提高金属矿地球物理调查地质效果的途径

提高地球物理方法寻找金属矿产地质效果的途径有四方面:第一,正确地确定地球物理调查的地质任务,不能将地球物理方法仅用于直接找矿,而要更多地用于间接找矿;第二,使用高精度的航空、地面和地下地球物理探测仪器和设备,全面地收集含信息量尽可能多的物理场的数据;第三,研究快速而有效地从大量数据中提取地质信息的方法,特别是定量描述物理场(因而引起物理场的地质体)的专用标志;第四,提高地球物理调查结果地质解释的水平,特别是根据综合资料进行矿产资源定量预测的水平。     

地球物理方法在多年冻土调查中的进展

地球物理技术常用于调查地下地球物理特征的空间分布,横向和纵向描绘冻土活动层、多年冻土和冻土融区。通过地球物理监测也可以评价由多年冻土冷却、变暖、堆积和退化引起的地下地球物理特征的空间与时间域变化。本文回顾了在山区和北极／亚北极地区洼地多年冻土调查中应用最广泛的地球物理方法。总结了一些关键结果和建议,这些结果和建议以用于多年冻土研究的不同地球物理技术的适用性和可靠性分析为基础。研究重点放在地球物理方法的层析成像能力。通过5种实例研究展示了一些地球物理方法应用和数据解译的新进展,并强调了地球物理方法应用的未来前景。     

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.      

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     

澳大利亚昆士兰州艾萨谷的三维地质和磁模拟

地球物理数据能够对３－Ｄ构造解释起到重要的约束作用,因为任何解释必须给磁性单元指定适中的位置、深度和几何形状以便与实测的地球物理资料相匹配。虽然得到的模型可能是非唯一性的,但它提供了一种方法。根据这种方法可以研究概念模型并且确定概念模型是否符合于地球物理和地质资料,２－Ｄ和３－Ｄ地球物理方法来确定艾萨谷的构造和构造历史。利用Ｃ．Ａ．Ｄ．程序模块建立了澳大利亚萨谷地区的３－Ｄ构造模型。     

地球物理方法在工程地质勘察领域中的应用——霍尔莫戈雷8号公路干线设计应用实例

地球物理方法是设计、施工阶段工程地质勘察的一种方法。 地球物理方法的使用和需要解决的一系列问题,在建筑标准与法规（施工工程地质勘察）中有明确的规定。地球物理方法公认的优势如下：采用无破坏（经常是无接触的）方法获取信息,     

地球物理数据的图象化、图象的分页存储及快速显示技术

针对地球物理数据的特点,在标准EGA/VGA及TVGA图形卡上实现了地球物理数据的显示、分页保存及分页的快速显示技术。列出了源程序,对其使用方法进行了说明。     

大井坡航空地球物理试验场信息管理与服务系统设计与实现

大井坡航空地球物理综合试验场是我国首个航空地球物理(航磁、航重和航电)综合试验场,其建立是为了更好地适应航空地球物理仪器测量软、硬件系统检验和航空地球物理方法技术研究需要。目前大井坡航空地球物理试验场已具备了对外提供应用服务的能力。笔者在分析试验场现有数据类型和数据管理模式的基础上,针对应用服务需求提出了大井坡试验场综合信息管理与服务系统的实现技术,从系统建设目标需求分析、系统设计、系统功能实现等方面进行了描述,结果表明,大井坡航空地球物理综合试验场信息管理与服务系统可以为行业内用户提供高效便捷的数据服务。     

小波分析应用研究

本文介绍了小波分析的方法原理和Ｍａｌｌａｔ快速算法，探讨了小波分析在地球物理领域中的作用，结合我们的工作，给出了地球物理异常分解，信号的奇异性检测，物化探数据去噪和滤波以及数据压缩与信号重构等应用方面的理论分析和小波应用方法。     

地质与地球物理综合找矿预测——以刘家坪VMS型铜锌矿床为例

地质与地球物理方法的综合找矿预测是以成矿模式和地球物理理论为基础,将矿床（地质体）成矿理论、地球物理、地球化学、遥感等信息进行综合分析的工作方法（张宝林,2004;廖桂香,2007）。矿床的形成经历了特定的成矿条件和成矿过程,并赋存于一定的地质环境中,地球物理信息是对地质体的空间分布特征的反映,不包含成矿的直接信息,因此,在成矿预测与找矿过程中,要以地质成矿理论为基础,充分挖掘地球物理、地球化学等的综合数据,尽可能地排除干扰,提取有利信息（申萍等,2011;陈思宇,2014）。本文以刘家坪VMS型铜锌矿床为例,介绍综合地质-地球物理方法在多金属硫化物矿床中的应用,建立了VMS型矿床综合找矿模式,为其他地区的找矿工作提供一定的理论与实践依据。     

地球物理数据三维可视化实现方法

地球物理成果图的绘制直接关系到项目的质量。目前成果图主要为二维图形,如电磁法的主要成果图为二维等值线图和水平深度切片图,很少绘制更加立体形象的三维立体图。三维可视化的研究,主要是以Tecplot软件为平台,结合Surfer automation技术,使用C++编程语言实现数据格式处理,利用Tecplot软件绘图,实现了地球物理数据的三维可视化。该方法可方便地用于电磁法数据成果的三维展示,也可实现其他方法的地球物理数据的三维可视化。     

分形校正理论在减弱物探数据体积效应中的应用

野外物探工作采集得到的数据,是一定范围内地质体引起的地球物理场的综合反映。基于非线性科学的分形理论,建立测度与尺度之间的指数关系,构建分维数矩阵,达到对数据进行分形校正的目的。通过实例分析,阐述了覆盖区间的宽度对于分维数计算结果的影响及边界效应的变化规律。实测数据经分形校正处理后,可以最大程度地消除地球物理场中体积效应的影响,还原单个测点的真实值,即该测点下地质体所引起的地球物理场值,为分形校正方法的应用提供了理论支撑和案例参考。     

地震——大地电磁数据非线性联合反演方法研究

在地球物理数据广义线性联合反演方法的基础上，研究了地球物理数据非线性联合反演方法。对这两种方法的反演效果进行了比较、分析、得出了非线性联合反演方法比广义线性联合反演方法更优越的结论。还对解决迭代公式中数量级不一致的问题进行了论述。     

地震—大地电磁数据非线性联合反演方法研究

在地球物理数据广义线性联合反演方法的基础上，研究了地球物理数据非线性联合反演方法。对这两种方法的反演效果进行了比较、分析，得出了非线性联合反演方法比广义线性联合反演方法更优越的结论。还对解决迭代公式中数量级不一致的问题进行了论述     

浅成低温热液金矿的地球物理勘探

浅成低温热液金矿形式多样,产出环境各异,因此表现出多变的地球物理特征。作者根据浅成低温热液金矿的主要地球物理特征,讨论了不同地球物理方法对于寻找和评价浅成低温热液金矿的适用性,结果表明地球物理方法用于浅成低温热液金矿的找矿勘探有较广阔的前景。     

开发地球物理工作站软件的几种实用方法及技术

本文是作者开发地球物理工作站软件的经验介绍,介绍了二进制数据在不同工作站上的存放形式,地震勘探数据处理中的常见数据格式,以及有利于开发地球物理工作软件的两种较好的方法。     

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.      

大地电磁与地震反射波走时数据二维联合反演

由于地球物理反演存在固有的多解性问题,如何减小多解性,提高地球物理方法反演结果的可靠性和准确性是当今地球物理领域研究的热点。为了减小大地电磁与地震反射波走时资料反演的多解性,在Gallardo和Meju研究的交叉梯度理论的基础上,实现大地电磁与地震反射波走时数据的二维联合反演算法;设计理论地电模型和速度模型进行合成数据的单独反演和联合反演试算,并验证大地电磁和地震反射波走时数据二维联合反演算法的正确性和有效性。反演结果表明,利用交叉梯度方法耦合大地电磁电阻率参数和地震波速度参数能使联合反演过程中的这两个模型在更新的时候相互约束,联合反演结果比单一反演结果更接近真实模型,从而使反演结果更可靠,减少了反演解的多解性。     

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。     

应用地球物理数据处理与分析

从理论和方法技术两个角度讨论了应用地球物理学数据分析当前存在的问题,并对当前学科发展前沿的非线性反演问题进行了重点分析。笔者认为,当前这个领域主要存在８个理论问题,它们影响了学科的发展,同时还存在４个方法技术问题,限制了应用效果。由于从地球物理数据中提取信息和数据处理中不可避免地产生人造假象是相互矛盾的,当前的研究方向是“最大限度地从地球物理数据中提取信息的同时,有效地抑制人造假象”。主要的研究应集中在非线性技术与地球物理反演的结合部上,以开创非线性反演的理论体系。这个体系应突破正则化思维的束缚,引入非线性系统自组织、地球物理场的非线性属性等新概念,融信息科学、数理科学与地球科学为一体,为全球能源资源的勘查开发和环境监控服务。