三度体磁异常的不定积分变换法研究

为发现和圈定干扰覆盖下的不明显异常，作者从三度磁性体的磁异常公式出发，推导磁异常的不定积分变换结果并由参量图方程绘得不定积分变换的磁异常参量图。本文针对2种规则形态磁性体推导其特征点规律，并进而用不同的方法求取磁性体的深度和磁性参数。在不同的空间几何参数条件下，讨论不定积分变换后参量图的曲线变化规律并总结其异常特征。提取判断产状的要素。该方法能简单有效地发现一些重要的地质信息，所得到的空间参数与变换异常间的特征点关系将有助于磁异常的分析。     

总磁异常△T与油气田火山岩展布研究

东海某油气田研究区分布有火山岩。鉴于火山岩具有磁性这一特征,基于总磁异常△T成果,采用总磁异常△T变倾角化极技术、小波多尺度分解技术,研究了火山岩在该区的展布与厚度。研究结果表明,具备必需的物性、磁性体分布规模等条件,在油气田开发中采用磁测成果研究磁性体展布是可行的。     

不定积分变换法对二度体磁异常的研究Ⅰ-水平圆柱体、直立薄板的不定积分变换

作者从二度磁性体的磁异常公式出发,推导出各异常的不定积分变换结果,并由变换结果绘制不定积分变换的磁异常参量图.本文选取2种规则形态磁性体,在取不同空间几何参数的条件下,讨论它们不定积分变换后参量图的曲线变化规律,并总结其异常特征,而后将其与积分变换前的参量图对比进行磁异常讨论和效果分析.该方法能反映一些重要的地质信息,将有助于实际的磁异常解释.     

水下磁性目标物空间位置定位研究

为解决深藏于水下淤泥中的磁性物体空间位置定位误差大的难题,选择甬江航道某水域水下隧道作为磁异常体进行试验,利用OBF(正交分解算法)进行磁异常体平面位置的计算,然后利用插值切割算法进行磁异常体水下泥面埋深的计算,经过验证对比得出,磁异常体的平面预测坐标与实际坐标相差2～3 m,预测埋深与实际埋深相差0.3 m。结果表明,利用此方法在预测磁异常目标空间坐标方面具有一定可行性,将为水下工程的实施带来便利。     

东海磁场及磁性基底特征

利用东海及邻域最新的磁力异常数据,分析东海的磁场特征,并利用该磁力数据计算东海的磁性基底界面,分析解释磁性界面的特征及地质特征。研究表明,从陆区、陆架盆地到冲绳海槽中部,磁力异常呈正负相间变化,最大值出现在福建沿海地区;磁性基底深度在4～11km之间变化。从冲绳海槽中部到琉球群岛,磁异常从正磁异常变为负磁异常;磁性基底深度为7～12km之间变化。从琉球弧前盆地到琉球海沟,磁力异常为正负相间变化,中部磁异常为负值,两侧异常为正值;磁性基底深度为7.5～11km之间变化。     

南海北部磁静区重磁特征及成因

南海磁静区位于南海北部的洋陆结合带上,在磁异常图上位于陆架高值正磁异常带以南,海盆磁异常条带区以北。收集了南海北部的地质和地球物理相关资料,总结了南海北部磁静区的研究现状,对ΔT磁异常数据进行了低纬度化极处理,参考磁静区周围的自由空间重力异常分布,结合区域地质背景划分了南海磁静区的分布;采用小波多尺度分解方法讨论了南海北部磁静区及周围区域的重磁场特征,对主要界面的反演发现磁静区内存在磁性基底深度增加、居里等温面隆升、磁性层厚度减薄和莫霍面抬升的现象,认为南海磁静区形成的直接原因是区域内磁性层厚度的减薄,包括中生代末期地壳的拉张沉降使区域老地层断陷,磁性基底深度增加,磁异常减弱;拉张减薄促使深部地幔热物质向上运移,莫霍面抬升,磁性层发生热退磁,居里等温面抬升,磁性层厚度减薄,磁异常减弱;南海扩张期和张裂以后磁静区的热活动剧烈,深部高温物质底侵,形成高速层,进一步减弱了区域磁异常。     

冲绳海槽北段地磁场特征及其地质解释

根据磁异常的分布特征,冲绳海槽北段可以分成三个异常区：东海陆架边缘异常区、东海陆坡异常区和冲绳海槽北段异常区。在东海陆架边缘区,磁异常以正为主,最大可达＋ ３５０ｎＴ,该区所对应的磁性基底埋深较浅,一般在２～３ｋｍ 。在东海陆坡异常区,除了有ＮＮＥ向展布的负异常外,在此背景上还发育了一些沿ＮＷＷ 向展布的次级异常,推测本异常区的磁异常与ＮＷ 向的基底断裂有关。冲绳海槽北段异常区所在宽缓负异常的大背景下又有几处正异常条带分布,则是在吐噶喇断裂带控制作用下所产生的磁性较强而又不均匀的火成岩体的反应     

水下目标磁异常强度与质量磁化强度分析

提出水下磁性目标的磁异常强度和磁化强度计算模型,分析几种典型水下目标的磁异常强度和磁化强度,为水下磁探测技术设计、水下目标磁定位和磁异常定性分析提供了理论依据。     

基于磁异常信号解析的目标速度特性研究

水下磁性目标产生的磁场成为重要的水下目标非声探测信号源,因此对水下磁性目标的静磁场建模原理开展了研究。实现了均匀磁化的旋转椭球体模型和磁偶极子模型,并对2种模型在目标磁异常信号仿真上的适应性进行了分析。研究表明：相比于磁偶极子模型,旋转椭球体模型在传感器与目标距离较近时也能表现很好的适应性。由此,利用旋转椭球体模型,首先通过仿真计算构建了目标在不同运动速度状态下的近距离磁异常信号数据集,然后开展基于深度学习方法的水下磁性目标运动速度识别方法研究,最后识别效果在验证集和测试集上分别取得了0.17m/s和0.74m/s良好的误差精度,为后续目标的航向等状态识别奠定重要基础。     

基于自适应滤波的磁梯度数据三维相关成像

为了提升磁梯度数据相关成像法对不同深度的多磁性目标的成像效果,提出了一种自适应滤波方法。首先将待成像空间划分为三维规则网格,通过解析法计算位于不同网格的磁性体在观测平面的理论磁梯度,然后依据各磁性体的磁梯度数据频谱特征来决定观测数据的滤波阈值,最后将滤波后的观测数据用于相关成像。仿真模型实验表明：对于位置较浅磁性体,根据成像结果估计的磁性体中心位置与实际基本相符,滤波处理最多减小了约76%的误差,对于平均1.7 m深的多个磁性体,估计的中心位置最大误差0.3 m,相比于无滤波处理的结果误差减小了46%左右,信噪比不足时,对近似球体的模型仍然有较好的定位效果。说明自适应滤波在一定程度上能改善三维相关成像的分辨率,提升水下磁性目标定位的准确度。     

胶州湾地磁场特征及其工程地质意义

通过对胶州湾进行大比例尺磁力测量,绘制了胶州湾磁力异常图。胶州湾磁异常呈以下特征：在胶州湾中北部为变化较平缓的正磁异常区,梯度变化较小。西部则是NW向条带状强磁变化异常区,磁异常正负变化剧烈,呈明显的条带状展布。胶州湾东北角磁异常则表现为团块状分布,并以正异常为主。南部表现为混合异常,上部(大致为胶州湾最中间地带)磁异常为近东西向条带状展布,而胶州湾南部基本呈NE向正负相间分布。上述磁异常现象表明,胶州湾的断裂构造比较发育,在NE向断裂构造大背景下,从磁异常分布图上可以清楚地判别出NW向及近东西向断裂分布,这些断裂对胶州湾的工程建设将产生不利的影响。     

南海磁异常场分区研究──应用人工神经网络方法

首次提出用人工神经网络理论处理磁测资料，进行磁异常场分区的定量计算方法。并将该方法应用于南海研究。该方法将研究区域划分为若干统计单元，确定各统计单元中的特征变量、选择标准模型，并对BP神经网络进行训练。用学习成功的网络识别、分析整个研究区的磁异常场，从而将南海的磁异常场划分为12个特征区。     

北黄海盆地北缘断裂带及其特征

根据最新调查获得的北黄海盆地海洋重力、海洋与航空磁力和多道地震资料,结合以往周边地区的资料,编制了北黄海空间重力异常图、布格重力异常图、磁力异常图。在重磁基础图件的基础上,通过解析延拓、任意方向导数计算、离散小波变换等处理,结合地震和地质资料,对北黄海北缘断裂带进行了综合分析。确定了北黄海北缘断裂带的存在,并对该断裂带的延伸长度、切割深度和性质进行了分析,指出北黄海北缘断裂带是辽东隆起与北黄海盆地的界线,断裂带两侧具有明显不同的地球物理场特征;而且断裂带具有多期活动的特点,对北黄海盆地的形成演化具有重要的控制作用。     

几种插值法在海洋磁力测量数据格网化中的应用

为获得反映海区磁异常分布的磁异常图,海洋磁力测量数据处理中需要将离散数据通过插值方法进行格网化。给出了几种常用的数据格网化方法,并采用磁异常均匀分布和复杂分布情况对方法有效性进行了评价。结论表明:磁异常分布越复杂,对插值方法的要求越严格,无论是磁异常均匀分布还是复杂分布情况,Kriging法的效果最好,建议在海洋磁力测量数据处理中使用。     

铯光泵磁力仪(G880)在海洋工程勘探方面的应用

为准确测出光、电缆的位置,利用G880铯光泵磁力仪,在芦潮港和大小洋山之间进行了磁力探测。经过探测,海底通信光缆能引起8~20 nT磁异常,海底动力电缆能引起约2 000 nT的强磁异常,根据磁异常形态曲线可定出光缆的位置。依据光缆的结构原理图,分析探讨光、电缆产生磁异常的原因。     

海洋地磁测量资料的虚拟检查线调差方法

在海洋磁力测量中,因受测量环境及各项改正的残余量等因素的系统性影响,不同测线间存在着不同程度的系统差,这种测线系统差会使测区磁场水平不统一,导致磁异常等值线图失真。为此,研究了基于虚拟检查线的海洋地磁测量数据调差方法,该方法尝试在不使用检查线数据情况下,沿垂直于测线方向选取一定数量的虚拟检查线,根据测线数据拟合出各条虚拟检查线上场的分布规律,并将测线方向拟合前后残差的平均值作为各条测线上的测线系统差,对各条测线数据进行改正。仿真计算与分析表明:对于磁异常变化较平缓的测区,该方法可以有效消除测线系统差;当磁异常变化剧烈时,该方法可以部分消除测线系统差。     

基于IGRF-13的海洋磁力异常重计算与精度分析

研究分析了最新的国际地磁参考场模型IGRF-13的数据来源及模型特征,并与以往模型进行了精度对比。在此基础上,结合不同时期获取的海洋磁力数据融合的实际需求,制定了海洋磁力正常场校正方法及磁力异常重计算流程。选取了南海试验区和太平洋试验区的调查数据,应用最新国际地磁参考场IGRF-13对其进行了正常场校正和磁力异常重计算,得出以下结论：（1）磁力正常场模型IGRF-13包含1900-2025年的26个磁力模型,可采用该模型对以往不同时期获取的磁力数据进行统一重计算;（2）应用最新IGRF-13对南海、太平洋试验区的磁力异常数据进行重计算后,数据内符合精度提升了0.05～0.20 nT;(3)建议在对不同年代的地磁数据融合应用前,先消除时变效应。本文提出的地磁正常场校正方法适用于减弱长期变化磁场的时变效应影响,提升磁力成果数据精度。     

Geomagnetic Models and Edge Recognition of Hydrothermal Sulfide Deposits at Mid-ocean Ridges

Near-bottom magnetic prospecting is considered to be an efficient method for investigating inactive hydrothermal areas and the study of the spatial structure of hydrothermal systems. Furthermore, geophysical forward modeling is widely used to simulate the anomalous characteristics of geological bodies. To understand the magnetic and magnetic structure features of hydrothermal sulfide deposits at mid-ocean ridges, we built 3D forward models for both mafic- and ultramafic-hosted hydrothermal sulfide deposits to simulate the near-bottom magnetic field. Our modeling results showed a low amplitude magnetic anomaly above the mafic-hosted hydrothermal sulfide deposits, and a high amplitude magnetic anomaly above the ultramafic-hosted deposits. These features allow us to identify and classify the host rocks of hydrothermal sulfide deposits. Moreover, we can recognize the edge of the magnetic anomalies using the intensity of the spatial differential vector method, considering variables such as the width of the alteration zone, the height of the observation platform, and the magnetic inclination and declination. Therefore, we propose the intensity of the spatial differential vector method as an effective approach to define the boundaries of hydrothermal sulfide deposits.