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.     

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.     

近表磁异常与油气关系研究进展

本文对近年来国内外科学界关于油气产区与近表磁异常关系的研究进行论述。认为国外一些科学家提出的磁亮点以方法以及钻探岩芯及岩屑中的ＭＳＲＩ参数法都是新颖有效的。它为我们提供了一个新的思路,即从油气藏的烃渗漏问题入手,寻找与其有关的相关标志,来自国外的一些报导证实了磁性变化与油气资源间较高的相关性。而我国科学院家们在塔里木等地的工作,则进一步证实了方法的有效性。     

海洋油气渗漏烃蚀变带的地球物理检测及在中国海区的应用

针对海洋油气渗漏可以在近地表沉积层中引起的一系列烃蚀变效应,本文讨论了利用不同手段,分层次进行检测的几种方法.利用烃蚀变带所产生的磁异常现象,在平面上圈定油气渗漏的分布范围,进而寻找海底油气藏.同时,钻井岩芯岩屑的磁性质测量结果可以从剖面上预测下伏岩层的含油气性.最终利用X射线衍射方法(XRD)对典型层位岩石样品的物相测量,进行烃蚀变矿物组合分析并通过镜下鉴定作进一步的综合判断.对渤海海域烃蚀变效应的磁法检测研究结果与遥感及其他方法的研究结果有很好的一致性.对南海3口钻井岩芯岩屑的磁性测量结果表明：两口有油气前景而另一口没有异常.这与实际结果十分一致,同时表明该方法在海区同样可以具有良好效果.     

运用机器学习方法提取Sentinel-2影像烃微渗漏异常——以Marsel探区为例

油气藏的烃微渗漏是一种普遍存在的现象, 遥感技术为油气藏的烃微渗漏地表检测提供了高效快捷的方法.传统的基于烃微渗漏机理的方法通过检测烃微渗漏引起的地表异常(植被、蚀变矿物等)响应以提取烃微渗漏位置, 方法简单, 但多解性强.本文以哈萨克斯坦Marsel探区为研究对象, 提出了一种基于机器学习的遥感影像烃微渗漏异常提取方法.首先以研究区地表微生物检测结果为基础制作训练样本, 为了对比不同样本学习结果, 分别制作了斑块样本(patch sample)数据集和像元样本(pixel sample)数据集, 在此基础上采用逻辑回归、支持向量机、随机森林、LeNet、AlexNet、GoogLeNet、ResNet算法构建两类数据集的学习模型.结果表明, 对于经典机器学习算法, 斑块样本最高准确率达0.833, 像元样本最高达0.771;对于深度学习算法, 斑块样本最高达0.782, 像元样本最高达0.914.最后把这准确率最高的四种算法模型应用于哈萨克斯坦Marsel探区, 并与地质地震资料进行对比, 发现ResNet-18-1D对像元样本的预测结果与地震地质分析资料的对应性最佳, 且准确率达0.914, Kappa系数达0.892.

     

海洋油气渗漏烃蚀变带的地球物理检测及在中国海区的应用

针对海洋油气渗漏可以在近地表沉积层中引起的一系列烃蚀变效应，本文讨论了利用不同手段，分层次进行检测的几种方法.利用烃蚀变带所产生的磁异常现象，在平面上圈定油气渗漏的分布范围，进而寻找海底油气藏.同时，钻井岩芯岩屑的磁性质测量结果可以从剖面上预测下伏岩层的含油气性.最终利用X射线衍射方法(XRD)对典型层位岩石样品的物相测量，进行烃蚀变矿物组合分析并通过镜下鉴定作进一步的综合判断.对渤海海域烃蚀变效应的磁法检测研究结果与遥感及其他方法的研究结果有很好的一致性.对南海3口钻井岩芯岩屑的磁性测量结果表明：两口有油气前景而另一口没有异常.这与实际结果十分一致，同时表明该方法在海区同样可以具有良好效果.     

重磁弱异常评价与提取技术

本文阐述了重磁弱异常概念,提出了当代采集方式下重磁弱异常可信度的判断标准,并提出针对重磁弱异常的处理新技术,该技术由消除干扰处理技术和弱异常提取技术组成,实际应用效果显著。随着地质勘探向精细方向发展,重磁弱异常将得到更加广泛的关注。     

应用句法识别实现地球物理磁异常的自动划分

法球物理磁数据中蕴含着丰富的数值信息和结构信息。综合运用数值信息中的统计特征和结构信息,并结合地质和实际情况是磁异常解释的一条重要途径。本文在前人工作的基础上＾〔１〕,尝试应用句法模式识别和聚类分析的方法,根据磁异常的结构和统计特征对磁异常进行图形化、机器自动化地划分,为高精度、快速和可靠的磁测解释提供一种手段。本文首先用句法模式识别方法对磁异常进行结构划分,找出基节点,提取基元,然后用“衍生树”     

亚洲MAGSAT卫星磁异常图

使用２０多万个ＭＡＧＳＡＴ卫星磁测数据,编绘亚洲卫星标量（△Ｆ）和矢量（△Ｘ,△ｙ,△Ｚ）磁异常图（２０°ｓ－６０°Ｎ,５０°Ｅ－１６０°Ｅ）．为了提取岩石层卫星磁异常,首先对ＭＡＧＳＡＴ卫星数据进行了筛选,然后进行主磁场、磁层场、电离层场和感应场改正,并消除虚假测点．将卫星数据分成黎明组、黄昏组和联合组,分别绘制相应的卫星磁异常图．根据１°×１°的网点值,用计算机编绘亚洲卫星磁异常图．初步分析了卫星磁异常与大地构造的关系．     

地磁垂直分量震磁异常

自1979年以来,江苏地磁垂直分量台网已进行了十年的连续观测和试验。在上述时间内发生的三次M_s>5.0级地震前都观测到地磁垂直分量异常变化。这种异常在平时是不出现的。 作者认为,在中低纬度地区,用较密集的连续观测垂直分量台网能更有效地捕捉到地震磁异常信息,以改善地磁方法预报地震的效果。     

非洲磁异常对地磁场结构及其长期变化的控制作用

地球非偶极磁场在主磁场结构及其长期变化中起着重要作用.非偶极磁场主要表现为行星尺度磁异常,它们是南大西洋磁异常、非洲磁异常、欧亚大陆磁异常、澳洲磁异常和北美磁异常.在这5块磁异常中,非洲磁异常对磁赤道的形状和位置以及全球长期变化特征有极大的影响.非洲磁异常的重要性主要表现在3方面：第一,由于异常区位于赤道这一特殊的地理位置,所以它极大地影响磁赤道的形状和位置.相对于偶极场的地磁赤道而言,异常区所在的中北非洲和中大西洋地区的磁赤道向北移动,最大移动量可达约15°.第二,非洲磁异常的快速西漂对全球长期变化的分布起着决定性作用,它在该异常区西边的中美洲形成了全球最主要的长期变化区,在1900~2005年期间,最大年变率Zmax超过200 nT/a.第三,非洲负磁异常区与其南面的南大西洋正磁异常区相结合,〖HJ〗它们的变化使西半球地磁场强度大大减弱,也使全球磁场发生显著畸变.这两块磁异常与深部的反极性斑区有着成因联系.     

辽宁省中强以上地震与地磁异常

辽宁省中强以上地震与地磁异常孙涛张桂林（辽宁省地震局沈阳１１００３１）王庆志王波于世昌史素娟（辽中地震站辽中１１０２００）１前言辽宁省自建立地磁台网及流动核旋测网以来，仅发生过几次４．８级以上地震，其中有前兆资料记载的只有３次，即１９７５年海城７．３...     

基于等效源的总强度磁异常非线性处理方法

总强度磁异常（ΔT₁）常规处理方法通常将其近似当作磁异常矢量在地磁正常场方向上的投影（ΔT₂）.然而对于高磁环境如磁铁矿处的磁异常场幅值可达10⁴ nT甚至更大的情况,上述近似假设则不再成立,如采用常规处理方法可能会带来明显的误差.本文针对该问题,提出一种基于等效源的总强度磁异常非线性处理方法;该方法根据总强度磁异常获取流程,直接反演实测地磁场总强度幅值与正常场强度幅值之差来求取等效场源.本文首先通过模型试验,分析ΔT₁与ΔT₂的差异;然后将ΔT₁当作ΔT₂采用常规处理方法以及ΔT₁采用新方法得到的结果作对比分析,结果表明新方法处理结果与理论值的差异为常规方法处理结果的1/5甚至更小,充分说明了新方法的有效性;最后将该方法应用于铁矿实测总强度磁异常处理实例中来转换计算磁异常总模量,其实际应用效果进一步体现了高幅值总强度磁异常数据处理过程中采用新方法的必要性.

     

关于磁异常的模拟试验研究

通过对不同深度、不同形态、不同倾斜状态的已知模型引起的磁异常垂直分量的测量，进行不同侧面的数据处理，从中探索出不同侧面的数据处理在判断磁异常模型各特征参数中所起的作用，最后总结出测量深度、形形倾斜以及磁化方向对磁异常分布的影响，从中得到了一些有益的结论。     

墨西哥及邻近地区地壳磁异常场研究

基于墨西哥国内49个地磁测点的3分量数据,利用全球模型CM4,区域模型Taylor多项式及曲面Spline 模型计算并分析了地壳磁异常场,并在境外均匀选取了16个CM4模型的地壳场值作为补充点以控制边界效应.为了进一步比较验证,还选用了最新的EMM2010模型.结果显示将实测值减去CM4地核场的差值所得到的磁异常分布与直接基于测点的CM4磁异常分布在分布形态和强度都有较大的差别,而与基于实测值的Spline网格值减去CM4地核场网格值后非常类似.总强度F在境内以负值居多,强度随纬度的升高其强度由大变小再变大;水平分量H在境内以正值居多,强度随纬度的升高而强度变大;磁偏角D分量除了西北部分区域外,其它区域都为正值,强度随经度的升高而变大.基于现代高精度的CM4及EMM2010模型绘制了墨西哥地区的磁异常网格值进行比较,两者间存在的差异主要由截断阶数与所使用卫星数据的不同所致.通过实测值结合Taylor多项式和曲面Spline两种区域模型研究磁异常,认为若进行地磁场异常的理论研究,可采用现有的高精度全球模型绘制的磁异常图,若进行实际的工程应用,可从实际的测点出发,结合常用的区域模型进行应用,曲面Spline模型较适于模拟区域地区的地壳磁异常.     

强磁性体ΔT异常计算的误差分析研究

本文主要针对当前磁法勘探中高精度处理解释的需求,对强磁性体ΔT异常计算存在的误差进行分析研究.我们首先通过理论模型计算试验,证明常规计算采用的投影关系的ΔT与实际测量的模量差ΔT之间的误差E在磁异常幅值大时是明显存在的,其影响不容忽视.其次,当磁性强且剩磁存在时,投影ΔT曲线及其误差曲线在磁化方向与地磁场方向改变时具有一定的对称性;地磁场T0、磁性体形态(如二度水平圆柱体模型的半径r、柱体埋深R)和磁性参数(如磁化率κ)等参数确定的情况下,最大误差值出现在磁性体正上方,且其大小与磁性参数(κ)和模型体规模(如r/R)之间皆是指数关系;另外,研究还发现ΔT的计算误差曲线的一些其他规律特点,如在各纬度带上,ΔT计算误差的最大值Emax曲线的极值主要分布在中纬度地区;磁异常矢量 T a与地磁场 T 0的夹角θ逐渐变化时,随θ变化Emax曲线的极值分布在θ=90°~120°范围内;当磁异常幅值小于10000 nT时,最大误差近似为磁异常矢量垂直于地磁场方向的测点附近的误差值;另外,磁性体(圆柱体为例)的半径(即尺度)与埋深的比值r/R超过0.5,且磁化率超过0.1SI时误差已达到3.9 nT,磁化率增大与对应的Emax的值呈指数增长特点.因此,我们的研究表明,在强磁性体、磁异常幅值大的数据处理、反演及解释时,现有方法会产生较大的误差,应该基于严格的模量差ΔT,完善相应的处理以及反演方法.     

北部海岸带(台州以北)航磁异常特征及断裂划分

为满足中国海岸带海陆统筹调查的需求,基于最新编制的中国北部海岸带(台州以北)1:50万航磁图件,利用逐点化极、延拓、垂向导数等数据位场转化处理,结合地质背景、物性资料和已有航空物探解释成果,对研究区磁场特征进行分析,分区探讨航磁异常成因,并编制北部海岸带(台州以北)断裂分布图.结果表明,海岸带地区磁性较强的岩石广泛发育...     

冀鲁豫交界区岩石圈磁场异常分布与磁化率结构分析

利用重磁反演软件,对2017年8月冀鲁豫交界区流动地磁总强度数据进行处理并解析延拓,研究该区岩石圈磁场及其深部、浅表磁场异常分布特征与地下介质磁化率结构的性质。结果表明:冀鲁豫交界区岩石圈磁场异常分布是岩石圈浅表与深部磁异常综合叠加的结果,岩石圈地下介质的浅表与深部磁化率结构具有一定差异性,且受断裂控制呈分段性特征,可能与该区域复杂的岩石圈磁化率结构及地质构造有关。     

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.