多重分形与地质统计学方法 用于勘查地球化学异常空间结构和奇异性分析

勘查地球化学和地球物理场的局部空间结构变化性应包括空间自相关性以及奇异性 .前者可通过地质统计学中常用的变异函数来实现 ;后者可用多重分形模型进行刻划 .具有自相似性或统计自相似性的多重分形分布 (multifractaldistributions)的奇异性 (α)可以反映地球化学元素在岩石等介质中的局部富集和贫化规律 .而多重分形插值和估计方法可以同时度量以上两种局部结构性质 (空间自相关性以及奇异性 ) ,因而 ,它不仅能够进行空间数据插值 ,同时还能保持和增强数据的局部结构信息 ,这对于地球化学和地球物理异常分析和识别是有益的 .应用该方法处理加拿大NovaScotia省西南部湖泊沉积物地球化学砷等元素数据表明 ,地球化学数据的局部奇异性在该区能够反映局部金和钨 -锡 -铀矿化蚀变带或岩相变化以及构造交汇等局部成矿有利部位 .     

浅覆盖区多源数据融合整合的技术方法

多源数据的整合融合技术是在数字化填图平台上开发的一项新技术。工作方法是：将已有的地质矿产、地球物理、地球化学、遥感等多源数据进行计算机整合处理后,提取相关的地质信息,将多源数据与地质数据整合,建立多源数据库,形成多源叠加分析成果图,应用于浅覆盖区的地质填图。     

找矿新方法

美国和挪威两家地质调查所正在研究一种新的地球化学符号差(Signature)系统,可用于未来的矿物勘探.美国地质调查所的地质学家J.M.保特勃尔指出,这种方法就象是指纹配比,首先,对一个已知矿区进行全面的地球化学分析,并建立该地区的一个"剖面图";然后采用计算机处理的容易接近的数据与其它地区的地球化学剖面进行对比.若剖面相似,显然可以进行下一步的找矿工     

地球物理数据处理解释系统

正在国家863计划重大项目和地调局专项支持下,于2010年成功研发了既支持软件二次开发又支持软件集成的地球物理软件开发平台(GeoProbe),并在此基础上集成了中国国土资源航空物探遥中心研制的航空物探软件系统、航空物探处理解释系统及21世纪以来航空物探数据处理方法新研究成果,最终形成了具有自主知识产权的地球物理数据处理解释系统(GeoProbe Mager)。基于GeoProbe地球物理软件二次开发平台,研发的GeoProbe Mager地球物理数据处理解释系统,是集磁力、重力、伽玛能谱、电磁数据处理与成图、数据转换处理、综合分析、成矿预测等功能于一体的综合软件系统,该系统包括300多个软件功能模块,可以处理一维、二维等类型数据,成果展示     

三维城市地球物理数据管理与服务系统框架

为实现地球物理数据对城市发展提供数据支持, 以3D GIS作为基础平台, 从数据与信息管理、多方法综合处理与显示、成果的三维可视化表达及信息发布等4个层次阐述了三维城市地球物理数据管理与服务系统框架的构建; 数据与信息管理子系统是整个系统的基础, 提供数据基础.GIS支持下的第2层次作为数据显示和多方法交互综合处理的工具而存在, 并为成果信息表达提供基础.后2个层次实现城市地球物理成果数据的展示功能.第3个层次是对成果数据的三维再现, 而第4个层次则通过Web来发布成果信息.在构建三维城市地球物理数据管理与服务信息系统时, 存在2个方面需要解决的问题: (1) 要实现多期次海量的城市地球物理数据的一体化管理问题.提出了以地球物理勘探点、线作为多方法数据融合的基础, 分层次、专题按要素的方式建立多维数据库, 以达到对数据的统一管理. (2) 成果信息的可视化问题.为了在三维空间中再现成果数据, 将地球物理形式的数据转换成地质形式, 设计了一个以线框模型为基本思想来表达三维地质模型的数据模型.将提出的系统框架结合华北某地区进行了应用, 取得了较好的效果.      

基于GOCAD软件的多源地质勘探数据接口开发

GOCAD(geological-object computer-aided design)在地质工程、地球物理勘探、矿业开发、水利工程等领域中应用广泛。在三维地质建模中,钻探数据、地球物理勘探数据是重要的建模依据,GOCAD本身提供了通用的数据导入功能,但对于实际的生产数据,并不能完全适用,需要经过一定的处理转换才能导入。本文基于GOCAD开发套件,针对生产中的钻探数据、地球物理勘探数据开发了数据接口,实现了快速高效导入多源地质勘探数据到GOCAD中的功能,大大节约了三维地质建模工作的时间。     

分形奇异(特征)值分解方法与地球物理和地球化学异常重建

地球物理和地球化学异常是找矿的重要依据.地球物理和地球化学异常取决于地层、构造在成矿时间上的多样性与空间上排列、叠置的复杂性.地层、构造因素是构造、岩浆、沉积与成矿地球化学等多种动力学过程的综合反映.这些岩石和构造的因素以及动力过程相互渗透和影响决定了最终地质、地球物理与地球化学场.本文提出的在GIS环境下实现的分形奇异值分解(MSVD) 异常重建方法, 不仅可以提取地球物理和地球化学等异常, 而且能够进一步刻画其中的线性和环状构造、细微的局部纹理结构特征.该方法首先对地球物理和地球化学等网格数据进行二维矩阵的奇异值分解, 之后用左特征向量矩阵与右特征向量矩阵的直积构造一个正交完备基.地球物理和地球化学二维数据可以投影到该正交基上, 其投影系数是矩阵的奇异值.在该正交完备空间的某些子空间上对地球物理和地球化学等数据进行滤波.为了选择子空间, 本文定义了上述正交完备基中的能谱密度、能谱半径(或尺度) 与能量测度.在此基础上与空间域及频率域类比, 探讨了能量测度与能谱密度呈现分形(fractal和bifractal) 规律.利用分形关系的间断点, 设计分形奇异值重建算子, 实现对地球物理和地球化学异常的分解.以加拿大NovaScotia南部布格重力异常与As地球化学异常为例, 采用MSVD方法分解Au、Wu -Sn -U等已知矿有关的地球化学异常.发现重建异常能很好地用于解释已知矿点的分布规律.重建的地球化学异常显现了地球化学中的线状和环状异常; 重建的布格重力异常有效勾勒出原图中不易发现的纹理结构, 这些纹理结构可以合理地解释已知矿点在侵入岩体内及其周围的分布规律.应用实例表明, 该方法不仅可以从起因复杂的异常中区分出背景、异常场, 还可以识别代表了成矿源岩、流体、运移通道、赋存空间等异常因素引起的纹理、结构与构造特征.同时实现了GIS环境下交互可视化的MSVD处理与解释系统, 增强了地质异常定量分析的实用性与可操作性.      

预测铀矿靶区时航空地球物理资料及放射性地球化学参数处理的计算机操作

本文论述了通过应用γ的全能谱分析方法处理放射性测量数据，保证了最终获得资料的真实性和信息量；指出了现代航空地球物理综合测量系统的资料处理和解释的组成；总结出主要铀矿区的三方面的放射性地球化学特征。最后再次指出，航空地球物理资料的处理和解释方法在俄罗斯等国的矿床普查中取得了成功。实践证明，可以有效地用于预测和普查铀矿床。     

2001年勘探地球物理技术的发展

地球物理学是数字硬件和处理技术发展的主要受益者之一.此外,它还从低温物理、核物理,以及与工程学和宇宙研究有关的分支学科中接受了许多有功效的新仪器和新的技术思想.由于所提供的经济上的刺激作用,这些新仪器和新思想很快地被引用到地球物理勘探.这样,尽管新的原理不多,但地球物理勘探的实践正在显著地改变.具有最大计算速度和最大存储量篮球那样大小的计算机,目前正在设计中.如果工作进程正常,那末这种计算机在2001年之前即可应用于地球物理勘探.下面我们讨论一下这些因素所产生的某些结果.     

金属矿勘探地球物理(电法)的新进展

过去六年中,金属矿产勘探地球物理在地震、磁法、重力、遥感及测井等方面均有较大的进展. 首先是认识上的变化.由于依靠钻探寻找深度较大矿产的费用庞大,人们不得不求助于那些能获取大量独立地球物理(和地球化学)数据的方法.以往一些耗费较大、仪器设备繁杂的方法,如反射波地震法、多频谱的激发电位法、综合测井法等,现在已成为可以采用的方法了. 其次是数据处理的广泛使用.随着微电子技术的发展,在许多航空、地面及井中设备中,已采用了小型电子计算机和微处理机,以获取更多和更精确的数据.小型计算机一方面用于控制探测系统,另一方面还用来以数字方式记录输出结果.数据处理还可在野外现场进行,以便指导参数选择,检查数     

地球物理方法在矿产资源探查中的运用

地球物理方法作为一种重要的找矿手段,反映了地质异常体与周围环境在物质和结构方面的差异性。随着信息以及空间分析技术的发展,地质体的异常可以通过地球物理数据资料的处理分析获得,并在资源评价、成矿预测等方面有着重要的应用。     

屏幕操作的BASIC程序介绍

在地球物理资料的计算机处理解释中，由于地质问题的复杂性，满意的结果通常要经反复修改初始参数和地球物理模型才参获得，处理过程中操作者应能及时了解原始数据和处理结果，并实时修改参数和模型，即实现人机交互式解释。本文讨论了地球物理资料解释中实现人机交互的几项实用技术，给出实现程序的描及源程序。     

数据融合与地球物理学反演

提出在地球物理学反演中可借鉴数据融合理论的某些技术方法。对比了它们的基本概念、原理，说明二者有众多相似之处。通过一具体实例的处理，验证了在地球物理中应用数据融合的方法是可行的。     

地球物理数据处理解释系统

<正>在国家863计划重大项目和地调局专项支持下,于2010年成功研发了既支持软件二次开发又支持软件集成的地球物理软件开发平台(GeoProbe),并在此基础上集成了中国国土资源航空物探遥中心研制的航空物探软件系统、航空物探处理解释系统及21世纪以来航空物探数据处理方法新研究成果,最终形成了具有自主知识产权的地球物理数据处理解释系统(GeoProbe Mager)。基于GeoProbe地球物理软件二次开发平台,研发的GeoProbe Mager地球物理数据处理解释系统,是集磁力、重力、伽玛能谱、电磁数据处理与成图、数据转换处理、综合分析、成矿预测等功能于一     

复杂造山带地区三维地质填图中深部地质结构的约束方法: 西准噶尔克拉玛依后山地区三维地质填图实践

在地球物理资料稀少、钻孔数据匮乏的复杂造山带地区进行三维地质填图, 目前尚处于实践探索阶段.我们的填图工作思路是: 以精细地表地质调查为基础, 在地质-地球物理-钻孔等多源数据约束下, 充分利用野外走廊带解析剖面、实测自然剖面、地球物理解释剖面等资料, 进行人机交互式三维地质建模, 并根据使用资料的准确性、空间分辨的精细程度等对模型的可靠程度进行分块评价.浅表层以地表地质信息(包括产状、地层层序关系、地层厚度、褶皱形态、断层性质与位移、局部和区域概念地质模型等)约束为主, 深部地质结构则主要依据地球物理剖面资料, 少量钻孔资料不仅用以校验地球物理资料解释的可靠性, 并对模型施加强约束.以西准噶尔克拉玛依后山地区三维地质填图为例, 着重讨论了在三维建模中如何具体实现上述思路和约束方法.实践证明, 该填图思路和建模方法是行之有效的, 可操作性强.      

多参数航空地球物理研究的计算机化技术

本文论述了俄联邦近来随着程控航空地球物理测量系统的研制成功和仪器组成的扩大和质量的提高，为了保证充分开发航空测量方法和仪器的潜力，提高航空地球物理测量的地质效果和经济效益而建立的较新的航空测量技术，并着重阐述了这种技术的最重要的要素，即在高效率现代个人计算机的基础上建立的全套自动计算机设备。使用这套设备能使地球物理研究的全过程完全自动化，完成多参数航测数据的加工处理和解释。采用这种新技术能使应用过     

地球物理反演

地球物理反演是近年来发展很快的地球物理学中利用地球表面及钻孔中观测到的物理数据,推测地球内部介质物理参数分布和变化的新方法。地球物理研究一般分为资料采集、处理和解释三个环节,地球物理反演是地球物理资料定量解释的理论和算法基础,也是地球物理资料处理技术的基础之一。在本世纪70年代以前,地球物理资料的定量解释从属于各种单一的观测方法,没有形成适用于各种地球物理方法的统一的反演理论。60年代末至70年代     

地球物理反问题中的总体推断

浅部地球的非侵害研究是众多地球科学学科的一个基本环节。这种研究通常用地球物理方法来完成，这意味着要求解地球物理反问题。遗憾的是，几乎所有的地球物理反问题都有固有的非唯一性。本文描述了一种处理非唯一性的方法，可以相信该方法比这个领域中以前的方法更直接更完善，我们不采用正则化方法来约束问题的非唯一性，而是直接针对非唯一性并描述它。基本方法是产生并描述一个模型集，该集根据观测误差在可接受的限制范围内拟合数据。为表征解的不确定性和推断所有可接受模型的共性，用统计方法来分析这个也称为总体的模型集。另外该方法也给出问题线性程度的信息和制定各参数间的折衷方案。该方法具有普遍性，能用于众多地球物理反问题。我们用两个典型的地球物理反问题说明了这个方法。第一是加利福尼亚州Ｋｅｓｔｅｒｓｏｎ的跨孔走时应用。第二个应用由地面重力测量同时估计常数密度体的密度和形状。     

废弃放射源贮存池的综合地球物理勘查

采用综合地球物理勘查技术,包括高精度磁测、高密度电法和地质雷达(GPR)对某处遗留于地下的铅封放射源进行了系统探查,对所获得的各类异常数据进行了分析处理,并指出了放射源所在的具体空间位置.开挖验证结果与解释结果完全吻合,显示了地球物理勘查技术在环境调查中具有快速、准确和非破坏性的优势.     

地球物理在三维地质调查中的应用——以本溪-临江勘查区为例

以本溪-临江勘查区为例,通过对勘查区航磁、重力以及电法剖面数据的解译,为深部地质地层、构造、岩体、矿体等信息推断提供地球物理依据,绘制地质图切剖面,服务三维地质建模.在地球物理信息处理的过程中,结合鞍山式铁矿成矿机制,在勘查区内研究发现若干潜力矿床.