对廖家湾地球物理异常的新认识

为查明黄沙坪-廖家湾矿集区深部地球物理异常与成矿的关系,以及地下精细结构,本文采用人工地震、AMT、高精度磁测、综合物性研究等探测技术,结合该区的地质资料和前人的物性成果,通过磁、电、震联合反演,探讨了廖家湾成矿地球物理异常的深部地质成因;采用深、浅不同深度的地震反演速度剖面所提供的相对精细、精确的地下介质几何结构与速度变化特征,约束磁性与电性异常的解释,获得了较好的磁-震、电-震的一致性.研究表明:高磁性的矽卡岩与地面和航空磁异常密切相关,成矿地球物理异常与区内多金属矿(化)关系密切,是由深部隐伏钨锡矿(化)矽卡岩体引起.     

四川盆地及其西部边缘震区基底磁性界面与地震的研究

在对四川盆地及其西部边缘震区航磁资料进行分析研究的基础上，依据频率域磁性单界面反演方法对航磁异常进行了数据处理，求取了基底磁性界面的定量埋深，结合区域构造特征，地热分布及板块运动对地震的孕育环境进行了综合研究和讨论。     

南海磁场特征研究

建立客观的磁力ΔT异常,获得可信的磁力ΔZ_⊥异常、居里面成果, 在此基础上开展综合地质地球物理研究,对于解决南海资源等相关的地质、地球物理问题意义重大.本文汇集我国历年在南海取得的磁力实测资料,重新处理、校正、整合,特别是追溯南海周边的国际地磁台的日变资料进行日变改正,形成的南海磁力ΔT异常,其资料品质得到了极大提高.采用全磁纬变倾角化极技术,获得磁力ΔZ_⊥异常,其与实测证实的磁性海山、海岛有非常好的匹配关系,建立起可以直接用于反演处理解释的南海磁力ΔZ_⊥异常.选择磁力ΔZ_⊥异常的小波多尺度分解四阶逼近,采用单一磁性界面反演技术进行深度反演,获得居里面又称磁性底界面.建立了认识、解释南海的磁场基础体系,证实了南海基性岩浆岩分布区与磁力ΔZ_⊥异常的正磁异常高密切相关,区域性的磁力ΔZ_⊥异常负磁异常区可能与居里面深度相关.     

磁异常ΔT三维相关成像

本文将重力和重力梯度数据三维相关成像方法推广到磁力勘探领域,推导并建立了磁异常ΔT的三维相关成像方法,同时提出了基于熵滤波分离异常的三维相关成像算法来提高成像分辨率.组合模型磁异常ΔT数据和实际磁测资料试验分析表明,本文方法能成像出地下地质体的空间赋存状态和等效磁性分布,具有良好的横向和纵向分辨率.     

磁异常△T三维相关成像

本文将重力和重力梯度数据三维相关成像方法推广到磁力勘探领域,推导并建立了磁异常△T的三维相关成像方法,同时提出了基于熵滤波分离异常的三维相关成像算法来提高成像分辨率.组合模型磁异常△T数据和实际磁测资料试验分析表明,本文方法能成像出地下地质体的空间赋存状态和等效磁性分布,具有良好的横向和纵向分辨率.     

地面高精度磁测和电磁测深在矿产调查中的应用

武定地区的各地层与矿体具有明显的磁性和电性差异,为了查明矿区内的控矿构造及外围矿致异常,开展了11万高精度磁法测量和大地电磁测量工作.对获取ΔT磁测数据进行化极和延拓等处理;对化极成果和不同延拓高度的成果综合对比分析,圈定了5个磁异常体和3条断裂,确定3号磁异常为有利矿致异常.在3号磁异常处开展大地电磁测深工作,查明断裂构造的产状、延伸,并对地层进行详细的分层.结合地质资料、电磁测深的成果资料,建立地质一地球物理模型,用RGIS2010软件对磁测剖面数据进行2.5D的人机联合反演,拟合出矿体的形态特征,得出异常体的相对深度、宽度和厚度,为地质找矿提供了有利的地球物理依据.     

遗传算法在井地磁测反演中的应用

井地磁测可以提供井及周围一定空间范围内磁性地质体空间分布和空间磁场变化等资料,是勘探磁铁矿床和含磁性矿物多金属矿床的一种有效的井中物探方法。以板状体模型为研究对象,利用非线性遗传算法,对井地单层和多层板状体进行反演试验,不同模型试算结果表明:利用遗传算法反演井中磁测资料是可行的,而且反演结果较稳定,收敛速度较快。     

西秦岭国安寺—白杨沟地区高精度磁测异常特征及找矿远景分析

研究区位于西秦岭东段的凤太矿集区内.在系统搜集和研究陕西凤太地区前人地质资料成果的基础上,结合本次1/5万地面高精度磁法测量资料,以金、铅锌矿为主要目标,整体评价研究区矿产资源潜力.研究区地面高精度磁测结果表明:该区自西向东可分为西部正磁异常区、中部平静磁异常区和东部负磁异常区,弱磁异常与区内广泛分布的沉积地层有关,"西高东低"的磁场变化特征与磁性基底的起伏形态有关.共圈定17处磁异常,磁异常按从西到东、由北往南的顺序依次进行编号,分别为M1、M2……M17,这些磁异常有的与磁性基底有关,有的属于隐伏磁性体,有的与磁黄铁矿化蚀变有关,其中磁黄铁矿化蚀变间接对寻找区内八卦庙式金矿具有指示意义.通过对全区磁异常特征的研究并结合相关地质资料,划分成矿远景区两处,为以后找矿提供思路分析,可作为寻找铅锌金-多金属矿的远景区.     

基于拟大地电磁二维反演技术的磁源瞬变电磁实测资料处理

介绍了磁源瞬变电磁法(TEM)拟大地电磁法(MT)二维反演技术,总结出一套基于拟MT二维反演技术的磁源TEM实测资料处理流程,并对其关键流程进行了较为详细的介绍.对陕西某矿区磁源TEM实测资料进行拟MT二维反演,结果表明:反演结果对异常刻画的更加细致,反映出了近地表的低阻异常,深部的低阻异常范围也更加集中,优于视电阻率拟断面图结果;根据15、17和19线TE和TM联合反演的结果,推断了两条断裂F和F_1~2,F_1~2断裂与已知地层岩性分界面处的断裂相吻合,据此划分了勘探区的地层分布;结合矿区岩矿石电性特征、成矿构造特征和化探异常范围,推断反演结果中的低阻异常可能与成矿相关,为下一步地质下钻提供了物探依据.文章利用拟MT二维反演方法实现了磁源TEM实测数据二维反演解释,并取得了较好的地质效果,得出磁源TEM拟MT二维反演技术可在实际资料处理中予以推广使用的结论.     

三维井地磁测联合约束反演

井中磁测在铁矿等磁性金属矿床勘查中具有举足轻重的作用.针对磁性金属矿床深部资源勘查中存在的有效信号弱、矿体形态复杂等技术难题,本文利用井中三分量磁测资料和地面磁测资料直接反演地下空间磁化率的分布情况,充分发挥纵、横向分辨率高的优势,通过磁化率的变化来确定矿（化）体的范围.分析了磁化率和磁场H_ax、H_ay、Z_a、ΔT各参量之间的关系,导出了磁化率反演方程;将钻孔编录、磁化率测井等结果作为约束条件构建了目标函数.以组合倾斜板状体模型为例,验证了方法的有效性,并在青海野马泉铁多金属矿区开展应用试验,试验结果与已有地质资料基本一致.该方法有效抑制了因反演数据源单一、缺乏约束条件而造成反演结果的多解性,实现了磁测资料的精细反演解释,为查明地下矿体空间位置、形态及规模,提高找矿效果,提供了一种新的解决方案.     

磁化强度矢量反演新方法及其在卡拉塔格铜多金属矿床找矿中的应用

磁异常的反演是地球物理勘探的重要手段,三维磁化率反演是磁异常定量解释中的一种重要方法.由于剩磁的存在使得磁化方向与地磁场方向产生偏差,从而影响了磁异常反演与解释的精度.本文基于磁异常模量反演和磁化强度矢量反演方法得到了一种新的磁化强度矢量反演方法.与以往的磁化强度矢量反演方法相比,该方法以磁异常模量反演得到的磁化率模型为约束,采用Lp范数正则化方法求解,提高了磁化强度矢量反演的精度和效率.本文通过模拟试验的反演计算,验证了这种磁化强度矢量反演方法的有效性.最后,将本文方法应用于新疆东天山卡拉塔格地区航磁数据的解释,获得了地下空间不同磁性差异的磁性体的空间分布特征,为进一步分析研究区隐伏矿床提供了重要信息.     

Two-step interface and velocity inversion—— Study o e of the Tangshan seismic region

ｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｒｅｃｅｎｔｔｅｎｙｅａｒｓ,ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｔｈｅ３Ｄｃｒｕｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｓｈａｖｅｂｅｅｎｐａｉｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｅｎｔｉｏｎ,ｓｔｕｄｉｅｓｏｆｒｅｌｅｖａｎｔｍｅ...     

三维多层介质重力-地震同步联合反演

联合反演是地球物理勘探的重要解释手段,能够提高模型参数的反演精度.本文在归纳和分析重力与地震资料联合反演的研究和应用现状的基础上,利用三维多层介质模型的地震走时和重力正演公式,推导了地震走时和重力异常对界面深度的雅可比矩阵,实现了三维重力-地震同步联合反演界面成像.最后进行了数值理论模型模拟和实例计算,结果表明地震走时和重力同步联合反演很好的重建了三维多层介质界面.     

An Improved Analytic Signal Technique for the Depth and Structural Index from 2D Magnetic Anomaly Data

This paper presents a new inversion method for the interpretation of 2D magnetic anomaly data, which uses the combination of the analytic signal and its total gradient to estimate the depth and the nature (structural index) of an isolated magnetic source. However, our proposed method is sensitive to noise. In order to lower the effect of noise, we apply upward continuation technique to smooth the anomaly. Tests on synthetic noise-free and noise corrupted magnetic data show that the new method can successfully estimate the depth and the nature of the causative source. The practical application of the technique is applied to measured magnetic anomaly data from Jurh area, northeast China, and the inversion results are in agreement with the inversion results from Euler deconvolution of the analytic signal.     

基于印模法的地面磁电阻率数据三维非线性共轭梯度反演

本文提出了能提高异常体分辨能力,同时得到绝对电导率的地面磁电阻率数据三维反演方法.磁电阻率响应用准直流的低频磁场代替;数值模拟由频率域电场满足的Helmholtz方程出发,采用三维交错网格有限差分法;长直导线源作为发射源,其中源的计算包含在背景场中;结合地面磁电阻率数据各分量的特点,选择y分量进行反演研究;反演采用三维非线性共轭梯度反演技术,为了提高异常体的深度分辨能力,进行迭代重构反演;用印模法对初始模型进行重构,采用的是辅模型在浅部,元模型在深部的组合方式.从合成数据和实际数据的反演结果可以得到以下的认识:(1)由频率域麦克斯韦方程组出发,低频磁场数据反演可以直接得到电导率,而不是相对电导率之比;(2)采用印模法组合初始模型,进行迭代重构反演,可以提高地面磁电阻率数据反演对异常体的分辨能力,确定埋深位置,同时不会丧失对于浅部异常体的分辨能力;(3)在结合印模法的地面磁电阻率数据三维反演中,深部异常体的分辨能力受地表不均匀导电体影响较小;(4)确定印模深度可以采用上一次重构反演结束时的模型变化量,通过相邻两次重构反演结束时的模型变化量之差来确定迭代重构是否终止.因为静磁场与重力场在数学上的相似性,本文的反演方法可以被运用到重力场等位场的地面数据的反演中.     

Interactive 3D forward modeling of total field surface and three-component borehole magnetic data for the Daye iron-ore deposit (Central China)

The ground magnetic response of deep ore bodies in the Daye iron-ore deposit is relatively weak, and sometimes concealed by the strong magnetic background of shallower sources. Apart from the low-quality ground magnetic data, another critical problem for reconstructing the deep skarn-type ore bodies is developing a versatile inversion scheme that can simultaneously resolve 3D sources with arbitrary shapes. In this case, we resort to interactive 3D forward modeling solution with the joint use of two data sets-total field surface and three-component borehole magnetic data. Joint inversion of the two data sets is expected to help resolve the ambiguity associated with either data set and greatly reduces the nonuniqueness of the magnetic inversion. Such nonuniqueness is especially severe when a 3-D distribution of magnetic susceptibility, instead of a simple body, is sought from the inversion.In this paper, we calculate the magnetic field on the surface and in the borehole caused by 3D arbitrarily-shaped bodies with the triple integral method. The complex 3D magnetic sources having arbitrary shapes are constructed with cross-sections, termination points and facets in our visualization technology. We specify, interactively and in a user-friendly environment, the outline of the sources in terms of geometric elements and their magnetic parameters. The method automatically fits the observations within a prescribed precision. If dissatisfied, the user can redefine the model parameters and proceed to a new inversion. The method's ability to interpret a complicated 3D geologic environment is demonstrated on synthetic models and real data profiles in the Daye iron-ore deposit in central China. The interactive forward modeling results in all tests demonstrate a good correlation of estimated magnetic sources with corresponding known geologic features.     

An iterative method for finding small magnetic objects in the subsurface by linear and non-linear inversion1

A method to determine the position and magnetization vector of buried objects producing a magnetic anomaly is described. The data used were collected in boreholes. Since the anomaly is due to a number of objects, a ‘stripping’ procedure is employed for finding them, and therefore the process of inversion for finding all objects causing the anomaly consists of a few inversion steps. In each inversion step, two dipoles are considered as a model which approximates an object. The position and magnetic moments of the dipoles are the unknown parameters. The initial parameters are optimized by minimization of an objective function. The optimization procedure consists of a combination of linear and non-linear inversion. The solution of the linear inversion is obtained by singular value decomposition and that of the non-linear inversion by a six-dimensional simplex method (polytope algorithm). After finding one object, its effect is subtracted (‘stripped’) from the data and a new inversion step is started with new initial models and with a reduced data set. The inversion steps for finding different objects are continued until the absolute norm of the data becomes less than some adjustable value. The data will also be inverted assuming a three-dipole model in order to find the effect of using a more complex model in the inversion. The efficiency of the method is demonstrated using synthetic and real borehole data.     

基于改进Parker-Oldenburg界面反演方法计算青海省居里面深度

居里面深度的起伏可以大致反映地壳深部温度场的分布特征,从而间接指示干热岩的赋存情况,因此研究居里面的起伏特征十分重要.本文针对经典的Parker-Oldenburg界面反演方法存在的计算不稳定、结果精度低的问题,通过公式推导,将界面反演公式与向下延拓公式进行类比,利用稳定的波数域正则-积分迭代下延法对经典的Parker...     

等效源法三维随机点位场数据处理和转换

为了实现曲面随机点位场数据的曲面延拓和转换,以磁异常位场数据为例,采用一组磁偶极子作为等效源,置于观测面下方的一个曲面上,把观测磁异常作为这组磁偶极子所产生磁异常的边界条件,通过求解线性方程组的方法反演磁偶极子磁矩的大小,再根据反演结果正演所要计算的磁异常数据,实现了曲面随机点磁异常位场数据的向上延拓、向下延拓、求导以及化极处理.在数据量较大时,为了提高反演计算的速度,把磁异常数据和磁偶极子分成若干小块,再利用各块磁异常数据分别反演该块数据下方磁偶极子的磁矩,并通过迭代计算来逐步取得更准确的反演结果.模型试验表明,磁异常位场数据向上延拓的均方根误差小于±2nT,向下延拓和化极也可以取得较高的精度,所提出的分块处理方法提高了延拓和转换的速度,实际资料处理给出了曲面随机点航磁异常数据向下延拓和化极的一个例子.