地球曲率对长周期大地电磁测深法的影响

基于电磁理论,导出了层状球体大地条件下长周期大地电磁响应的计算公式,编制了计算机程序,并对相应理论模型进行正演计算。根据计算结果,分析了地球曲率对长周期大地电磁测深法视电阻率和阻抗相位的影响。理论模型的计算结果显示,随着探测周期的增大,地球曲率对长周期大地电磁响应的影响逐渐增大,视电阻率曲线会明显下降,阻抗相位曲线逐渐趋于90°;在一维情况下,对于目前的仪器测量范围可以忽略地球曲率带来的影响,但随着仪器技术的进一步发展,地球曲率对长周期大地电磁测深法的影响不可忽视。

高密度电法和音频大地电磁测深法在西南岩溶地区地下水勘探中的应用

云南省会泽县属西南岩溶地区,岩溶地下水是该地区主要的供水水源。为解决当地群众饮水困难的问题,在充分认识会泽地区水文地质条件的基础上,总结出该区地下水赋存概念模型,并结合岩石物性测量结果,对物探方法的适用性和组合优选进行评价。根据地方实际需求,选择在会泽县拖姑村布设了一条高密度电法和音频大地电磁测深法结合的综合剖面,通过电阻率异常圈定了地下水富集部位,有效指导钻孔的布设,单孔最大涌水量为20.76 m3/d,有效解决了当地居民饮水困难的问题。通过该项研究认为,高密度电法和音频大地电磁法相结合的探测方式是在碳酸盐岩地区寻找地下水的优选方法。高密度电法能够精细刻画风化层厚度、基岩界面、裂隙发育程度及地层含水情况,对地下水的补给通道进行约束,弥补了音频大地电磁测深法对近地表地层结构识别能力不足的缺陷。而音频大地电磁测深法能够准确反映断裂破碎带的空间结构和地层的宏观结构,对储水构造的边界条件(隔水层)进行限定,弥补了在高阻地层区,高密度电法探测深度不足的缺陷。二者分别从精度和深度上相互补充,对地下水运移、存储和富集的空间赋存条件进行识别和约束。

超高密度电阻率法与音频大地电磁测深法对贵州普安某萤石矿区断层的探测效果

本文以贵州省普安县莲花山某调查区萤石成矿断层为研究重点,采用超高密度电阻率法和音频大地电磁测深法对同一断层进行了测量,查明了断层的平面分布情况和深部延伸情况,揭露出剖面峨眉山玄武岩组至茅口组“低阻-中阻-高阻”的三元分层电性结构。以峨眉山玄武岩组与茅口组接触带(蚀变体)的中阻特征为识别标志,结合断层延伸情况,推断出萤石矿体埋深范围,得到了钻孔验证。两种方法均对断层探测有较好的效果,也存在优劣势,超高密度电阻率法探测深度浅,测量精度高,但容易出现多种非目标体异常;音频大地电磁测深法探测深度深,但浅部分辨率较差,测量精度较低。实际工作中,应根据勘探目标的埋深情况选择合适的工作方法或综合两种方法,以达到更加可靠的物探解译成果。

音频大地电磁测深法在深部地热构造勘查中的应用

为探测江苏泗洪县柳山湖景区的深部地热构造,搜集已有的地质地球物理资料和已知勘探钻孔资料,布置了14条音频大地电磁测深(AMT)测线,通过资料采集、预处理、反演,得到了研究区2000 m以浅地质体电阻率空间分布情况。勘探结果表明:研究区存在较好的低阻分布带,且连续性好,推测发育两条深部构造断裂带f_(1)和f_(2),其中f_(2)断裂带规模较大,破碎带中含水,而断裂带上部为完整-较完整的高阻层,可能是良好的盖层。因此,推测深部断裂破碎带f_(2)可能是良好的含水和储水通道,建议在构造带低阻异常中心位置重点研究,为下一步钻孔布设提供依据。

大地电磁测深法在水文地质勘察中的应用研究

常规的水文地质勘察方法以地质参数定量测定为主,影响地质勘察效果。因此,研究大地电磁测深法在水文地质勘察中的应用这一课题。利用大地电磁测深法接收地面电场与磁场信息,确保地质勘察效果。基于大地电磁测深法反演水文地质电性参数,推知水文地质等电性参数,避免水文介质电性对勘察的影响。模拟水文地质勘察均匀半空间静态效应,反映水文地质勘察区域不均匀体的位置深度,满足水文地质勘察需求。采用实例分析,验证该方法的勘察准确性更高,能应用于实际生活中。

可控源音频大地电磁测深法在地热水找矿勘查中的应用

贵州省荔波县处于扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区的有利空间部位,该变形区发育一系列高温地热水资源,具有集中开发绿色清洁能源的优势。针对该区域热源异常区普遍埋藏深的特征,采用可控源音频大地电磁测深法对深部热源场和导热构造等进行了预测。结果表明:①研究区地表无明显的地热异常显示,但根据地质条件等综合认为该区域具有寻找深部热水的条件;②通过可控源音频大地电磁测深验证了该区域深埋的3条断裂构造,其低阻体的空间分布及延伸特征与耕者倒转背斜吻合,下部F 2上盘与其接触部位、低阻碎屑岩层下部存在的宽缓次低阻带,为研究区主要储水储热有利部位,是进一步勘查的重点靶区;③储水有利部位为埋深2000~2800 m的次低阻带,同时钻孔还应充分考虑F_(2)、F_(5)断裂在深部的空间展布情况。

EMD方法在长周期大地电磁测深资料去噪中的应用

在电磁干扰大的地区进行长周期大地电磁测量,如何有效地抑制各种电磁噪声,提高信噪比,从而保证数据质量,是长周期大地电磁资料采集与处理的核心问题。针对长周期大地电磁信号具有非线性、非平稳和非最小相位的特点,提出了利用经验模态分解(EMD)方法对长周期大地电磁信号进行噪声压制。讨论了EMD算法的具体实现流程,并将该算法应用于长周期大地电磁信号的噪声压制。实际应用结果表明,该方法可以有效地压制长周期大地电磁中的噪声。

大地电磁测深法在深埋长隧洞勘察中的应用

深埋长隧洞的前期勘察工作中,一般根据区域地质资料、野外地质测绘资料及经验布置勘探钻孔。虽然做了大量的勘察工作,但要完全查明隧洞轴线围岩的状态和特性,准确地预测隧洞施工中可能发生的地质灾害的位置、性质和规模是十分困难的。本文针对香格里拉市纳帕海防洪整治隧洞工程具有高海拔、长、深埋,且其地表起伏大的特点,采用大地电磁测深法对隧洞轴线岩体的构造破碎带、岩溶发育区位置及展布范围进行探测。根据探测成果再结合地质资料布置勘探钻孔验证。该成果与后期钻探结果吻合,表明大地电磁测深法可以有效地探测出深埋长隧洞轴线岩体的构造破碎带、岩溶发育的位置与规模,为隧洞工程的勘察设计和施工中的地质灾害防治提供了重要的参考依据。

长周期大地电磁测深数据采集及处理技术

研究岩石圈底部的上地幔盖层甚至软流圈的电性结构,需要采集周期长达几万秒的长周期大地电磁场信号,这对仪器设备、采集以及处理技术都提出了更高的要求.本文论述了用于采集长周期信号的仪器设备及其特殊性,讨论了长周期大地电磁测深测站的布置要求,并采用长周期大地电磁测深仪器试采了长周期大地电磁场信号.对试采信号的处理结果表明,采用长周期仪器设备和稳定性好的不极化电极,合理布置测站,能够采集到最长周期达几万秒的长周期大地电磁场信号.

长周期大地电磁测深研究——青藏高原东部LMT响应函数及应用

长周期大地电磁(LMT)是基于常规MT理论发展起来的电磁测深技术,青藏高原东部岩石圈较厚、视电阻率较低,应用LMT方法能够弥补常规MT仪器对低频信号响应的不足,获得有用的深部信息。文中概述了LMT的数据采集、处理及反演解释,并介绍了将LMT应用于东喜马拉雅构造结及其周围地区完成的长周期观测剖面——下察隅—玉树LMT剖面的岩石圈结构探测实例。实际观测表明,在重叠频段内LMT结果与常规MT具有良好的一致性;LMT数据处理实现的阻抗和倾子估计,在深部信息上具有更高的分辨率。LMT剖面结果揭示了青藏高原东部普遍存在地下低阻体,为局部地区部分熔融和地下流体存在的可能性提供了依据。LMT测深较好地弥补了常规MT方法在巨厚岩石圈和遇到低阻体时探测深度的局限性。

EH4电磁测深法在阿卡孜达坂隧道勘察中的应用

EH4大地电磁法在隧道勘察中具有操作简便、能适应复杂地形、探测深度大等优点。本文通过EH4大地电磁法在新疆阿卡孜大阪隧道勘探与研究为例,分析EH4大地电磁法的工作方法,结合已知地质资料,查明了隧道洞身段及进出口范围是否存在破碎带、裂隙等不良地质体,为隧道施工提供准确的工程地质基础资料。

基于经验模态分解法与小波变换的长周期大地电磁信号去噪方法

针对大地电磁信号具有非线性、非平稳和非最小相位的特点,提出了一种基于经验模态分解法结合小波变换的联合信号去噪方式,将时间序列信号通过经验模态分解,利用连续均方误差准则确定原始信号能量转折点,进而再使用小波阈值去噪法对剩余固有模态函数分量进行去噪,最后重构出消噪信号。通过对实测信号处理前后结果的对比,表明了本方法能够有效地应用于信号时域去噪。

重复中位数估计Robust算法在长周期大地电磁中的应用

将基于重复中位数估计的Robust算法应用于长周期大地电磁阻抗张量估算中。与传统Robust估计(M估计)相比,重复中位数估计求解过程不需要重设参量,并且提高了算法对时间域原始资料中噪声干扰的容限,使算法的理论崩溃值从30%提高到50%,也能得到准确的估算结果。龙门山地区实测资料的处理结果表明,基于重复中位数估计的Robust算法应用于阻抗张量的求解具有较强的优越性。

大地电磁测深法三维正反演方法研究综述

在近年来国内外地球电磁学者的研究基础上,从大地电磁测深法的正演和反演理论出发,对目前常用的三维正演和反演理论进行简要阐述,总结了当前大地电磁测深法三维正演和反演的研究成果,分析了目前主流方法的优缺点及其应用局限性,最后对发展趋势进行了讨论。由于地球物理反演存在多解性,提高反演精度将成为今后的一大热点问题,利用其他地球物理勘探方法与大地电磁测深法相结合进行多参数三维反演,可提高三维反演的可靠性。

天然电场选频法与EH4大地电磁测深法综合探测导水通道

矿井水害对矿井的安全生产具有极大的危害性。查明导水通道的埋深和空间分布规律,可为水害防治工作提供科学依据。采用天然电场选频法和EH4音频大地电磁测深法开展导水通道探测研究其空间分布情况。通过数据采集、资料处理、异常推断解释及钻探验证等研究过程,验证了天然电场选频法和EH4音频大地电磁测深法在导水通道探测中的有效性。实践应用表明,天然电场选频法剖面曲线的低电位异常可以有效指导钻孔平面位置的布设。

音频大地电磁测深法在康定小热水地热勘查研究中应用

利用音频大地电磁测深法在康定小热水地热资源的勘查应用,从地热资源与地质构造(断裂或断层)的内在联系,研究小热水地热的分布特点,分析热储层的分布特点和浅部热水的形成机制,为小热水地区地热的综合研究提供了重要理论依据,这说明了音频大地电磁测深法是勘查和研究地热资源的一种有效手段。

中亚造山带东段软流圈分布特征——基于长周期大地电磁探测的结果

中亚造山带东段经历了古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋构造体制的多重作用,多期次的构造活动不仅改造了地形地貌、岩石圈结构,同时也改造了软流圈分布,因此对软流圈结构研究具有重要的科学意义.为了揭示复杂多重构造体系下软流圈的分布特征,完成了中亚造山带东段约1800km长大地电磁测深剖面,并对数据进行非线性共轭梯度反演,获得二维电性结构模型.研究发现:中亚造山带东段岩石圈内部存在多处低阻异常,地表多对应第四纪火山群或古缝合带,表明这些低阻异常与软流圈上侵有关.软流圈呈现高导特征,南部略薄,电阻率值为10～30Ωm,北部厚度较大,电阻率值为10～0.1Ωm,这种电性结构特征体现了中亚造山带东段软流圈南北两侧厚度、部分熔融程度的不均一性.而已有的层析成像结果显示中亚造山带软流圈东西向则呈现东厚西薄的特征.结合区域地质,提出软流圈与岩石圈一样在碰撞造山过程中厚度、部分熔融程度也会随之变化的动力学认识.中亚造山带东段软流圈主要经历了古亚洲洋构造体系、蒙古—鄂霍茨克构造体系和太平洋构造体系三阶段的构造事件影响,因此中亚造山带东段软流圈的南北向差异,推断为古亚洲洋闭合早于鄂霍茨克洋闭合的时限差异所致,东西向差异则主要受太平洋构造体系的影响.

大地电磁测深“正演修正法”一维反演

本文提出了一种新的大地电磁测深一维层状介质反演方法——“正演修正法”。“正演修正法”通过比较实测的视电阻率曲线和一维正演计算的理论视电阻率曲线,依次修正每一个电性层的电阻率和厚度。因为该方法将地下介质划分成与观测周期点数一样多的电性层,在纵向上它能最大限度地反映观测资料所能反映电性层的分辨能力。在MT固有的等值性范围内,“正演修正法”能正确恢复各电性层的电阻率和厚度。模型试验表明该方法是一种较为精确、稳定收敛和实用的方法。

音频大地电磁测深法在川西地热勘查研究中的应用

在川西高原地热资源的勘查中应用音频大地电磁测深法,研究地热与构造(断裂或断层)的关系,地热的分布特点,并进行分区,分析热储层的分布特点和浅部热水的形成机制,为川西地热的综合研究提供重要理论依据,实践证明音频大地电磁测深法是勘查和研究地热的一种有效手段。