磁场总梯度切线法反演二维磁性体的参数

将实测的T异常,转换成总梯度异常,我们称之为TT异常.文中介绍的板状体的TT异常具有许多特点:1)与磁化方向无关;2)与地磁场倾角无关;3)曲线形态简单,近似对称;4)横向分辩率高.我们用切线法对TT曲线反演求板状体的顶面深度和磁化强度.在TT曲线上,切线法的截距与板状体顶深的关系文中作了详尽讨论并绘出了误差范围.本方法的计算速度比较快,对于一条500个点左右的剖面,用AT级微机反演深度的时间约为15秒.     

板状体激电异常数值解的一些规律

本文用有限单元法对二维直立极化板状体的中梯装置激电异常进行了数值计算。着重研究了:板状体导电性和截面几何尺度改变对激电异常的作用规律和覆盖层导电性改变对激电异常的影响以及利用激电异常剖面曲线的半极值点间弦长(q)和弦切距(m)求板状体顶深(h)的数值关系。数值结果表明:以往认为“利用IP(激发极化)法寻找赋存在高阻围岩中的矿体,比寻找赋存在低阻围岩中的矿体要容易”这一看法至少对本文中的情况不适用。就激电异常大小而言,高阻覆盖层对寻找赋存于其下部的盲矿体是有利的,而在低阻覆盖层条件下则很不利;数值计算得到的利用板状体ρs,ηs异常剖面曲线半极值点间弦长q和弦切距m求扳状体顶深的近似公式与实验结果基本吻合。在有覆盖层存在时,高阻覆盖层使q和m值减小,低阻覆盖使g和m相应增大。本文所得到的数值解规律,对电阻率法和激发极化法的实际找矿均有一定指导意义。     

椭球体的视电阻率特征

椭球体是最具代表性的典型三维地电体之一,它三个轴的长短经过变化后可以和多种形状的地电体相似。因此,实现了椭球体电阻率的求解,就可以模拟绝大多数三维地电体的电阻率曲线。从拉普拉斯方程的求解出发,得到了均匀空间中存在的水平椭球体异常表达式,并用简单加倍的方法得到了均匀半空间中水平椭球体的视电阻率公式,结合倾斜旋转椭球体的视电阻率公式的规律,得到了倾斜椭球体的视电阻率公式,再进行一系列简化得到板状体。最后分析对比了均匀电场中旋转椭球体和板状体的视电阻率曲线的形态和规律。结论表明:旋转椭球体与板状体的视电阻率曲线的走向大体相似,且板状体的曲线相比旋转椭球体较缓和。对于低阻情况,在异常体顶部附近的视电阻率异常为零,异常体的倾向一侧有极小值,反倾向一侧有极大值,曲线随倾角α的增大而逐渐变陡。对于高阻情况,视电阻率的极大值出现在异常体顶部附近,两侧有极小值,倾向一侧的曲线较缓和而反倾向一侧的曲线较陡峭,随着倾角α的增大,视电阻率异常变大。     

覆盖层下三维板状体地-井瞬变电磁响应

地-井瞬变电磁法是地质找矿的有效方法之一,它是利用地表发射、井中接收瞬变场响应来实现查找深部矿产资源的一种方法。在时间域有限差分算法的基础上,以回线源为激发源,采用非均匀网格剖分技术,对均匀半空间和倾斜板状体、含有低阻覆盖层的倾斜板状体模拟。通过对比分析表明:均匀半空间中,响应极大值随观测时间延迟而减小;场源位于接收钻孔正上方时,异常体响应特征明显;当场源位于旁侧位置,需要较长的观测时间获得异常体的响应;低阻覆盖层对异常响应的影响在整个观测时间范围内都存在,减弱了异常体的响应;覆盖层的影响随发射场源与接收钻孔位置距离的增加而减弱。研究工作为定性分析地-井TEM响应特征和资料解释时提供参考。     

遗传算法在起伏地形下磁异常反演的应用

实际的地面磁法勘探往往是在山区进行,所测得的磁测结果也是沿地形起伏分布,这样往往会对磁异常曲线形态产生畸变,因此在起伏地形条件下,对磁测结果进行必要的反演,将会更明确地下目标地质体的位置与形态。本文首先模拟在水平条件下板状体的磁异常剖面曲线,检验算法的正确性,然后模拟在起伏地形下板状体的磁异常剖面曲线,并应用遗传算法对所得异常曲线进行反演并讨论其可行性,加入噪声并对其反演,讨论算法的抗干扰性,最后将其应用至实际找矿项目中。反演的结果表明,该方法在实际应用中具有一定参考作用。     

激发极化法异常特征分析及应用研究

基于有限差分正演模拟法,针对实际工作中具代表性的水平板状体及倾斜板状体进行正演模拟。分析总结了激电异常一维测深曲线、二维地电断面变化规律,进一步引入方向导数分析异常体边界响应特征。通过上述工作,获得了相对于异常体不同位置处测深点曲线类型及幅值的变化,总结了二维地电断面异常体与视电阻率、视极化率变化特征的对应关系,通过方向导数进一步提取异常体规模、产状信息,特别是避免了异常体下方陡立条带状异常错误解释为陡立带状异常体的假象,还原了异常体的真实形态。结合工作实例,成果具有较好的指导意义和价值。     

激发极化法异常特征分析及应用研究

基于有限差分正演模拟法,针对实际工作中具代表性的水平板状体及倾斜板状体进行正演模拟。分析总结了激电异常一维测深曲线、二维地电断面变化规律,进一步引入方向导数分析异常体边界响应特征。通过上述工作,获得了相对于异常体不同位置处测深点曲线类型及幅值的变化,总结了二维地电断面异常体与视电阻率、视极化率变化特征的对应关系,通过方向导数进一步提取异常体规模、产状信息,特别是避免了异常体下方陡立条带状异常错误解释为陡立带状异常体的假象,还原了异常体的真实形态。结合工作实例,成果具有较好的指导意义和价值。     

瞬变电磁法几种规则形体的物理模拟实验

为了解瞬变电磁法勘探在一些简单条件下的探测能力,采用物理模拟实验的方法,对不同电阻率背景中的球形异常体、高电阻背景不同形态的板状异常体以及不同深度段球形异常体的响应进行了模拟,得到了一系列感应电压归一化多测道曲线和视电阻率—时间剖面。分析认为瞬变电磁法探测高电阻背景条件下方的低阻异常体效果最佳,其探测深度大概为线框边长的2~3倍。这一结论可以为开展瞬变电磁法探测提供一些参考。     

地-井瞬变电磁井旁板状导体异常响应特征分析

在实际工作中,地-井瞬变电磁井旁盲矿的异常响应受多种因素影响,曲线特征复杂。为了研究井旁板状导体位置、埋深、产状等参数对地-井瞬变电磁异常响应的影响,这里通过数值模拟计算了四类39个理论模型,分析了板状导体倾角、埋深变化及其与钻孔距离、相对位置变化的异常响应,总结了响应特征与板体几何参数之间的内在联系规律,为定性或半定量解释井旁盲矿异常提供了依据。     

板状体模型实验激发测深法的推断解释

在激发测深法中,在理论上至今尚无可供定量计算板状体的解析公式.本文根据板状体的水槽模型实验结果,提出一种新的解释方法.沿板状体走向激发测深法称为横向激发装置,而垂直板状体走向的激发测深法则称为纵向激发装置,从理论上来看,二者并没有什么根本差别,因此横向激发测深法一些实验结论,也可推广用于垂向激发测深法的成果解释.     

固定点源测深法定量解释研究

本文在简要介绍由B.A.柯马罗夫近年提出的“用固定点源测深资料作地电断面图”的定量解释方法(相对强度法、积分参数法和微分参数法)基础上,重点讨论了球体、板状体及组合板状体上用计算机对其理论计算、数值模拟和物理模拟视极化率测深曲线进行定量解释(确定埋藏体中心深度、产状、上界面位置及轮廓)的效果。并以一个野外试验结果说明了方法的有效性。     

跨孔同步视电阻率测量与应用

本文介绍了跨孔同步视电阻串测量工作方法。用解析法和有限元法计算了球体、二维板状体跨孔同步视电阻率测量曲线特征,并提出解释方法。该方法对解决跨孔间目标体的连通与延伸,确定目标体距测量孔的距离及解决目标体产状等方面具有较好的应用价值。在福建某铜金矿区的方法试验中与无线电波透视法比较取得了今人满意的效果。该方法对探测金属、非金属矿体、岩溶洞穴、断块油藏等方面将会显示出特殊作用。     

用分解曲线法解二度水平圆柱体及球体磁异常反问题

本文利用二度水平圆柱体，球体主剖面上两个磁异常零值点坐标与它们之间距离间的关系，导出求取磁性体中心在地表的投影点即坐标原点位置的公式，将分解曲线法用于求这两种磁性体的中心埋深及半径，从而完善了规则磁性体磁异常反演中这一简便有效的方法。     

解释自电异常用的诺模图

关于自然电场法最早的一篇理论著作是1928年彼得洛夫斯基写的.他研究了地下的极化球体的电位分布,并且证明了地表电位随余弦函数变化.海兰德的垂直极化球体异常解释方法就是基于彼得洛夫斯基的理论.De Wette(1948)研究出一种方法,利用球体来模拟矿体.Yungul(1950)改进了彼得洛夫斯基的方法,提出了消除地形和区域场影响的方法.Murthy和Reedy介绍了解释球状、棒状和倾斜板状极化体自电异常的方法.     

基于非结构有限元的电阻率超前探测中旁侧异常影响特征研究

为了进一步探究旁侧异常体在巷道电阻率超前探测中的影响规律,提高探测精度,采用基于对偶加权后验误差估计的自适应非结构有限元法进行三维正演研究。首先通过无限大垂直板状体模型验证了该方法在超前探测模拟中的适用性和准确性,建立无旁侧异常体模型模拟巷道中的超前探测响应;然后分别对高低阻旁侧异常体的方位、与巷道h和掌子面的距离、巷道大小、不同供电和接收方式以及在多层介质中对超前探测的影响进行了数值模拟。结果表明：巷道前方异常体的实际位置可由异常曲线极值推断出;高低阻旁侧异常体的响应总体上不会掩盖巷道前方的异常响应特征,但会使对应范围内的异常曲线出现凸形或凹形畸变,畸变位置与实际位置相符合;巷道空腔的存在加强了底板异常响应,不同巷道大小对顶板异常影响不同,总体上不会影响巷道前方的异常响应;多层地层中,异常响应曲线仍能反映出旁侧异常体的实际位置,巷道前方的异常响应特征是否会被掩盖要视各层电阻率大小情况而定。干扰异常的辨别需要结合实际进一步开展研究。     

井中脉冲电磁法的模型实验研究

井中脉冲电磁法,亦称井中瞬变场法或井中过渡过程法,主要是研究不接地迴线在脉冲间歇产生的非稳磁场,其理论基础是麦克思韦方程.为了推广井中脉冲电磁法在我国的应用,我们于1983年,用本院研制的DMD—Ⅱ型脉冲电磁仪,对不同参数的球、柱、和板状体做了测井模型研究.现取其较为典型的部分模拟曲线(主要以板状体为例)将其结果作简要     

倾斜板状体探地雷达波形特征研究

探地雷达方法在地质勘探、工程勘探及其他勘探工作中,经常会遇到地下倾斜板状体的探测,其异常特征为沿反射波同相轴的一条斜线,倾角的解释也是依据图像倾角读取.在实际工作中发现,其数值与实际有时会存在很大的偏差,当板状体的倾向与测线方向一致时,倾斜板状体真倾角大多是大于图像倾角的;当板状体的倾向与测线方向不一致时,倾斜板状体真倾角也是大于图像倾角的,其反演计算更为复杂一些.倾角越大,偏差值也越大;倾角越小,偏差值也越小,并给出了校准计算公式.     

板状体瞬变电磁正演计算系统

为了便于研究地质体中常见层状地质结构的瞬变电磁响应特点,开发了针对板状体的正演计算软件。软件设计采用了面向对象与面向过程的方法,通过动态链接库将两者结合起来。系统界面友好、稳定,可以实现各种板状体的正演计算。二维计算采用有限差分的方法,实现了不同厚度、倾角、电导率的板状体及其组合的计算,计算结果以直观的图形曲线形式展现出来,并可利用其他成图软件进行深加工与研究。     

地—井瞬变电磁响应三维时域有限差分模拟

地—井瞬变电磁法是利用地表发射、井中接收瞬变场响应来实现查找深部矿产资源的一种方法。在时间域有限差分算法的基础上,以回线源为激发源,采用非均匀网格剖分技术,对均匀半空间和倾斜板状体、含有低阻覆盖层的倾斜板状体进行了数值模拟。通过对比分析表明:均匀半空间中,响应极大值随观测时间延迟而减小;早期主要反映围岩响应特征,异常体响应特征在晚期表现出来;场源位于中心位置激发时,异常体响应可以很好地体现出来,当场源位于右侧位置,则要选取较长的观测时间降低周围围岩的影响,使异常体的响应特征显示出来;低阻覆盖层对异常响应的影响在整个观测时间范围内都存在,削弱了异常体的响应特征。研究工作为定性分析地—井TEM响应特征和资料解释提供了参考。     

高密度电法中的"异常扩展效应"及归位计算方法

对高密度电法勘探的异常扩展效应问题进行了较深人的分析；提出了利用相关分析进行归位计算的方法。通过对球体及板状体的Pole-Pole、Wanner-alpha装置的异常归位计算，表明该方法对复杂异常的解释具有效果。