花岗岩地区深部地热构造电磁法探测研究——以福建龙海地区为例

为探查福建龙海花岗岩区深部地热构造,试验音频大地电磁法(AMT)在此类地区的应用效果,在该区域布设了数条AMT测线.经过一系列的数据处理及反演,得到研究区的各条测线的电阻率深度剖面图及电阻率分布平面切片图.该测区AMT研究成果反映了地下2 km深度范围内的地质构造分布基本情况,指示了可能的深部地热构造位置,为深部构造探测提供了良好的地球物理基础资料.结果表明,音频大地电磁法在探测花岗岩地区深部地热构造方面是有效的.     

电磁法在深部找矿中的应用现状及展望

地球物理勘探方法(尤其是电磁法)在发现金属矿产资源中取得了很大的成功.一般认为离地表500米以内的金属矿床已基本上被发现和勘探利用,并且正在迅速枯竭.由于在新的采矿区安装新的采矿设施非常昂贵,因此当前面临的挑战是在老矿区内及其周围寻找适合开采的深部矿体(0.5km～2km).寻找深部矿体需要大尺度的地球物理方法支撑,本文用有限篇幅介绍了电磁法在深部找矿中的应用现状、电磁法数据处理和解释研究进展及仪器设备研制进展,以典型案例说明了它们在深部找矿中的应用效果,对电磁法技术在深部找矿中的应用前景作出了展望.     

大地电阻率在超低频/极低频电波传播技术中的作用

介绍了大地电阻率在超低频 /极低频电波传播技术中所起的作用 ,指出发射天线场区具有高电阻率 ,是辐射有效超低频 /极低频电磁波的必要条件。在介绍了大地电阻率分布特点的基础上 ,提出了天线场区大地电阻率测量的思路和方法     

AMT方法在鳌山卫花岗岩地区深部地热构造勘探中的应用

作为我国最近规划的中国蓝谷海洋高科技开发区,对能源结构有着较高要求.目前,地热资源的直接利用是最经济最方便的绿色能源途径.鳌山卫研究区,是中国蓝谷的核心区之一,根据地质资料和温泉露头情况推测,该研究区内有可观的地热资源潜力.为探测鳌山卫花岗岩地区的深部地热构造,搜集已有的地质地球物理资料,在该区布设了10条AMT测线.通过资料采集、预处理、反演,得到了研究区地下2000 m以浅的电性结构的空间展布形态.勘探结果显示,研究区发育一条走向为N30°E的断裂构造F1,深度约1500 m;同时确定了构造低阻异常中心位置,为下一步钻孔布设提供依据.本次花岗岩区AMT探测,克服了城市人文干扰和高压输电线引起的各种电磁干扰,为类似地区深部地热构造探测工作提供了实践经验,是一次成功的深部地热构造探测.     

音频大地电磁法在探测地下水中的应用——以湛江南木水为例

本文通过在广东省湛江市省级生态农业示范区——南木水地区进行地下水探测拟解决当地的生活用水问题.该区域主要为燕山期花岗岩,本文采用了音频大地电磁法(AMT)勘探方法,从构造分析出发,选择三个有利区域(分别为A、B、C、区),布设了10条AMT勘探线,共166个测点,进行野外数据.对野外数据进行了一系列预处理、反演和电阻率成像得到各线的剖面图.分析研究剖面图和切片图,确定了三个可能含水的低阻带以及三口钻井的位置.其中C区已经打井取水,出水50 m~3/h,很好地验证了AMT方法在硬岩地区进行地下水探测的实用性和有效性.     

利用多通道瞬变电磁法识别深部矿体——以内蒙兴安盟铅锌银矿为例

多通道瞬变电磁法由于采用伪随机编码发射、最佳匹配相干解码技术,所以相比于传统时间域电磁方法勘探深度大且抗干扰能力强,是目前地面资源勘查领域的研究热点.针对内蒙兴安盟某铅锌银矿埋藏深度大等特点,首先根据矿区资料建立一维以及二维模型,数值计算脉冲响应并分析其特征,说明多通道瞬变电磁对于大埋深低阻异常体有良好的反映,随后通过多通道瞬变电磁技术对矿区进行实例勘查,数据处理过程中利用了反卷积的方法提取大地脉冲响应,根据轴向大地脉冲响应的峰值时刻计算视电阻率,通过对视电阻率进行全波形反演得到解释剖面,与测区钻孔资料对比分析证明,多通道瞬变电磁法是反映深部低阻异常体的有效手段.

     

频率细化技术在超低频/极低频电磁信号检测中的应用

离散快速傅里叶变换算法在频谱分析中得到了广泛的应用,这种算法得到的计算结果是在整个频段上的频谱信息. 在一些应用中,需要了解的仅仅是某一窄带内的频谱精细结构,要求频谱的分辨率较高. 而要得到一个较高分辨率的频谱,直接采用快速傅里叶变换计算则会导致参加快速傅里叶变换运算的数据点数的增加,从而引起计算量和存储量的急剧增大,这样,快速傅里叶变换算法就不能满足要求了. 本文介绍了基于复调制的频率细化技术的原理及其在超低频/极低频电磁接收机研制中的应用,阐述了采用这种技术如何实现高分辨率频谱的计算,并给出了理论数据和实际观测数据的计算结果.      

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.     

大地电磁测深法在秦皇岛—唐山沿海地区地热资源调查评价中的应用

应用大地电磁测深法,对秦皇岛-唐山沿海地区进行地热资源勘查.在该测区布设6条测线,获得103个测点的野外资料.采用先进的数据处理和反演方法,得到大地电磁测深剖面二维反演电阻率模型,根据当地区域地质资料,对地层、断裂构造进行推断解释,并结合华北地区地热资源类型及其与地质构造特征的关系,圈定该测区地热资源远景区.     

瞬变电磁法及EH-4在钼矿采空区探测中的应用

地下采空区的存在严重威胁着人们正常的生产生活,选取有效的方法对采空区探测有着重大的现实意义.本文探讨了瞬变电磁法和EH-4电导率成像法的方法技术以及在某钼矿采空区的应用效果.瞬变电磁法观测的是纯二次场,所以分辨率高,特别是对低阻异常体反应灵敏.EH-4电导率成像系统探测深度大,适用于各种复杂地形,可以有效的减少地形的影响,因此结合这两种方法对采空区进行综合探测,可以相互补充,提高对采空区评价的准确性.     

地热井的天然源超低频电磁探测影响因素分析

本文使用天然源超低频电磁探测仪对北京大学校园内两口地热井进行了超低频电磁探测试验,获得了1号地热井（京热119号井）连续五天、每天四个时刻的天然源超低频电磁探测数据以及2号地热井（京热168号井）单天的天然源超低频探测的数据.基于所获得的数据,开展了地热井的天然源超低频探测影响因素的研究,这些因素主要包括：天然源超低频电磁场和观测时间的关系、探头摆放方向与接收工频谐波干扰关系以及天气状况对观测数据质量的影响等.研究表明：(1)天然源超低频电磁探测信号存在明显的日夜交替变化,其中相对振幅-频率曲线在不同日期、同一邻近时刻总体的包络线具有较好的重复性和一定的稳定性;(2)工频谐波干扰场方向是影响因素之一,当仪器探头长轴方向与工频谐波干扰场的等效主轴方向平行时噪声影响最小;(3)雨天环境会对天然场源超低频信号中的高频部分造成较大影响.     

Frequency domain modal analysis of earthquake input energy to highly damped passive control structures

A new complex modal analysis‐based method is developed in the frequency domain for efficient computation of the earthquake input energy to a highly damped linear elastic passive control structure. The input energy to the structure during an earthquake is an important measure of seismic demand. Because of generality and applicability to non‐linear structures, the earthquake input energy has usually been computed in the time domain. It is shown here that the formulation of the earthquake input energy in the frequency domain is essential for deriving a bound on the earthquake input energy for a class of ground motions and for understanding the robustness of passively controlled structures to disturbances with various frequency contents. From the viewpoint of computational efficiency, a modal analysis‐based method is developed. The importance of overdamped modes in the energy computation of specific non‐proportionally damped models is demonstrated by comparing the energy transfer functions and the displacement transfer functions. Through numerical examinations for four recorded ground motions, it is shown that the modal analysis‐based method in the frequency domain is very efficient in the computation of the earthquake input energy. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种地方与区域地震震源机制反演技术:广义极性振幅技术(二)——对实际震例的应用

为了检验广义极性振幅技术(GPAT)的实用性,我们利用GPAT反演确定了49次实际地震的震源机制、矩震级和震源深度.为了检验GPAT对地方地震、区域地震以及远震的实用性,我们选用了震级范围约为ML0.2~MS7.0之间的地震与震中距范围约在5~8000km之间的观测资料.对反演结果的分析表明,利用GPAT获取的震源机制结果在合理误差范围内是正确的,利用GPAT获取的矩震级结果是可靠的,而利用GPAT获取的震源深度总体上似乎比常规定位深度深约0.6km.总体而言,GPAT在震源机制、矩震级和震源深度的反演方面表现出良好的实用性.     

单层工业厂房-TMD减震控制系统研究

提出了采用质量调谐减震控制技术对厂房结构进行减震控制的方法。利用屋盖系统作为附加质量,屋盖支座采用夹层橡胶隔震垫,建立了厂房-TMD系统模型,并用非线性时程分析法对其进行了多种地震动激励下的计算分析,探讨了厂房-TMD减震体系减震效果的参数影响及减震机理。结果表明,采用质量调谐减震技术对单层工业厂房进行减震是一种有效的方法。     

Application of ~(137)Cs fingerprinting technique to interpreting sediment production records from reservoir deposits in a small catchment of the Hilly Loess Plateau, China

According to variations of 137Cs and clay contents, 44 flood couplets were identified in a profile of res- ervoir deposit with a vertical length of 28.12 m in the Yuntaishan Gully. Couplet 27 at the middle of the profile had the highest average 137Cs content of 12.65 Bq·kg?1, which indicated the 1963s' deposits, then 137Cs content decreased both downward and upward in the profile. The second top and bottom couplets had average 137Cs contents of 2.15 Bq·kg?1 and 0.92 Bq·kg?1, respectively. By integrated analysis of reservoir construction and management history, variations of 137Cs contents over the profile, sediment yields of flood couplets and rainfall data during the period of 1958-1970, individual storms related to the flood couplets were identified. 44 floods with a total sediment yield of 2.36×104 m3 occurred and flood events in a year varied between 1 and 10 times during the period of 1960-1970. 7-10 flood events occurred during the wet period of 1961-1964 with very wet autumn, while only 1-2 events during the dry period of 1965-1969. Average annual specific sediment yield was 1.29×104 t·km?2·a?1 for the Yuntaishan Gully during the period of 1960-1970, which was slightly higher than 1.11 ×104 t·km?2·a?1 for the Upper Yanhe River Basin above the Ganguyi Hydrological Station and slightly lower than 1.40 ×104 t·km?2·a?1 for the nearby Zhifang Gully during the same period. Annual specific sediment yields for the Yuntaishan Gully were correlated to the wet season's rainfalls well.     

Visual characterization technique for gravel‐cobble river bed surface sediments; validation and environmental applications Contribution to the programme of CIRSA (Centre Interuniversitaire de Recherche sur le Saumon Atlantique)

This paper presents an evaluation of the feasibility and the reliability of a visual characterization technique for gravel–cobble river bed surface substrate. Based on principal axis regressions, using phi scale (ϕ), comparisons of visual estimation and grid sampling techniques show that useful predictive relations (R² = 0·78–0·88) exist between visual estimates of the surface d₁₆, d₅₀ and d₈₄ and estimates obtained for the same percentiles with the grid sampling technique. Comparisons of visual estimation and the surface‐bulk sampling technique also indicate a predictive relation (R² = 0·70) between the d₅₀ of the two methods. Trained operators can visually estimate gravel–cobble bed surface d₁₆ to uncertainties of 41 per cent, d₅₀ to 15 per cent and d₈₄ to 11 per cent (for example, there is a 5·5 mm error on a d₈₄ size of 50 mm). Furthermore, evidence shows that if operators are properly trained, a calibration relation for each percentile can be applied independently of operators. This visual characterization allows effective detailed mapping of spatial patterns in substrate size distribution along extensive reaches of gravel‐bed rivers. The technique can be very useful in creating terrain models for various geomorphological, hydrological and biological applications such as the determination of entrainment thresholds, hydraulic roughness and substrate suitability for benthic insects or salmonid habitat. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.