东欧和中东岩石圈磁化率异常

一般的根据航磁异常来反演地壳磁化率差的反演方法是假设在整个所考虑的区域上核场是常数的,然而这个假设在具有几千公里伸范围的区域上是不成立的。本文研究了一种反演技术,它考虑了核场的变化,这既包括方向上的变化也包括强度上的变化。该技术也考虑了岩石圈内磁层的表面起伏。将该技术应用于东欧和中东的标量磁异常图卫星测量上,结果所得到的磁化率差图反映了该地区的主要构造特征。规模很小的前寒武地盾表现出高磁化率。阿尔卑斯—喜马拉雅造山带具有明显的磁特征。碰撞带是低磁化率区,而造山带内的大陆板块具有高磁化率。著名的库尔斯克含铁建造具有强磁化率高的特征。磁卫星已经在两个不同的地方时—黎明和黄昏测量了地球的磁场,得到两份独立的磁异常图。标量磁异常图是以这两份图的共有特征为基础绘制的。并且研究出了一种根据这两份图的相关频谱来选择那些共有特征的协方差技术。     

电磁感应式电导率传感器多参数性能研究

电磁感应式电导率传感器(Type Inductive Conductivity Sensor,TICS)自身探测结构的不外露,可以避免磁芯线圈的腐蚀,提高海水电导率探测的稳定性。但是感应式电导率传感器磁芯的相对磁导率不仅受到外界温度和压力的影响,其随工作频率的增加也会有很大的衰减,导致输出信号过小,分辨率降低。本文首先对感应式探头的物理结构参数、输入信号参数进行理论分析,根据理论分析的结构参数,定制了感应式探头,最后经过实验论证,得出了探头结构参数、工作信号参数的选择依据,可以更好地提高输出信号的准确度与分辨率。     

导电导磁层状介质上的固定翼航空瞬变电磁响应

基于电磁理论,导出了含介电参数、电导率参数和磁导率参数的导电导磁层状大地条件下的固定翼航空瞬变电磁响应的计算公式.编制了计算机程序,并对理论模型进行正演计算,根据计算结果分析了模型的介电常数、电阻率和磁导率参数、飞行高度参数对响应的影响.理论模型的计算结果显示当其它条件相同时,介质电阻率越小或磁导率越大,则航空电磁响应...     

磁性层状介质的CSAMT电场分量响应特征

在传统的勘探电磁学理论中,往往把岩层磁导率近似看成空气中的磁导率,从而得到简化后的电磁场响应式,主要用于指导非磁性介质情况下的电磁探测.本文开展了磁性介质的电磁响应理论、数值模拟和特征分析等研究,以便实现对磁性矿体的电磁精细探测.首先推导出磁性层情况下的电磁响应表达式;然后,计算了几种典型磁性介质地质断面的响应曲线,并对其响应特征进行了分析;研究结果表明:当磁性层位于地表时,当表层相对磁导率μr1.2,磁性层对电磁测深曲线具体明显的影响;当岩层为中间层时,只要μr1.2,对H型、A型曲线中段会有影响.对H型曲线,主要表现在使极小值处的曲线抬高、变宽,以致使曲线形态发生变化;当磁性层处于最后一层时,不论岩层的磁导率是多少,对各类二、三层曲线来讲,不会影响曲线的形态,只是使渐近线前第一个极值点的位置右移,极值点至渐近线之间的线段变得较为陡峭.     

基于磁通负反馈结构的高灵敏度感应式磁场传感器研制

感应式磁场传感器广泛应用于地球物理电磁勘探仪器,但也是阻碍我国地球物理电磁勘探仪器装备研发和推广应用的瓶颈技术.在我国SinoProbe计划中"地面电磁探测(SEP)系统"项目支持下,我们研制出用于大地电磁测深(the Magnetotellurics MT)方法的高灵敏度磁场传感器.研制过程中,采用磁通负反馈技术,增强传感器系统工作稳定性;采用斩波稳零放大电路技术,有效降低低频1/f噪声对传感器灵敏度的影响;采用高磁导率合金材料,增加磁场传感器的灵敏度.最终,MT磁场传感器工作频率范围为1 m√HZ ~1 k√HZ ,噪声水平0.1 √HZ 时为1.5 pT/√HZ ;1 √HZ 时为0.15 pT/√HZ ;10 √HZ 时为0.03 pT/√HZ ;长度96 cm,重量≤6 kg.理论和测试结果表明:与同类产品比较,本文研制的感应式磁场传感器在≥10 √HZ 时,平均噪声水平从150 fT/√HZ ,下降至30 fT/√HZ ,噪声水平更优,测量精度更高,能够更好地满足MT方法的需求.     

时间域航空电磁电阻率和磁导率全时反演

为了减小时间域航空电磁法在强磁性地区应用时产生的磁极化电流对反演的影响,提出了一种在雅可比矩阵中加入磁导率偏导数,将电阻率、磁导率和层厚进行全时同步反演的方法。将磁性均匀半空间模型、单个磁性模型和多个磁性层模型的时间域响应添加高斯噪声作为模拟数据进行全时反演,得到的模型与理论模型拟合较好,拟合误差均在3%以下,验证了本文算法的有效性,说明在强磁性地区本文提出的算法能有效解决地下介质的电性分布。     

用于MT方法的超小型感应式磁场传感器

感应式磁场传感器广泛应用于地球物理电磁勘探仪器,受物理原理制约,该类磁传感器的噪声水平与其长度和体积约成正比,典型用于大地电磁测深方法(Magnetotellurics MT)的感应式磁场传感器长度约为1.0~1.4 m,重量在6~10kg.本文采用一种磁通聚集器技术,突破了传统感应式磁场传感器的设计瓶颈,能大幅度降低传感器的长度,本文设计的用于MT方法的超小型感应式磁场传感器长度230 mm,直径110 mm,重量6 kg,长度约为传统MT磁场传感器的20%,工作频率范围为1 mHz~1 kHz,噪声水平0.1 Hz为5pT//Hz,1 Hz为0.5 pT/(Hz)~(1/2),10~100 Hz为0.1 pT/(Hz)~(1/2);野外实验表明:单轴可用于MT测量中垂直方向测量,可极大地提高施工效率;如将集成为三方向的矢量磁场传感器,总体积不超过23 cm×23 cm×23 cm,重量小于21 kg,可放置在标准17英寸的深海浮球内,实现海洋MT、CSEM方法测量,将有效降低整个海洋电磁仪器的体积和成本,具有广阔的应用前景.