矿集区大地电磁强干扰类型分析

根据安徽庐枞大地电磁资料,研究了各种干扰噪声对大地电磁测深资料影响的特点,并对几种常见的噪声干扰信号进行了频谱分析,展示了相关干扰信号的时间序列特征和典型视电阻率一相位曲线,将影响大地电磁测深资料的噪声干扰分为工频干扰噪声,地质噪声和其他外界、观测系统不稳定造成的干扰噪声,它们分别来自不同的场源。分析结果表明,地质噪声一般影响全频域,近场干扰主要影响高频的有限频率,而大功率用电系统的不稳定则主要影响低频。最后提出了消除或降低各种噪声干扰的一些建议。     

大地电磁测深资料的噪声干扰

在概述大地电磁场场源的基础上,阐明了影响大地电磁测深资料的噪声分为场源噪声、地质噪声和人文噪声,它们分别来自不同的源。研究了各种噪声对大地电磁测深资料的影响特点,并对几种常见的噪声干扰信号进行了频谱分析。结果表明地质噪声一般影响全频域,近场干扰主要影响高频的有限频率,但近处雷电影响高频的较宽频带,而负荷系统的不稳定则主要影响低频。最后提出了消除或降低各种噪声干扰的可能办法或建议。     

AMT近源干扰压制方法

音频大地电磁法(AMT)在野外采集的是包含了多种频率的时间序列数据,这些数据中常含有干扰信号。大量查看音频大地电磁法野外实测时间序列数据,发现测量数据受到严重的近源干扰,但干扰信号不是连续出现的。于是通过分析V5-2000大地电磁仪的原始数据格式,根据干扰信号的特征,提出一种自动筛选时间序列数据的方法。宁芜地区的实测资料处理结果表明,该方法能在一定程度上压制近源干扰。     

超宽频带大地电磁信号的采集方法和技术

摘 要　 青藏高原地壳巨厚‚构造复杂。用大地电磁方法 （MT） 研究其壳幔结构‚必须采集 到 n×10 2 ～3×10 —5 Hz 的大地电磁信号。配合使用 V-5系统和 LIMS 系统进行超宽频带 MT 数据的观测‚这在我国是首次。两种系统都记录了时间序列。长周期数据采集中应用了远参 考站观测技术。这些为获得高质量的 MT 响应资料提供了条件。     

基于差分进化的大地电磁反演

针对大地电磁线性迭代反演依赖初始模型,易陷入局部最优解的特点,设计一种基于差异进化的非线性反演方法。利用该方法对大地电磁一维层状介质G、H、HA型地电模型进行反演研究,在无噪声情况下反演结果和模型一致;在加入10%和20%噪声后,反演仍取得良好效果。数值实验结果表明,该反演方法不依赖于初始模型,具有较好的全局优化能力和抗噪声能力,能有效反演大地电磁数据。     

广义S变换时频域滤波在MT数据处理中的应用

短时傅里叶变换是建立在稳态信号基础之上,它仅能提供信号的频域信息,对信号的时间分辨能力差。这影响了它在大地电磁测深数据处理中的应用效果。S变换是一种优于短时傅立叶变换的时频分析方法,能够提供信号时-频域信息。利用S变换对大地电磁测深数据进行时频分析,有助于实现大地电磁测深数据噪声的时频-域滤波,从而提高大地电、磁分量数据的频谱分析精度。从广义S变换理论出发,分析了各类波形噪声的时-频域特征及其对大地电磁测深数据的影响。针对大地电磁测深数据处理特点,利用广义S变换得到时频谱,采用时频比值和门槛值方法,研究适合压制电磁噪声的时频滤波器和滤波方法。对实际大地电磁测深数据的处理结果表明这个方法提高了阻抗张量的估算质量,验证了该方法的有效性。     

念青唐古拉山深部构造特征研究

本文利用INDEPTH项目深反射地震资料和大地电磁测深资料对念青唐古拉山地壳构造特征进行了深入细致的研究,通过对深反射地震资料的地震相分析及与大地电磁资料的比较得到：①16～22km深度的部分熔融体是多个不连通的独立的穹隆;②在羊八井一当雄北地区,深45～58km以下的下地壳深度存在NE走向的向形构造,该向形构造向北延伸、逐渐变深;③当雄北20km附近,中下地壳在深29～58km范围内存在大型的正断层,断距达6km。     

利用信噪分离方法提高大地电磁张量阻抗估算质量

在强噪声环境下,由于相关噪声的影响,准确地估算大地电磁张量阻抗越来越困难.研究一种处理相关噪声问题的信噪分离方法,即采用最小二乘Robust方法,利用相关噪声相对较小的远参考站磁场信号求取分离张量,将本地磁场的观测信号分离为MT信号和噪声,估算大地电磁张量阻抗.分别对模拟数据与实测数据进行处理, 结果表明,信噪分离方法能够分离出较强的相关噪声,给出的视电阻率和相位曲线比最小二乘Robust方法和远参考方法获得的更加平滑,处理效果明显.研究表明,在处理受相关噪声影响的MT数据中,信噪分离方法具有明显的优势.      

辽西金羊盆地大地电磁测深参考道处理效果研究

大地电磁测深法是一种利用天然交变的电磁场进行深部地质构造研究的频率域电磁测深方法,因其装备轻便、成本低、勘探深度大等特点,作为地震勘探的有利补充,被广泛应用于油气资源勘查领域.金羊盆地具有良好的油气资源潜力,但因其处于人文电磁干扰严重地区,近场源电磁干扰不可忽视,脉冲噪声虽影响范围小但其对电场信号干扰较大,充放电噪声对磁场干扰较大,且影响区域较广,有效压制噪声对天然电磁场信号的干扰具有重要意义.参考点选择适当,参考道数据处理技术可以有效压制非相关噪声,提高信噪比,改善数据质量.适当增加大地电磁测深数据的采集时长,对提高单点数据处理质量和参考道数据处理质量均有明显作用.     

矿集区大地电磁噪声场源分析及噪声特点

结合长江中下游某矿集区大地电磁观测环境,分析大型矿山、通讯基站及其他主要电磁噪声源对视电阻率曲线的影响.依据时域波形将噪声分为脉冲噪声、周期噪声、三角波噪声、方波噪声、阶跃噪声、似充放电模式的三角噪声,便于在后期资料处理过程中针对不同的噪声类型对大地电磁数据进行降噪处理.     

大地电磁测深应用于地热勘探

根据某小区的实际地质情况,使用V5-2000大地电磁测深仪,应用大地电磁法（MT）,对该小区进行了勘探。勘测中使用的频率范围为0.0005493～320Hz,分为两个频段;布极方式为“十、T、L”型,电极距一般为50～150m,利用井旁测深点反演电性分层结果与测区内测线的反演电性分层结果进行对比验证。通过对勘测结果进行解释,掌握了该小区内基底埋深及断裂构造发育情况,分析该区可能有含水的砂岩体存在,并推断地热水赋存深度为2600m。     

盲源分离算法在大地电磁信号去噪中的应用

鉴于大地电磁信号的特点,大地电磁信号的去噪问题一直是研究的热点问题,而盲源分离技术是进行现代信号处理的有力工具。阐述了大地电磁信号的特点和它的噪声分类,利用盲源分离算法维持信号频率不变性的特点,并结合大地电磁信号的频谱特征,提出利用盲源分离算法来对大地电磁信号进行噪声分析和噪声去除。实验证明,无论是直接应用盲源分离算法来对大地电磁信号进行噪声去除,还是应用盲源分离对噪声进行分析后结合其他方法进行去噪处理,都能有效地去除噪声,减少脉冲干扰地影响,提高信号的整体平滑度。     

top-hat变换与庐枞矿集区大地电磁强干扰分离

作为一种非线性信号处理方法,基于数学形态学的广义形态滤波已经展现出其在大地电磁时间域信号去噪中的作用;然而,广义形态滤波在滤除大地电磁时间域信号中噪声波形的同时,也滤除了时间域信号中包含有用信息的缓变化。针对这一问题,提出一种基于数学形态学top-hat变换的大地电磁时间域噪声压制方案,利用top-hat变换对波峰和波谷的检测能力,采用直线型结构元素,对大地电磁时间域信号进行去噪。用该方法对庐枞矿集区大地电磁实测数据进行处理后,数据的标准差与曲线相似性参数都优于处理前数据,表明所提方法能够去除噪声波形并保留时间域信号的缓变化,恢复受噪声污染的大地电磁时间域信号,提高大地电磁视电阻率曲线的质量。     

基于CEEMD和自适应中值滤波的大地电磁数据去噪研究

为提高大地电磁数据的信噪比,笔者提出基于互补总体经验模式分解(CEEMD)和自适应中值滤波的去噪方法,利用CEEMD将大地电磁时间序列数据分解成多个固有模态函数(IMF)及趋势项,依据噪声的高低频特征有选择地利用自适应中值滤波对固有模态函数(IMF)进行去噪,再进行数据重构。对实测数据进行处理,该方法能较好地抑制大地电磁数据中、低频部分的噪声干扰,抑制突变点,提高数据的信噪比。     

大陆岩石圈导电性的研究方法

随着地球科学的进展 ,大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视 ,而超宽频带大地电磁测深则是目前用于探测岩石圈导电性最有效的地球物理先进技术。它把现代性能优良的宽频带大地电磁系统 (MT 2 4NS或V5 2 0 0 0 )与长周期智能化大地电磁系统 (LIMS)配套使用 ,采集地面上频率范围为n× 10 -4～n× 10 2 Hz的天然电磁场信号 ,并通过一系列数据处理和反演计算 ,获得深达下地壳和上地幔的地下导电性结构模型。此模型不仅可以提供有关岩石圈地质构造轮廓的信息 ,更重要的是可以间接反映现今地下深部的热结构特征和物质状态分布特点。多年来 ,应用超宽频带大地电磁测深对青藏高原岩石圈导电性结构的研究表明 ,高原的中、下地壳确实是良导电性的 ;它可能说明西藏地壳中普遍存在岩石的局部熔融 ,或地热流体。沿着应县—商河剖面的大地电磁测深研究结果从电性的角度证明了太行山山前断裂为一组向东倾斜的深断裂 ,华北地区岩石圈以其为界划分为东、西两区 ;东区为低阻区 ,与构造活动区的岩石圈导电性特征相符 ;西区为高阻区 ,表现出稳定大陆区岩石圈导电性结构的特点。     

高频大地电磁法有限元数值模拟

由于中深度工程地球物理勘探的迫切需要,以美国EH-4电导率成像系统为代表的高频率大地电磁法,在我国地球物理勘探行业的应用越来越广泛。其勘探深度在地下1000m以内,频率范围在10Hz～100kHz。这里研究了高频率大地电磁法有限元高精度,快速数值模拟。首先利用广义变分原理推导出电磁场的有限元方程,编制了双线性和双二次插值有限元程序,并进行了层状模型的验证性计算,然后对典型地堑模型的数值模拟结果进行了分析,得出了一些有意义的结论。     

可控源音频大地电磁测深在煤矿采空区探测中的应用

焦作市某煤矿拟建安置小区范围内有十余个村办小煤窑,先后开采过二1煤层和一5煤层,采深80~160 m,总采厚7.3 m左右。为准确分析评价采空区的稳定性,采用可控源音频大地电磁测深进行采空区探测。测区内完成测线8条,测点数75个,测线总长度3.75km。测量参数:发射偶极距AB为2 km,点距MN为25 m,收发距Rx为4.5~5.5 km,采集频率范围为7 680~1 Hz。根据各测线反演得到的电阻率断面图进行解释,共圈出采空区4处、推断断层4条。经钻孔验证解释完全正确,推断出的上覆岩层冒落、断裂破坏及离层发育程度基本一致;与部分采掘工程平面图确认的的采空区边界基本吻合。     

基于V8系统大地电磁时间序列数据文件读写

大地电磁测深法已广泛应用于矿产资源勘查、工程地质、地震及地质灾害等领域。V8多功能电法仪是目前广泛使用的大地电磁数据采集系统,其随机配备的软件虽能显示或转换出采集到的时间序列文件数据,但没有时间域噪声分析处理功能。为开发与此系统相应的时间域噪声分析与处理系统,需对采集到的大地电磁测深原始时间序列数据进行分析。论文在分析大地电磁数据原始时间序列文件格式的基础上,明确了数据存储形式,根据参数特征,设计了原始数据读写算法程序,为大地电磁原始数据时间域分析及信噪分离提供了便利。     

基于地球物理反演结果对沂沭断裂带中段深部结构再认识

沂沭断裂带为郯庐断裂带山东段的大断裂,其深度切穿莫霍面,把鲁中造山带与苏鲁造山带隔开,断裂带的活动情况影响山东地区大地构造的稳定性。以往的工作多集中在地表或近地表地质要素的调查和研究,局部也开展了一些地球物理探测工作,大多以剖面为主,对区内地质构造的认识比较局限。本文收集沂沭断裂带约14600 km²范围的区域重力数据,并对其进行了定性解释和三维定量反演,获得了区内地下30 km内的相对密度分布。综合研究了从诸葛镇到五连金矿的精测剖面,其中包括重力、磁法和大地电磁3种方法。由此得到以下几点结果：(1)揭示了区内东部地下存在一条巨大的隐伏隆起构造,深度约2 km到10 km,从南南西方向延伸到北北东,有3个局部核心区：分别是石桥子镇往西南约30 km范围、由桑园镇、五莲县金矿及许孟镇三者之间的区域、以湖头镇为中心向北向南各延伸约30 km范围。(2)地表观察的断裂F1和F2比由反演的相对密度确定的断裂F′1和F′2向东偏移,而且北部偏移比南部更大。(3)重力、磁法、大地电磁测深综合剖面S1—S2研究表明,沂沭断裂带北段内岩矿石具有较低的相对密度、较低的磁性和较低的电...     

基于V8系统大地电磁时间序列数据文件读写

大地电磁测深法已广泛应用于矿产资源勘查、工程地质、地震及地质灾害等领域。V8多功能电法仪是目前广泛使用的大地电磁数据采集系统,其随机配备的软件虽能显示或转换出采集到的时间序列文件数据,但没有时间域噪声分析处理功能。为开发与此系统相应的时间域噪声分析与处理系统,需对采集到的大地电磁测深原始时间序列数据进行分析。论文在分析大地电磁数据原始时间序列文件格式的基础上,明确了数据存储形式,根据参数特征,设计了原始数据读写算法程序,为大地电磁原始数据时间域分析及信噪分离提供了便利。