大地电磁测深技术发展及在油气勘探的应用

文章在简要介绍大地电磁测深法方法原理的基础上,对采集系统、二维三维采集方法、处理解释系统及发展方向进行了评述,结合在油气勘探中的实例,对如何正确应用大地电磁测深法方法技术进行了分析.     

大地电磁测深在陇川盆地石油勘探中的应用效果

本文介绍了在陇川盆地开展大地电磁测深的情况和取得的地质效果。为了加速石油勘探步伐，尽快确定盆地的构造格架、盖层的埋藏深度、坳陷部位，从而划分盆地内的构造单元，指出找油气远景块段，该方法具有独到的功效。在一定程度上，它可以代替前期油气勘探中的某些物探方法。     

音频大地电磁在某隧道断裂探测中的应用

运用音频大地电磁测深（AMT）对某隧道断裂发育带进行了探查,结果表明：状元碑一马道断裂（F2）呈上缓下陡形状,钻探最后也验证了该结论。根据该结论对原先的地质分析进行了调整。实践表明音频大地电磁测深用于探测断裂是可行的、有效的。     

大地电磁测深相位数据的研究和应用

MT资料处理方法近年来得到了较快发展;各种二维反演、偏移成像技术也有了新的进步。在大地电磁测深资料处理中,长期以来使用视电阻率和相位作为解释参数,但是视电阻率和相位均存在一定的局限性。该文从理论上研究了相位微分的性质,通过模型说明了相位微分的算法:先将获得的相位数据求导,得到相位微分曲线,用比较法得到曲线的极值点,通过极值点对应的周期确定主要导电层的深度和电阻率。利用相位微分能在较小的周期内得到较大的勘探深度。使用该方法对一维和二维模型进行的实验是可行的,对实际资料进行的处理结果也是令人满意的, 从而说明该方法是有效的。     

大地电磁测深法在深部矿产资源调查中的应用

在临汾磁铁矿资源调查中,应用大地电磁测深法,结合已知钻孔标定、控矿环境分析以及反演断面电性等值线特征和目标层位的错动,圈定了1 400 m深度磁铁矿体的顶、底板界面和控矿断裂构造的位置。验证结果表明推断的顶、底板深度与实际深度误差分别为3.8%和0.5%,是频域电磁法在深部矿产资源勘查中应用于直接找矿比较成功的实例。表明探测深度大、对高导层(体)反映敏感的大地电磁测深法在深部及隐伏矿勘查中也是行之有效的。     

大地电磁测深三维反演系统及应用

大地电磁测深是基于电磁感应原理,在地表采集正交的电、磁场来研究地壳乃至上地幔电性结构的地球物理方法,后期衍生出采集高频天然场信号的音频大地电磁测深和采集人工源信号的可控源大地电磁法。此类方法在深部构造研究、矿产资源勘查、油气资源探测等多领域得到了广泛应用。近几年来,虽然其野外工作趋近三维勘探水平,但其采集数据的处理和三维反演研究仍然存在不足,限制了地质解释的准确度和效率。针对这些问题,我们开发了大地电磁测深的三维反演软件系统,系统主要分为静位移校正、三维反演的初始模型构建和三维反演3个模块,有效地解决了数据处理中的静位移问题和数据解释中的三维反演问题,并且其中涉及的很多算法改进了现有技术,在计算精度、计算效率和成本节约方面有很大优势,具有良好的应用前景。     

大地电磁测深在南鄱阳盆地页岩气勘探中的应用

为了解江西南鄱阳盆地区域深部构造特征,以及乐平组、小江边组、安源组等主要页岩气层系泥页岩空间展布、岩性等特征,开展了4条大地电磁测深剖面资料的处理和定性、定量分析.通过对大地电磁测深资料的断面视电阻率、阻抗相位分析及二维连续介质反演,结合研究区的地质和地球物理特征,基本查明了剖面上主要断裂的位置、性质及发育特征,大致圈...     

大地电磁测深在下扬子及邻区的应用

全面分析、对比了下扬子及邻区电性层与电性特征。下扬子盆地与周边构造单元的边界及接触关系的研究表明,下扬子盆地基本上为东西对冲结构,东与西均以推覆带形式相接触。建立了下扬子地区岩石圈的层块结构,其特点是各层系间在横向上为隆(薄块)坳(厚块)相间,纵向上为隆坳交替。发现了四条岩石圈级深大断裂,特别是大别—舟山断裂与滨海—桐庐隐伏深断裂是近期研究所得。首次编制出海相中—古生界残留厚度图,并发现了变质岩推覆带下海相中—古生界新领域及火山岩覆盖下海相中—古生界新领域,这些成果为下扬子地区寻找海相油气藏开辟了新的方向。     

采用生物遗传算法的大地电磁测深资料反演

本文用遗传算法（ＧＡ）进行大地电磁测深（ＭＴ）一维模型的反演。本反演方法无需初值，不用求导数，受噪声影响小，能有效克服反演中出现的局部极值，并能给出一组解     

EH-4电磁测深法在铀矿区断裂构造勘查中的应用

简要介绍了EH-4电磁测深法的原理和工作方法。湖南大旗鼓地区勘查断裂构造的应用实例,说明它是一种有效的物探方法。     

滇西北大地构造单元的划分与特征

从鉴别陆块(地块)、结合带边界断裂入手,将滇西北大地构造划分为10个二级单元。根据地质体属性及重要断裂,在二级单元内划分出25个三级大地构造单元。结合西藏、滇西南部地区资料,归并为3个一级大地构造单元。二级大地构造单元自西向东为:独龙江弧盆系、丙中洛地块、莫得结合带、崇山地块、澜沧江火山弧、兰坪地块、云岭陆缘弧、金沙江结合带、香格里拉地块、甘孜-理塘弧盆系。分界断裂自西向东为:高黎贡山断裂、棒当断裂、福贡断裂、碧罗雪山断裂、吉岔断裂、德钦-雪龙山断裂、羊拉-东竹林断裂、金沙江断裂、香格里拉断裂、三江口断裂。该划分方案较为全面地反映了滇西北区域地质调查和科学研究的新进展,对前人划分方案进行了有依据的修改调整,二级、三级大地构造单元的划分尺度统一,厘定了各级大地构造单元的边界断裂。     

混合遗传算法在大地电磁一维反演中的应用

遗传算法是近些年来产生和发展的一种模拟生物进化过程的自适应启发式全局优化的搜索算法。它不完全依赖于初始猜测,且具有全局收敛的特点,可以被用来解决各种复杂的实际问题,如工程优化设计,人工智能和决策系统,以及地球物理反演等。尽管遗传算法是一种效率很高的全局优化算法,但许多仿真结果表明,它具有计算时间长,局部搜索能力弱的缺点。而共轭梯度法属于非启发式全局优化搜索方法,收敛速度快,但容易陷入局部极值,且严重依赖初始猜测。根据遗传算法和共轭梯度法的特点,这里提出了一种混合遗传算法,用来进行地球物理反演。该算法既具有遗传算法的全局收敛性,又有共轭梯度法的快速收敛性,经实际应用,取得了良好的效果。     

音频大地电磁法在深部隐伏锰矿找矿中的应用——以贵州松桃普觉锰矿为例

普觉锰矿是黔东地区典型的南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿床。区内一系列后期构造对早期形成的沉积型锰矿的埋藏和保存具有重要影响,深部构造格架及其与含锰岩系之间关系的勘查分析对区内找矿预测和深部锰矿勘查十分关键。为了查明普觉锰矿区成矿地质体和断裂构造的空间分布及其相互关系,采用音频大地电磁法（简称AMT）对区内地下电性结构特征和构造格架进行研究。在物性分析的基础上,构建了与测区地电结构大致相似的构造理论模型,通过开展不同模式的理论模型反演计算,优选出了适宜于研究区的Occam-TE一维反演为初始模型的非线性共轭梯度TM模式二维反演方法。运用上述反演方法对区内实测数据进行反演,识别了区内构造格架和含锰岩系的空间展布特征及二者的接触关系,查明了断层F0在深部未对含锰岩系造成破坏。应用研究结果表明,AMT对指导普觉锰矿区及毗邻地区开展深部找矿预测意义重大。     

甘肃内蒙古北山地区构造单元划分

北山地区构造单元归属历来为众多地质学家所关注。笔者结合区内的地质实际,拟定出一、二、三级构造单元划分和命名的一般原则;运用板块构造观点和多旋回开合构造理论,将本区共划分出3个一级构造单元,8个二级构造单元和26个三级构造单元;阐述了各构造单元主要地质特征。认为本区先后存在红柳河—牛圈子—洗肠井(早古生代)和红石山—百合山—蓬勃山(晚古生代)两条缝合带,后者是哈萨克斯坦与塔里木板块的最终缝合带     

数字地质调查中多源地学数据在造山带构造单元划分和大地构造演化研究方面的应用——以青海民和地区为例

多源地学数据包括遥感、地球化学和地球物理数据,介绍了利用多源地学数据进行造山带构造单元划分的方法。遥感数据在确定区域构造边界及活动断层方面的应用非常广泛,遥感影像在解译线形构造即断层方面有非常明显的效果,可以根据不同构造单元的影像差异,区分不同的地质体、线性构造及活动断层,同时用遥感数据叠加三维地形数据分析线性构造可以更加直观地解译线性构造。地球化学数据在确定大的构造边界方面具有一定的指示意义,可以根据水系沉积物的地球化学特点,运用因子分析方法确定大的构造边界。地球物理数据提供的是地质体及构造边界在深部的延伸情况,可以为研究断裂的运动学和动力学特征提供证据。     

福建省大地构造单元划分及基本特征

以地层划分、对比、沉积岩建造、火山岩建造、侵入岩浆活动和变质变形等地质记录为基础,以板块理论为指导,对福建省大地构造单元进行了重新认识和划分。将福建省区划分为华夏地块( Ⅴ --3) 、东南沿海岩浆弧( Ⅴ--4) 和闽中结合带( Ⅴ--7) 等3 个Ⅱ级构造单元,武夷古弧盆系( Ⅴ--3-- 1) 、南平-宁化( 夭折) 裂谷( Ⅴ--3--2) 、闽西南陆表海盆地( Ⅴ--3--3) 、闽东沿海岩浆弧( Ⅴ--4--1) 和松溪-尤溪蛇绿混杂岩( Ⅴ--7--1) 等5 个Ⅲ级单元,以及建宁古弧后盆地( Ⅴ--3--1--1) 等18 个Ⅳ 级构造单元。     

论新疆吐哈盆地的两种构造单元体系

重点研究了吐哈盆地构造单元的类型、构造属性及其与构造反转之间的关系等相关问题。吐哈盆地的构造单元可归为2种不同类型的体系：坳陷/隆起-凹陷/凸起类型的体系和构造带类型的体系。前者为沉积构造单元,具有同沉积构造的属性,可代表盆地形成时期的伸展性结构与构造;后者则为变形构造单元,具有“后生或次生”构造的属性,反映或代表了后期的构造反转。吐哈盆地“东西分块”应是同沉积期构造格局的表象,“南北分带”则主要是后期挤压与构造反转的结果。由此也进一步证明,吐哈原型盆地属伸展性盆地,后期则因挤压改造而发生了构造反转。前述各种特征则可能是此类构造反转盆地所具有的特殊的地质构造现象。     

Application of the telluric and magnetotelluric methods in selection of sites for nuclear plants

The paper deals with the application of the telluric method and of magnetotelluric soundings including experimental and model data on the localization of tectonic disturbances in connection with the selection of appropriate sites for nuclear plants.     

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。     

论新疆吐哈盆地的两种构造单元体系

重点研究了吐哈盆地构造单元的类型、构造属性及其与构造反转之间的关系等相关问题。吐哈盆地的构造单元可归为2种不同类型的体系：坳陷/隆起-凹陷/凸起类型的体系和构造带类型的体系。前者为沉积构造单元,具有同沉积构造的属性,可代表盆地形成时期的伸展性结构与构造;后者则为变形构造单元,具有“后生或次生”构造的属性,反映或代表了后期的构造反转。吐哈盆地“东西分块”应是同沉积期构造格局的表象,“南北分带”则主要是后期挤压与构造反转的结果。由此也进一步证明,吐哈原型盆地属伸展性盆地,后期则因挤压改造而发生了构造反转。前述各种特征则可能是此类构造反转盆地所具有的特殊的地质构造现象。