两种新方法实现CSAMT静态校正

可控源音频大地电磁法近几年来成功地应用于矿产资源、油气资源、地热资源、煤炭资源勘查及工程环境等勘探中,但是地表不均匀体产生的静态效应问题是当前该方法急需解决的一个技术难题。针对这一问题提出了两种静态校正新方法,方向滤波法和带相位的滑动滤波法,并具体说明了这两种算法的设计思想。通过建立地表存在不均匀体时的地电模型,正演模拟合成了存在静态效应的电阻率及阻抗相位断面图,使用方向滤波法和带相位的滑动滤波法分别对它们进行静态校正,基本可以消除地表不均匀体的影响。然后对新疆某地存在静态效应的CSAMT测量原始数据断面图应用这两种方法进行静态校正,取得了较好的效果。     

CSAMT法静态位移效应的模拟研究分析

在CSAMT法的实际测量中,视电阻率曲线总会存在一些静态现象.而静态问题又一直是电磁测深领域一个棘手的问题,它直接影响到电磁测量结论的解释.能否正确识别静态是实际测深工作能否顺利进行的一个关键,同时也关系到测深工作的成败.因此,分析静态现象的特征,了解静态存在的现象显得尤为重要.本文通过数值模拟分析各种情况下静态现象的影响因素,从静态体的尺寸、埋深和电阻率等方面进行了讨论,论证静态效应现象存在的因素及其响应特征,具有较高的研究价值.     

基于小波变换模极大值法和阈值法的CSAMT静态校正

采用小波分析方法进行CSAMT静态校正时,传统方法对视电阻率数据进行多尺度小波分解后,将所有尺度的细节系数设置为零,然后进行重构获得校正后的视电阻率.这使得在压制静态效应的同时,会损失一部分大构造异常的信息.针对传统小波分析方法在CSAMT静态校正中存在的问题,本文提出了基于小波变换模极大值法和阈值法相结合的静态效应校正方法.先对视电阻率数据进行多尺度小波变换,得到每一尺度上的模极大值,然后计算李氏指数进行静态效应的判断,通过设置合理的阈值,进行静态效应的压制.借助于正演模型和实测数据,验证了本方法的有效性.结果证明,本文提出的方法在压制静态效应的基础上,能够最大限度地保留大构造异常的信息.

     

基于牛顿迭代法和遗传算法的CSAMT近场校正

由于可控源音频大地电磁法（CSAMT）采用人工场源在大大增加信号强度的同时也带来了在近区产生非平面波效应的问题,其表现特征为在双对数坐标中卡尼亚电阻率曲线呈45°上升,即所谓的近场效应.本文首先提出了基于牛顿迭代法求解视电阻率方程的近场效应校正方法,通过对二层、三层理论模型试算验证了该方法的有效性;为进一步增强对噪声的压制能力,本文进一步引入了遗传反演的思想,将全频段误差最小作为目标函数,采用自适应正则化方法引入模型参数梯度最小作为稳定因子,由遗传算法求解得到校正后视电阻率,通过对理论模拟数据加随机噪声的校正结果,表明该方法在实现近场校正的同时能剔除噪声干扰,得到的结果与理论模拟曲线吻合度较高.通过对内蒙古曹四夭钼矿区实测CSAMT数据处理结果表明,牛顿法和遗传算法均能明显校正CSAMT因近场效应引起的假高阻异常,能更好地反映地电结构特征.

     

利用CSAMT电磁场响应提取激电效应的方法初探

在传统的CSAMT电磁场一雏正演中加入柯尔-柯尔模型,模拟可极化地电断面的CSAMT电磁场响应.通过对均匀半空间、H型地电断面的理论计算,分析了柯尔-柯尔模型参数对CSAMT的Ex、Hy影响特征.基于电场相对磁场对激电效应的反映更加灵敏,提出分别利用Hy与Ex分量反演电阻率、厚度以及激电参数的方法.反演计算表明,该方法克服了电阻率、厚度、激电参数一同反演时受初始模型影响太大,容易陷入局部极小值的问题,可以在一定程度上提取出合适的激电参数.     

CSAMT的各分量在山地精细勘探中的作用

为了在山地CSAMT精细勘探中取得好的效果,充分利用标量观测中的全部信息,在传统的比值视电阻率之外,本文分别研究了构成比值的单分量电场和磁场.野外实测结果和理论分析表明:电场对静态偏移、地形起伏等地表横向电性变化敏感,磁场不受静态偏移的影响,对地形影响不敏感;噪声和其他干扰对电场和磁场的影响也不相同;拟合反演计算表明C...     

电磁测深数据地形影响的快速校正

地形起伏会对电磁法的数据产生一定影响,尤其会影响浅部地层电性结果的准确性.本文通过对地形影响基本规律、经典比值校正原理的分析,认为可以用实测标准电阻率替代数值模拟中均匀半空间电阻率,提出一种新的地形影响快速校正方法,即采用小极矩直流电阻率法获得无地形影响的表层电阻率值,作为地形校正的标准电阻率,以此构造一个新的校正公式.分别对CSAMT和TEM仿真和实际测量资料进行地形校正处理,效果较好.说明新的比值校正公式,是一种快速、有效和实用的校正算法.     

CSAMT法在煤矿隐伏断层探测中的应用

隐伏断层在我国煤矿大量存在,对煤矿的施工设计带来了很大的困难,威胁着煤矿生产安全。本文介绍了可控源音频大地电磁测深法的工作原理,并对隐伏断层的电性特征进行了正演计算。通过在山西某煤矿的实地探测分析可知,隐伏正断层的异常表现一般为横向电阻率等值线发生错断、并伴有同向扭曲现象,有比较明显的密集梯度带。此探测方法是煤矿隐伏断层探测的又一种新的手段和方法。探测结果证明利用此种方法进行煤矿隐伏断层超前预测是可靠的。     

起伏地形下CSAMT二维正反演研究与应用

CSAMT在山区金属矿勘查中,采用各种滤波和相位积分之类的处理方法,校正因地形起伏和局部电性不均匀引起的静态效应,往往难保奏效,开发消除静态效应的新方法是提高CSAMT资料处理与解释水平和方法应用效果的重要研究课题. 本文以如何消除地形影响为重点,对起伏地形下CSAMT二维大地三维源地电模型,采用加权余弦数值积分法,进行波数域电磁场二维有限单元法正演. 为模拟复杂地形地电模型,选取交叉对称网格三角形剖分法,实现了在国内常用赤道电偶极装置的CSAMT二维正演计算;在二维正演的基础上,开发了基于奥克姆反演法的CSAMT二维反演技术,研制出一套起伏地形下CSAMT二维正反演处理与解释方法技术系统. 通过理论模型试算和实测数据处理证实,本系统能有效地削减起伏地形影响. 在找矿应用中,该系统反演的电阻率断面,极大地消除了起伏地形影响和静态效应,突显出清晰的控矿构造和矿体的异常,取得了重要成效.     

CSAMT数据三维可视化的方法

CSAMT(可控源音频大地电磁法)是地球物理勘探中电法勘探的一种经济且有效的方法,传统的方式是通过手动或自动的方法绘制剖面图、等值线图等来展示其探测的数据,这些方式往往具有数据展示不全面、效果不直观等缺点.为了克服这些缺点,本文利用计算机三维可视化技术,以甘肃玉门某地区的数据为例,探索并实现了CSAMT数据三维可视化构模的方法.文中首先分析了CSAMT数据的存储方式与空间分布,提出了一种高性能的数据读取与组织算法;接着文章根据原始的数据信息,提出了基于探测方向数据点生成TIN的方法,建立了测线模型;为了更好地预测勘探范围内的三维空间情形,文章实现了一种高效的CSAMT数据快速局部插值算法,进而实现了数据场模型的建立.本研究表明,通过三维可视化技术将CSAMT数据建立并绘制成三维虚拟模型,能更加直观、更加全面地展示该数据,可为地质解释与规划决策服务,具有较好的推广前景.     

Propagation characteristics of converted refracted wave and its application in static correction of converted wave

Three-component seismic exploration through P-wave source and three-component geophone is an effective technique used in complicated reservoir exploration. In three-component seismic exploration data processing,one of the difficulties is static correction of converted wave. This paper analyzes propagation characteristics of non-converted and converted refracted waves,and discovers a favor-able condition for the formation of converted refracted wave,i.e. the velocity of overlaying medium S wave is much lower than that of underlying medium S wave. In addition,the paper proposes the static correction method of converted wave based on PPS converted refracted wave,and processes the real three-component seismic data with better results of static correction of converted wave.     

中间参考面静校正技术及应用效果

常规静校正方法是先做低降速带校正，再做从高速层顶界面到统一基准面的校正。当高速层顶界面起伏剧烈和高速层速度横向变化较大时，这种静校正计算方法就不能很好解决静校正问题。中间参考面静校正技术是在静校正计算时，在高速层顶界面之下引入一个圆滑的参考面，这样可以在低降速带校正的基础上进一步提高静校正精度，确保成像效果和构造精度。该项技术在中国西部复杂地表区推广应用后取得了良好的效果。本文系统介绍了中间参考面的意义、应用条件及参数的选取，同时展示了部分典型效果对比资料。     

CSAMT探测断层在北京新区规划中的应用

为了给规划中的北京市某新区提供基础地质资料,需查明区内断裂的准确位置、产状以及覆盖层厚度.利用CSAMT方法进行了勘察工作,由于区内人文干扰和电磁干扰严重,野外施工时采用了多种手段以保证观测数据的可信度;数据处理时利用作者开发的基于遗传算法的CSAMT全资料反演程序对野外数据进行反演.分析反演结果并结合已知地质资料,给出了区内断裂的准确位置等信息.为新区规划提供了可靠的基础资料.     

基于成像域射线束建模的剩余静校正方法研究及应用

由信噪比极低的资料生成的剩余静校正模型,其信噪比通常也较低,导致剩余静校正效果不理想,因此提高模型的信噪比,在提高资料处理品质中有着极其重要的意义.文章提出了一种基于成像域射线束建模的剩余静校正的方法.该方法是采用成像域射线束建模对数据进行分解和重构,并且根据不同的分解级数和分解尺度,分解和重构成不同成分的数据,该方法在重构的过程中加入倾角场的约束,能有效保护高陡构造.成像域射线束建模得到的第一级分量为数据的主要成分,构造保真,信噪比高,把该分量作为外部模型,进行外部模型剩余静校正.把本文方法在低信噪比资料进行应用,提高低信噪比资料的剩余静校正效果,有效的改善了资料处理成果的品质.     

基于遗传算法CSAMT反演计算研究

提出了CSAMT方法测深的遗传算法反演,比较传统的线性反演方法,其对初始模型依赖性小,全局寻优能力强,适用于在地下电性参数比较模糊的条件下对测深曲线进行反演.本文设计多种理论模型进行模拟,证明该算法精度高,可行性强.     

三维可视化在CSAMT勘探中的应用

CSAMT法是一种强有力的地球物理勘探手段,具有测量迅速、探测深度大、信噪比高等优点,已被广泛应用于金属矿、油气田、地下水、以及地热田的勘探中.在CSAMT勘探资料解释方面,传统的二维电阻率断面很难清晰、直观地揭示3D(三维)地电结构的分布特征,为此应加强3D可视化应用技术的研究.本文详细的介绍了3D可视化的建模过程,将3D构造的建模分为空间曲面剖分、空间曲面拟合插值、空间曲面拓扑关系生成、3D结构网格剖分、属性建模等过程.并以一个CSAMT勘探实例,展现出3D可视化方法技术的突出优势.三维可视化可以多角度、多层面展现地下3D电性结构的分布特征,使我们更加清晰、直观地了解3D地质体的空间范围与几何形态.     

模型约束三维折射静校正方法研究

本文详细的介绍了模型约束三维折射静校正技术的基本原理和计算步骤,具体给出了三维抽线,目的层质量监控,三维速度内插,三维底界内插等技术的实现方法,并结合了西部某工区的具体实例加以说明.结果表明,这种由微测井、小折射求取近地表深度-时间速度模型,由大炮记录折射初至旅行时求取各点延迟时,两者联合反演低降速层底界的厚度和高程,最终求取低降速层静校正量的方法,可明显提高低降速带的反演精度,较好地解决表层结构复杂地区的静校正问题.