高密度电阻率法成像

介绍在地质大学电法科研组“高密度电阻率法正、反演软件”的基础上,研制高密度电阻率法2.5维电阻率成像系统;讨论不平地形条件下高密度电阻率法2.5维电阻率成像的算法和软件,可用于九种常用电极装置观测结果的电阻率成像。对理论和实测数据的成像结果表明,该成像系统程序运行稳定,成像效果很好。     

红层区岩溶塌陷调查地球物理勘探技术应用研究

探讨了高密度电法、高精度重力法、地震反射法和主动源面波法在浅覆盖红层碎屑可溶岩塌陷地区对土洞和浅部溶洞的探测效果.通过各方法与动力触探、钻探资料的对比发现:地震反射法能评价潜在土洞的大小和埋深,在地震反射时间剖面上呈现同相轴错断、缺失的特征.不同极距的高密度联剖曲线正交点点位能评价溶洞的发育方向;反演的横波低波速段和电阻率剖面低阻圈闭区、"V"型区与溶洞的顶底板埋深吻合;在同等探测深度情况下,小点距的高密度电法具有更高的分辨率.高精度重力布格曲线上的"V"型低值区能定性评价潜在土洞和溶洞的发育.在红层塌陷区进行地球物理调查时,对土洞的探测推荐使用地震反射法和高精度重力法组合,对浅部溶洞的探测推荐使用高密度电法、主动源面波和高精度重力法组合.     

轻非水相液体污染过程的高密度电阻率成像法室内监测

为探讨高密度电阻率成像法监测多孔介质中轻非水相液体迁移过程的有效性,本文通过三维砂槽进行了非饱和带中轻非水相液体的污染试验,并利用高密度电阻率成像法进行了同步的动态监测.试验之后,将砂槽层层挖开,通过数码成像,获取了污染区域的实际范围与形状.结果表明,由高密度电阻率成像法圈定的污染区域在范围与形状上都与实际的结果比较接近,并可通过三维电阻率相对值的时间变化明显的看出轻非水相液体的污染过程.这说明利用高密度电阻率成像法对非饱和多孔介质中轻非水相液体的空间分布范围进行圈定并监测其迁移过程是完全可行的.     

河南商城汤泉池温泉电阻率成像

电阻率成像法在地热勘查中,可以客观较真实地反映断层、热储地质体的基本特征.本文阐述了地电成像的原理、方法以及汤泉池温泉地热地质条件,对4条电阻率成像剖面进行了解释及综合分析,为定井提供了依据.     

饱水和排水过程中岩石电阻率各向异性特征的电阻率成像法研究

从电阻率的角度研究岩石裂隙介质的各向异性特征是一种方便而有效的方法,但多限于空间单个点上的测量数据分析.通过在砂岩岩样上的饱水与排水实验以及同步进行的高密度电阻率成像监测,探讨了应用高密度电阻率成像法获得图像研究岩石各向异性特征的可能性,分析了饱水与排水过程中岩石电阻率在不同方向上的响应特性.结果表明,电阻率成像法在分析岩石裂隙介质的各向异性方面具有多方向成像和动态监测的优点,可以通过对不同方向上获得的电阻率图像的分析,提取出岩石沉积结构的空间分布模式,清晰地反映出岩石在饱水和排水过程中电阻率变化空间分布模式的各向异性特征.     

线源三维井地电法异常边界增强及地形校正技术

基于非结构网格有限元方法开展了三维复杂地电模型的线源井地电法的高效正演模拟研究,探讨了通过求取电场响应导数来刻画目标体边界范围、采用差异场地形校正技术来消除地形影响等措施对井地电法成像的效果和精度的影响。并通过对比与解析解,验证了本文数值解算法的有效性。模型计算结果表明：积水巷道的空间位置和走向均会引起视电阻率的显著变化,视电阻率变化率的极值准确且清晰地指示了巷道边界的位置;电位的归一化总水平导数极大地提高了井地电法对目标体复杂边界位置的识别能力;地形对井地电场分布的影响也很大,其视电阻率响应与地形形状近似呈对称关系,利用差异场技术能有效地削弱地形对井地电法高精度成像的影响。     

时间域航空电磁快速成像研究

基于电磁法理论,编写了时间域中心回线航空电磁正演算法程序,并通过查表法求取了视电阻率,时间域航空电磁的快速成像采用了经本文改进的快速一阶与二阶近似成像算法,通过四种典型地电模型对两种成像方法进行了对比,分析了两种算法在航空物探应用中的优缺点.试算结果表明,本文的两种快速成像算法均得到了比较理想的拟合效果,二阶近似成像算法对地层电阻率变化灵敏性尤为突出.     

高密度电阻率成像

介绍了高密度电阻率法的概念及该方法的工作特点，重点介绍了对阵列数据进行电阻率成像的佐迪法和2D积分法．并利用数值模拟结果及研究实例证实，两种成像方法均为可行的高密度电阻率成像方法．     

岩溶区地下溶洞综合物探探测试验研究——以福建省永安大湖盆地为例

基于隐伏岩溶区地下溶洞的发育特征对城市开发建设的影响,利用综合物探方法开展灰岩区地下溶洞探测试验研究,获得地下溶洞探测物探方法的有效性具有重要的理论意义和应用价值.通过对包括福建永安大湖盆地内两处岩溶国家地下水监测井钻孔旁在内的三条综合物探剖面选用电测深法、高密度电法和微动探测法进行试验,并与钻孔资料进行对比分析、总结各种方法的岩溶物性特征,为探测地下溶洞提供物理依据.试验结果表明:区内地下溶洞在电测深和高密度电法勘探结果上主要表现为低阻异常,在微动探测成果上表现为S波速度低速异常;视S波速度为300～850 m/s及视电阻率小于100Ω·m的半圈闭低阻异常,可作为研究区判断地下溶洞的地球物理依据.上述三种地面物探方法探测地下溶洞的有效性依次是:电测深法高密度电法微动探测法.对隐伏岩溶大范围进行地面探测时应结合测区的实际条件(如地质构造、地下水、溶洞充填物等情况)选用综合物探方法,并进行对比映证,从而揭示研究区的隐伏溶洞的分布发育规律,以此来指导岩溶区工程勘察,为钻探孔布置提供地球物理依据,减少钻探工程量和缩短探测周期.     

电阻率层析成像非线性反演

本文通过概率成像法、α中心法、遗传算法的有机结合, 实现了2-D电阻率层析成像非线性反演.首先,根据概率成像结果指示出的2-D地质异常体的相对电性和大致分布范围,合理地确定出α中心的位置与强度系数的变化范围.其次,以α中心法作为2-D地电结构的正演手段,采用遗传算法反演出各α中心的强度系数.在此基础上, 应用α中心法重新构建出地下介质电阻率的分布.通过对均匀半空间中赋存2-D地质异常体模型的反演试验, 获得了令人满意的结果.     

孔内声波CT技术在软土地区地下溶洞调查中的应用

孔内声波CT探测技术在近年来已在工程地质勘探中得到较好应用。介绍了声波法的工作原理、孔内声波CT技术系统的测量方式、数据采集和数据预处理以及CT正反演的基本方法。以无锡地区岩体内溶洞调查为实例,阐述了利用该方法探测岩溶发育程度、溶蚀现象发育情况,沿竖向各切面内孔洞空间布置。结果显示孔内声波CT对查明目标体的位置和圈定目标体的形态是有效的。证明其具有开发潜力和应用前景。     

工程VSP与地震CT联合探测方法及其在岩土工程的应用

垂直地震剖面（Vertical Seismic Profile,简称VSP）和层析成像（Computerized Tomography,简称CT）方法,不仅能够使用统一的数学方法描述（如射线理论）,并且在其勘探实践活动中完全可融为一体而成为优化技术组合下的高分辨工程物探方法.特别是在井间地震CT数据采集现场施工中,充分利用VSP和井间CT数据采集方式的兼容性和优化观测系统参数设计,几乎可以不增加野外工作费用,就能够同时获取井间地震CT数据和施测孔的逆向VSP数据体.如井中排列多点激发,地面各接收点构成多偏移距逆向VSP道集,并可组成关于孔中各炮点的变偏移距逆向VSP道集.这种高分辨技术组合在近地表大中型岩土洞室工程测试环境中更易于实现.本文简述了工程VSP与地震CT数据一体化观测系统,介绍了联合速度反演初始模型的建立与成像处理流程,给出VSP和CT联合成像方法应用于三峡大坝工程物探检测中的一个实例简介,最后得出相关结论并提出建议.     

碳酸盐岩溶洞成像要素分析与研究

碳酸盐岩油气藏储集空间以裂缝和溶洞为主,在地震剖面上主要表现为＂串珠状＂。为了研究溶洞成像规律,本文通过大量的数值模拟,分析溶洞的成像分辨率,探讨溶洞成像与上覆地层、信噪比（SNR）、覆盖次数、偏移速度和偏移方法之间的定量关系。研究认为：①无论是溶洞的纵向分辨率还是横向分辨率,均满足1/4波长调谐规律,可以将薄层机理转用至溶洞分辨率解释;②溶洞的存在会对上覆地层产生下拉效应,使溶洞在地震剖面上呈塌陷等＂非串珠状＂特征;③高覆盖和小道距（面元）可提高串珠能量,压制偏移附带的背景噪声;④叠前偏移能改善资料的SNR,提高成像精度,特别是低SNR资料;⑤偏移速度偏小,串珠边缘下拉,反之会上翘,速度偏大带来的成像质量变差的程度要大于速度偏小;⑥不同偏移方法对缝洞成像效果存在差异,对于低SNR资料,溶洞成像拟选取频率域或频波域方法。     

跨孔电磁波层析成像在岩溶三维空间分布上的应用

灰岩地区岩溶发育对城市建设有着极大的威胁,一般岩溶探测主要采用钻探勘探,很难充分反映地下岩溶发育规模与特征,而跨孔电磁波层析成像方法,能查明工区地下岩溶发育及延伸情况.对钻孔间地层进行电磁波层析成像正演,表明电磁波层析成像对岩溶勘察的准确性与可行性.结合地铁轨道交通岩溶勘察实例,应用电磁波层析成像技术反演电磁波吸收系数...     

温度对洞体应变观测的影响及排除方法研究

本研究将相关性分析的概念扩展到局域化空间,提出局域化的相关性分析（Local-CC)技 术,作为对时间序列做定量化分析的基础;还提出了一套从形变观测数据的原始数据开始,探 讨测值对干扰的响应模型,并整合使用包括傅里叶变换（FFT)平滑滤波、局域化相关性（Locl CC)分析以及线性回归（LR),到最后差分减除在内的完整干扰减除方案,以达到消除温度变 化引起的干扰信息的目的。以昆明地震台的洞体温度记录及洞体应变观测NS向分量为例,使 用傅里叶变换（FFT)滤波器原理抽出较高频率的分量作为处理对象,并使用本文提出的局域 化的相关性算法,按照应变对温度在不同时间点上不同的相关性赋予权重;然后再利用这个权 重做线性回归分析,拟合出应变对温度的响应系数,以排除洞体温度对洞体应变观测的影响。结果显示,本文提出的方案能有效地排除温度对洞体应变观测的影响。     

初至波层析成像技术在隐伏断裂探测中的应用

初至波层析成像技术是一种利用地震记录中初至波走时反演地下介质速度分布情况的地震勘探数据反演算法,其成像结果可用于分析解释覆盖层下不同岩性的分界面、陡坎、断裂构造等。本文应用该方法对宿松-枞阳断裂安庆杨桥段进行了探测,根据两条横跨断裂测线的速度剖面,并结合高密度电法结果和地质资料,可以推测出测线探测范围内基岩埋深在25~35m左右,同时CZ1线桩号130m、CZ2线桩号350m,深度30m以下的低速异常区为宿松-枞阳断裂的反映,断裂呈北东向延伸。      

Mapping of underground cavities by the passive seismic standing waves method: the case study of Barsukovskaya cave (Novosibirsk region,Russia)

This article presents the results of mapping a karst cave by the passive seismic standing waves method. Barsukovskaya cave is located about 100 km southeast of the city of Novosibirsk (Russia). The total length of the cave's passages and grottoes is estimated at about 200 m, the maximum depth from the earth's surface is about 19 m. The method for studying underground cavities used is based on the effect of the generation of standing waves by microtremor in the space between the earth's surface and the cave roof. The accumulation of amplitude spectra of a large number of microtremor records makes it possible to determine the frequencies of the first few modes of these waves. Areal passive seismic survey on the earth's surface above the cave made it possible to construct a map of the lowest mode frequency distribution over the cave roof. Since no standing waves were observed at other points, this map reflects the cave structure in plan, which confirms the comparison with the cave diagram drawn up earlier by one of the speleologists. A schematic map of the depth of the cave roof was constructed using the longitudinal wave velocity V_p = 3120 m/s determined by the rock samples selected near the entrance to the cave. This map at a qualitative level also agrees with the data of speleologists, which indicate that the cave, on average, gradually becomes deeper from the entrance to its dead‐end branches. The shallower depths in comparison with the data of speleologists are apparently explained by a very low estimate of the velocity determined from a rock sample taken near the entrance to the cave. The reliability of the obtained cave mapping results is confirmed by the numerical simulation results using the finite‐element method.     

高密度电阻率法在果香峪溶洞勘查中的应用效果分析

地下岩溶的发育影响着地面基础工程的安全使用,所以,我们要对岩溶地区发育特征进行全面的了解,以采取相应的措施保证该地区地面建筑的安全。溶洞的空间赋存状态一般是不规则的三维地质体,它的发育与地下水系及该地区的地质构造有紧密联系,造成溶洞的洞室可能含有高阻或低阻填充物,导致溶洞与围岩之间存在物性差异。高密度电阻率法正是利用物...     

白龙江流域隐伏活断层的综合地球物理勘探

白龙江流域构造活动频繁,是本区自然灾害频发的重要控制因素之一.众多学者对该区域的构造运动及影响进行了大量研究,但针对本区隐伏活断层勘查的例子较少.针对白龙江流域隐伏活断层,笔者通过高密度电法、地震反射法、地震折射层析法三种手段进行有效组合勘查,形成了一套行之有效的、适用于白龙江流域隐伏活断层勘查的综合物探方法,该方法不仅查明了断层的性质,还证实了断层的活动性.分别以含水断层与非含水断层两种类型进行举例说明,两者的地球物理特征既有相似点也有区别,所提出的综合物探技术对这两类断层均有较好的勘查效果,可以广泛应用于白龙江流域隐伏活断层的勘查工作,对其他地区的勘查也有一定的借鉴意义.     

技术应用综合物探方法在张家口某工程场地地震安全性评价中的应用研究

结合地质和遥感图像解译资料,以物探方法查找活断层是行之有效的方法。针对单一的物探方法在反演解释中具有多解性的弊端,本文提出以高密度电阻率法为主,浅层地震反射波法为辅的综合物探勘察组合模式。经实际钻探证明,这种综合物探模式对隐伏活断层的勘察是完全可行的,并具有较强的实用推广性。