潮水地区航磁梯度初步分析

在引进高精度航磁梯度测量系统的基础上,对潮水盆地某地区进行航磁梯度测量飞行。介绍了试验飞行中航磁梯度数据采集与处理过程,并对测量资料进行初步分析.通过对航磁梯度和航磁总场资料的对比,发现航磁梯度场相对航磁△T总场而言,异常更加明显;航磁梯度能更准确地确定磁性体的边界和断裂构造的位置,提供更多总场没有的信息,特别是实测的垂向梯度比计算的垂向一阶导数提供的信息更加丰富。因此引进高精度航磁梯度测量系统,无论是对今后的基础地质研究,还是矿产资源勘查等方面都有着广阔的应用前景。     

航磁全轴梯度异常特征研究

因提供多参量、压制深部异常突出浅部异常等优点,近几年航磁梯度测量在国内航空物探领域成为新的研究热点。以AGS-863航磁全轴梯度勘查系统为依托,介绍了航磁梯度理论基础和应用研究现状,为了总结归纳航磁梯度异常与地下地质体的对应关系,设计了典型理论地磁模型,进行了大量正演模拟计算工作,并结合野外应用实例,得出以下几点结论:相比于总场异常,梯度异常在圈定磁性体方面更具优势;对于独立磁性体,垂向梯度的峰值精确对应异常体的中心位置,当模型走向延伸越长,主剖面异常的零值点越靠近异常体边界,主剖面的纵向梯度的最大值和最小值可精确对应异常体的左右边界,垂直于主剖面的横向梯度的最大值和最小值精确对应异常的上下边界;对于组合磁性体,利用主剖面的纵向梯度峰值和垂直于主剖面的横向梯度峰值锁定的磁性体范围有所扩大,并且垂向梯度峰值向附近磁性体方向偏移;对比实测梯度数据与理论梯度数据,发现实测梯度数据存在明显的优势,可以在人文干扰识别、高频地质信息挖掘等方面发挥突出作用。这些工作可以为实测航磁梯度的野外数据获取者认识异常、鉴别异常和区分真假异常等提供参考,并为异常解释工作者提供一定的帮助。     

不同航磁数据处理方法的地质应用效果分析:以云南宣威—贵州赫章地区为例

目前,利用航磁数据圈定磁性地质体边界的方法主要有航磁ΔT化极法、航磁ΔT化极垂向一阶导数法、总梯度模法和斜导数法等4种。云南宣威-贵州赫章地区火山岩分布面积广泛,下二叠统峨眉山玄武岩具有强磁性,而其他地层岩石磁性很低;为了圈定研究区内磁性地质体的目的,利用该区1∶5万航磁测量数据,阐述了ΔT化极法、化极垂向一阶导数法、斜导数法和总梯度模法等4种数据处理方法的地质应用效果,认为应根据有效磁化方向与地磁场方向是否一致来选用不同的航磁数据处理方法,以达到有效圈定地质的目的。     

视磁化率的计算及其应用

引言 航磁资料数据处理是从航磁资料获取尽可能多的地质信息的手段。诸如为了消除地表局部磁性体的干扰,区分局部场和区域场而采用的向上延拓;为了区分复杂场,了解场源分布的向下延拓;为了区分同级相互干扰的异常,圈定磁性体边界的垂向导数计算;以及为了排除斜磁化影响,简化异常解释的化磁极运算等等,都已为广大物探和地质工作者所熟悉和应用,并在航磁资料的地质解释中发挥了一定作用。视磁化率换算则     

辽南瓦房店地区金伯利岩航磁垂向梯度异常特征及找矿意义

航磁垂向梯度数据较航磁ΔT数据优势明显,可以有效识别地磁场的微弱变化。辽南瓦房店地区40%的金伯利岩体具有明显的梯度异常显示,可验证航磁垂向梯度技术在金刚石找矿中的有效性。本文通过分析瓦房店地区获取的大比例尺航磁垂向梯度资料,研究航磁垂向梯度异常特征与已知金伯利岩体产状的关系,发现岩体多位于NEE向孤立梯度异常中,岩体走向与异常走向基本一致,异常形态多表现为拉长的椭圆状,长轴走向多为NEE向,异常梯度值一般不大于150 nT/km,异常规模通常比地表出露范围大,对岩体的分布范围反映清晰。区内地质背景相似的NEE向航磁梯度异常对今后的金刚石矿勘查部署具有重要的指导意义,建议结合其他地质资料优选重点异常,布置大比例地面磁法、电法等地球物理方法查明引起异常的原因并评价其找矿前景。     

AGS-863航磁全轴梯度勘查系统关键性指标测试

中国国土资源航空物探遥感中心成功研制出具有完全自主知识产权的AGS-863航磁全轴梯度勘查系统,并在内蒙古某地进行了航磁全轴梯度试生产。为配合航磁全轴梯度试生产,对系统设计的关键性指标予以实际测试,设计了相关试验,以验证AGS-863航磁全轴梯度勘查系统的稳定性与可靠性。测试结果表明系统具有非常好的同步特性、一致性和长期稳定性以及补偿精度。     

航磁梯度资料在金矿地质填图和成矿预测中的应用

通过对冀东和冀北地区大比例尺（１：２５０００）航磁梯度资料的分析研究发现，航磁梯度与常规的航磁总场相比，在金矿地质填图中可以更准确地划分不同地层分界、确定火成岩的分布范围以及断裂构造带的平面位置等。总结了金矿床上航磁梯度异常的变化规律。最后，利用包括航磁梯度在内的综合航空物探信息，对冀东渠子地地区进行了金矿预测研究，取得了较好的地质效果。     

ASTER遥感影像与航磁梯度数据综合应用

以中国北部某地区为研究区域,通过研究区典型矿物与典型地物波谱分析,利用主成分分析与波段比值方法,对ASTER数据的蚀变信息进行提取,获取地表蚀变信息.同时根据实际飞行测量所得的航磁梯度数据解译梯度异常,获取地表以下的岩性构造信息,并圈定航磁梯度找矿远景区.最后,利用这两种数据优势,建立遥感和航磁梯度综合远景区判断依据,划分出研究区一级综合远景区3处,二级综合远景区3处,三级综合远景区2处,并进行实地踏勘.结果表明,遥感与物探方法的结合,可以提高地质勘查的准确度与效率.     

地面磁梯度测量在勘查地下污水管道中的应用

利用在辽宁某地区实测的垂直磁梯度数据,采用欧拉反褶积方法对地下异常情况进行处理和解释。正演研究表明,理论计算获得的磁梯度比实测磁总场的灵敏度高,结合磁梯度数据和欧拉反演方法可以进行较为复杂地形的解释。通过将计算获得的磁梯度异常与实测磁梯度异常对比,后者对地质体的分辨率更高。对地面垂直磁梯度数据进行反演,结果表明:该方法能够准确地确定地下污水管道的边界和埋深。     

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。     

岩体结构研究中统计区间长度的确定

岩体结构研究日益得到工程地质界的重视,而岩体结构面现场测量数据是获得岩体结构特征的必需资料。在目前常用的2种结构面测量方法中对如何选择合理的统计区间长度缺乏充分的论证。利用我国西南某大型水电工程丰富的结构面测量资料,研究统计区间长度对岩体结构类型的影响,取得了一定的成果。即最小有效测线长度与结构面间距大小及概率密度分布形式有关,研究岩体结构特征时,必须根据工程实际情况选择满足要求的统计区间长度。     

无人机航空磁测在滩涂区地质调查的应用试验

对CH-3型无人机航磁测量系统的测控软硬件、差分GPS定位数据同步、多系统适应性改装以及水平横向梯度测量等方面进行了改进完善,在江苏如东县沿岸滩涂区开展了1∶2.5万大比例尺航磁测量实验,验证了改进系统的高精度测控、稳定性等关键性能,在隐伏岩体、推断断裂构造、磁性界面分布等方面取得了较好的应用效果,表明在为滩涂区开发利用提供有效的基础地质和工程地质等方面具有广阔的应用前景。     

差异风化型危岩力学模型及破坏机制研究

差异风化型危岩多形成于由砂岩和泥岩等软、硬岩性组成的互层陡倾岩质边坡中,其崩塌破坏属地质灾害中的常见形态。以普洱渡危岩高边坡为例,推导出差异风化型危岩岩腔后壁泥岩压应力随岩腔深度增加而增大的计算公式。据普洱渡危岩高边坡地形地貌和地质构造特征建立了两类4种差异风化型危岩力学模型：第1类为主控结构面贯通率等于1时的泥岩基座压裂破坏型和转动破坏型危岩;第2类为主控结构面贯通率小于1时的坠落型和倾倒型危岩。利用岩石强度理论推导出研究区砂岩的二次抛物线型摩尔强度包络方程,以极限平衡理论和摩尔强度理论推导了4种危岩体在自重、地震力和裂隙水压力共同作用下的崩塌破坏判别表达式,并由此反演出危岩体的临界崩塌边界方程,得出危岩体崩塌边界（岩腔深度、危岩体厚度和高度、主控裂隙深度）之间的关系,为现场预测和判别危岩体的稳定性和崩落时序提供简便可靠的依据。     

综合物探法在小秦岭地区中酸性岩体圈定及空间解析中的应用

蟒岭地区西部地处秦岭腹心,位于不同构造单位结合处,构造变动剧烈,岩浆活动频繁,多数矿产与中酸性岩体息息相关。综合物探工作通过地面高精度磁测、激发极化法和高精度重力测量三种地球物理综合测量方法,开展了研究区的磁场、重力场、极化率和电阻率的分布特征研究。深入分析了地质和地球物理特征的异同,并结合物性工作总结了中酸性岩体与地层的差异,了解了深部隐伏岩体的信息,圈定了岩体在地表的位置,推断出地下深层空间的地质结构,为进一步查找岩体以及其他与之有关的工程勘查活动提供借鉴,为该地区及类似地质背景下隐伏岩体定位预测提供了可靠的方法。     

楞古水电站碎裂岩质边坡变形破坏模式研究

碎裂结构岩质边坡是地质工程中遇到的一种最不稳定边坡,其原岩松弛,结构面普遍张开,围岩自稳能力差,碎裂结构岩体出露不连续,空间分布存在差异,导致边坡破坏边界不明显,变形破坏机制很难确定。本文以雅砻江楞古水电站碎裂结构岩质边坡为例,在地质环境调查和平硐勘测的基础上,系统研究了碎裂岩体结构特征,分析了控制边坡变形破坏的边界条件和变形破坏模式,并运用UDEC离散元程序模拟验证。研究结果表明:碎裂岩质边坡的变形破坏主要受自身结构及内部相对长大结构面控制,变形演化过程依循应力调整、时效变形和局部失稳3个阶段,变形破坏模式分为断层主控底滑型和裂隙切割破坏型。目前针对碎裂结构岩质边坡研究相对较少,缺乏大型工程实例支撑,该研究成果为水利工程中这类边坡的研究提供了参考。     

磁测资料预处理中梯度改正问题探讨

在地质矿产调查、地球物理勘探中,高精度磁测以经济、实用、快捷等特点,在寻找铁磁类矿物及构造中被广泛应用,但在磁测工作中,资料预处理正常场梯度改正比较繁琐,误差又比较大,笔者通过论述和实列对比,指出了目前磁测规范中正常场梯度改正存在的问题,并对正常场梯度改正方法进行了一定的探讨,提出了精度较高的正常场梯度改正方法,同时还提出了一种快捷的磁异常计算方法,使得磁测资料预处理更加简便、准确。     

河南栾川矿集区深部资源综合物探找矿勘查

河南栾川县为全国的钼都，矿产资源丰富，已探明钼钨矿产资源与出露岩体关系密切，矿体多产在岩体或岩体接触带围岩。为进一步加强栾川矿集区的资源勘查，确定隐伏岩体的空间分布和成矿规律，对深部资源进行评价，在栾川矿集区开展了重力、磁法面积测量和CSAMT电磁法剖面测量等综合物探找矿勘查。在矿集区开展1∶2.5万重力和磁法面积测量，通过向上延拓、求导及水平梯度模等方法，提取、识别与地质相关的重磁场信息，判断隐伏岩体的分布范围，依地质模型为约束条件，对资料进行定量-半定量解释，圈出隐伏岩体的空间分布形态，构建三维地质模型，得出栾川矿集区隐伏岩体规模巨大，深部资源量丰富。依据重磁解释成果，优选隐伏岩体顶界面相对较浅的黄背岭矿区，进行CSAMT剖面测量，利用卡尼亚电阻率陡变带，对隐伏岩体的顶界面进行定位。经钻孔验证，在黄背岭矿区新发现三条钼钨矿体，矿体产在岩体顶界面上下一定范围内，在岩体的凹陷部位往往矿层厚度较大，新增钼金属量102.01万吨、WO3资源量21.66万吨。成果表明，利用钼钨矿体多产在岩体界面上下一定范围内的特征，用重力、磁法面积测量确定隐伏岩体空间分布，CSAMT剖面测量确定岩体顶界面，指导钻孔定位的物探组合方法，在栾川矿集区深部资源的勘查中成果显著，该方法组合可为“中国钼都”战略资源深部找矿提供强有力的技术支撑。     

无人机摄影测量在高陡边坡地质调查中的应用

在高陡边坡的地质调查中,测量岩体结构面的工作经常受到复杂地形的限制无法正常开展,急需一种全方位的精确测量技术。结合近年来低空低速小型无人机技术的快速发展,使用搭载单镜头的小型无人机,基于多视立体视觉算法（PMVS）和运动结构恢复算法（SfM）对目标物进行三维重建,通过现场试验和数据后处理,总结出了一套无人机摄影测量技术在高陡边坡地质调查中的应用方法,并得到了初步的研究结论：轻小型的单镜头多旋翼无人机能够采集到有效的地形数据,在三维点云中处理使用基于最小二乘法的平面拟合算法,可以提取出准确的结构面参数,进一步将这些结构面绘制在赤平极射投影图中,能实现高陡边坡的数字化岩体产状测量。     

深部洞室开挖卸荷分区破裂机制的动力分析

随着地下工程开挖深度的增加,深部岩体将处于高应力和复杂的地质环境中,产生与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。深部洞室在动力卸荷作用下,基于应变梯度理论和损伤软化模型,建立了弹塑性损伤软化动力模型,推导了含有应变梯度项的运动方程、平衡方程和边界条件,提出相应的破坏判据,采用Runge-Kutta方法和Matlab数值软件求得不同卸载时刻围岩附加位移场、应力场和开挖后围岩总位移场、应力场,得到深部洞室围岩分区破裂的动态形成过程和发展规律。由理论计算值与地质力学模型试验实测值对比分析得知,围岩的径向位移、径向应力和切向应力出现波峰和波谷交替振荡的变化规律,理论计算得到的破裂区和非破裂区的宽度和数量与试验实测值有很好的一致性,证实了该模型分析分区破裂现象的适用性,对以后深部地下工程围岩变形破坏和支护设计提供理论支持。     

基于逆向工程建模方法的危岩体稳定性数值模拟分析

高陡岩质边坡危岩体失稳机理与稳定性评价一直是学者们关注的重点问题。相比于以定性分析为主的传统稳定性评价方法, 数值模拟分析方法在危岩体稳定性评价工作中得到越来越广泛的应用。而如何快速准确地建立复杂三维精细化地质模型, 尽可能还原岩体结构特征信息, 并与数值模拟软件进行无损对接, 进而定量评价危岩体稳定性仍是目前急需解决的问题。在野外现场调查结果的基础上, 对浙江神仙居景区神龙瀑景点处的地质灾害隐患点进行高精度三维激光扫描, 基于逆向工程建模软件Geomagic Studio, 对扫描获取的点云数据进行模型重建, 借助有限元网格划分软件Hypermesh对曲面模型进行三维实体化和网格划分处理, 再导入数值模拟软件FLAC3D中进行计算。结果表明, 神龙瀑边坡受拉破坏危岩体后缘裂隙最大拉应力接近抗拉强度, 且存在明显位移, 极有可能发生滑移-坠落。然后通过FLAC3D内置FISH语言进行二次开发, 计算结构面塑性破坏单元数目在总单元数目中的占比, 得出危岩体失稳概率为20%以上。该结果与现场灾害调查、数值分析结果相互印证, 预测了危岩体的潜在破坏范围, 提出了相应的防治措施建议。上述分析结果可为当地旅游管理部门的灾害防治工作提供理论依据和指导。