沉积物中趋磁细菌趋磁性优势的实验研究

趋磁细菌依靠其体内生物合成的磁小体颗粒沿地球磁场定向排列和游动,称为趋磁性。沿磁场的定向排列被认为可以使磁菌更有效地到达最佳生存环境,即趋磁性对磁菌的优势所在。目前对趋磁性优势的研究大多数集中在水环境或培养液环境下,而对于自然沉积物中趋磁性优势的理解还停留在假说阶段。越来越多的研究显示,磁菌在沉积物中的行为方式与水环境中所观测到的现象差别很大,因此,对趋磁性优势的研究也需要在沉积物环境中进行。本文我们通过对比在地磁场、近零磁场和反转磁场条件下两种磁菌:球菌和杆菌(Candidatus Magnetobacterium bavaricum)的时空变化,揭示在沉积物中趋磁性对趋磁细菌的作用。结果显示趋磁性对两种磁菌存在不同的作用,M.bavaricum在近零磁场条件下数量明显下降而在地磁场下又重新恢复,说明趋磁性优势对M.bavaricum的积极作用,然而球菌在近零磁磁场条件下的数量和分布与地磁场条件下相似,可能说明球菌在利用趋化性和行为方式上与M.bavaricum有很大不同。M.bavaricum在反转磁场条件下数量减少,而球菌则接近消失,说明球菌受极向趋磁性的影响比M.bavaricum大。两种磁菌因受沉积物环境和自身趋化性的影响在趋磁性上表现不同,可能M.bavaricum存在不同的趋磁性特点。本文实验结果说明对趋磁性的理解需要立足于复杂的沉积物环境。     

磁化率对大地电磁响应的影响及其提取方法

在电磁探测理论中,电导率和磁导率是两个重要的岩石物性参数。在磁性较强的地区进行大地电磁探测工作时,电磁场信号必然受到介质磁性的影响。将磁化率参数引入到二维大地电磁正演理论中,实现了含磁化率的大地电磁有限单元法数值模拟。建立棱柱体模型计算并分析了磁化率参数对大地电磁的电场、磁场、视电阻率及相位等参数的影响。数值模拟结果表明:高磁性介质导致电场升高,磁场降低,视电阻率增大,相位复杂变化,且随着磁性物质的增多或磁化率的增大,这种影响逐渐变大。引入电导率、磁化率光滑约束与磁化率对数约束,采用改进的特别快速模拟退火法实现了电阻率、磁化率参数一维同时反演。对K型、H型中间层高磁地电模型进行反演试算,反演结果良好。该研究为在高磁性地区开展大地电磁工作提供了基础,对实现"第二找矿空间"内的矿产勘探,具有一定的意义。     

岩石磁性与低温流体成矿作用关系探讨

大量研究表明 ,低温流体通过改变岩石中磁性矿物的组成而改变了岩石的磁化率和剩磁等磁性参数 ,利用岩石磁学和古地磁学的方法能够帮助区分不同时期和类型的流体事件。笔者认为流体对围岩的影响受岩石组织类型的控制 ,通过研究岩石组织类型可望了解磁性矿物转变和重磁化的机制。文章通过金矿围岩地球化学和磁性参数对比的实例分析 ,提出岩石组织内部磁场也可能对流体的成矿作用发生重要影响。流体在萃取围岩中有用元素或发生成矿物质聚集的同时也可能导致新的磁性矿物形成。在此过程中 ,磁性矿物的晶体生长以化学剩磁的方式记录下环境磁场 ,由此可以研究流体运移轨迹。     

利用有限元及边界元法计算复杂磁性体磁场

近年来,利用有限元及边界元法对具有复杂边界条件的电磁场问题的计算有所发展,可使我们沿此途径对复杂磁性体的磁场特征的认识进一步深化,国内学者在这方面曾做过工作。在前人基础上,本文作了系统的推导和计算。下面先介绍有限元法的应用,再以此为基础,介绍结合边界元法求解磁性体磁场的计算。     

浅水中磁性柱状体的磁场特征

在某些浅水区域中, 常有大量工程障碍, 如磁性柱状体。依据磁性柱状体的特点, 从顺轴磁化无限延深柱状磁性体这一简化数学模型的磁场分析入手, 进而对更近实际的顺轴磁化有限延深柱状磁性体的磁场及其梯度场的分布规律进行讨论, 并据此提出了采用水平磁梯度测量法对磁性柱状体磁特性实施探测的可取途径。     

计算非均匀磁化条件下磁体内外磁场的简化方法

非均匀磁化、任意形状的磁性体的磁场计算是经典场论还一直未解决的问题.当磁性体磁性较强、形态复杂、埋藏较浅时,特别是穿过强磁性体的井中磁测结果,不均匀磁化对磁异常影响很大,不可以忽略. 最近在我国先后发表过计算任意形状强磁性三度体磁场的论文其中黄诚的泊松公式面积元素法,是根据离散化概念提出的,可用来计算三度体全空间的磁场.用近似程度不同的两套公式     

磁性体磁场的等值互换、矩阵表达式和规格化公式

在磁性体磁化方向点点相同的假设条件下,任意形态、任意磁化强度幅值的磁性体磁场积分表达式中,隐含着一种场值“等值互换’关系。本文指出了积分表达式中包含的这种关系,并由此简明地导出了磁性体磁场的“矩阵表达式”及某些“规格化公式”。最后,阐明了有关公式的意义。     

新疆东部地区大地构造问题探讨

根据最新的航磁资料,主要探讨了新疆东部基底性质及岩相分区,指出在天山地区除普通存在古生界浅变质基底外,于吐鲁番—哈密盆地中南部深层还存在强磁性基底.库鲁克塔格地区由于元古界多为弱磁性或无磁性岩石,因而显示负磁场面貌,该区与南天山、塔里木盆地北部为区域负背景异常,推测它们为同一深部因素控制的构造区.磁场资料可清楚地圈定出塔里木地台东部边界.文中还对原中天山隆起带出现的升高变化异常提出了解释依据.     

井中磁测确定顺层磁化二度板状体延深的一种方法

前言磁性体的下界面离地面较远,借助地面或航空磁测结果来确定磁性体的下延比较困难,而井中磁测却不然。在井中测量磁场时,因为磁性体离观测点较近,所以磁性体深部界面的影响对井中磁测结果一定会有明显的反映。井中磁测不仅便于发现盲矿体,而且还能够确定磁性体的下延。     

地磁台站建设中磁测异常现象分析

地磁台建设磁性跟踪测试工作很重要,本文通过对跟踪磁测中发现一个异常现象的分析,计算了不同重量、距离的铁磁性物质对磁房建筑场地磁场的影响,讨论了排除施工现场磁性干扰的一些办法,并得出各种重量铁磁性物质与磁房建筑物的安全距离。     

井中磁测资料预处理与弱信号识别

井中磁测仪器距离场源近,磁测资料受到钻孔打穿磁性体产生的内磁场影响,往往存在强干扰压制有用信号,因此研究井中磁测资料预处理与弱信号识别方法具有重要意义。笔者将地面重磁资料边界识别中倾斜角总水平导数和解析信号振幅方法改进后应用于井中磁测资料预处理中,提出倾斜角垂向导数和均值归一解析信号振幅方法。通过模型分析证明了两种方法都可识别强弱不同的井旁磁性体位置,反映边界信息,且给出了计算均值归一解析信号振幅过程中窗口选择的依据。将两种方法应用于江苏某工区ZK002孔磁测资料预处理中,得出倾斜角垂向导数方法应用于实测资料中会放大干扰,而均值归一解析信号振幅方法增强了该钻孔弱异常信息,且压制了干扰信号,处理结果与磁化率测井和钻孔资料相对应。     

航磁梯度数据解释新方法在迁安铁矿勘探中的应用

为更加清晰和准确地利用磁梯度数据获得地质体的分布特征,笔者采用解析信号总水平导数法和梯度欧拉反褶积技术组合实现磁梯度数据的解释,解析信号总水平导数的极值可有效地圈定出矿体的分布范围,梯度欧拉反褶积法可有效地避免背景异常的干扰,从而准确地给出磁性体的位置和深度信息。理论模型证明解析信号水平导数法和梯度欧拉反褶积法的组合可准确地获得磁性体的水平范围和深度。应用于河北迁安地区磁梯度数据的解释,圈定出5个呈条带状分布的较大型铁矿藏,埋深在200~450 m。     

高压线对CSAMT探测结果的影响及数据处理

以干扰严重的某工作区为例,探讨高压线对CSAMT法所测数据的影响,总结了本工作区高压线对CSAMT数据影响的特征;根据其电磁干扰特征,寻求数据处理的方法,运用插值法恢复接近正常场的磁信号,再利用原始电场信号和恢复的磁信号,计算得出视电阻率。这种方法经对比和钻探验证,效果良好。     

大地电磁勘探中的电力线工频干扰

大地电磁法勘探中,因电力线频率不单一,产生的工频干扰场量级大,给数据处理造成困难。为给削弱、压制干扰提供依据,进行了试验。在地表上方某一高度无限长直导线模拟输电线,推导、计算在其通以谐变电流时的电磁场值。计算结果表明：即使距离输电线500m处,其干扰场依然可以完全淹没目标信号;但该干扰场有固有特性和规律。通过探讨得出,在一个波长之外,电力线产生的电磁场为平面波转而成为有用信号,在一个波长之内,可以根据其电、磁场的方向性有选择地布极,以避免两个方向的视电阻率同时受到干扰。     

黄河源地区磁组构特征及其地质意义

黄河源区位于青藏高原东北部,区内主要为三叠系沉积地层,发育一系列由北向南的推覆构造带,间有早期近直立的韧性剪切带。笔者对黄河源地区巴颜喀拉山群沉积岩进行了磁组构分析,结果显示岩石磁化率各向异性度P值和磁化率百分率各向异性度H值均不大,反映该地区总体韧性变形较弱,较强韧性变形仅发育于局部地段;岩石磁组构具有磁面理发育、磁线理不发育、磁化率椭球呈压扁形椭球体的特点,反映在挤压应力作用下,岩石发生了压扁变形,主应力方位主要为NNE-SSW(近SN)向,其次为NE-SW向。根据岩石磁组构分析认为黄河源地区存在两条韧性剪切带,韧性剪切带与现今湖泊水体的展布有一定的耦合关系;北部韧性剪切带沿现今黄河河谷分布,控制着扎陵湖、鄂陵湖和玛多"四姐妹湖"的展布;南部韧性剪切带沿岗纳格玛错—野牛沟一线展布,控制着岗纳格玛错和尕拉拉错等残余湖泊的分布。     

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。     

小波结合幂次变换方法在边界识别中的应用

在位场数据边界识别传统方法理论的基础上,前人研究了各种场源边界增强技术来提高信噪比和定位精度,但仍然存在受噪声影响大、场源边界不够收敛等问题。本文在传统边界识别方法的基础上进行改进,利用小波变换与传统方法相结合来增强对噪声的压制能力,并且提出了幂次变换法对识别出的边界进行有效收敛。将改进方法与传统方法应用于地质体的边界识别;同时选取3种传统数值计算方法,结合模型数据、四川盆地重力异常数据及朱日和地区磁异常数据进行对比分析。结果表明：小波结合幂次变换法能够有效识别出研究区域内地质体的边界,能很好地起到压制噪声的作用;并且识别出的边界收敛,提高了边界识别的精度,在边界识别中取得了良好的效果。     

在第四系覆盖区如何辨别基性岩体与铁矿引起的重磁异常

铁矿勘查工作采用重、磁手段一般非常有效,但在第四系覆盖区有基性岩体存在情况下,就会产生较强的重磁干扰,往往造成误判,因此,区分基性岩体与铁矿引起的重磁异常成为勘查工作的关键。以滦南杜蒿坨铁矿勘查为例,通过对磁法资料和重力资料的处理、解释,分析了基性岩体重磁异常特征及对铁矿异常的掩盖作用,总结了辨别铁矿异常的方法。并经钻探验证这些方法可靠和适用,在今后铁矿勘查工作中有一定的指导意义。     

水中电偶极子空中磁场响应的一维频率域分析

海洋电磁中浅海作业由于受到空气波的干扰而难于进行,而如果于空中接收电偶极子的磁场响应则可避免空气波的干扰,是一种新的海洋电磁勘探思路。用一维频率域程序,对水中电偶极子在空中的磁场响应进行了计算分析,比较了海底有高阻异常层和低阻异常层时空中磁场响应的变化规律。分别计算测线布置、发射信号频、海水深度、异常储层埋深、异常储层厚度、储层电阻率、空中测量高度等多种因素对空中磁场响应的影响,结果表明,海底有低阻层时空中磁场有更强的响应,归一化幅度异常变化约为10%~60%,而海底有高阻异常储层时响应较弱,归一化异幅度常变化约为2%~8%。因此海洋电磁勘探中于空中接收磁场的模式,更适合浅海区低阻矿产资源的大面积调查。     

瑶岗仙钨矿综合物探找矿效果

通过对瑶岗仙钨矿重力、航磁异常的研究,结合地面磁法、激电法成果对矿区物探异常特征进行了综合分析,同时对矿区找矿进行了预测。通过预测区的进一步物探工作制定了验证钻孔,钻探成果不仅证明了场源体的存在,同时发现了新的矿源和矿种,成为近年来危机矿山找矿取得较大突破的矿区之一,为矿山的规划和发展提供了很好的依据。