一种基于数据融合的地球物理数据联合反演方法

从地球物理反演的基本概念出发，认为地球物理反演是 对实测数据的地球物理属性的理解或解释，多方法的地球物理数据联合反演是一种多传感器 的数据融合. 本文分析了地球物理数据的模糊特性，采用基于语义的模糊化方法，使不同物 理意义和尺度的特征数据及测区的地质和地球物理背景成为一体，结合地球物理专家解释的 方法，利用基于模糊逻辑系统的神经网络实现了融合. 该方法充分利用了各种地球物理探测 数据的全部信息，避免了线性反演的复杂计算；其数据融合的观点,为解决地球物理联合反 演问题提供了新的思路. 通过模拟实验和应用实例验证，该方法是有效的.     

利用多源地球物理图像融合方法识别物性异常——以航空电磁和航磁数据为例

对于同一地质模型,将不同地球物理数据分别进行反演,通常得到多个不同的反演结果,研究多源地球物理数据综合解释,有助于实现复杂地形环境下目标体的精确识别和定位.本文采用一种基于非下采样轮廓波变换(Non-Subsampled Contourlet Transform,简称NSCT)的多源地球物理信息融合方法,以美国阿拉斯加库克湾西南部的Iliamna火山地区的实测数据(公开数据)为例,通过对多源地球物理图像数据进行综合分析,实现了磁化率和电阻率模型的融合.首先,利用NSCT将不同地层的多源图像分解为低频子带图像和高频子带图像;然后,设计了基于加权平均和新度量参数(New Metric Parameter,简称NMP)的融合规则,并分别对低频子带图像和高频子带图像进行融合;最后利用NSCT反变换得到包含磁化率和电阻率信息的融合图像.将融合结果与先验资料进行对比,结果显示两者具有较高的一致性,表明这一方法有效可靠,为目标体精确识别和快速定位提供了一种新的解决思路.     

综合地球物理勘探快速获取城市待建区浅部三维地质特征:以成都市天府新区独角兽岛为例

尽管在城市中使用地球物理方法进行探测会受到复杂人文干扰、施工场地有限的挑战,但是相比于昂贵且具有破坏性的钻孔勘探,在城市采用无损的地球物理勘探带来的好处还是远远超出了其限制.本文以成都市天府新区独角兽岛为试验区,在提前了解其地质背景和研究区工况现状的前提下,采用地质雷达、高密度电阻率法组合地球物理方法,对试验区1 km2的面积开展了综合地球物理勘探,地质雷达主要用于30 m以浅的地质结构精细分层,高密度电阻率法重点对30～100 m深的地层进行约束分层.为了提高分层精度,测点及地表起伏形态通过RTK测量控制,最终通过综合地球物理信息、RTK测量信息和钻孔信息,快速获取了试验区100 m以浅的三维地质特征,为正在开展的独角兽岛地下空间规划及施工建设提供了重要的基础资料.     

致密砂岩气藏地球物理勘探方法技术综述

为了提高地球物理方法在致密砂岩气藏勘探及评价中的应用效果,本文基于大量国内外文献调研,首先梳理了致密砂岩气的概念及其地质特征,其次分析了地震勘探方法技术在致密砂岩气藏裂缝预测及含气性识别方面的应用,再次总结了评价致密砂岩气储层的测井系列、归纳了致密砂岩气层的测井识别方法及致密砂岩气储层参数定量计算方法,最后进行了实例分析.研究表明,地震方法是致密砂岩气勘探最有效的地球物理方法,不仅能有效地预测裂缝发育部位,还可以识别致密砂岩气藏;地球物理测井评价致密砂岩气藏具有纵向分辨率高、微观特征研究精度高的优点;基于岩石物理分析,将地震资料与测井资料有机结合,实现不同尺度信息融合,借助于非线性数学方法及非平稳信号分析技术可以有效提高致密砂岩气藏勘探评价效果.     

城市地下空间地球物理探测技术与应用

城市地下空间开发利用是缓解土地资源紧张、解决"城市病"的重要途径,合理开发利用地下空间资源的关键问题是如何实现城市下方地质体"透明化".受施工场地、安全等因素的制约,传统地质填图调查方法难以获取城市地下精细结构信息,地球物理方法具有无损探测的特点,已成为开展城市地下空间精细地质结构探测的主要技术手段.然而地球物理方法种类较多,不同方法应用前提、范围和效果差别较大,为给城市地下空间资源探测选择适合的地球物理方法,本文结合实际案例,系统分析了微重力、高密度电法、浅层反射地震、面波勘探、探地雷达等不同地球物理方法在城市地下空间探测中的应用效果和适用前提.在此基础上,对比了不同方法探测深度、分辨率及其在城市地下空间开发探测的适用阶段,并对未来城市地下空间探测技术发展做了展望.     

测井信息的地质属性研究

以岩电实验为基础的测井分析方法,主要应用测井技术的地球物理属性,随着油气勘探开发目标的日益复杂,该方法的局限性日益显现,本文提出"测井信息的地质属性"这一概念,并讨论了它的三个类型:对应性,专属性和统一性.其中,研究测井信息与地质背景的对应性,有助于利用测井信息还原某些地质事件;研究测井响应与某些地质事件的专属性,有助于推测测井信息隐含的重要地质现象;研究测井信息与其地质背景间存在宏观地质作用与微观岩层结构的统一性,有助于测井技术的地质预测研究.应用测井信息的地质属性分析,成功的预测出沙特某探区下古生界储层具备产能、确定了澳大利亚某探井意外钻遇的1000 m泥岩地层的时代归属问题.     

黄土覆盖区钼矿综合地球物理找矿技术组合:以沙坡岭钼矿为例

覆盖区寻找隐伏矿成为当前找矿工作的热点问题,为了能在地表地质信息少的黄土覆盖区,寻找隐伏的有经济价值的矿床,本文以沙坡岭钼矿为例,综合应用r能谱、高精度磁法、高密度电法三种地球物理方法进行找矿勘探,辅以偏提取化探法对地球物理异常进行约束,结合地质资料进行解译,预测了有利的成矿区域,通过钻探得到了有效验证,初步建立了黄土覆盖区钼矿的综合地球物理找矿模式,为下一步的综合勘探打下了基础.     

基于多元信息约束的隐伏矽卡岩型铁矿床的定位——以云南北衙金矿区红泥塘矿段为例

矽卡岩型矿床是云南北衙金多金属矿区的一种主要矿床类型,受岩体、构造及层位等控制,其有利找矿空间为中酸性岩体与碳酸盐岩的接触带.以岩石物性为纽带,实现目标地质体与地球物理场的转换,提取有效信息.接触带中低电阻率、岩体的低密度性、铁矿的高磁性和高极化率等都是矽卡型铁矿床的特有地球物理属性.通过地质地球物理等多元信息的层层约束,解析不同级次的成矿要素问题,实现对隐伏矽卡岩型铁矿床的定位,建立地球物理勘探模式,并在矿区外围开展方法有效性的验证,取得了良好的勘探效果,提出一套适应于北衙地区及类似成矿地质背景下的隐伏矽卡岩型铁矿床定位预测方法.     

频率信号激励下岩石电性参数研究

物性实验是建立地质与地球物理关系的基础,同时也是对地球物理勘查资料进行合理解释的条件之一.本文通过总结以往的研究工作,对获取不同激发信号下电阻率值的实验装置、应注意的问题和应服从的模型进行分析,并针对Cole-Cole模型进行了理论计算与实际模拟电路的物理实验对比研究,提出了未来值得深入研究的几个方面.     

一种适合多源地球物理数据三维可视化的快速空间索引技术

识别复杂地质条件下的地质构造,常需要融合多种地球物理探测技术的数据进行分析,应用地球物理数据三维可视化技术可以更好地解释复杂的地质现象,传统的可视化方法由于缺乏对多源地球物理数据一体化的存储管理与索引机制,使得在对大范围多源地球物理数据进行空间局部更加精细可视化时的效率很低.为了更有效地洞察研究区域的地下构造,本文研究了适合多源地球物理数据三维可视化技术的快速空间索引技术.首先根据各类地球物理数据空间分布特点,提出了一种改进的四叉树结构,用于建立对多源地球物理数据一体化存储与管理.接着利用该数据结构,文章现实了多源地球物理数据快速空间查询的机制.将此结构和机制服务于大规模多源地球物理数据精细尺度下的三维可视化,提高对特定空间范围的局部多源地球物理数据动态可视化的效率.最后给出了该数据结构下空间查询与可视化的效率分析,并通过实验对整个算法的效率进行了验证.实验表明,通过建立相应的索引机制,可在大规模多源地球物理数据条件下更高效地展示任意位置岩矿石多个物理特性之间的空间关系,为多源地球物理数据的三维可视化提供技术支撑.