海底日变数据初探

正海洋磁力数据处理主要包括剔除奇异点、地磁日变、船磁方位改正、数据滤波等,地磁日变和船磁方位改正是影响磁测数据精度的主要因素,而船磁改正又会受日变改正精度的影响,因此日变改正对于海洋磁测而言至关重要。对海洋磁力日变改正而言,在近海区域我们可以采用沿岸的地磁台站的日变数据进行日变改正处理,这在一定程度上削弱了地磁日变对磁测精度的影响;在远海,显然超出了陆地地磁台的控制范围,近年来出现了多台站地磁日变改正技术,构造     

局部地区地磁日变及拟合方法研究

根据沙河、正定、商丘、东营四测站三天同步测量所获取的地磁日变数据,提出了三种局部地区地磁日变的拟合方法;井通过对四测站三天地磁日变曲线的分析发现了时差对日变曲线的非均衡影响以及东营日变具比较明显的海岸效应之影响。     

磁暴期间航磁测量数据的对比分析

航空磁法测量过程中,有时会遇到磁暴事件发生。利用磁暴期间的航磁测量数据和非磁暴日的重复测量数据、非磁暴条件下两次测量数据以及磁日变数据的综合分析,研究磁暴对航磁测量数据的影响。通过对比分析,磁暴期间测量的航磁数据,在非磁暴日重新测量后,数据经方向差校正、海拔高度校正、地磁正常场校正和磁日变校正,磁场变化平缓区两次测量航磁△T数据内符合精度在1nT左右,这与非磁暴期间的航空磁测重复测量数据的内符合精度基本一致。     

考虑日变影响的小尺度地磁无源导航方法

地磁无源导航是利用地磁场信息来限制惯性导航系统的误差增长,满足潜艇自主性、隐蔽性和高精度的要求。笔者介绍了地磁无源导航的发展,分析了以往研究存在的问题并指出:①潜艇无源导航必须利用小尺度的、实测的地磁图,而不能直接用国际地磁参考场IGRF;②利用地磁场导航必须考虑地磁日变的影响。阐述了利用卡尔曼滤波进行地磁无源导航的原理和算法,同时作了仿真试验,结果表明达到了用地磁场辅助惯性导航的效果,并叙述了地磁日变特征,讨论了消除日变影响的方法,在无连续磁暴日出现的前提下,提出了解决方案,通过均值日变校正,在一定程度上减小了日变干扰,最后以小尺度的东海某区海洋地质调查中的地磁异常数据库资料对潜艇无源导航过程进行了仿真试验,修正了潜艇的导航定位。     

提高磁测日变改正精度的方法

在利用高精度磁测方法进行间接寻找砂金、岩金的研究中,需探测10nT左右的弱磁异常。这对日变改正精度提出了更高要求。针对这一需要,编制了软件,适用于IGS-2／MP-4与ENVIMAG两种型号的质子磁力仪,使其能同时投入工作做日变改正。采用一个完整的地磁平静日的日变观测数据,用分时区加权平均来确定日变改正基值。对每天测定的日变曲线先进行圆滑,降低仪器噪声对日变观测结果的影响后,再对当天各测点上的磁测值进行日变改正。这样既提高了日变改正精度,又实现了对两种型号磁力仪间观测数据的日变改正处理。     

基于地磁坐标的多地磁台站日变改正方法

传统多地磁台站日变改正都基于地理坐标,通过改进计算方法的方式来提高日变改正精度,本文通过比较分析传统日变改正的方法,并根据地磁坐标与地磁场强度具有更强相关性的特征,提出基于地磁坐标进行拟合的日变改正方法——地磁坐标拟合法。实验结果表明,基于地磁坐标的多站日变改正方法普遍提高了日变改正的精度,为多站日变改正提供了新的研究思路。     

两种典型磁扰对航空磁测的影响

磁扰是磁暴发生期内间断性出现的地磁场扰动变化,可以出现在磁暴的不同阶段,其幅度和形态与磁暴的规模和类型相关,规模较大的磁暴期间出现的磁扰比规模较小的磁暴期间出现的磁扰幅度大、频次高、持续时间长。研究发现,实际生产中最常见的磁扰幅度一般在几纳特至十几纳特,形态主要呈线性梯度变化和非线性扰动变化,这两种典型磁扰对磁测结果均有影响,经过磁日变校正能够消除。结合生产实例,探讨了磁日变校正对消除磁扰的作用。     

安庆地震前地磁异常特征

计算并分析了2011年1月19日安徽安庆M4.8级地震前后地震震中周边主要地磁台站地磁转换函数参数变化特征,总结了安徽安庆地震前华东片主要地磁台站地磁资料垂直分量变化特征。结果表明:在安徽安庆、江西瑞昌与湖北阳新交界发生的2次中强地震前,九峰、泾县、金寨3个地磁台的转换函数部分参数出现不同程度的异常变化。安徽安庆地震前,中国大陆东部地磁低点时间出现位移,地磁日变形态还发生了明显的畸变。进一步深入分析结果显示,地磁低点位移的产生机理主要与地下介质的电性质改变有关,与空间电磁环境影响不大。     

四分量钻孔应变观测的时间滞后标定

经过四分量钻孔应变观测的实地相对标定[1]以后,将应变观测值与理论值进行拟合,使得观测值与理论值之间的相关性最大,发现观测值与理论值之间存在相位差。通过计算得出了相位差在时间上的表现形式,即时间滞后。我们计算了佘山、江宁、攀枝花、乐都、格尔木、湟源和门源7个台站的滞后时间,发现靠海较近的佘山和江宁台的体应变时间滞后分别为0.37和0.80小时,而其他5个内陆台站的体应变滞后时间大约在1.2～1.5小时以内,这可能说明海洋负荷潮对佘山和江宁的体应变影响较明显。各台站之间的差应变以及同一台站不同方向上的差应变都存在较大差异,个别台站的差应变出现相位超前的现象。     

回归分析法在日变数据推算中的应用

在海洋磁测数据日变改正过程中,常会因各种因素限制,导致日变数据缺失,这时就需要结合多台站数据推算工区位置处的日变数据。通过借鉴前人研究成果及考察相关分析结果,可以近似认为台站间日变数据具有一定的线性关系,并引入统计学中常用的回归分析法拟合出某一位置日变数据的推算公式,进而得到推算数据。选取南海区域实测数据验证可知该方法具有一定的可靠性,可以解决日变数据缺失等问题,从而提升海洋磁测数据的精度,是一种改进的磁测数据日变改正方法。     

南北地震带地磁加卸载响应比应用研究

强震前孕震体环境由于应力变化引起介质电导率等电磁性质的改变,区域地磁场垂直分量日变曲线会出现相位和幅度变化,地磁加卸载响应比是识别幅度异常的有效方法。计算了南北地震带及邻区18个显著地震事件前震中周边地磁台站垂直分量加卸载响应比,分析了地震前后地磁加卸载响应比时空分布特征及产生机理。研究结果显示:(1)在排除空间天气、台站周边观测环境、仪器及监测系统等因素的前提条件下,部分中强地震前,地磁加卸载响应比出现异常,占比44.4%。(2)地磁加卸载响应比阈值受纬度影响,同经度条件下,纬度越大、阈值越小;经过反复调试与对比,计算结果显示南北地震带北段响应比阈值为3.0、南段及西南地区为3.1。(3)一般情况下,异常出现后6个月内,发生中强以上地震,异常台站数量越多,对应的地震震级越大;中强地震震中位于阈值线附近可能性较大。     

利用回归分析法补偿海底日变数据

海洋磁力测量中常会投放海底日变站,但有时会因投放深度较深导致回收的海底日变站数据出现失真的情况,从而影响日变改正后磁测数据的精度。通过比较不同纬度处地磁日变数据的相关分析结果,发现可近似认为地磁日变数据依纬度变化具有一定的线性相关性,进而引入线性回归分析方法推算某一纬度处日变数据。通过南海多个工区实测数据的对比分析,发现回归分析法推算的日变数据可一定程度上补偿海底日变数据,从而改善磁测数据的精度。     

CTZY—1海洋质子磁力梯度仪

海洋质子磁力梯度仪是本世纪七十年代发展的新型海洋磁测仪器,用于海洋磁力梯度测量。用它进行磁场测量时可不受地磁场日变化,磁暴的影响,不用做地磁测量的时变改正,不必设置日变站,既能节省经费又能提高测量精度,这对海洋磁力测量是很有意义的。应用磁力梯度值能更好地分辨磁异常与地质构造界面,更便于解释浅层地质构造,寻找海底埋藏的异物(沉船、海底电缆、输油管等),所以磁力梯度测量广泛应用地球物理测量和海洋地质勘探各个方面。目前国外许多海洋机构都采用此种仪器。     

航空磁测地面磁日变曲线干扰识别与处理

通过对多个测区的磁日变曲线分析与对比,研究了不同地区的磁日变曲线特点,以及日磁扰特征,并且总结了其他受外界干扰的磁日变站曲线特征以及仪器原因引起的磁日变曲线畸变原因。在综合分析和研究的基础上,总结出了磁日变曲线的日磁扰特征、外界干扰曲线特征、仪器干扰曲线特征的规律,为今后快速识别干扰磁日变曲线,正确编辑和处理磁日变数据提供了依据。     

地磁三分量日变幅值分析

由地磁三分量日变幅值分析 ,寻找日变幅的周期性变化规律 ;由ΔZ/ΔH =A +B(ΔD/ΔH) ,计算ΔZ/ΔH值 ,寻找其异常变化与地震之间的对应关系。     

基于梯度数据的远海日变处理方法

岸台日变站控制范围有限,海底日变站布放和回收困难、安全无法保证,远海区开展磁力测量面临着日变改正的技术瓶颈。研究海洋磁力梯度测量原理及梯度数据特点,首次提出同步测点的概念,建立了一套严密计算模型,可为每条测线重构日变改正。     

时延地震处理中的近地表静校正技术

时差、振幅、频率、相位差异是影响时延地震处理的主要因素。非一致性重复地震资料进行时延处理时,消除两期资料时差影响是做好后续处理工作的基础。在分析不同时期地震资料施工参数差异的基础上,解决了老资料未测地表高程对静校正的影响,利用初至层析反演技术,通过优选参与反演的偏移距,利用新、老资料初至共同反演得到了统一的近地表速度、厚度模型,在此基础上优化得到的静校正量最大程度地消除了两期资料时差的影响,为后续时延地震处理、分析工作奠定了基础。     

变尺度分析技术在裂缝发育强度评价应用中的新认识

变尺度分析(Rescaled Analysis)技术越来越多地被成功运用到裂缝发育强度评价研究当中。在前人研究认识的基础上,结合不同地区的实际钻井资料,将具有代表性的声波时差测井作为变尺度分析的数据源,对该技术在不同岩性条件下评价裂缝发育强度的实际应用结果进行统计、分析以及逆向验证。结果显示存在一个裂缝发育临界程度,反映在裂缝密度上即存在一个临界值。在该值之上,声波时差曲线的分形维数对裂缝发育强度具有很好地指示效果;反之,两者间并不存在通常理论上人们认为的正相关性。这表明在变尺度分析技术裂缝评价的实际应用过程中,会受母岩自身垂向非均质性"掩盖效应"的影响,应该充分重视之才能取得客观、准确的应用效果。     

退磁作用对磁测资料解释的影响

退磁作用使磁异常幅值变小,形态畸变,影响磁测资料反演解释的地质结果的准确性。用有限元法数值模拟磁性体在考虑退磁作用下的磁场,以二度水平圆柱体理论模型为例,研究退磁作用对磁异常的影响。当磁化率κ≥1.0 SI时,考虑与不考虑退磁作用,异常极大值偏差可达1 300 nT以上,相对偏差可达30%以上,因此认为退磁作用的影响很大,不可忽略。青海尕林格铁矿区磁测资料的反演实例说明,忽略退磁作用将导致反演的矿体体积偏小,影响钻孔的布置和资源储量的评价。     

四川盆地降水日变化特征分析和个例模拟

利用台站观测降水资料,分析四川盆地及周边地区降水分布和日变化特征,得到以下结论:四川地区降水存在2个高值中心,均位于盆地周围的山地;盆地降水"夜雨"特征明显;川西高原降水峰值以午夜前降水量的贡献为主;盆中与盆地西南边缘山地的降水峰值由夜间降水量与降水频率共同作用;盆地东北边缘的山地是午前降水频率与后半夜的降水量均有贡献。其次,结合WRF模式的数值试验,对2008年9月23～24日发生在盆地的夜间暴雨过程进行模拟研究和综合分析。结果表明WRF模式较好地模拟了此次天气过程降水的空间分布和日变化规律,通过分析模拟的环流场与温湿场发现,夜雨的形成与大尺度环流场的影响和地形强迫关系密切。