井地大地电磁非线性共轭梯度二维反演研究

本文提出并验证了地下大地电磁测深数据的正、反演算法和程序,为井地大地电磁测深和井地可控源音频大地电磁测深这一前沿研究课题提供了地球物理解释方法.使其更加完善和有效.在Rodi(2001)发表的大地电磁场二维NLCG反演理论和算法的基础上,推导了井地大地电磁场二维NLCG反演算法,改编反演的代码,开发出二维NLCG反演程...     

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。     

大地电磁测深首枝频点统计求平均法在连片静位移区的校正实验研究

大地电磁测深实际测量中,视电阻率的静位移是常见现象,有时会遇到连片静位移的区域,能否对其正确识别与校正将直接影响到反演解释结果的准确度。针对出现连续静位移区的大地电磁测深剖面,相邻测点间同极化模式的视电阻率曲线可参考性较低。本文基于岩性分析,通过实验,初步总结出一套针对连片区的静态位移校正方法——首枝频点统计求平均法。本方法先对研究区浅地表同一地层分布区的畸变测点进行统计,再统计每个测点(相同极化模式)前三个频点的平均值,将这些畸变点的平均值再进一步做平均,得到的值将会作为相应畸变点视电阻率曲线首枝(第二个频点)的预置位置。该方法不改变测点的曲线形态,只改变测点曲线首枝位置,使其达到统计出的预置位置。将该方法应用在扎鲁特地区大地电磁测深实测资料的静校正实验中,取得了较好的应用效果。这也说明,大地电磁测深的剖面连片静位移区资料处理,在没有大量的测井和物性约束条件下,使用首枝频点统计求平均法具有一定的合理性和参考性。     

各向异性介质中大地电磁场的异常特征

给出各向异性介质二维地电断面大地电磁场的边值问题以及等价的变分问题。对计算区域采用矩形网格中进一步三角细化的剖分方式并在三角单元内进行线性插值,解出有限单元法数值解。通过典型模型的正演模拟,得到大地电磁测深曲线,并与前人的研究工作对比,验证了该方法的有效性。     

关于大地电磁的静校正问题

本文从理论上严格地论述了大地电磁测深曲线静态位移的原理,简单介绍了目前国内外所采用的静校正方法,并着重分析了我们所用的压制表层电性不均匀干扰的办法及其效果。     

海洋大地电磁二维正演及结果分析

研究了海洋大地电磁法的二维正演并编制了相应程序 ,程序采用有限单元法求出海底各节点处的电磁场值 ,进一步计算得到视电阻率。为了验证程序的正确性与有效性 ,根据卡尼亚理论推导出计算一维海洋模型的阻抗公式 ,并得到视电阻率的解析解 ,将其与有限元法得出的数值解进行了对比 ,表明了此方法的正确性。通过对正演结果的分析 ,表明海洋大地电磁测深能够成功地反映海底的电性结构     

基于电阻率测井曲线的大地电磁测深标定

大地电磁测深曲线畸变的校正是大地电磁勘探中的重要问题。通过在D盆地的电阻率测井曲线与大地电磁测深平移方式校正前后的反演测深曲线相比较,构造变换函数,实现了测井曲线对大地电磁测深曲线的标定。经过该技术改进的大地电磁反演结果与验证钻孔极为吻合,结合钻井、地震、重力、磁法资料进行综合分析,有效地揭示了D盆地的构造特征。     

地磁测深的发展与现状

利用天然电磁场研究地下电性结构的电磁法(EM)主要有两种——大地电磁测深(MT)和地磁测深(GDS)。 地磁测深以天然时变磁场作为施感场源,所以成本低廉。这是和大地电磁测深法一样共有的明显优点。更重要的是它还具有一些大地电磁测深法所不能相比的优势。第一,所谓地磁测深,是仅仅根据地磁时变记录(不需要测电场)计算地下电性结构的。     

关于频率电磁测深几个问题的探讨（一）——从可控源音频大地电磁测深原理看解释中的问题

从频率电磁测深原理出发,说明了人工源频率测深的电磁场存在3个场区,也只有远区场的可控源音频大地电磁测深(CSAMT)法的资料才能用音频大地电磁测深(AMT)法进行反演解释。对于存在中近区的CSAMT法资料,可进行近场校正,然后按AMT法解释。由于近场校正是建立在均匀半空间模型之上,校正误差大。为此提出了不加校正直接对比值视电阻率数据进行反演解释,最好按电磁场单分量资料解释,以减少不必要的校正误差。      

有限单元法与有限差分法在MT一维正演模拟中的对比分析

首先从电磁场所满足的麦克斯韦方程组出发,介绍了大地电磁测深正演的基本理论,并针对一维大地电磁模型加以讨论.运用有限单元法及有限差分法分别推导了大地电磁测深一维正演算法,并运用Matlab 7.0软件编写了相应的程序.为了检验这两种一维正演算法的准确性,设计了均匀半空间模型和层状介质模型,并给出了由本文程序、解析解得到的相应结果和图件,从而对正演结果进行对比分析.结果表明:两种方法的正演结果均真实地反映了模型的地电参数.     

Identification and Correction for MT Static Shift Using TEM Inversion Technique

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｎｅａｒ ｓｕｒｆａｃｅｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓ ,ＭＴａｐｐａｒｅｎｔｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｃｕｒｖｅｓｏｎｔｈｅｌｏｇａｐｐａｒｅｎｔ ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｖｅｒｓｕｓｌｏｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｓｐｌａｙａｒｅａｌｗａｙｓｓｈｉｆｔｅｄｉｎｌｉｎｅｗｉｔｈａｆａｃｔｏｒ ,ｃｏｎｓｔａｎｔｉｎａｌｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ ,ｗｉｔｈｔｈｅｉｍｐｅｎｄｅｎｃｅｐｈａ…     

基于小波分析的MT静态效应识别及校正

大地电磁测深中,观测结果常受静态效应的影响而发生畸变,增加了资料解释工作的难度。基于小波分析理论,提出使用Daubechies小波分解对有静态效应测点进行有效识别。建立含有静态体并镶嵌有高阻异常体的地垒模型,分别采用中值滤波方法、相位法和小波分析方法进行了静态效应的校正。结果表明:相位法校正结果不稳定,相对误差随频点起伏较大;中值滤波方法在高频段误差较大;基于多尺度小波分析校正方法比较稳定,误差基本不超过5%,能够有效的压制静态效应。采用小波分析方法对某区大地电磁(MT)实测数据进行了静态效应识别和校正,取得比较理想的效果。      

Effects of galvanic distortions on magnetotelluric data: Interpretation and its correction using deep electrical data

The non-inductive galvanic disturbances due to surficial bodies, lying smaller than high frequency skin depth, cause serious interpretational errors in magnetotelluric data. These frequency independent distortions result in a quasi-static shift between the apparent resistivity curves known as static shift. Two-dimensional modelling studies, for the effects of surficial bodies on magnetotelluric interpretation, show that the transverse electric (TE) mode apparent resistivity curves are hardly affected compared to the transverse magnetic (TM) mode curves, facilitating the correction by using a curve shifting method to match low frequency asymptotes. But in the case of field data the problem is rather complicated because of the random distribution of geometry and conductivity of near surface inhomogeneities. Here we present the use of deep resistivity sounding (DRS) data to constrain MT static shift. Direct current sensitivity studies show that the behaviour of MT static shift can be estimated using DC resistivity measurements close to the MT sounding station to appreciable depths. The distorted data set is corrected using the MT response for DRS model and further subject to joint inversion with DRS data. Joint inversion leads to better estimation of MT parameters compared to the separate inversion of data sets.     

用TEM反演法进行MT静位移的识别和校正

对瞬变电磁(TEM)资料进行反演时, 采用观测磁场而不用视电阻率, 避免了由于TEM视电阻率定义而引起的误差, 并且由源象磁场和观测磁场之间的拟合进行反演使反演结果受非均匀性影响较小; 将反演结果构置出地电模型, 计算出它的MT曲线作为静位移校正的参考曲线, 使它用于MT静位移校正更为可靠, 同时也解决了两种电磁资料从时间域到频率域的转换问题.由此实现用TEM反演的方法进行MT静位移的识别和校正.实例表明, 这种方法对MT静位移的识别和校正十分有效.      

MT数据处理中静校正方法对比

在大地电磁测深数据处理中,静态效应会影响解释结果.这里主要采用有限单元法进行正演计算,采用阻抗相位校正法、空间滤波法以及视电阻率导数解释法,对存在静态效应的理论模型进行数据处理.对比结果表明,前二种方法对静态效应起到了一定的压制和改善作用,且阻抗相位校正法效果相对较好,而通过视电阻率导数解释法,可以准确地反映地下真实异常形态.     

西藏中、南部壳内高导体与热结构特点———INDEPTH-MT 提供的证据

摘 要　 以 INDEPTH-MT 发现的西藏中、南部壳内高导体分布特征为依据‚结合西藏地热 学研究资料进行综合分析‚探讨了喜马拉雅构造带与冈底斯构造带的地壳热结构特点。认为 藏南喜马拉雅地区是以横向发育的中深层区域性热变异带迭加纵向延深的局部热异常带为其 地壳热结构特点。而藏中冈底斯地区则以宽阔热背景叠覆较大面积熔融或局部熔融层为地壳 热结构特点。就热量来源而论‚喜马拉雅地区以构造生热作用为主‚而冈底斯地区则来源于 炽热软流圈上隆和熔融或局部熔融层。     

表层电性不均匀对大地电磁测深曲线的畸变研究

针对浅层电性不均匀体引起的大地电磁测深曲线畸变问题,通过二维模拟研究了静态位移规律,具体比较了浅层电性不均匀体对ＴＥ和ＴＭ的影响程度、影响范围、影响性质;指出根据单点一致性和区域一致性,采用曲线平移校正法的避限性,进而提出了静态畸变校正方法的原则。     

CSAMT法静态效应模拟及其校正方法对比

在可控源音频大地电磁法中,由于浅层不均匀体的存在,总会存在一些静态现象。而静态问题又一直是电磁测深领域一个棘手的问题,它直接影响到电磁测量结果的解释。因此,必须对这种影响进行校正。这里通过对低阻静态模型的响应特征进行分析,并选用几种常见的静校正方法进行校正,对比其校正效果。     

综合折射静校正方法在柴达木盆地的应用

在表层结构调查资料的约束下, 利用大炮初至折射静校正方法反演出精确、合理的表层结构模型, 进而求取炮点、检波点静校正量.选定柴达木盆地北极星工区04314测线进行地震模型数值模拟, 并对模型数据和野外地震资料进行多种静校正方法对比分析研究, 综合折射静校正方法的误差最小, 叠加效果最好.表明综合折射静校正方法结合了模型静校正和折射静校正的优点, 不仅较好地解决了影响剖面信噪比的短波长静校正问题, 同时也能解决产生虚假构造的长波长静校正问题.