三维非均匀地幔中深源电场和磁场的谱理论（Ⅱ）──-横向缓变摄动和极型场快速扩散

把磁场观测数据向导电区域延拓,是地球电磁学的经典问题之一．从准静态近似和非零矢势规范的电磁场方程出发,依据矢量的球面分解唯一性定理,本文建立支配三维非均匀电寻率分布全球地慢中的环型场、极型场和电位势场的耦合方程组烤虑地球深部研究对认识全球地幔非均匀性横向变化尺度的限制,提出横向缓变意义下三维非均匀地幔中电场和磁场的摄动理论,其零级近似不要求电导率分布一维球对称．作为零级近似可解的例证,研究了地幔深源极型场的反扩散问题,在利用地面磁场观测反演到核幔边界时,可以考虑地幄横向非均匀性影响．     

基于差分方程和通用阿尔奇方程的含黄铁矿混合泥质砂岩电阻率模型

针对现有导电模型很难描述含黄铁矿混合泥质砂岩储层导电规律的难题,本文设计并压制了黄铁矿骨架纯岩样,以及不同分散泥质、层状泥质和黄铁矿含量的石英骨架人造岩样,测量了岩样岩电及配套实验数据,从实验角度分析了黄铁矿含量变化对岩石导电性的影响。考虑到岩石中不同物质成分间导电特性的差异,提出将含黄铁矿混合泥质砂岩分为层状泥质、石英颗粒、黄铁矿颗粒、油气、分散粘土颗粒、微孔隙水和可动水,将电导率差分方程与通用阿尔奇方程相结合,利用电导率差分方程描述在主介质中添加分散相介质的导电规律,而利用通用阿尔奇方程描述两种导电介质组成的混合介质的导电规律,在此基础上利用并联导电理论描述分散泥质砂岩与层状泥质的导电规律,建立了一种能够有效描述含黄铁矿混合泥质砂岩导电特性的新型通用电阻率模型。理论验证表明所建立的电阻率模型满足物理约束条件,且预测的导电规律与实验规律相一致,即随着黄铁矿颗粒含量和电导率的增加,R_t和I值均减小。利用实验测量的46块人造岩样在不同含油饱和度下的岩电实验数据,验证了该模型完全能够描述黄铁矿骨架纯岩样、石英骨架混合泥质砂岩岩样,以及骨架含部分黄铁矿的混合泥质砂岩岩样的导电规律。实现了含黄铁矿混合泥质砂岩地层饱和度的准确求取,有效的提高了复杂储层测井解释评价的精度。     

导电大地上航空电磁系统校准

航空电磁系统校准是开展实际测量工作的基础,校准情况直接影响数据处理和解释.传统校准方法通常假设在自由空间中进行,忽略导电大地耦合影响.然而,实际工作中很难找到绝对高阻的校准场地,导电大地对系统校准和观测数据的影响无法忽视.本文以频率域航空电磁系统为例,对导电大地上航电系统校准技术和校准误差改正方法进行研究.我们首先推导了层状导电大地上水平共面和直立共轴线圈系统的校准公式,结果表明导电大地对航电系统校准尤其是水平共面装置的高频信号影响很大.针对校准过程中大地电导率已知的情况,本文采用非线性方程求解技术一次性确定校准线圈位置和Q值;在没有任何辅助信息情况下,也可直接利用实测数据计算校正因子进行迭代求解.测试结果表明该方法快速、准确、有效.考虑到系统相位和增益调整直接影响观测数据,本文提出了航空电磁数据校准误差的改正算法.实测数据误差改正结果表明,导电大地对高频信号影响严重,校准误差改正后的航空电磁数据与实际地质资料更好吻合.     

电导率的测定及其在地震监测和水质分析中的应用

前言水溶液中电导率的大小不仅是衡量水质的一种常用指标 ,而且还能反映出水中可电离物质的多少。由于其测试简便 ,已被广泛应用于地震监测及水质分析中。新疆乌鲁木齐地区从 1 973年开始进行电导率测定 ,2 0多年来 ,在观测技术、测试仪器、观测环境和干扰因素等方面做了许多工作 ,也积累了部分较为可靠的资料和震例。笔者从电导率的测量原理入手 ,结合乌鲁木齐地区多年来的电导率观测资料 ,探讨了电导率在地震监测和水质分析中的应用。1　电导率的测量原理水溶液中的离子在电场作用下可以导电 ,当电场强度不超过 1 0 4～ 1 0 5V/cm,频率不…     

地幔矿物电导率研究进展

研究地幔矿物的电导率可以揭示地球内部电导率的分布规律以及地球介质的极化机制。通过对近年来国际上地幔矿物电导率的研究结果进行分析和总结,介绍了矿物的各种影响因素与电导率的关系;对含水和不含水的地幔矿物导电机制进行了区别,不含水矿物的导电机制主要为小极化子,含水矿物的导电机制为自由质子。比较了各种典型的地幔矿物电导率结果并对电导率模型进行了评述和总结,对电导率的研究方向进行了展望。认为水在地幔矿物电导率和电导率剖面中起着重要作用     

岫岩1号井数字化水位观测内在质量分析

对岫岩地震台1号井模拟、数字化水位观测精度变化进行了对比研究,结果表明数字化水位资料观测精度在我台有明显提高,仪器自身运行稳定。为了进一步提高水位观测内在质量,总结了影响数字化水位观测精度的几个因素,提出了数字化水位在日常观测中的注意事项。     

兴济地电阻率观测精度提高实验

通过增大测量极距和提高供电电流2种实验途径,探讨提高兴济地电台地电阻率观测精度,结果表明,提高供电电流能明显提高兴济地震台地电阻率观测精度,且与供电电流提高倍率相当,而增大测量极距效果甚微。其原因是,提高供电电流是在干扰幅值不变情况下增大人工供电电位差,而增大测量极距使人工供电电位差和干扰幅值同比例增大,二者相抵,对观测精度作用不明显。     

流动成像测井研究进展

流动成像测井属于对非均匀介质动态的非线性测量，通过对油气井内多相流体信息的投影扫描和反演处理，实时成像显示流体分布及流动状况，国外研制的电导法，电容法仪器采用电导探针或电容元件构成阵列测量探头，分别利用油气与水的导电特性和介电特性差异辨识井内流体，对流动截面的测量局限于个别点上，已在水平井中见到应用效果，但对物场信息投影测量的数据量和分辨率未能满足成像要求。我国提出的电磁法采用环状阵列电极构成测量探头，综合利用油气与水的导电和介电特性差异辨识井内流体，可以测量获得多相流体流动截面的清晰图像，为研究开发全新的流动成像测井系统奠定了良好基础。     

基于微分电导的航空瞬变电磁合成孔径快速成像方法研究

直升机航空瞬变电磁法一次作业覆盖面积广,数据采集量巨大,信息丰富,对于剖面成像解释有很大的优势.本文利用航空电磁数据量大的优势,采用微分电导参数与相关叠加相结合的技术,实现航空瞬变电磁快速成像解释.首先,利用等效导电平面法求取视纵向电导与视深度.然后,将纵向电导对视深度求二次导数获得微分电导参数.最后,利用相关叠加算法对微分电导数据进行合成,形成合成后的微分电导剖面,实现航空瞬变电磁相关叠加快速成像.利用文中所述的成像算法对模型数据和航空瞬变电磁实测数据进行解释分析,结果表明基于微分电导的相关叠加成像算法不仅具有很好的抗噪性,而且计算速度快可以进行实时成像,对于地下介质的电性分层具有较好的分辨,有效提高了航空瞬变电磁法的解释精度.     

苍山5.2级地震前的水汞、电导异常特征

1995年9月20日11时14分，在山东临沂市苍fo县发生了MSS．2级地震。地震前东水三号井的电导阳枣庄十里泉水汞出现了异常变化（井孔位置示于图1），分述如下：1．东水三号井电导异常东水三号井位于东营市胜利油田水化站院内。该十是汞压自流井，井深645．83m，含水层为上第三系llfl水镇组上段粉砂岩、细砂岩，含水层埋深460．18～G04．50：，水温21℃，水化学类型为：Clpe44SO“一29HCO、26MI．713——Na”87Ma“”7该并观测水红及其它物理参数（包括电导率、水温、流才等）。东水三号井采用DDS—ilA型电导率观测仪进行由导接的观测．…     

大地电场铅电极的研制

张家口地震中心台经过多次试验,成功研制了大地电场铅电极,采用新型的电极孔成孔方法及埋设技术进行了试验观测,从实验数据中可以明显看到地电场的日变形态。该电极具有制作工艺合理、电极差较小、稳定性能较好、噪声低、使用寿命长、易于保存和使用方便等特点,不仅可以满足大地电场长期定点观测的要求,还可以用于地电阻率观测,亦可作为地震电磁扰动观测中的电极传感器。铅电极应用前景广阔。     

台站地磁观测数据精度提高方法

在当前多种地磁日常数据处理方法基础上,探讨提高地磁观测数据精度的问题.通过使用一种改进的地磁观测基线值计算方法,能有效减小外磁场变化对观测结果的影响,考虑到基线值日变化等因素,使用高阶多项式拟合基线值日变化曲线.利用该方法处理的地磁数据与实测数据进行结果比对后,发现此方法能有效提高地磁观测数据的精度和质量.     

虹吸触点式流量自记仪的研制及试验观测

虹吸触点式流量自记仪是根据水导电的原理, 利用开关电路控制电磁铁带动记录笔,记录定量泄流的次数, 并通过机械转动装置偶合, 达到连续自记流量的目的。该设备能保证流量观测精度, 又具有结构简单, 操作简便等特点。     

地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系研究——以平凉台为例

以平凉井下地电观测装置为例,采用有限元数值模拟的方法分析地电阻率观测装置布设与金属管线类干扰的关系。结果表明：(1)垂直于测线方向的金属管线对地电阻率观测的影响明显小于平行于测线方向的影响,最有效的抑制方法是增大金属管线的避让距离。(2)金属管线位于布极中心区域时,加深电极埋深并不一定能有效抑制干扰;对于金属管线垂直于测线方向的情况效果是显著的,但对于平行于测线方向的情况效果并不理想。(3)金属管线对井下地电阻率观测的影响是相对复杂的,它与装置系统(观测极距、电极埋深)、分层介质电性结构、金属管线自身的属性(电导率、横截面积、长度、距离)等因素有关。本研究方法可以快速判定资料异常变化的性质,对异常跟踪工作具有一定的参考意义,还可以为新建井下地电观测装置提供理论依据,从而提高台站的观测效能。     

山西大地电场弱日变分析

通过分析山西5个地电场观测台站的弱大地电场日变化现象,认为其与电极的稳定性密切相关,这在代县台、临汾台、夏县台大地电场中表现比较明显;其次背景噪声大是造成山西大地电场弱日变的另一主要原因,这在大同台、太原台大地电场表现比较明显。此外,山西大地电场弱日变化与各台地下电性结构、季节变化等因素有密切的关系。     

海安地震台深埋电极地电阻率观测分析

通过对海安地震台深埋电极和表层电极对比观测结果进行分析,发现相对表层电极观测,深埋电极观测能有效降低表层影响系数,对改善年变特征具有很好的效果,并且在避免表层干扰和提高观测精度上具有明显意义。深埋电极观测方式为解决地电阻率场地中的金属干扰、降雨影响等提供新的思路。     

Annual effect of cosmic rays on ionization in the high-latitude troposphere

The seasonal effect of the daily variations in the cosmic ray intensity on the conductivity of the Earth-high-conductivity layer column has been analyzed based on the observations of the cosmic ray intensity, atmospheric current, and electric field vertical component, performed from summer 2006 to spring 2007 at Apatity station. The method for correcting the measurements of the atmospheric current and electric field vertical component under complex tropospheric conditions by numerically simulating the spatial structure of the current and field lines in the observation region has been proposed. It has been indicated that cosmic rays are the main source of ions in the winter polar lower atmosphere and are responsible for the type of daily variations in the conductivity, whereas the daily variations in the atmospheric current more depends on the conductivity rather than on the vertical electric field.     

福建地下流体氟离子动态非地震前兆异常识别

2008年3—7月福建地区共发生4次中等地震,福建地下流体氟离子有多孔观测井,在震前或震后出现高值突跳的现象;2008年9-11月福建地下流体氟离子又有多孔观测井出现高值异常。本研究通过实验提出:该氟离子高值异常为非地震前兆异常,建议准备一支氟离子选择性电极作为备用电极,用于对比观测,以提高氟离子观测数据异常的判别。     

阳原地震台的改造建设--地电阻率观测中的干扰及排除

阳原台地电阻率观测受外界影响非常严重，因而严重影响了观测资料的精度，使资料质量大大降低。本文通过实验和研究，找到了影响资料观测精度的因素：(1)漏电；(2)电极老化；(3)稳流源输出不稳定；(4)降雨；(5)风扰，并分别加以排除。     

基于姿态变化的航空频率域电磁法仪器偏置实时校正方法研究

磁偶极子的航空频率域电磁法仪器在飞行测量的过程中由于仪器偏置的存在,且仪器偏置会随着外部气压、温度等环境因素以及收发线圈晃动的影响而呈现非线性变化,使得观测数据出现误差,因此需要对仪器偏置进行校正.而传统的在测线飞行前后将仪器抬至高空的"零场值"标定方法具有成本高、受测区环境影响大以及采用线性插值获取测线飞行过程中仪器偏置的精度低等缺点.本文根据仪器偏置与仪器姿态角变化无关的特性,通过测得仪器的姿态角信息,在满足重叠偶极子模型的条件下,实现对仪器偏置的高精度实时校正.模型仿真结果表明,在30m常规飞行高度下,该方法实时测得的仪器偏置精度接近于110m高空测得的精度;校正后仪器偏置的绝对误差与理论二次场的比值即相对误差小于5%,满足反演大地电导率的精度要求.该方法不仅减少了飞行的工作量,降低了飞行成本和飞行难度,而且可更加精确地获得测线飞行过程中仪器偏置的非线性变化值,提高航测数据的观测精度.