理场的融合研究,拓展其应用与研究领域。

用非线性磁场梯度方法对空间磁结构模型的重构研究

空间等离子体中的各种磁结构的形成是空间物理过程发展的产物,理解磁结构的拓扑形态对于认识空间物理过程有着重要作用.由于磁结构的三维(Three-dimensional, 3D)图像无法直接被观测到,因此通过卫星的局地观测来重建磁结构就成为一种很重要的研究途径.迄今已发展出多种空间磁结构的重构方法,其中“非线性磁场梯度”(Nonlinear Magnetic Gradients, NMG)方法(Shen et al., 2021)能够完备地利用四颗卫星星座的磁场与电流的局地观测和物理原理来计算星座质心处磁场的一阶梯度和二阶梯度以重构出星座附近磁场的近似形态.本文采用NMG方法重构了四种与磁层磁重联相关的动理学尺度磁结构模型:(i)一维(One-dimensional, 1D)Harris电流片与地球偶极磁场的叠加,星座质心位于赤道面X=-20R_E(地球半径)和Y=0;(ii) X线重联模型,星座质心位于X点(r=0);(iii)离子尺度轴对称的磁通量绳模型,星座质心位于通量绳轴线上;(iv) 3D分形线(separator)重联模型,星座质心位于正、负零点连线的中心.本工作重点对重构结果进行细致的误差分析及检验.结果表明,在距离星座质心显著大于10倍卫星平均间距空间范围内,用NMG方法获得的这四种磁场拓扑形态均与模型磁场相符.进而,对于前三个不存在磁零点的磁结构,NMG方法可以近似重现星座周边~10倍卫星平均间距空间范围内磁场模型的数值和方向,重构结果与模型磁场基本一致.对于存在两个磁零点的分形线重联模型,在接近与两个磁零点扇形(fan)面平行的方向上,NMG方法可以近似重现星座周边~5倍卫星平均间距空间范围内的磁场,在其他方向上NMG方法仍可以近似重现星座周边~10倍卫星平均间距范围内的磁场.由此可见,NMG方法为重构空间磁结构提供了一种有效的途径.但是必须注意,对于有磁零点的磁结构,扇形面的存在,会导致重构精度降低.

鄂尔多斯盆地北部重磁场及其基底断裂特征研究

为了明确鄂尔多斯盆地北部基底断裂特征,在分析其重磁场特征基础上,采用小波多尺度分解和功率谱分析的方法获取了基底重磁异常场,并对其基底断裂构造进行了综合识别和解释。研究发现盆地北部布格重力异常场呈东高西低、航磁场呈近东西、正负相间排列的特征;盆内发育28条基底断裂,整体上以NE向和EW向基底断裂为主,NW和SN向基底断裂错断或斜交分布的构造格架;EW—NE向基底断裂形成于~1.95 Ga阴山地块与鄂尔多斯地块的陆陆碰撞事件,其中新召北—泊尔江海子南(F4+F10)基底断裂带在中元古代之前是一条不同构造单元的分界线;SN—NW向基底断裂是上述陆陆碰撞过程中形成的撕裂构造,中元古代在近EW向拉张应力场下选择性激活。盆地北部基底断裂体系形成是不同陆块相互作用的产物,并在后期选择性活化,为研究华北克拉通化和再造过程提供了构造变形的证据。

山东齐河-禹城地区三维重磁建模与找矿预测

山东省齐河-禹城矿集区是近年来发现的富铁矿矿集区,矿石品位高、储量大,有望成为中国重要的富铁矿基地。在成岩成矿时代、控矿构造、赋矿层位和找矿规律等矿床学研究方面开展了大量工作,并取得了很多成果。但由于该区处于第四系厚覆盖层区,深部异常信息难以获取,对矿区深部构造样式、隐伏岩体空间形态及规模、主要控矿地层的空间展布等问题还没有得到有效解决,严重制约了矿床规模的进一步扩大。利用重磁约束的三维地质建模技术已成为深部找矿的重要手段,它利用先验信息进行约束反演弥补重磁纵向分辨力的不足,对成矿异常的空间性质进行判断或追踪已知矿带的深部延伸,从而实现找矿预测。笔者基于齐河-禹城地区1:50 000重力数据和1:25 000航磁数据,进行位场分离获得反演基础数据,在地质、钻孔和物性资料的约束下,完成了19条剖面的交互式反演,利用剖面反演结果建立了研究区三维地质模型,获取了地下约3 km深度的地层、岩体、构造的空间信息,并以此为基础结合成矿规律和控矿因素提出5处找矿新靶区。

利用重磁资料研究北极地区格陵兰-冰岛-法罗脊构造特征

为了深入研究北极地区格陵兰-冰岛-法罗脊及邻区的重磁场及构造特征,系统分析与整理了全球重力数据库V29数据、船测重力异常数据、全球地磁异常网格第3版数据以及航空磁测数据。利用变纬度化磁极方法得到磁力化极异常,进而利用位场边缘识别方法进行位场边缘识别,基于滑动平均法计算自由空间重力和磁力化极局部异常。结合已有的研究成果,深入分析格陵兰-冰岛-法罗脊及邻区的区域断裂构造格架,识别了7组主要断裂。这7组断裂在控制隆坳格架、基底结构与性质方面发挥了重要作用。基于这些主要断裂,划分了格陵兰板块、Kolbeinsey脊、扬马延微陆块、东扬马延深海盆地、格陵兰-冰岛-法罗复杂构造带、Rekjanes脊、Aegir脊和法罗-梅恩兰构造带共8个构造单元,为北极地区的地质勘探提供地质及地球物理资料。

重磁井震联合正反演技术在二连盆地深层目标勘探中的应用

二连盆地具有丰富的油气资源,前白垩系作为盆地的主力生油层系,其含油气性早已被证实。但该盆地高力罕凹陷及周缘整体勘探程度较低,早期完成的少量二维地震仅局限在几个独立的凹陷内,无法连片,缺少对该区整体地质结构的认识,油气勘探至今未能取得显著效果。前期研究发现,二连盆地前白垩系地层分布面积广,烃源岩有机质丰度高,成熟度高,处于成熟凝析油湿气阶段。前白垩系地层钻探程度低,探索前白垩系含油气性,实现二连盆地新层系勘探突破,拓展二连盆地战略接替新层系。近年来,高精度重磁勘探通过重磁井震联合正反演等针对性处理解释技术,较好恢复了该盆地前白垩纪盆地原貌,有望开启研究二连盆地深层地质结构的新篇章。

鲁中地区矿山岩体北部倾伏端重磁异常特征及其找矿方向

鲁中地区矿山岩体是富铁矿成矿的重要地质体,一直是勘查和研究的热点区域,但其北部倾伏端的重磁异常特征则研究相对滞后。本次工作首次利用1∶1万航空磁测数据,结合重力数据,对鲁中地区矿山岩体北部倾伏区域开展了系统的重磁异常联合解译,更新完善了地质地球物理有利找矿标志。结合地质认识,提出了张家洼Ⅲ矿床西翼深部、东翼深部、矿山弧形背斜北部倾伏端两翼3处有利找矿方向。综合分析认为,区内已有主要矿体在深部未封闭,推测覆盖区仍存在未发现的盲矿体,低缓磁异常的外凸分支异常区、张家洼铁矿深部、冶庄地区北部等区仍具有较大的找矿潜力,为研究区深部找矿工作提供了有利指示。

羌塘盆地白云湖凹陷航空重磁异常特征及其油气勘探意义

航空重磁数据是揭示盆地深部构造的有效手段,本文通过最新测量的航空重磁数据结合野外实测物性资料,阐述了白云湖凹陷航空重、磁异常特征及其地质成因,利用航空重磁资料识别出白云湖凹陷断裂与岩浆岩的分布情况,采用人工切线法、功率谱分析法和Parker-Oldenburg迭代反演算法,计算了白云湖凹陷基底埋藏深度与中生界底面构造形态,并通过重点剖面重磁综合解释,对构造分层结果进行了验证。研究结果表明白云湖凹陷中生界、古生界沉积层的起伏变化是引起重力异常的主要因素,区域航磁异常则主要反映了前寒武纪基底展布特征。白云湖凹陷基底埋深较深,中生界分布连续且厚度较大,区域断裂—岩浆活动不发育,整体受构造运动影响较少,具有较好的油气勘探前景。

鲁西北潘店重磁异常带矽卡岩型铁矿精细找矿方向——来自广域电磁法深部找矿的启示

山东省鲁西北潘店地区超深覆盖区航磁和重力异常明显,通过系统的重磁异常查证工作,在研究区重磁异常带开展的多个钻孔均取得了深部矽卡岩型铁矿床找矿突破,但由于重磁异常带范围较大且其特征不能直接指示找矿方向,造成部分钻孔不见矿或见矿情况差。因此,为了更好地在重磁异常带精细圈定成矿位置,实现新的更大的找矿大突破,本文旨在已查证的潘店重磁异常带开展广域电磁测深(WFEM)工作,结合钻探验证情况,圈定深覆盖区矽卡岩型铁矿深部成矿区间及成矿有利结构面,提出深部精细找矿方向。

基于重磁数据研究江苏岸外滨海断裂带及邻区构造特征

江苏岸外滨海断裂带是南黄海西部一条重要的活动断裂,孕育了多次M≥5.0的破坏性地震。该断裂带所在海域特殊的自然地理条件限制了海洋地质调查的开展,导致目前对其展布特征、断面结构、活动强度和力学性质等仍存在争议。文章基于重磁异常的定性分析和定量计算并结合前人研究成果,对滨海断裂带及邻区的构造特征进行研究,追踪了滨海断裂带可能的展布特征,并探讨了不同分段构造属性和活动性。结果表明,滨海断裂带在江苏岸外20~30 km处大致平行于岸线延伸,在废黄河口以北分叉为东、西两支。推测大致以射阳和如东海域为界,将断裂带分为3段。中段构成苏北盆地的东部边界,为长期继承性活动的深大断裂;南段为形成时代较新的平移断裂,构造活动性最强;北段的存在与否和活动性仍有待进一步调查确认。

山东禹城李屯地区重磁异常特征与找矿预测

近年来,山东禹城取得了富铁矿找矿重大突破,具有良好的找矿潜力,但区内尚有多处局部异常尚未查证。该区新生界厚度大(900~1100 m)、磁铁矿体埋藏深,矿体引起的地球物理异常弱,找矿难度大。为系统总结该区磁铁矿异常特征,为钻孔部署提供依据,重点剖析了禹城李屯地区航空重磁平面异常特征、地面高精度磁测异常特征,总结了矽卡岩型铁矿主要重磁异常找矿标志,主要为化极磁异常、剩余磁异常、垂向导数和总梯度模的异常中心,圈定了叠道村和于庄村2处找矿靶区。通过地震约束下的2.5D重磁剖面反演,推断了矿体赋存位置,指导部署了验证钻孔孔位,经钻探验证在禹城市李屯地区叠道村异常取得重大找矿新突破。研究成果对于该区下一步找矿勘查和其他深覆盖区矽卡岩型富铁矿找矿具有指导作用和借鉴意义。

基于航空重磁资料对大杨树盆地南部及周边岩浆岩分布规律的认识

基于区域地质-地球物理综合研究,利用最新实测的航空重磁综合测量数据,结合野外踏勘与物性测量结果,采用化极、向上延拓、垂向导数等场源分离或异常提取技术,研究了大杨树盆地南部及周边不同类型岩浆岩的重磁异常响应,圈定了其空间分布范围,揭示了区域岩浆岩发育特征、分布规律及其控制因素。研究表明,研究区不同类型的岩浆岩具有迥然不同的航磁异常特征;本次采用的突出局部重磁异常的地球物理方法可以有效识别酸性、中酸性、中基性等岩浆岩;本次系统圈定了具有地质意义的岩浆岩百余处,多数岩浆岩沿北东向与北西向断裂及其两侧分布,尤以断裂交汇部位最为发育,说明断裂对岩浆活动具有明显的控制作用;航空重磁揭示研究区发育较大规模的隐伏中基性火山岩,为区域基础地质研究和火山岩盆地油气藏资源评价提供了重要的地质-地球物理依据。

重磁电法在金属矿山勘探中的应用及优化策略研究

随着全球矿产资源需求的日益增长,金属矿山勘探成为地球科学领域的关键任务,直接影响着资源开发的可持续性和效率。重磁电法融合重力法、磁力法和电法,能够提供多维度的地下结构信息,尤其在复杂地质环境中表现出其优越性。对此,本文首先对重磁电法的技术原理进行介绍,然后对重磁电法的应用流程进行分析,并结合实例对金属矿山勘探中重磁电法的应用要点以及优化策略展开探究,旨在提高勘探效率和准确性。

基于归一化特征值的重磁数据边界识别方法及其在西藏古堆地热勘探中的应用

基于重磁数据的地质体边界识别是地球物理数据解释的重要内容。随着重磁梯度张量测量技术的不断发展,基于梯度张量数据圈定地质体构造边界位置的方法也在不断发展。本文定义一种基于梯度张量特征值的归一化边界识别滤波器,可同时进行不同深度目标体的边界位置圈定。为验证本文方法的有效性,将建立方法应用于合成的重磁数据中,相比于传统边界识别滤波器,本文滤波器具有更高的水平分辨率和精度,并且在正负叠加异常的试验中,可有效地避免虚假边界的产生。最后,将归一化特征值边界识别滤波器应用于西藏古堆地热田的地质构造解释,结果表明,基于特征值的边界圈定方法能够更准确地显示地质构造的边界位置,发现更多地质体构造细节特征。