井间电磁波CT在昆明地铁岩溶区地质勘察中的应用

井间电磁波CT技术是利用地层间介质的物性差异,不同性质的物质对电磁波的反射和吸收能力是不同的。井间电磁波CT技术在探测岩溶裂缝等方面有较好效果,本文利用井间电磁波CT技术,对昆明地铁四号线苏家塘站岩溶专项线路工程地下岩溶发育地段进行测试,通过对工区岩石电磁波吸收系数差异的研究,依据吸收系数特征,探测到地铁线路工程地下岩溶及裂缝发育,划分出4个层次的岩溶区,经与钻孔岩心资料对比,证实探测结果的正确性。且对工程设计和施工提供了必要的基础资料。      

井间电磁法综述

地面电磁法在实际工作中在很大程度上受到了探测深度和分辨率的限制.为了克服这些缺点,出现了井间电磁法.井间电磁法指的是在两个(或多个)钻孔中分别发射或接收电磁波信号,利用电磁波信号进行成像并探测井间物理性质的地球物理方法.由于发射机和接收机可以分别放置在很深钻孔中,其具有大透距、大探测深度的特点,因而广泛应用于工程环境物探、矿产勘查、石油勘探等中.针对不同的应用,产生了各具特点的一些特殊方法,包括井间无线电波成像、跨孔雷达、井间电磁成像.井间无线电波成像仪目前只测量电场强度数据,工作频率低,一般是单频的电磁波,频率范围通常在1 kHz至10 MHz.由于缺少走时数据修正射线路径,井间无线电波成像主要是进行基于直射线追踪的衰减层析成像.井间无线电波成像既可用于工程与环境地球物理也可用于找矿.跨孔雷达是钻孔雷达的一种探测方式,用高频电磁脉冲探测两个井孔间介电常数和电导率的变化.跨孔雷达层析成像也叫地质雷达CT,既可进行走时成像,还可进行衰减成像.一般来说,地质雷达CT的电磁波工作频率较高,中心频率通常在10 MHz和1 GHz之间,因此在分辨率指标上占有优势,跨孔雷达主要用于工程与环境地球物理.井间电磁成像采用更低的频率,测量复电磁信号,适合油气储集层监测,是一种地球物理前沿技术.经过在多个试验区初步试验表明,井间电磁成像是油藏研究的有效手段,可用于分析剩余油分布,寻找油气富集区,进而达到提高钻探高效井成功率和提高采收率的目的.本文详细介绍对比了这三种方法在理论和实践中的一些特点,并对未来的发展进行了展望.     

利用电磁波CT技术进行岩溶区透视成像

利用井间电磁波CT技术可以对地下岩溶、破碎带等问题进行精细探查。本文通过构建岩溶区域模型,利用数值模拟手段对岩溶区进行电磁波CT透视模拟,讨论电磁波在岩溶发育区的衰减及响应特征。结合杭州某地实施孔间电磁波透视成像,对岩溶发育区进行解释,并与钻孔实际揭露地质资料相对比,结果表明电磁波CT对探测岩溶发育区效果良好。      

井间电磁场时域有限差分数值模拟

为进一步了解井间地下介质结构及其电性特征,本文用时域有限差分方法(FDTD),实现了井间电磁场响应的数值模拟.激发源是探测深度相对磁偶极子更大一些的电偶极子,首先选择一个位于井轴上的垂直电偶极子作为场源,并假设参与计算的介质相对于发射井井轴是轴向对称的,这样可将研究区域作为二维问题处理.推导了二维井间电磁波传播时域差分公式.该方法适用于任何方向入射的电偶极子源,尤其善于解决频域差分方法所难以描述的宽频脉冲.给出了井间金属圆柱和矿体圆柱数值模拟2个例子,结果表明,时域有限差分方法能有效的模拟井间地下介质中电磁波的传播,揭示电磁波传播规律.该方法速度快、精度高、结果稳定,适合用于井间电磁场反演成像的正演响应计算.     

电磁波CT技术在城市隧道岩溶勘查工程中的应用

随着城市发展过程越来越快,交通与环境的矛盾日益突出,为了保全地面建筑物,采用隧道方案也越来越多。城市岩溶探测以钻探为主,再辅以高密度电法、浅层地震反射法等传统物探方法,这些方法效率低,且受场地条件限制,很难实施。电磁波CT技术作为近些年发展起来的地球物理探测技术,具有分辨率高、野外作业便利等优势,可以较好的揭露地下岩溶发育规模及特征。本文在传统的数据处理基础上,运用电磁波CT探测技术,通过反演设置最低限值、选用反射投影结果作为初始模型、利用低通滤波和角度限制技术和采取连续测线模式架构程序进行归一化计算处理等处理技术方法,大大提高电磁波CT资料解译的精确度。研究表明,电磁波CT探测技术在岩溶勘查中有很好的应用效果,探测结果对于城市隧道工程建设具有较大的指导意义。     

井间不完全数据CT的一个定理

一、引言X-CT 已经在医疗诊断上取得了巨大成功。随之,这项技术逐渐渗透到地球物理反演问题中。1979年,K.A.Dines 和 R.J.Lytle 首先对地球物理 CT 作了大量数值实验并把井间CT 方法应用于诸如地球物理勘探,隧道定位,煤田开采等实际工作。井间 CT 不同于医学CT,它是由在井间两侧或加上地面三侧发射接收信息,成井间的图象。因此井间 CT 是不完全数据的 CT 扫描。本文用变换的方法,把井间直线模型和圆外 CT 联系起来,从而导出了一个唯一性定理。从定理的证明过程出发有可能构造相应的计算方法。     

地学层析技术在工程中的应用

自1985年以来,地学层析技术在中国被广泛地应用于工程探测中,并取得了大量的成果.地学层析技术目前主要包含着地震层析、电磁波层析和电阻率层析成像这三个技术途经.中国工程技术人员在观测仪器和数据处理的软件方面均做出了许多贡献和发展.在工业生产和深部探测方面,地震层析无疑是最重要的-种手段.把速度图像和Q值图像结合起来可以很好的推断矿产、石油、资源以及地质构造.本文给出了我国在地震测深、矿产勘探和井间地震等方面成功应用的实例,并进行了分析讨论.     

井间地震层析成像技术及其在岩溶勘察中的应用

地下岩溶的存在，会对各种建设工程带来极大的危害或隐患，井间地震层析成像（地震CT）技术能有效、精细地反演出井间岩层的不均匀分布，本文阐述了该技术的方法原理，并介绍了应用该技术的一个岩溶勘察工程实例，在该工程中，笔者用钻探取芯结果约束地震CT的反演结果，分析结果表明，地震CT有较高的精度和可信度，在工程地质勘察中能做到对地下介质的精细成像，远远优越于常规勘察方法。     

井间电磁波CT技术及其在岩溶勘察中的应用

井间电磁波层析成像技术是将医学CT应用于地球物理学中的一项新技术,它主要依据电磁波在不同介质中传播时的吸收差异,重建井间介质吸收系数的分布图像,形象及直观地展现研究区域的地质结构。本文详细地研究了井间电磁波层析成像技术的基本原理,对具有高低吸收电磁异常体的理论模型,根据一定的观测系统对电磁波的场强进行了数值模拟,并采用SIRT反演技术对吸收异常体的图像进行了重建;同时将该方法应用于广西某地拟建桥址的岩溶勘查之中,取得了良好的应用效果。     

电磁波CT探测技术在岩溶勘探中的应用

以炎陵至汝城高速公路曾家大桥4#、5#桥墩为例探讨了跨孔电磁波CT技术在岩溶地质异常探测种的应用情况。分析了电磁波CT探测技术工作原理、野外数据采集要点、数据分析处理流程,并对数据处理关键步骤进行了总结;通过对各探测剖面进行认真分析,编译出合理的剖面解释图并进行了正确解释,效果良好;获得了探测区内的岩土层对电磁波的吸收系数的准确认识,为电磁波CT探测提供了一种好的剖面分析和解释思路。     

长江口以东6.1级地震前后的电磁辐射现象探讨

利用崇明地震台电磁辐射观测记录,分析了１９９６年１１月９日长江口以东６．１级地震前后的电磁辐射前兆信息的主要特征,探讨了前兆电磁辐射方法在短临地震预报中的应用,说明了该方法是目前短临地震预报中较有希望的方法之一。     

井间电磁波 CT 技术在武汉地区三叠系大冶组岩溶勘察中的应用研究?

电磁波 CT 在岩溶勘察中有着广泛的应用,本文结合钻孔资料对三叠系大冶组(T1d)岩溶特征进行统计分析,确定划定该地层岩溶的视吸收系数值,将该参数值用于电磁波 CT 资料的解译,并通过验证孔对解译结果进行验证。该项研究解决了电磁波 CT 在岩溶勘察中异常识别的重要问题,为武汉地区三叠系大冶组(T1d)岩溶勘察提供了重要的指导依据。     

井间弹性波CT中初至波自动提取转换及后处理优化应用

CT技术在地球物理主要应用中分为电磁波CT和弹性波CT,基于射线追踪理论的弹性波层析成像技术是重要的工程物探方法之一,在工程质量检测、工程勘察等领域得到了广泛的应用。该研究经过实践总结了一整套较为高效的后处理流程,开发了数据预处理软件,使得后处理工作量得到降低,给其他研究人员提供一种处理思路和方法。      

中国东部及其邻域地球物理场特征与大地构造意义

在分析中国东部及其邻域海陆地区的重力场、磁场、电性结构与深地震测深资料的基础上，探讨了地球物理场的大地构造意义及大地构造演化．指出中国东部及其邻域具有东西分带、南北分块的特征，它是由不同结构性质的东北、华北、扬子和华南四大块体组成，并于不同时代碰撞、拼合到一起，经历了五幕演化史．     

电磁波CT探测技术在长安初级中学教学楼场地熔岩探测中的应用

分析了电磁波CT探测技术工作原理,总结了野外数据采集要点、数据分析处理流程以及数据处理关键步骤;结合钻探资料对各探测剖面进行认真分析,编译出合理的剖面解释图并进行了正确解释,结果与钻探资料基本一致,并根据探测结果给出了施工建议。     

综合电磁法在矿区深部成矿机制中的应用研究——以皖南乌溪多金属矿区为例

乌溪矿区介于长江中下游多金属成矿带与华南成矿带之间,是江南造山带上的一个找矿新区.本文在这一找矿新区开展了有效的电磁方法综合勘探,试图对该区深部成矿机制进行研究.我们收集了该区的地质地球化学资料,从地质地球化学资料中分析了区域成矿背景;我们还采集了区域出露的主要岩石类型,在实验室开展物性测定,在此基础上选择了三种电磁方法开展研究区的野外测量.通过地面高精度磁测、激发极化法和可控源音频大地电磁法(CSAMT)三种地球物理方法,开展了研究区的磁化率、极化率和电阻率的分布特征研究.深入分析了地质、地球化学和地球物理三种资料与成矿的关系,相互约束,探讨成矿模型、成矿机制和成矿的可能性,推测可能的矿体赋存位置和深度范围.在地球物理研究结果基础上,结合地质和地球化学背景资料,构建了研究区的成矿动力学模型,推测了研究区成矿机制,揭示了矿区的成矿潜力.综合所得结果布设了钻孔,钻探结果揭示了研究区深部存在强烈矿化蚀变和强蚀变斑岩,初步确认为斑岩型矿床,与CSAMT剖面的解释结果基本一致,也与推测的测区内深部成矿机制相吻合.钻孔结果和地球物理结果的一致性以及对已构建的成矿动力学模型的支持,充分证明了综合电磁方法在斑岩型多金属矿床的发现和预测中的重要作用,同时斑岩型矿床的确认进一步印证了华南成矿带与俯冲作用形成的成矿带的相似性,从而推动整个华南地区的成矿地质研究.