三维CSAMT中的阴影和场源附加效应

阴影和场源附加效应将导致对地质构造的错误推断,在实际工作中将导致一定的经济损失。这里通过利用有限单元法数值模拟了阴影和场源附加效应,对比分析均匀半空间中异常体在场源与测线之间不同位置的数值模拟结果,得出了阴影效应影响规律。同时,通过扩大测区范围得出阴影效应的影响区域比异常体本身大得多,并且阴影区域穿过异常体的中心,从中心向两边阴影效应逐渐减弱。通过改变收发距的大小,异常体的埋深以及其形态大小,分析了阴影和场源附加效应的影响程度。     

基于矢量有限元法的三维CSAMT模拟对近场效应影响因素的研究

可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)的人工可控场源会带来近场效应的问题,如果在实际数据反演时利用了近场数据,将会导致对地质构造的错误推断,从而给实际工作带来麻烦和经济损失。本文采用六面体网格剖分的矢量有限元方法进行三维CSAMT正演数值模拟,通过建立不同的地质模型,研究近场效应的影响因素及规律。层状模型的正演结果与理论解对比验证了算法以及程序的正确性。设计了不同电阻率的均匀半空间、场源下存在异常体、场源与接收点之间存在地形和地表异常薄层等地质模型,分析了视电阻率和阻抗相位的响应特征。得到如下结论:(1)均匀大地电阻率大小、场源与接收点之间存在低阻异常体,场源与接收点之间存在山峰地形以及地表异常薄层均会影响近场效应;(2)场源和接收点之间存在高阻异常体,场源与接收点之间存在山谷地形,场源下方存在异常体虽然影响近区的数据,但是对近区频点基本无影响。研究结果可为实际工作中收发距的选取提供参考,具有一定的理论价值。     

用谱分析法建立一个位场反演系统

本文提供了一系列利用谱分析法根据重磁异常场及其高阶导数,反演场源几何参数及物性参数的方法。理论模型试验结果表明,这些方法的反演精度可以满足实际需要,两个实例也表明了其效果。     

介绍一种重磁异常的快速正演方法

前言最近文献中刊载了一种快速计算任意形状物体重磁异常的富氏变换法,其基本原理如下: 具有均匀密度或均匀磁化强度分布的任意形状物体的重力与磁力异常均可表示为场源几何形状函数与格林函数的褶积。因此,它们的频谱可以表示为这两个函数的富氏变换的乘积。要计算物体引起的重磁异常,关键在于给出格林函数与场源几何形状的富氏变换,然后再对这两个函数的富氏变换的乘积作反富氏变换。场源几何形状由描述物体形状的解析式给出,格林函数则仅与观测点的位置和磁化强度矢量或密度有关,而与场源的几何形状无关。所以,对于某种场位来说,只要一次     

频率域中的欧拉方程

基于空间域中的欧拉方程,推导出频率域中的欧拉方程.分别以球体的重、磁异常进行模型试验.验证了使用相同场源的不同异常时,构造指数是不同的;通过对方程实部及虚部的划分,证实了构造指数的选取直接影响着所确定的纵向参数即场源深度,而对横向参数即场源水平位置的影响不大.     

圆锥型场源瞬变电磁法试验研究

圆锥型场源是一种新型瞬变电磁发射装置,前期理论研究结果显示该装置具有诸多优点。为了进一步验证该装置的实际探测能力,制作了2种装置在地面和煤矿巷道两种环境下开展了试验研究。地面试验结合高密度电阻率法的探测成果,将圆锥型场源和多匝小回线的探测结果进行比较,结果显示,圆锥型场源对不同地层的电性特征刻画更为准确,识别出的1条断层与高密度电阻率成果更为吻合。矿井超前探测试验结果显示,圆锥型场源的低阻区划分更为精细,尤其在工作面方向显示出更强的低阻分辨能力,多匝小回线探测成果中存在1个低阻连通区,经圆锥型场源探测证实为2个不连通的低阻异常。此外,圆锥型场源的发射和接收线框形状和面积更为稳定,对提升瞬变电磁法工作效率和数据质量有较大的帮助。      

中小收发距CSAMT在浅层地球物理勘查中的应用

通过分析双极源在均匀半空间表面电磁场平面分布特征和探讨收发距对最大探测深度的制约关系,认为小收发距、长供电极距、短测量极距的CSAMT装置可以应用于强干扰环境下浅层地球物理勘查,并具有信噪比高、沿测线方向电磁场分布均匀的优点。简要介绍野外工作方式和数据处理方法,列举人文干扰环境下典型实测曲线、偶极-偶极电阻率测深对比试验以及浅层勘查应用实例。对比试验反演结果对应关系较好,但CSAMT有施工便利、分辨率高、抗干扰能力强的优势;应用实例推断结果与钻孔验证情况吻合,表明中小收发距CSAMT在浅层地球物理勘查中有实用价值和应用前景。     

均匀半空间有限长接地导线源地面电场响应特征

本文分析了导线对可控源音频大地电磁勘探中电场的影响。在分析过程中,将有限长直接地导线源在层状介质中激发的电场的x分量分解为接地电极贡献的传到部分和通电长导线形成的感应部分,分别计算出在均匀半空间条件下,两部分及总电场随频率和收发距的变化规律。通过对计算结果的分析可见：在小收发距时,电场实部在低频区完全由接地电极部分贡献,在高频区由通电导线部分决定;电场虚部在低频区完全由通电导线部分决定,在高频区由接地电极部分和通电导线部分共同决定,且数值近似相等。在大收发距时,电场实部在低频区完全是由接地电极部分贡献,在高频区由接地电极部分和通电导线部分共同决定,且数值近似相等;电场虚部在低频区由通电导线贡献,在高频区由接地电极部分和通电导线部分共同决定,且数值近似相等。从上述分析可以看出,作为大收发距电磁法代表的可控源音频大地电磁法,其观测数据是由接地两端的传导分量和通电导线感应分量组成,并且感应分量贡献与传导贡献相当。由于导线敷设的非直线形,而引发与直导线理论不一致的结果。因此在数据采集工作中,必须考虑导线形状。同时要注意选择合适的收发距和工作频率,尽量把通电导线的影响降到最低。     

高精度磁测在城市工程勘察中的应用

随着新测量方法的开发和利用以及新的数据处理和资料解释技术的提高，使得磁法勘探可用于城市工程与环境中电磁干扰相对较小的区域，且高分辨地探测地表及近地表磁异常。实例表明，垂直梯度磁异常测量相对于△T磁异常测量具有较好的抗干扰能力，同时欧拉反褶积和场源参数成像方法增强了异常的区别和分离能力。结合共偏移距道集地震方法可以给出异常体埋深信息。     

宽频带多偏移距电磁测深的几个电性参数

计算了宽频带多偏移距层状大地电偶极～偶极装置的复电阻率,用高频和低频二个频率的复电阻率计算了频散率,并用各道最低频的复电阻率(频率相同),计算了道间复电阻率变化率.计算结果表明,采用诸如逆重复m序列等宽频带信号激励,多偏移距同线偶极～偶极同时观测,计算的频散率及相邻道间低频复电阻率的变化率,可作为物性参数来检测大埋深高阻或低阻薄层的存在.低频接地偶极产生的传导电流,有利于检测到埋深较大的高阻薄层.多偏移距同时观测方法是一种几何测深法,如果有高阻极化体存在,在适当的收发距上,道间低频复电阻率道间变化率或频散率的变化率,就会出现极大值.它所对应的收发距可用来估计极化体埋深,约为极化体埋深的2.2倍～3.5倍.     

测量磁场水平分量H y的电性源广域电磁测深法

基于层状大地表面水平电偶极源电磁场公式系统,提出了比值法获取H y分量全区视电阻率计算公式。计算了层状地电模型多个收发距的电磁场各场分量E x、H y、H z,并用这三个场分量计算了全区视电阻率,以及E x/H y卡尼亚电阻率,并与模型的MT卡尼亚电阻率频谱曲线进行对比。发现H y全区视电阻率在赤道装置和轴向装置的广大区域对地电模型均有较好的响应,可进行单分量广域电磁测深。轴向装置H y全区视电阻率与赤道装置垂直磁场H z全区视电阻率相似,在低频段与层状模型大地电磁测深卡尼亚电阻率有相似的频率响应特征,在较小收发距条件下对大埋深基底就能有较好的响应。赤道装置和轴向装置测量的水平电场E x分量全区视电阻率在低频区均会进入“饱和”区。对于各电阻率定义方法,合适的收发距是较好地反映出地电特征深度变化的前提,多收发距测量有利于揭示深部电性特征。     

关于可控源音频大地电磁法探测深度的探讨

分析了水平电偶极子源均匀半空间电磁场表达式特征,进而推广到双极源电磁场。基于双极源一维模拟结果,研究了可控源音频大地电磁法探测深度与频率、电距、收发距、覆盖层电阻率的关系。结果表明:在保证一定信噪比的前提下,决定可控源音频大地电磁法最大探测深度的是收发距和电阻率综合作用下进入过渡区及近区场时对应的频率,并不是简单的频率越小,探测深度越大。进入近区场,可控源音频大地电磁法不再具有测深能力。最后统计得到电磁场由远区进入过渡区时的|kr|值约为4.789,由过渡区进入近区时的|kr|值约为0.106,进而得到卡尼亚视电阻率的最大探测深度约为0.3倍的收发距,全区视电阻率的最大探测深度为3.7倍的收发距。在某多金属矿上的勘探实例印证了上述认识。     

层状介质下张量CSAMT最小收发距研究

可控源音频大地电磁法按照观测方式可分为标量CSAMT与张量CSAMT。由于施工方式与电阻率计算方法的差别,标量CSAMT中划分远区的最小收发距已不能精确地适用于张量CSAMT。因此,根据张量视电阻率与大地电磁视电阻率相对误差,分别计算了均匀大地模型、两层模型下的相对误差,并精确给出不同误差限下的最小收发距。结果表明对于两层模型来说,当首层厚度小于3倍趋肤深度时,不能直接应用均匀半空间的结果,对于G型模型引起误差较大。对于多层结果可由二层模型使用等效电阻率近似估计。研究结果对张量CSAMT野外施工有一定的意义。     

可控源音频大地电磁测深在铜陵矿区勘探中的应用

安徽铜陵金属矿区勘查中,根据探测深度及场地的地质条件,采用加拿大Phoenix公司生产的V8多功能电法仪,布设电磁测深测线,两个电极电源的距离为2000m,供电电压600V~700V,电流20A,测量区域距离场源8~10km,极距是50m。一次可完成测点6个,频率从9600HZ~1HZ。圈定的深部低阻异常与测区内钻孔(zk1)资料之矽卡岩矿层形态及深度相一致,为钻探工程布置提供了良好的基础资料。     

论势函数的边值与法线微商的关系

一、引言 众所周知,泊松方程和拉普拉斯方程分别刻划域内存在场源和不存在场源两种情况下,位场的特征及其变化规律性。所以它们是求解位场问题的基本方程式。尤其是它们的积分表示式,即 在三维场源的情况下,当U满足泊松方程时,     

CSAMT在固原市硝口岩盐矿中的应用

宁夏固原市硝口岩盐矿是近年来在宁夏境内发现的一座大型沉积型岩盐矿,为了进一步探测地下复杂地质结构,拟采用可控源音频大地电磁法为勘查手段。经可行性试验后,使用收发距10 km、发射距1 km、测点距200 m的野外观测装置,野外数据经过圆滑滤波、静态校正及二维反演后,以二维反演剖面图为依据,结合工区地质资料及物性参数,圈定了断层的产状与形态,划分了各地质界面。经后期钻孔验证,证实了方法在本测区的应用效果。     

拓展的衍射CT技术反演多孔性海底声学参数

多孔性海底沉积层的声速、密度、孔隙结构等声学参数是描述海底地质的重要信息,也是声场数值预报、沿岸工程建设地点选择等工程应用中所必须的参数。本文从海底后向半平面不完全投影的散射特性出发,拓展医学上的衍射CT技术,重新推导出收发分置测试系统目标散射强度和相关图像剖面频谱样本的关系式。运用随机生长四参数生成法构建声场图像模型,通过收发分置散射声场的有限稀疏样本,完成单一方向入射线性调频波条件下的剖面图像信息反演验证,得出影响声学参数精度的调频波频率间隔和测量方向数,进一步反演多孔性海底沉积层的孔隙度和平均阻抗指数。与基于网格剖分的数值计算方法相比,本文方法计算效率提高约两个数量级。     

关于长波磁异常形成机理的某些研究结果

本文对长波磁异常研究中迄今争论较多的两个问题——场源和深部岩石磁性特征——及其国外研究进展作了综述     

ЭCП－103天然场源电磁测量仪有较好应用前景

ЭＣП－１０３天然场源电磁测量仪有较好应用前景由中国核工业总公司地质局引进的俄罗斯全俄勘探地球物理研究所研制的ЭＣП－１０３天然场源电磁测量仪分别在下庄、相山两个矿区完成了仪器的野外试验工作，通过了由地质局组织的验收。验收工作首先邀请俄罗斯专家Ａ．Ａ...     

磁力梯度张量测量及应用

随着超高灵敏度和高精度的超导量子干涉磁力(SQUID)技术的突破,世界上多个国家正在积极研究磁力梯度张量测量系统.张量技术在资源勘探,军事、环境等领域有重要应用价值,磁力梯度张量具有良好的数学性质,受磁化方向影响小,其特征根和不变量能更好地反演场源参数(方位、磁矩等)并对场源进行定位、追踪;当前磁力梯度张量测量系统开发技术领先的主要有德国的LTS-SQUID全张量磁力梯度测量系统,美国的HTS-SQUID全张量磁力梯度测量系统及澳大利亚的GETMAG磁力梯度张量测量系统;目前,磁力梯度张量技术已广泛应用于军事方面的场源实时定位跟踪、环境方面的UXO及其他铁磁性物质的探测、资源勘探方面的场源细微结构走向的识别等.这些应用均取得了比以前磁力标量测量更好的效果,磁力梯度张量技术正成为磁力勘探中一个新热点.