航磁梯度数据与地质异常反映之间的关系

在异常选编工作中,往往需要剔除掉区域背景场的干扰,从而寻找浅部异常的一些信息,因为区域背景场往往是由一些火山岩、侵入岩所引起,当然也不排除大型矿床所引起的可能性,航磁总场是区域场和局部场的叠加,因此异常往往会因为某种方式被忽略掉.梯度数据具有压制深部异常体、突出浅部异常体信息的特点,这就为梯度数据能够方便地提取异常提供了理论支持.在中国的北部某地区进行了航磁全轴梯度测量飞行,获得了横向梯度、纵向梯度和垂向梯度数据,利用实测数据总结出梯度数据与地质体异常之间的关系,确定了异常选编原则,为今后梯度数据确定异常奠定了基础,同时分析了实测的垂向梯度数据相比于转换的垂向梯度数据在异常反映上信息更丰富.     

磁测找油方法及其在陕北油气勘探中的应用

二十多年来,磁测找油方法作为非地震油气物探方法中的一种,在陕北油田进行了大量的试验及研究工作.为了系统归纳磁测找油方法研究进展及探讨其在陕北油气勘探中的应用效果,本文阐述了油气藏上方近地表微磁异常的形成机理以及磁性矿物的形成机制的研究进展,总结了由于地下油气藏的存在而引起的微磁异常的一般特征,分析了陕北吴堡-旦八地区已有油井及干井的分布特征与高磁剩余异常特征间的关系.结果表明,油气藏上方岩石中广泛存在的磁学-地球化学-矿物学异常与烃类微渗漏作用之间的相互关系基本可以成立,烃渗漏可以通过改变油气藏上方空间氧化还原条件等造成磁性变化从而在近地表产生磁异常变化,而这些磁异常在经过数据处理之后,可以提供微磁异常与油气藏之间高度的相关性.陕北吴堡-旦八地区高磁剩余异常与油井具有一定的相关性,高频、低幅度、高值异常带以及高值环带包围低值区块的环带异常与油气藏有较好的对应关系.虽然目前还不可能研究出一种可以完全消除或大部分压制地面上各种人文干扰产生磁场的方法技术,但是在开展高精度磁测工作时,尽量压制各种与油气藏无关的干扰磁异常,并且做好物性测定和样品分析,磁测找油方法仍不失为一种经济、快速、有效的方法.     

重磁异常解释断裂构造的处理方法及图示技术

利用重磁异常解释断裂是地质构造研究的主要手段之一.重磁异常解释断裂通常是在等值线图或剖面平面图上进行的,而重磁异常在进行等值线网格化成图时会造成微弱信息丢失,这些原因造成重磁异常解释断裂的多解性.本文对重磁异常数据在化极、曲面延拓处理的基础上,采用水平梯度法提取延拓曲面上的重磁异常梯度带,之后对断裂带进行窄化处理,通过图示技术将重磁异常数据转换成灰度值,图像的灰度值以变密度显示,形成彩色的变密度图像,这样就提高了数据图像识别断裂的视觉效果.该方法应用在鄂尔多斯盆地不同层次(时间序列)的断裂研究中,提取和识别重磁异常特征所反映的断裂信息,效果较好.     

位场方法在非常规油气勘探中的应用

在常规油气勘探领域,高精度的重磁资料能够非常好的完成油气资源的远景评价,为地震勘探和钻井提供指导.在非常规油气勘探领域,重磁勘探方法显得尤为重要.因为非常规油气资源的地质结构、圈闭条件、储层评价、成藏机理、渗流特征等方面更加复杂和未知,地震勘探和钻井难以直接开展,亟需非地震方法的优选规划.由于重磁位场方法并不能"特异性"的揭示地下页岩分布和页岩气的资源潜力,从某种程度上说,重磁位场方法在常规油气和非常规油气的勘探技术是没有多大区分的,核心都是"综合"二字.其中,对重磁资料的处理要经过常规的延拓、剩余重力异常提取和磁异常化极等,以及重力异常剥皮、park反演、梯度反演等关键处理,能够获取特定地层的厚度与埋深和断裂信息.本文以页岩气资源的重磁位场勘探技术为中心,通过调研国内外重磁方法在非常规油气勘探阶段的应用实例,总结规律,构建利用位场方法开展页岩气等资源勘探的技术体系与流程.     

北黄海盆地烃渗漏蚀变带“磁亮点”的识别研究

北黄海盆地是我国近海海域尚未取得油气勘探突破的盆地之一.在海洋环境中应用海底油气藏的烃渗漏现象寻找油气有利区具有良好应用前景,为了给该区的含油气远景评价及下一步油气勘探缩小靶区提供地球物理依据,本文利用磁法这一经济、有效的油气渗漏异常地球物理判别手段,开展了识别海底烃渗漏引发磁异常的方法研究.给出一种根据“有导师”的模式识别技术,在充分利用磁异常多种数值特征及纹理特征的基础上,提取烃渗漏蚀变带磁异常的方法.通过已知约束信息（如见油井位等）的点、线、面三种基元及其邻近数据网格点组成基类,将其提取的模式或特征向量作为待识别异常匹配或学习的模板,利用加权欧氏距离函数计算待识别异常特征向量与模板向量之间的相似性,进行模式匹配,从而识别出与模板相似程度较高的异常.应用此方法圈定了北黄海盆地的烃渗漏“磁亮点”分布,从“磁亮点”异常区与中生代地层的分布以及地球化学异常（低层大气烃类检测和海底微生物异常）的对应情况来看,表明该识别方法是识别烃渗漏弱磁异常的一种有效手段.对研究区构造特征、磁异常及地球化学异常特征的综合分析表明,位于北黄海研究区东部和北部的“磁亮点”异常区可能是北黄海盆地较好的含油气远景区.     

中国及邻近地区CHAMP卫星磁异常的分布特征

本文利用CHAMP卫星磁测资料建立的新一代高阶地磁场模型POMME-4.2S,计算中国及邻区400 km高度的卫星磁异常及其垂直梯度,给出7个磁场分量的分布图,比较了截断水平对磁异常分布的影响,初步分析了磁异常与岩石圈构造的关系.主要结果表明,在四川盆地、塔里木盆地和松辽盆地等主要磁异常区,ΔZ异常中心的南北两边出现ΔX的异常中心,东西两边出现ΔY的异常中心.在球谐模型为90阶时,磁异常分布的基本形态已经确定,更高的模型阶数对磁异常只有微小调整.在磁异常较强的地区,磁异常及其垂直梯度同步变化.卫星磁异常与地形变化、断裂带分布、莫霍面深度和岩石圈厚度没有直接的对应关系,而与居里等温面深度、磁性层厚度有明显的相关性.居里等温面深、磁性层较厚的地区显示正磁异常,居里等温面浅、磁性层较薄的地区显示负磁异常.     

地壳的新的地球物理模型与石油的无机成因说

根据深地震测深法，大爆破，天然地震转换波法，区域对比折射比，共深度点法，结合重，磁，电法等地球物理方法，建立了含油气盆地的“缺花岗岩”型的地壳模型，这种模型地地质条件下费托合成无机油气；近期提出的深部－浅部“立交桥模型”更为这种油气生成，运移成藏提供了可能；而沥青，干酪根的Ｐｂ，Ｓｒ，Ｎｄ同位素数据则为原油的无机成因揭示了十分可靠的证据，原油中Ｓｉ－Ｃ键有机化全物的发现更为这种形成机理提供了一个重     

莺歌海-琼东南盆地的有机成熟作用及油气生成模式

通过对莺歌海-琼东南盆地地质、地球化学的综合分析结合盆地动态模拟技术,系统论证了高地温梯度、强超压环境活动热流体的运移和聚集对有机质热演化和油气生成的强化作用,发现并论证了异常孔隙流体压力对有机质热演化和油气生成的抑制作用及其表现形式、动力学机制,并进行了化学动力学模拟。在此基础上,总结出高地温梯度、异常压力环境有机质的热演化和油气生成模式。     

用地面磁测法检测隐伏沙金矿床

本文提出了一种检测河流沉积物内隐伏磁铁矿矿床的方法。模型研究结果指出,非磁性基质内磁铁矿含量为0.5%的比较小的平板型矿体(厚1m,宽10m)可以使用一台灵敏的(0.1nT)磁力仪进行地面磁测来检测。沿垂直于河流走向而与基岩走向(或航磁异常走向)成某种角度的测线进行测量,结果发现被测剖面上的总场强和垂直梯度异常基本上都在沿河流走向或河谷方向上被拉长了,这说明异常源是隐伏在河流沉积物内磁铁矿含量较高的矿体。对此进一步的证据是(1)在河流和强磁性蛇纹石地域交切处出现较高的总磁场强度和垂直“梯度”异常。(2)原始冰碛物(冰砾泥)上方无高频异常。(3)功率谱上出现某些特性。河流沉积物内比较大的磁铁矿富集体很可能含有最集中的重系列经济矿物,诸如金子。因此最感兴趣的隐伏沙金探测区域可以从地面详细磁测图或直升机低高程磁测图中选取。     

环渤海地区地壳结构及其动力学特征研究

环渤海地区是我国大陆东部强震的多发区,也是我国地震重点监测地区,环绕渤海地区已经开发并投产了包括辽河、冀东、大港、胜利以及渤海海域在内的一系列油田,因此环渤海地区一直是我国地质与地球物理学科的研究重点.本文利用重力数据结合人工地震探测剖面应用调和级数法对该地区的莫霍面深度进行了反演计算,并应用地质、重、磁、地震层析成像、人工地震探测、地热、应力等方面的成果资料,对研究区的地球物理场、地壳结构、地球动力学特征进行了探讨,希望对环渤海地区的深部结构、地球动力学、油气资源等研究有所帮助.通过反演计算结果和动力学特征的分析,得到了以下的认识:1)该地区的布格重力异常主要特征为从陆地向海洋,异常从负异常向正异常变化,反映了地壳厚度自西向东逐渐变薄的总体特征.磁异常在研究区北部地区变化较为剧烈,呈正负交错状.大部分海域地区表现为负磁异常场区.重、磁异常走向主要为NE、NNE向;2)研究区地壳厚度在31～40km,总体趋势为自西向东逐渐减薄,通过与地震层析成像结果比较,两个结果十分吻合;3)渤海盆地动力学机制应是周边各个板块水平运动的远程效应所造成的多期构造应力场作用下多方向的伸展、拉张而成,渤海湾盆地的形成是四个时期、两种动力作用交替影响的结果.     

航磁三轴梯度转换全张量梯度及应用（英文）

磁张量梯度能提供地磁场矢量在三维空间的变化率信息,对地质构造研究、资源勘查、地磁导航等具有重要意义。但目前工程技术条件下磁张量梯度测量在却很难实现,为此本文提出一种使用航磁三轴梯度资料计算磁张量梯度的方法,满足无法直接测量全张量梯度情况下对资料的需求。区别于单轴航磁梯度转换全张量梯度的方式,该法使用航磁三轴梯度数据进行转换,能充分利用磁异常模量在三维空间上的变化信息,获得自洽的磁张量梯度。理论模型计算表明该转换方法获得的全张量梯度数据具有较高的数值精度,能够满足实际资料处理的要求。我们选取河北保定地区实测的航磁三轴梯度资料进行全张量梯度资料转换,实际资料处理结果表明,联合三轴梯度进行全张量梯度转换能够有效利用磁异常在全空间的变化信息,压制三轴梯度资料中部分相互独立的噪声,从而提升转换后全张量梯度资料的品质,转换得到的航磁全张量梯度可作为一种地球物理场资料供地质解释使用。     

南海重磁异常特征及火成岩分布(英文)

南海火成岩油气藏具有广阔的勘探前景,综合利用地球物理方法圈划与识别火成岩体、研究火成岩分布是火成岩油气藏研究的基础。针对南海重磁场特征,采用低纬度、变倾角化极技术进行了磁异常化极处理,利用优选延拓方法实现重磁异常分离并提取南海海域浅部火成岩重磁异常信息,利用磁异常三维相关成像给出南海火成岩的三维空间等效分布,在重磁梯度突出局部异常边界信息的基础上,通过梯度加权的重磁相关分析勾画不同类型火成岩的平面展布,火成岩的分布特征显示出受地壳深部结构及断裂构造的控制与影响。     

冀西北地区土城子航磁异常特征及找矿研究

本文基于最新实测的冀西北地区高精度航空磁测数据,利用化极、解析延拓、垂向导数、水平梯度模及欧拉反褶积场源深度计算等方法,重点分析了土城子航磁异常特征及其地质成因,并结合地面查证资料研究了航磁异常与成矿之间的关系.结果表明:土城子航磁异常强度较高、规模较大,应为隐伏磁铁矿引起的矿致异常.地面磁测异常、激电异常及主成矿元素异常与航磁异常均具有内在的联系和可比性,岩(矿)体具有"强磁、低阻、高极化"的特征,赋矿地层中Pb、Zn等成矿元素相对富集,研究区具有良好的铁多金属找矿潜力.     

考虑非均匀地幔的重力-地震联合建模

本文提出在综合地球物理研究中,为了使重力数据处理和反演更加符合实际的地质情况,重力-地震联合建模分析时应当考虑非均匀地幔物质的重力效应.本文针对含油气盆地结构、断裂构造、大陆边缘演化和洋陆转换带等热点地质问题,广泛调研了全球范围内多个地区的综合地球物理研究成果,及其对应的地幔深部结构,发现地幔的横向不均一性是普遍存在的.在以往许多基于重力、地震数据的综合研究实践中,重力异常分离和建模分析通常都是在地壳内部（莫霍面以上）进行的.这种处理方式实际上是以均匀地幔为假设前提,虽然简化了重力异常分离和建模分析的难度,但忽略了地球深部的不均匀性所带来的重力异常,所获得的剩余重力异常和在此基础上进行的密度结构反演、地质解释会存在偏差.本文通过对模型界面的2D正演,定量探讨了非均匀地幔对布格重力异常的影响.在对四川盆地的实例研究中,剥离了非均匀地幔的重力效应,2.5D重震联合模拟的结果明显优于均匀地幔假设条件下的结果.     

基于烃渗漏理论的油气异常地球物理判别系统的关键技术研究

烃渗漏效应会在近地表形成磁性蚀变带,因而可以根据磁性蚀变带产生的磁异常寻找油气异常区.为了减少利用磁力资料识别油气渗漏异常的不确定性和多解性,满足多种地学资料集成管理和综合分析的需要,有必要建立一个集数据管理、实时处理、综合评价和制图功能为一体的判别系统.本文对建立判别系统的关键技术进行了讨论.该系统以ArcGIS为二次开发平台,在继承ArcGIS现有功能的基础上,开发了常规位场数据处理方法模块和基于图像处理和分析技术的重磁异常信号增强和特征提取等功能模块,用于实现近地表油气渗漏异常的地球物理检测与判别,能够为油气有利区的确定提供技术支持,有利于提高地球物理数据处理和解释的效率.     

福建地区岩石圈磁异场的特征分析

利用2014—2015年福建地区4期流动地磁观测资料,得到该地区岩石圈磁场特征信息。经过5km、10km、20km、30km等不同高度的向上延拓处理,对福建地区岩石圈磁场特征信息进行浅部与深部异常场分离,提取深部异常。结果发现在福建长乐—诏安断裂带出现比较明显的磁异常,即在该断裂带南部和中北部发现磁场正负高值的交替变化,这些磁异常与地质构造的分布、地震活动性有一定的关系。     

磁总场异常垂直梯度三维相关成像

本文提出了磁总场异常垂直梯度三维相关成像方法,用于成像地下等效磁源分布.它首先将地下待成像空间划分为三维规则网格,然后直接计算每个网格节点磁偶板子在观测面理论磁总场异常垂直梯度与实测磁总场异常垂直梯度的互相关,其相关系数值表征等效磁偶极子分布(即磁偶极子发生的概率).理论长方体组合模型数据和实际某矿区磁测资料试验结果表明本文方法计算得到的相关系数值能基本反映地下的磁源分布,且分辨率明显高于磁总场异常三维相关成像的分辨率,也高于基于熵滤波分离异常的磁总场异常三维相关成像的分辨率.     

应用磁视散度及磁源重力异常确定低磁纬度地区磁性体分布-以哥伦比亚普图马约盆地为例

低磁纬度地区受斜磁化的影响,用常规方法很难准确确定磁性体的平面分布特征.为了研究位于低磁纬度地区普图马约盆地的磁性体分布特征,本文根据场的散度原理,假定磁△T异常为具有一定方向的矢量场,其方向与磁化方向一致,导出了磁△T异常视散度的计算方法;根据磁位与引力位的关系,在频率域中通过磁△T异常求取了磁源重力异常,并尝试利用拉普拉斯方程计算磁源重力异常垂向二阶导数.本文设计理论模型讨论了磁△T异常视散度、磁源重力异常垂向二阶导数的特征与磁性体平面分布特征的关系,证明了上述方法的有效性.进而利用上述方法推测了普图马约盆地磁性体的平面分布特征,结果表明:应用磁视散度及磁源重力异常确定的普图马约盆地磁性体分布与实际地质特征吻合较好,取得的成果对普图马约盆地相关地质研究及对低磁纬度地区的磁性体的确定有一定的参考意义.     

柴达木盆地航磁资料微弱信息增强技术研究及在线性构造识别中的应用

目的利用重磁异常数据微弱信息增强技术识别线性构造的方法,并介绍其实现过程.方法文中提出了一种梯级带滤波增强非线性滤渡技术与Tilt梯度及其水平导数的有效结合,增强放大微弱信息再识别提取线性构造,利用数字图象显示技术成图.结果识别出柴迭木盆地线性构造多条,分析对比柴达木盆地区域地质构造资料及重力解释成果,具有较好的吻合性.为深入研究该地区线性构造、成矿特征、寻找勘探靶区补充了新的证据.结论该方法提取了区域航磁异常资料中的微弱信息,弥补传统方法的不足,对断层边界及异常的边界划定更为准确.梯级带滤波增强技术与Tilt梯度及其水平导数相结合取得良好的解释效果.     

不同方位甚低频电磁波衰减的初步研究

利用2005—2010年DEMETER卫星记录NWC发射站的19.8kHz电场功率谱数据,采用统计和线性拟合等方法,研究了NWC站发射的电磁波在顶部电离层及磁共轭区激发的电场效应及其在不同方位的衰减特性。结果发现:(1)在NWC发射站上空,卫星记录电场呈椭圆状扩散分布,电场最强中心点位置相对地面人工源位置有一定偏移;(2)研究区上空电场北部衰减梯度最小,东部衰减梯度最大;(3)在其磁共轭区,南部电场衰减梯度最小,北部衰减梯度最大。综合分析认为人工源(NWC)发射的VLF电磁波传播到电离层高度后,受地磁场影响,电磁波主要沿磁力线方向传播,空间电场最强中心点位置相对发射站的位置发生偏移,向磁赤道方向倾斜,而且偏于磁赤道方向的电场衰减梯度最小。