大地电磁二维反演方法对比研究

由反演方程出发, 从构造目标函数和方程求解方面, 比较了国际上通用的OCCAM (奥可姆法)、RRI(快速松弛法)和REBOCC(简化基奥可姆法), 并由两个合成模型分析比较了OCCAM、RRI和REBOCC的反演结果。试验表明, REBOCC是继RRI之后又一种较快的反演方法, 可为电法勘探资料处理提供新的途径。而在RRI和REBOCC反演时, 网格的划分对结果很有影响, 这是值得注意的地方。     

大地电磁三维模型二维反演计算数值模拟分析

设计了多个1D/3D、2D/3D模型进行数值模拟分析,从模型三维响应和二维响应的差异大小和反演结果对比两个方面,分析了利用二维反演解释方法来逼近解释三维地质模型的适用性问题.分析结果表明:在异常体沿走向长度逐渐缩短的过程中,模型的三维特性逐渐增强,采用TM极化模式的二维反演结果基本保持不变,TE极化模式的二维反演结果逐渐产生畸变,表明TM极化模式对模型二维性的要求远远低于TE极化模式,TE/TM联合模式二维反演效果通常介于前两者之间,有时优于TM极化模式的二维反演结果.综合得出:一般条件下采用TM极化模式进行二维反演通常可以较好地重建原始模型,TE/TM联合二维反演结果在与TM极化模式反演结果整体电性特征相似的情况下,其对模型电阻率值的反演优于TM极化模式.     

大地电磁三维正、反演多核并行计算的设计与实现

首先以频点为并行粒度,完成了MT三维正演并行计算,然后将该算法引入共轭梯度法MT三维反演过程中的正演求数据的残差、反演方程右端项的求取、共轭梯度求解模型增量这三个计算环节中,使得MT三维反演中的主要计算量实现并行化。对编制的MT三维正、反演并行计算程序,在多核工作站上通过理论地电模型进行了正演试算和反演验证,并在串行和并行两种计算方式下进行了计算效率对比。     

基于二维小波分解的MT二维反演方法

对于大地电磁反演,期望得到快速稳定的反演结果并且能够反映清晰的、未发生畸变的地质界面.为了解决这一问题,提出了基于二维小波分解的MT二维反演技术,对小波分解得到的背景场采用光滑反演,细节部分采用聚焦反演.通过模型试验,证明了该方法的有效性,同时对某区的实际资料进行了处理,表明了该方法的适用性和效果.     

二维直流电阻率测深曲线的快速反演

本文采用作者提出的一维直流电阻率测深的直接反演公式,结合二维正演和渐近迭代反演,推出了一种二维直流电阻率测深的快速反演方法,经实际应用,效果很好。     

二维最平模型的大地电磁快速反演

在已有原理的基础上，本文给出了一种新的大地电磁二维快速反演方法，该方法在合理的模型网格下，求模型的纵向和横向一阶偏导数平方最小，反演得到最平滑模型，有效地消除了二维近似反演中易出现的多构造和数据过拟合现象。同时，引入总体控制函数以及用牛顿单变量寻根法求拉格朗日因子，使反演快速、稳定地收敛。理论模型试算表明，该方法比近来发展的同类反演方法效果更好，另外，野外资料的反演也取得了比较满意的结果。     

二维大地电磁主轴各向异性理论模型反演

系统阐述了广泛认可的二维有限差分正演算法理论,再考虑一种特殊情况,将任意各向异性情况的电导率简化为只有对角线的主轴电导率,得到电场E x与磁场H x解耦的方程组,并利用TE模式只与σxx有关、TM模式只与σyy和σzz有关的特点,使用最小二乘法将TM模式单独反演计算.在y轴方向上,反演结果较为准确地还原了各向异性异常体...     

二维大地电磁测深交互式正、反演系统的实现及其应用

目前，大地电磁测深的资料处理与正、反演软件都是FORTRAN语言编写的，由于FORTRAN语言本身的局限性，使得这个软件存在很多的缺陷，但是因为用FORTRAN语言编写的算法已经比较成熟，将它全部用其他语言移植也比较费时费力，为了避免资料的浪费，提高大地电磁测深的资料处理与交互式系统的开发效率，并且更加完善其功能，在开发大地电磁测深二维交互式正反演系统时，对大地电磁测深中的计算部分仍用现有的FORTRAN程序，对有关的界面与图形诉开发部分用VC＋＋语言来编写，以增强和体现其交互式的功能。     

大地电磁交错采样有限差分二维正反演研究

交错采样网格能自动保证电磁场分布遵守能量守恒定律.本文基于交错采样网格,推导了大地电磁二维有限差分正演过程,实现了二维正演程序;通过与一维解析解对比,验证了算法的正确性且具有较高的计算精度.随后利用有限内存拟牛顿最优化算法,实现了交错采样有限差分二维反演;通过理论模型反演,验证了反演算法的稳定性,揭示有限内存拟牛顿反演...     

3—D结构上大地电磁数据的2—D反演

大地电磁法及其发展－音频大地电磁法与可控源音频大地电磁法,已广泛应用于矿产,石油及地热资源勘探中。尽管所测量的结构是三维的,但通常所应用的仅是二维或一维解释。在本项工作中,我们探讨在三维结构以大地电磁合成数据的三维反演适用性。     

隧道勘探AMT数据二维非线性共轭梯度反演的关键参数探讨

研究了二维非线性共轭梯度反演对于铁路隧道音频大地电磁(AMT)勘探的适应性。通过模型反演实验,确定控制反演进程的关键参数选取方法,以便于在不损失分辨率的前提下避免假异常。实验结果表明,在类似的地电条件下:①采用TE+TM模式联合反演;②使用浅部细分网格以更好地拟合地形;③不使用1000 Hz以上易受干扰的数据;④使用较小的正则化因子;⑤选用中、浅层电阻率的均匀空间作为初始模型;以上这些手段能提升反演结果的准确性,更适应铁路隧道勘探解释需要。     

基于积分方程法的大地电磁三维反演

采用积分方程法计算均匀半空间中三维异常体的大地电磁响应,然后利用阻尼最小二乘法反演得到地下三维异常体电阻率分布。在计算灵敏度矩阵时,将灵敏度矩阵分为线性项和体现反演过程非线性的偏微分项进行求解,提高了计算精度。理论模型反演结果表明,反演较准确,对初值依赖性小,且只针对异常体剖分单元进行反演,反演效率较高。     

AMT 与重力方法在云南芦子园地区隐伏岩体勘查中的应用

云南镇康芦子园铅锌铁矿床位于西南三江保山—镇康成矿带南段,地质构造复杂,多期次构造岩浆活动发育,成矿地质条件优越。经矿区重力、航磁及地质等综合资料分析,认为芦子园地区存在隐伏酸性岩体。为查明隐伏岩体的分布特征、起伏形态及埋深,本次研究使用了大地电磁法(AMT)和重力三维反演方法。通过重力三维反演图可以看出芦子园地区隐伏岩体的分布情况及其形态;通过 AMT 二维反演反映出深部地质构造及隐伏岩体形态及埋深。结合地质资料,综合研究了岩体与地表、近地表的铁铅锌矿化关系,为深部找矿指出了方向,进一步指导勘查区的深部找矿工作。     

Gravity three-dimensional (3D) inversion and deep ore prospecting potential in Qinglong-Dachang ore concentration area in Guizhou Province

Qinglong-Dacalhang ore concentration area is one of the important antimony deposit areas in Guizhou Province, and the fault structures and magnetic activities have great influence on the antimony mineralization. Based on gravity data, geology, mineral and geochemical data, the authors analyzed the fault structures and 3D morphology of granite body synthetically, by processing and inverting the gravity data in this paper. Combined with the condition the fault structures, shape of the rock body and geology, mineral and Sb-Au element anomalies, the authors also deduced that the deep faults and shallow faults provided a migration pathway for the magmatic hydrothermal fluids and controlled the top surface of the rock body. The limestone of Maokou Formation, Emeishan Basalt and fault structures were well developed in Dachang-Bihen area of the clamping area between fault F8 and F11, along with fault F11. The Sb-Au element anomalies were high, with large scale, which were a favorable region for deep ore prospecting. This research would provide the geophysical basis for deep ore prospecting.     

贵州省晴隆大厂矿集区重力三维反演及深部找矿潜力研究

贵州省晴隆大厂矿集区为锑矿产重要资源地之一,研究认为矿集区锑矿成矿与断裂及岩浆活动关系密切。研究以重力资料为主,结合地质、矿产及地球化学资料,对重力数据进行相关处理分析及反演,提取断裂信息,推断花岗岩体三维空间形态; 综合分析断裂、岩体形态与地质、矿产及Sb-Au元素异常关系,推断认为深大断裂与浅部断裂为岩浆热液提供运移通道,并控制岩体顶面形态; 在断裂F8与断裂F11所夹持区域内的大厂—碧痕一带以及沿断裂F11一带,茅口组灰岩、峨眉山玄武岩组和断裂均发育,成矿元素组合Sb-Au异常强度高、规模大,是深部找矿有利区域。这一研究成果为深部勘查提供地球物理依据。     

邻近算法在一维大地电磁反演中的应用

总结了大地电磁法( MT)中常用的各种反演算法,并指出其局限性。对邻近算法( NA)加以概述,并将其引入MT反演中。对一维MT合成数据进行反演分析,得到的最大似然模型十分接近理论模型。虽然NA与遗传算法( GA)抗陷入局部极小值的能力大体相等,但NA算法生成的采样点分布密度与误差函数大体一致,因此NA更有利于应用基于积分的参数估值方法。本研究表明,NA收敛速度比GA更快。这说明在一维MT反演中,NA算法比GA算法更具优势。     

河南尉氏县西部地质地球物理综合解译及地热资源远景区预测

尉氏县地热资源开发尚处于起步阶段,为适应大规模地热资源开发需求,当前急需探明该区地热资源赋存情况。研究区位于太康隆起次级构造单元中部鼻状构造带及尉氏—薛店次凹带结合部位,本文通过尉氏县城西部所采集的220个大地电磁测深点的二维及三维反演工作,结合二维反射地震剖面,分析了研究区地层、断裂展布构造,并对地热资源远景区进行了预测。维性分析结果表明研究区主构造走向为北西向,二维及三维大地电磁测深反演结果表明研究区4 km以浅地层由上到下可分为四层：新近系—第四系、三叠系、石炭系—二叠系、寒武系—奥陶系;综合二维反射地震及大地电磁测深资料,剖面位置处可识别出三条正断层。选择断裂带周边或穿过断裂带钻井,对水量有一定保证。     

重磁2.5D/3D互相约束反演技术在三维地质填图中的应用研究

三维地质填图为我国启动的新一轮地质调查项目,为提高重磁资料在三维地质填图中的应用效果,笔者提出重磁资料2.5D/3D相互约束重磁反演技术方案:利用重磁资料2.5D剖面反演结果、3D物性反演结果作为彼此反演约束条件,并通过了理论模型试验。试验结果表明,该技术方案使反演结果中物性参数、空间位置更接近理论模型体。通过对本溪—临江地区思山岭铁矿磁异常及酸性岩体重力异常进行反演实践——估算磁异常铁矿资源量、研究酸性侵入岩深部展布形态的效果良好,可为大面积三维填图提供有效途径。