等效源反演成像在激发极化法中的研究及应用

在物探数据处理与解释过程中,反演的多解性大大增加了解释的难度,严重影响到计算结果的可靠性与准确性。可靠性并非指只满足于模型体计算出的理论异常与观测异常的"拟合"好坏,还要考虑得到的模型体与实际地质体的"符合程度"。如何满足上述要求,降低多解性达到高精度的处理与解释,成为选择反演方法的一大主要因素。目前等效源反演成像理论在重、磁领域的应用已经取得了一定的进展,为了证明该方法在时间域激发极化法中同样适用,这里设计了三个高阻球体模型,根据其计算出的理论异常值进行反演成像,并结合实际资料进行计算与处理,基本能够确定出场源体的空间位置、大小、形状,从理论与实际应用效果两方面证明了该方法的可信性和准确性。     

基于三层变尺度等效源的离散重力数据重构

离散重力测量数据的重构是重力数据分析和处理中最重要的方法之一.等效源方法作为一种有效且稳定的重构方法,受到国内外学者的关注.基于位场理论,提出了三层变尺度等效源方法的技术方案,可有效恢复测量数据中长波长范围的信息,实现对离散重力数据的高精度重构,进而保障了在重力场重构基础上的重力梯度计算.详细地讨论了三层变尺度等效源的设置以及优化反演计算的过程,通过二维和三维理论模型试验,展示了方法的有效性及相对单层等效源方法的优势,并通过广西某地区实际重力测量数据的应用,验证了方法的抗噪能力和实用性.      

基于三维地震剥层的重力界面反演方法及应用

西部探区地表、地质条件复杂,导致地震资料品质差,深层成像差,仅靠地震识别深部地层结构属性难度大,可靠性低,多解性强。本文采用基于三维地震剥层的重力界面反演方法,其核心是添加钻井—地质资料约束,在地震构造界面的约束下采用正演"剥皮"技术进行重力场源分离,然后对目标重力异常开展界面反演。正反演阶段采用流行的频率域Parker-Oldenburg迭代算法,保证了反演的快速稳定收敛。结果表明:基于三维地震剥层的重力界面反演方法可以有效剥离浅部高频信号,实现深层目标重力异常的精确分离,进而实现对深层界面的准确标定。在准噶尔盆地东部地区开展深层构造界面反演,结果证实该方法是研究深层地质目标的有效技术手段。     

重震联合解释技术在新疆罗布泊罗北凹地西部的应用

对库鲁克塔格山前隐伏断陷盆地进行了1/5万的区域重力勘探和5 500 m长的地震剖面测量。抽取与地震同测线的重力剖面,通过重力资料反演得出该断陷盆地第四系最大埋深在1 800 m以上,扩大了寻找钾盐的深度范围;采用Oasis Montaj平台下的重磁模拟解释系统GM-SYS,参考地震资料建立反演初始模型,利用地质资料及LDK01井测得的岩性参数作为约束条件进行重震联合反演解释。对罗北凹地西部第四系地层、基底及断裂有了进一步的认识,减少了重力反演深层构造界面的多解性,为罗布泊深部钾盐资源勘探供了新的参考。     

关于日本阪神地震的分析──球坐标下磁卫星异常的等效源反演

为了对磁卫星异常进行处理和分析，利用一种空间域的处理方法──球坐标下的磁异常等效源反演［１］，可以得到假重力异常、垂向导数、延拓和化向地磁极等异常。利用对异常的处理结果说明日本阪神地震的形成原因。     

解重磁反演问题的人机结合选择法(二)

本文提出了一种解重力反演问题的人机结合选择法的改进方案。在多边形模型的周围布置一些带状等效源。通过建立并求解线性方程组,可以求得等效源的面密度及其等效厚度。然后将多边形模型及等效源显示出来。参照等效源及模型的其他先验知识,对模型进行修改。     

低应变基桩动测资料反演问题多解性与人工拟合的初步探讨

在实际低应变基桩动测资料解释工作中常发生误判,其原因除测试人员素质的主观因素外,客观上存在反演问题多解性亦是重要原因之一。这里从正演理论计算与物理概念上阐明,在一定桩土系统的物性、几何参数与拟合精度条件下,反演问题多解性是客观存在的。并且进一步探讨了进行人工拟合时应遵守的规则,正确运用此规则能尽量避免误判的产生。在此规则指导下,对易发生误判的实测曲线进行人工拟合,进一步说明了反演多解性问题的客观存在。     

关于日本阪神地震的分析：球坐标下磁卫星异常的等效…

为了对磁卫星异常进行处理和分析，利用一种空间域的处理方法－球坐标下的磁异常等效源反演，可以得到假重力异常、垂向导数、延拓和化向地磁极等异常。利用对异常的处理结果说明日本孤神地震的形成原因。     

磁源重力技术及其应用

磁异常的复杂性对资料处理和解释带来了一定的困难,而重力异常相对更为简单、更易处理和解释。通过运用空间域的泊松公式,可以在频率域内推导出由磁异常换算重力异常的计算公式,这种由磁异常换算所得到的重力异常称为磁源重力异常。这里对理论模型的磁异常数据进行了计算与实验分析,并对实际航测的磁异常资料进行了计算与处理,取得了良好的应用效果,表明了磁源重力技术的可行性、正确性和精确性。     

解重磁反演问题的人机结合选择法(三)

本文提出了一种人机结合的线性反演方法。将下半空间划分为许多大小相等的方格。对于一个实测的重力异常,先用若干方格的组合作为初始模型。在其周围布置另一些方格作为等效源。根据实测异常初始模型的正演计算异常之差建立线性矛盾方程组。解此方程组可求得等效源的密度值。然后由解释人员修改初始模型。再布置一套新的等效源。迭代步骤持续进行,直到实测异常与计算异常满意地符合为止。     

基于小波分析的重磁数据求导方法及应用

在双正交小波分析下,实现了重磁异常数据高精度的导数计算。该算法是在小波分析得到的系数基础上,采用Monte-Carlo方法进行噪声的估计,根据获得参数分别进行去噪处理。理论计算结果表明:算法的计算效率高,计算的结果精度高,抗干扰能力强。实际数据处理结果表明:采用基于小波变换的方法完成导数处理,结果对地质填图中地质体边界的划分和磁性地层参数分析提供了重要的资料,也为采用基于导数的位场数据反演解释方法提供了优良的基础数据。     

一个CSAMT非平面波效应的实例及数值分析

本文以实例结合数值模拟说明CSAMT中非平面波效应对资料解释的重要影响。实际数据测量于河南卢氏县,在同一条测线测量,发射源长度1.3 km,收发距离分别为4.5 km和7 km。通过对数据进行必要的校正后进行了光滑模型反演,为了对比反演结果,整个处理过程的参数都保持一致。反演的电阻率断面显示,两种收发距离反演的电阻率断面其异常形态基本一致;但在电阻率的数值上,4.5 km的收发距离反演的电阻率较7 km的大。分析发现上述现象主要是源的非平面波效应造成的,并通过三维正演数值模拟得到了验证。由于在有限收发距离时,计算卡尼亚视电阻率靠近源受非平面波效应影响偏大,远离源后,该视电阻率趋于平面波视电阻率。因此,为了采用目前的可控源音频大地电磁测深解释理论,要求收发距离尽可能大。否则,必须采用带源效应的真正可控源电磁反演技术完成数据分析。     

IP 测深曲线一维快速反演在找矿预测中的应用

一维快速反演的显著特点,是依据ρ＊ｓ和ρｓ在第ｉ个极距γｉ处的梯度,快速计算出体积极化地质体的实际埋深以及所对应的实际η和实际ρ值。通过广西博白东桃、望海嶂铅锌矿区和兴安杨梅铅锌矿区的电阻率／ＩＰ测深剖面资料的一维快速反演处理,结合矿区地质规律,进行找矿预测。对发现的异常经钻探验证,证实ＩＰ测深曲线一维反演技术方法可行,效果明显。     

基于分段波形互相关的井下随采地震数据成像

随采地震勘探是以采煤机为震源的被动地震探测技术，由于采煤机是不断移动的、且其激发的是一种连续信号，因此常规数据处理方法无法直接应用。提出分段波形互相关方法，通过将采煤机产生的数据分段，采用互相关方法提取有效信号的走时，然后利用速度层析成像方法对工作面内部和切眼前方进行速度成像。利用波动方程对含异常体的工作面模型进行随采地震数值模拟，反演得到的成像结果和速度模型基本吻合；实际随采地震数据测试中，利用该方法对采煤机震源数据反演得到采动过程中地震波传播速度的成像结果，实现了对工作面内应力异常变化区域的实时动态监测。研究结果表明:基于分段互相关成像方法能解决采煤机震源信号处理问题，满足随采地震勘探技术实时性和稳定性的要求。      

时间域航空电磁法研究进展综述

本文介绍国内外时间域航空电磁法的发展历史和现状,包括仪器系统、数据处理、正反演算法和应用实例。认为我国的这项技术应朝以下几个目标发展：（1）完善的仪器系统,减小噪声干扰, 提取更多的有用信息。（2）高效的数据处理方法,有利于发现小规模的异常体。（3）适合航空电磁数据的正反演稳定算法。（4）精细的解释方法。结合多源信息综合解释, 加强与实际勘探相结合,参考其它已有的航空物探方法解释手段,提高解释精度。     

大地电磁测深三维反演系统及应用

大地电磁测深是基于电磁感应原理,在地表采集正交的电、磁场来研究地壳乃至上地幔电性结构的地球物理方法,后期衍生出采集高频天然场信号的音频大地电磁测深和采集人工源信号的可控源大地电磁法。此类方法在深部构造研究、矿产资源勘查、油气资源探测等多领域得到了广泛应用。近几年来,虽然其野外工作趋近三维勘探水平,但其采集数据的处理和三维反演研究仍然存在不足,限制了地质解释的准确度和效率。针对这些问题,我们开发了大地电磁测深的三维反演软件系统,系统主要分为静位移校正、三维反演的初始模型构建和三维反演3个模块,有效地解决了数据处理中的静位移问题和数据解释中的三维反演问题,并且其中涉及的很多算法改进了现有技术,在计算精度、计算效率和成本节约方面有很大优势,具有良好的应用前景。     

基于时变双边滤波的海洋可控源电磁数据噪声压制方法研究

海洋可控源电磁(MCSEM)方法是一种低频电磁波海底勘探技术,海底噪声的存在往往对MCSEM后续反演解释造成比较严重的影响。本文对MCSEM噪声特点和传统双边滤波方法进行总结回顾,在传统双边滤波方法基础上根据MCSEM噪声特点提出时变双边滤波方法并应用到MCSEM数据处理中。通过对模拟数据和实际数据的处理,结果表明:时变双边滤波的方法能够较好地压制MCSEM噪声,尤其是中、远收发距区域的噪声干扰,提高了用于后续处理的MCSEM数据质量。     

改进的局部波数法及其在磁场数据解释中的应用

局部波数法是一种进行磁场数据解释的常用方法。现有的局部波数法在进行反演时往往需要计算局部波数的导数,会明显地增大噪声的干扰,为解释结果带来误差。提出3种利用磁异常在不同位置或不同高度上局部波数的简单组合来进行场源体深度及构造指数的计算方法,不需要计算局部波数的导数,降低了噪声的干扰,增强了反演结果的稳定性。通过理论模型试验,证明改过的局部波数法在有无噪声的情况下均能很好地完成异常的反演,其反演结果与理论值之间的差距小于理论值的5%。将其应用于四川某地区磁异常的反演中,其结果与解析信号的欧拉反褶积法的反演结果吻合。     

基于边界约束有限内存的拟牛顿CSAMT一维反演及应用

可控源音频大地电磁法（CSAMT）正演具有计算耗时、精度低的特点;常规的反演方法边界处理简单,占用内存大,搜索方向也难以精准,严重影响反演效果。为了实现CSAMT快速高精度正演,改善边界处理方法以减少内存占用,优化搜索方向以减少迭代反演次数,提出基于边界约束有限内存的拟牛顿CSAMT一维反演方法。首先,在CSAMT正演中基于高斯积分与并行算法实现了一维介质模型条件下有限长导线源激发的水平电场快速高精度计算。其次,在反演方法中,分别构建了基于相对误差和绝对误差的两种目标函数,并引入光滑模型约束,采取自适应正则化策略更新正则化因子,并采用基于边界约束的有限内存拟牛顿算法（LBFGS_B算法）,实现了CSAMT一维准确快速反演。以含低、高阻薄层的多层地电模型的水平电场E_x振幅为反演数据进行直接反演和模型检验。结果表明,该方法能够反映出地层电阻率随深度变化的趋势,并对高、低阻薄层有较好的分辨能力,低阻薄层分辨效果更佳。实际CSAMT资料的反演剖面的分辨率优于常规的连续介质反演方法,地质效果明显,表明该方法具有良好的应用前景。