强干扰区电磁法勘探抗干扰措施及效果分析

电磁法勘探在老矿山深部及外围找矿中面临强而广的电磁干扰,通过大量野外试验,针对不同电磁方法给出了不同的抗干扰措施及其应用效果.经试验结果表明:①瞬变电磁法宜采用大功率、多叠加、多次重复观测、逐点噪声监测的数据采集方式;②CSAMT方法宜采用大功率仪器,大发射电流,使用多级工频陷波器,多重复观测、逐点噪声监测的数据采集方式;③在矿区开展AMT方法,建议使用多级工频陷波器,如果矿区噪声较强,则不建议布置AMT工作.     

三维高频远场平面波电磁勘探中的E_z研究

随着电磁探测的发展,三维精细勘探为复杂地质模型的分析提供了有效工具,为了更精细地研究大地介质的特性,利用三维矢量有限元模拟分析了三维异常模型的Ez、Hz分量的响应特征。Ez分量对界面异常敏感,在界面处存在突变;Hz分量则在界面处不存在突变,但界面处出现Hz分量极值,对异常体的变化也有一定的灵敏度。同时,进一步提出采用上下两个测点的数据比值进行归一化处理来获得稳定的传输函数。     

天然电磁测深仪试验对比效果

文章介绍了利用天然电磁场进行勘探的方法原理,简述了该仪器在软、硬件二次开发后进行水资源、矿产资源勘探的试验对比.结果表明,改进后的仪器有效测频范围为200 Hz～100 kHz,勘探深度达400～500m.     

MT时间序列的FIR数字滤波分析

大地电磁测深法(MT)野外观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中常包含不需要的信息和50 Hz及其谐波的干扰。结合FIR数字滤波技术与MT时间序列的特征,提出了一种基于FIR数字滤波技术的MT时间序列去噪方法,讨论了FIR数字滤波器的原理和实现,分析了理论数据通过FIR数字滤波的带通和陷波处理,探讨了对实测时间序列的带通和陷波所取得的效果。     

国产矿井瞬变电磁仪的性能试验研究——与进口Terratem仪器对比

为评价国产本安型矿井瞬变电磁仪YCS40(A)的稳定性及对异常体的分辨能力,特将其同井下使用较频繁的进口仪器TERRATEM做了试验对比.试验中,进行了二款仪器使用各自的常规装置展开单点背景值实验对比、对异常体的分辨能力实验对比和抗干扰能力等模拟实验对比.并在同一感应电动势-衰减时间(V-T)的坐标下考察二者的关断时间、感应电动势的幅值、光滑程度及衰减速率和尾期信号的抗干扰度等衡量仪器性能的硬性指标.最后通过井下实际工程实例剖面测量对比,表明国产YCS40(A)矿井瞬变电磁仪具有稳定性较好、抗干扰能力强、对异常体具有较强的分辨能力等优点,同时也感到该仪器探测窗口较少、感应时间短,当井下异常体埋深超过120 m时其分辨力的不足.     

大地电磁法中的RHOPLUS理论及其应用研究

简述了大地电磁法中的Rhoplus理论.结合实测资料,详细介绍了Rhoplus理论在检查视电阻率和相位资料间的一致性、估算任意频点的视电阻率和相位值及其上下限、合理拼接不同仪器系统采集的资料、发现或校正由仪器或处理软件的问题引起的曲线畸变、了解受干扰噪声影响造成曲线畸变的程度等方面的应用.     

瞬变电磁法的现状与发展趋势

瞬变电磁法在矿产资源等勘查领域已广泛应用,成为寻找铜多金属硫化物矿床的重要方法。这里综述了国内外瞬变电磁仪器的性能和主要技术指标,简要分析了部分仪器存在的缺陷,总体上国外TEM仪器的性能优于国内产品。国外解释软件的可视化和集成度相对较高,在实际资料反演和成像的解释方面,国内外基本处于同一水平。近期一维反演和二维电阻率成像仍是TEM资料解释的主要手段,复杂地电条件的三维反演技术在短期内达到实用化较难。     

天然电磁测深仪试验对比效果

章介绍了利用天然电磁场进行勘探的方法原理，简述了该仪器在软、硬件二次开发后进行水资源、矿产资源勘探的试验对比。结果表明，改进后的仪器有效测频范围为200Hz～100kHz，勘探深度达400～500m。     

高温RF—SQUID磁力仪及其在大地电磁测深中的应用

噪声失锁和钉扎磁通干扰是影响锁定式高温ＲＦ－ＳＱＵＩＤ磁力仪在野外长时间稳定工作的两大难题。由于采用了钉扎磁通消除器，并在高温ＲＦ－ＳＱＵＩＤ研制出的锁定式高温ＲＦ－ＳＱＵＩＤ磁力仪，可以在野外长达１４０００ｓ的测量期间内稳定工作不出现夫锁和量子磁通跳变，在地层结构已知的测点上，用这台高温ＲＦ－ＳＱＵＩＤ磁力仪得到的大地视电阻率曲线与西德ＫＩＭ－７８０２感应探头所得到的曲线几乎完全相同。     

TEM中心回线中—远带响应特征

近20年来,中心回线观测已进入全域时段,然而有关中—远带响应特征的文章极为少见,致使用户困惑,比如晚延时响应值大于早延时响应值(ε-上凸)、在同一测点2种仪器系统观测结果相差太大等。对此笔者做了详细分析。结果表明,中—远带响应特征基本为4种,ε-上凸只是其中之一,导致所测响应出现差别的主要原因是接收线圈延时。因此,若工作于中—远带,必须确切测定线圈延时,合理选择发射回线边长。     

海底冷泉在旁扫声纳图像上的识别

海底冷泉是指来自海底沉积地层(或更深)的气体以喷涌或渗漏的方式注入海洋中的一种海洋地质现象,它普遍发育于主动大陆边缘和被动大陆边缘。海底冷泉研究在天然气水合物、全球气候变化、极端生物群落等研究方面都具有重要意义。利用实测的海上资料,通过分析水体声学剖面上的冷泉气柱、旁扫声纳图像上的亮斑异常以及柱状沉积物样品中天然气水合物等的对应关系,指出旁扫声纳图像上出现的亮斑异常是海底冷泉喷逸的指示。海底冷泉逸出的大量气泡遮蔽海底,从而形成一个强波阻抗界面,这个强波阻抗界面在旁扫声纳图像上形成亮斑异常。通过亮斑异常,可以判定海底冷泉的存在。旁扫声纳可以成为海底冷泉探测的有力方法。     

Possibility of the Application of the Ultra-long Electromagnetic Wave Remote Sensor to Marine Geological Exploration

The ultra-long electromagnetic wave remote sensing technique developed by Peking University is one of new future techniques, which can detect the submarine geological information from the depth of 20 to 10000 m below the surface by receiving natural ultra-long electromagnetic waves (n Hz to n 100 Hz). The new remote sensor is composed of three parts: a main instrument with a portable computer, an antenna with an amplifier and an external power.The new remote sensing technique is characterized by good stability and reproducibility at the same spot but at different times and high sensitivity and high signal-to-noise ratio, and can reveal geological and lithologic boundaries as well as strata and related mineral sources. Two years of marine geological experiments on this technique have indicated that it can solve many problems in marine geological exploration, e.g. the burial depths of sea-floor mud, Quaternary sediments and submarine structures. This technique can be applied to detecting the sea bed depth     

Kinetic Modeling the Formation of Low-mature Gases and Analysis of the Possibility to Be Accumulated

At present, shallow gases have received much attention due to low cost in exploration and production. Low-mature gases, as one significant origin to shallow gas, turns to be an important research topic. The present understanding of low-mature gases is confined within some geological cases, and few laboratory studies have been reported. Therefore, the potential and characters of low- mature gases are not clear up to now. Here, two premature samples （one coal and the other shale） were pyrolyzed in a gold confined system. The gaseous components including hydrocarbon gases and non-hydrocarbon gases were analyzed. Based on kinetic modeling, the formation of low-mature gases was modeled. The results showed that during low mature stage, about 178 mL/gTOC gas was generated from the shale and 100 mL/gTOC from the coal. Two third to three fourth of the generated gases are non-hydrocarbon gases such as H2S and CO2. The total yields of C1-5 for the two samples are almost the same, 30-40 mL/gTOC, but individual gaseous hydrocarbon is different. The shale has much lower C1 but higher C2-5, whereas the coal has higher C1 but lower C2-5. Hydrocarbon gases formed during low-mature stage are very wet. The stable carbon isotope ratios of methane range from -40‰ to -50‰ （PDB）, in good consistence with empiric criterion for low-mature gases summed up by the previous researchers. The generation characters suggest that the low-mature gases could be accumulated to form an economic gas reservoir, but most of them occur only as associated gases.     

LA-ICP-MS锆石微区U-Pb定年方法及不同束斑直径对年龄结果的影响作用探讨

利用自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室新引进的GeoLas HD型193nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子质谱仪,成功建立了LA-ICP-MS锆石微区U-Pb定年及微量元素分析测试方法。以标准锆石91500为外标,在32 μm束斑直径、5.0 J/cm2能量密度和5 Hz剥蚀频率等实验条件下,对Ple?ovice、Temora1和Qinghu锆石标样开展了U-Pb定年实验,所测年龄结果与各标样推荐值在误差范围允许的条件下一致,并且Ple?ovice年龄结果在不同时间段内保持稳定。同时对未知年龄样品11-5开展了不同实验室测年结果对比研究,所测结果与中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室所测年龄在误差允许范围内一致。以NIST SRM 610为外标,29Si为内标,分析测试了锆石91500和NIST SRM 612标准样品的微量元素含量,实验测试结果与推荐值一致。在此基础上探索总结了不同剥蚀斑束直径对U-Pb年龄结果的影响,认为在同样的能量密度和剥蚀频率条件下,16~44 μm的剥蚀直径可以获取可靠的锆石U-Pb年龄,但32~44 μm相比16~24 μm小斑束直径所测得的年龄更加精准。      

193nm ArF准分子激光系统对LA-ICP-MS分析中不同基体的剥蚀行为和剥蚀速率探究

探究LA-ICP-MS分析中不同基体的剥蚀行为和剥蚀速率,可为激光参数设定、基体匹配选择、数据质量保证等方面提供重要参考。本文研究了193 nm ArF准分子激光系统对人工合成/地质样品玻璃、常见矿物和粉末压片的剥蚀行为,同时探究了激光参数(束斑直径、能量密度和剥蚀频率)对剥蚀速率的影响情况。从剥蚀坑形貌可知,193nm ArF激光对玻璃和绝大多数矿物的剥蚀行为良好,但对石英相对较差,这可能与石英内含有微观包裹体,剥蚀过程中局部受热不均有关。粉末压片的剥蚀行为呈现出不可控,可通过提高粉末压片的压制压力或降低粉末颗粒的粒径来改善剥蚀行为;当剥蚀深度大于1.5倍束斑直径时,剥蚀速率随剥蚀深度的增加而逐渐减小,剥蚀深度最多可达束斑直径的两倍左右(RESOlution M-50型号激光系统,3.0 J/cm2激光能量密度);剥蚀速率随激光能量密度的增加而增大,但基本不受剥蚀频率(2~20 Hz)影响。不同基体具有特征的剥蚀速率,本文报道了43种基体的剥蚀速率参数,总体而言,NIST系列玻璃的剥蚀速率大于地质样品玻璃,碳酸盐矿物和硫化物矿物大于硅酸岩矿物,粉末压片大于玻璃和常见矿物。     

三维地质建模中虚拟钻孔的引入及其确定

三维地质建模中由于地质数据缺乏导致模型难以控制三维形体边界特征,直接影响到模型的实用价值.针对这一问题,文章引入了虚拟钻孔,用于增加数据点密度,有效控制三维形体边界.以地层受断层破坏为例,分别就地层与断层4种典型空间分布组合特征下虚拟钻孔的确定方法进行了研究,提出了相应解决方案.由于虚拟钻孔具有普通钻孔的性质,在数据存储方式、数据结构和表达方式等方面具有一致性,可以加快三维地质建模,提高建模精度.     

现场快速分析技术及其在地质分析中的应用

现场分析是地质科学研究的重要工具。现场分析的内容主要包括野外地球化学分析、船上海洋资源分析、矿山污染监测、生态环境调查等。现场分析的形式大致可分为相对固定的现场实验室、船(车)载移动实验室、便携式仪器或其他小型器械等几种。该文对这三种类型的现场分析进行评述。     

九寨沟MS3.2级余震薛家坝坡体地震动响应特征

为研究余震对山体的地震动响应规律,在九寨沟薛家坝斜坡山体安装地震台阵,对斜坡表面以及斜坡内部不同深度地震动进行监测研究。M_S3.2级余震触发了山脚及山顶4台强震记录仪,数据揭示:位于斜坡表面凸出位置的山体地形,地震的放大作用明显,同时水平向的加速度峰值大于垂直方向;对比山脚,斜坡表面2#-1监测点加速度峰值PGA最大,阿利亚斯强度值放大5倍以上,放大效应最大的方向在垂直向,加速度达到2.48倍,阿利亚斯强度达到5.24倍;随着向山体内部水平深度的加深高位放大效应逐渐衰减,PGA最大值由洞口2.48下降到2.03,阿利亚斯强度响应系数最大值由洞口5.84下降到3.92;自坡体表面水平向内,各监测点加速度峰值逐渐减小,在0~25 m内自坡表面向内加速度峰值下降最快,坡体内部下降幅度变小;傅氏谱表明,山脚的频率成分范围0~50 Hz,主频值大小为23 Hz左右,2#-1监测点频率范围较山脚未有明显变化,但主频值明显减小,在5 Hz上下;在斜坡上洞口傅氏谱频率成分复杂,随洞口向洞内水平加深,各监测点幅值及频率成分逐渐降低的趋势。研究表明,在地震作用下,随着加速度幅值的增大,地震动能量会呈几何倍数的增加,且山体表面是地震动能量最大的位置,若短时间振动能量超过岩体的强度,则会出现崩塌、滑坡,同时对工程建设的安全有极大的影响。     

基于地震多属性的郑庄区块煤层气开发甜点区优选

摘要：地震属性受多种地质因素的影响,单一地震属性很难准确地反映煤层气储层综合地质特征。寻找能够降低地震属性多解性的方法,准确预测主地质参数,是评价煤层气有利区的关键。根据煤层厚度、含气量和渗透率分别与振幅类、频率类和曲率类地震属性具有较高相关性的特点,通过地震多属性组合变换的方法,建立了基于地震属性分析的煤层气主地质参数预测模型。然后,建立动态权重系数中值法,以中值评价值出现的最高频率,确定主地质参数在煤层气有利区优选中所占的权重,并基于评价值函数实现有利开发区块优选。利用该方法对沁水盆地郑庄地区的预测结果表明：最有利开发甜点区位于北部的59-60-57-55井区,次级有利开发甜点区位于东北部的53-62-49-45井区。     

X射线荧光光谱分析方法的共享

探索了在同一类型X射线荧光光谱仪器之间分析方法共享的可能性。基于量值归一的原理,使用标准化样品建立了两台仪器之间测量数据的可比性,使一台X射线荧光光谱仪建立的分析方法,能够简单转移到其他同一类型的X射线荧光光谱仪上使用,可以获得同样的分析精确度和准确度,从而实现分析方法的共享。实验数据表明,建立的方法简单、实用,能够节约分析方法建立过程中的人力、物力和资源,又能够更好地发挥科学仪器的作用,促进分析方法的标准化和网络化。