可控源音频大地电磁法(CSAMT)一维全区Levenberg-Marquardt反演方法

将Levenberg-Marquardt这一全新反演方法引入可控源音频大地电磁法(CSAMT)勘探的全区数据反演,提高了CSAMT勘探的深度,避免了测深数据的浪费。Levenberg-Marquardt反演的核心是引入变阻尼的思想,在反演的过程中根据向量各个分量的收敛速度的不同,给定不同的阻尼因子,实现反演的自适应化,这样就大大增加了整个反演的收敛速度和反演精度。反演中采用改进的Bostick变换作为初始模型,减少了反演的迭代次数。

可控源音频大地电磁法(CSAMT)在茅山地热资源勘查中的应用

近年来,可控源音频大地电磁法(CSAMT)在地热资源勘查中应用越来越多,在构造判定和地层划分方面具有独特的优势。介绍了CSAMT的方法原理,详细论述了江苏句容茅山地热资源勘查中V8多功能电法系统野外施工、数据采集、数据处理及最后的应用成果。茅山CSAMT成果与地质及地热井资料吻合较好,说明CSAMT法在地热资源勘查方面是一种行之有效的物探方法。该方法工作成本低、效率高,是当前地热勘查工作首选也是较为有效的方法。

可控源音频大地电磁测深（CSAMT）新技术原理与应用

结合广梧高速公路石牙山隧道及茶岭顶隧道的探测，就可控源音频大地电磁测深（CSAMT）方法对隧道区域断层构造的探测问题进行了分析、研究。说明CSAMT法可用于探测断层产状的发育情况，为分析工程地质问题提供基础性资料，并且可以很好地指导钻探工作的布置。

可控源音频大地电磁法(CSAMT)的近场效应和近场校正

本文简单地介绍了可控源音频大地电磁法(CSAMT)的近场效应和近场校正方法,利用CSAMT的正演计算说明了推覆体下找煤的可能性。并以淮北某煤田为例,说明现有近场校正方法在推覆体下找煤的应用效果。

可控源大地电磁测深法(CSAMT)在沙漠腹地找水中的技术应用

运用可控源大地电磁测深法在沙漠腹地进行水文物探工作在我国很少使用,无前人经验可供借鉴。物探方法具有技术先进、透视力强、信息量大等诸多特点,但也有局限性和多解性的弱点。为了发挥物探方法的特点,克服其自身的不足,在对资料进行解释时,应以实际资料建立的地球物理勘探模型和综合解释相互结合,以确保物性资料的准确性。

铲子坪铀矿床地电模式及可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)机理探讨

本文主要论述CSAMT法在铲子坪铀矿床的应用效果、评价其地电模式,另外还对卡尼亚视电阻率(ρ_a)与相位差(φ)的探测深度、低阻中间层对探测深度的影响以及电磁波远近场数据的辩证认识等方法机理问题进行了探讨。

可控源大地电磁测深法(CSAMT)在沙漠腹地找水中的技术应用

运用可控源大地电磁测深法在沙漠腹地开展找水工作在我国很少使用 ,基本无前人经验可供借鉴 ,因此我们此次也是经过理论与实际相结合来开展工作。物探方法具有技术先进、透视力强、信息量大的诸多特点 ,但也有局限性和多解性的弱点。为了发挥物探方法的特点克服其自身的不足 ,在对资料进行解释时 ,应以实际资料建立的地球物理勘探模型和综合解释相互结合 ,以确保物性资料的准确性。

深埋长隧道洞线岩性CSAMT法分析研究

深埋长隧道的地球物理勘查工作主要是探测洞线高程附近的隐伏不良地质体的赋存情况。深埋长隧道的不良地质体主要为断层和破碎带,可控源音频大地电磁(CSAMT)法对于勘查这些不良地质体则是比较有效的一种方法。对西南一改建铁路进行CSAMT法勘查隧道洞线不良地质体的研究。结合CSAMT法对于本区的原始数据的质量要求,以及后期数据处理,特别对正常地层和存在断层、破碎带等不良地质体的典型视电阻率–频率曲线进行分析,了解这些特征构造的电性响应;对经过圆滑处理后数据进行反演,反演后的数据与原始数据进行拟合比对,判释反演的合理性。结合研究区钻孔所获得的地质信息,对CSAMT结果进行地质解释和验证。研究结果表明,CSAMT法在勘查深埋长隧道岩性分析方面具有可行性,对于隧道施工有一定的指导意义。

基于多采样率FIR数字滤波技术的CSAMT信号提取

在可控源音频大地电磁测深(CSAMT)中,通过接收机同步记录发射频率的信号,以获取高质量的观测数据。但受环境电磁干扰的影响,接收系统观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中所包含的无用信息常常淹没了发射频率的信号。通过分析CSAMT时间序列的特征,将多采样率FIR数字滤波技术引入到CSAMT的信号提取中。实测资料的数据处理结果表明,运用该方法能有效提取待测信号并压制噪声,使处理后的结果更接近于实际,可取得较满意的效果。

CSAMT探测在煤矿深部采空区中的应用

以内蒙古某煤矿深部采空区的安全隐患探测应用为例,通过数据采集、预处理、静态校正、反演成图等形成二维视电阻率剖面图,分析深部煤层采空区、积水区及覆岩破坏带的CSAMT法响应特征,并通过三维切片技术形象、立体、直观展示采空区探测新技术,大幅增强了深部采空区及安全隐患的探测准确性。结果表明:可控源音频大地电磁法采用可控制人工发射源方式,电流大、频率范围广,克服了天然电磁场信号弱、抗干扰能力弱的缺点,增强了异常体电磁信号响应准确性;该方法探测深度可自地表到地下几千米;较小点距及测量极距,大幅增强了异常分辨率,对采空区、积水区及覆岩破坏带均有较好的电阻率区分特征。

CSAMT法在阳山金矿深部找矿中的应用

阳山金矿带地表植被覆盖较厚,传统的方法难以探寻深部的隐伏矿体,CASMT方法具有探测范围广、分辨率高等特点,运用该方法在阳山金矿带进行深部找矿预测并经钻探深部验证,取得了较好的找矿效果:(1)斜长花岗斑岩具有高阻低极化的特点,研究区斜长花岗岩与成矿有着密切的关系;(2)矿体的空间形态受构造破碎带控制,深部的高极化低阻异常可作为寻找构造破碎带的重要标志;(3)阳山金矿带深部异常体较多,进一步表明阳山金矿带深部具有良好的找矿前景。

CSAMT法在高黎贡山隧道方案评价中的应用分析

结合高黎贡山隧道可控源音频大地电磁法的应用实例,详细论证了这种方法在隧道方案比选中的应用。通过物探资料对三个方案隧道的地层岩性、地质构造,特别是对深大活动断裂的分布位置、破碎带宽度及隧道围岩的完整程度作了详尽的分析和解释,并对物探判释的隧道洞身穿越断层破碎带、物探Ⅴ类异常(极破碎或富水岩体)和物探Ⅳ类异常(破碎或含水岩体)的长度进行了统计,从物探的角度对三个隧道方案进行了评价,为隧道的方案比选提供物探基础资料。

可控源音频大地电磁法在徐州贾汪地区地热资源勘查中的应用

资源型城市不可避免会面临资源枯竭、城市转型发展和采空区治理等问题,而地下采空区的密集分布,成为运用物探手段探明地下地质情况的障碍。以江苏徐州贾汪地区为例,运用可控源音频大地电磁测深法进行地热资源勘查,通过变换收发距及位置,查明了区内地层结构、热储层埋深及断裂构造位置,经钻探验证,钻孔地层、含水层与物探推断结果基本吻合,井口水温为48℃,涌水量为43 m^3/h。研究结果为采空区物探方法的运用提供了依据。

CSAMT野外工作方法的研究与应用

研究目的:当前,由于铁路的发展,线位深入到采空区的情况逐渐增多,给选线带来一定难度,一直以来,如何利用物探方法提高采空区勘察精度是一个难题。传统的物探方法工作效率低,勘探精度达不到要求,通过对本次工作的研究,目的是提高物探对铁路地质采空区勘察的探测精度及工作效率。研究结论:通过研究得出:(1)影响CSAMT数据质量因素除不可控的人文噪声外,还有可以控制的电极距的长度误差、电极距的水平方向偏差、磁探头水平方向偏差等非人文因素;(2)通过对上述非人文噪声的研究,可减少外业采集产生的视电阻率误差,获得可靠、准确的地电信息;(3)将本次研究应用在铁路地质采空区勘察中,结合采空区地质问题所具备的物性特征及大地电磁解释原则,可提高物探对采空区勘察的探测精度和分辨率,满足铁路地质采空区勘察的需求;(4)本研究成果可用于指导类似采空区项目的勘察工作。

CSAMT法在1∶5万矿产地质调查中的应用分析

通过在遵义县张王—南坪地区进行矿产地质调查中开展1∶5万可控源音频大地电磁法(CSAMT)测量工作,可控源音频大地电磁测深反演剖面可以查明含锰岩系的埋深、起伏变化等空间分布特征。根据含锰岩系起伏沿剖面水平方向上的变化,结合锰矿的成矿规律及相邻锰矿区钻孔资料综合分析确定物探找矿模型,圈定"白泥塘层"灰岩界面凹陷区为找矿远景靶区。

鄂尔多斯盆地北西缘伊和乌素地区CSAMT勘查效果评价

基于伊和乌素地区CSAMT资料,结合地形地貌、人文电磁干扰条件以及方法的有效勘查深度与收集钻孔验证情况分析,对方法的勘查效果进行了评价。研究表明:研究区地形地貌条件较好、人文电磁干扰可控;方法勘探深度可靠,成果反映的3个电性界面、四层地电结构,与钻孔揭露情况基本相一致,在该地区具有较好的勘查效果。

重力和可控源音频大地电磁法在新疆彩霞山铅锌矿区的应用

通过对彩霞山重力场平面特征的研究,确定了控矿大理岩的分布和范围,间接探索了与控矿大理岩相关的铅锌矿体分布区段。通过对重力剖面的研究,发现铅锌矿体赋存于高密度板体上或紧邻一侧。通过可控源音频大地电磁法(CSAMT)的研究,发现"半椭圆状"、"椭圆状"高阻异常反映了控矿大理岩或蚀变带相关的控矿体。上述特征得到浅部钻探的验证,在找矿中发挥了积极的作用。又应用此模式进行深部矿体的分析预测,并得到了深部钻探验证。

SOTEM与CSAMT对低阻层的分辨能力比较

克服低阻覆盖层的屏蔽以及实现对地下低阻层的有效探测,一直是勘探电磁法面临的重要问题。电性源短偏移瞬变电磁法(SOTEM)采用近源观测,受到越来越多关注。为了分析SOTEM的探测能力,开展了与目前普遍使用的电性源频率域装置——可控源音频大地电磁法(CSAMT)的对比性研究。首先分析了SOTEM和CSAMT在一维层状介质下的理论响应特征,然后,分别设计了不同情况下低阻覆盖层和地下低阻夹层两组地电模型,通过计算相对异常误差,分析了二者的探测能力。研究结果表明:SOTEM比CSAMT对低阻覆盖层更加敏感,对低阻夹层的探测能力更强,更有利于探测地下导电夹层。

激发极化法和可控源音频大地电磁法在黔西北铅锌矿勘查中的综合应用

黔西北铅锌成矿区是川—滇—黔铅锌矿集区的重要组成部分,成矿条件优越,具有较好的找矿前景。由于区域地质构造复杂,深部找矿难度大,为快速查明隐伏矿体和控矿构造发育情况,开展综合物探十分必要。在研究区应用激发极化法和可控源音频大地电磁法进行综合测量,首先通过激电中梯扫面快速查明异常体平面分布,运用激电测深查明异常体埋深、规模,结合可控源音频大地电磁测量查明控矿构造深部发育情况。应用表明:黔西北铅锌矿地球物理特征在激电中梯等值线平面图和激电测深图上表现为高充电率、低电阻率特征,在CSAMT电阻率断面图上表现为断裂夹持部位,在铅锌矿勘查中取得了较好的效果,为相关地区的铅锌矿勘查提供了借鉴。

基于OpenMP一维CSAMT正演并行计算研究

电偶极子场源在水平层状介质中传播的电磁场的数值解是通过求解含有零阶和一阶贝塞尔函数的积分(汉克尔变换)所得,可控源音频大地电磁法(CSAMT)一维正演计算就是计算各个频率的视电阻率,使用传统串行方式对频点逐一计算,速度相对较慢。本文旨在使用Intel Visual Fortran 2013和VS2012软件,编写基于OpenMP的CSAMT一维正演并行计算程序。与一维CSAMT串行程序的对比:相同的计算量下,并行程序运行时间少于串行运行时间,计算量越大并行加速比越明显;验证了并行程序的可行性,为CSAMT多维复杂模型正演计算提供了并行研究基础。