大地电磁测深数据互参考处理的应用研究

大地电磁测深勘探方法易受电台、电网、工业游离电流等人为因素干扰,致使资料数据离差大、曲线形态畸变、可信度差.根据噪声对大地电磁测深张量阻抗估算值的影响规律和大地电磁测深远参考技术的应用效果,阐述了远参考技术的一种折中方案,即互参考道方法.选取不同参考距离、不同质量的大地电磁实测数据作为互参考点,通过计算经互参考处理后的大地电磁测深数据得出相干度、信噪比以及卡尼亚电阻率～相位曲线,分析了经互参考道处理后MT资料的效果.结果表明,该方法是有效的,并总结了应用此方法的一些问题.     

利用信噪分离方法提高大地电磁张量阻抗估算质量

在强噪声环境下,由于相关噪声的影响,准确地估算大地电磁张量阻抗越来越困难.研究一种处理相关噪声问题的信噪分离方法,即采用最小二乘Robust方法,利用相关噪声相对较小的远参考站磁场信号求取分离张量,将本地磁场的观测信号分离为MT信号和噪声,估算大地电磁张量阻抗.分别对模拟数据与实测数据进行处理, 结果表明,信噪分离方法能够分离出较强的相关噪声,给出的视电阻率和相位曲线比最小二乘Robust方法和远参考方法获得的更加平滑,处理效果明显.研究表明,在处理受相关噪声影响的MT数据中,信噪分离方法具有明显的优势.      

龙门山构造带中段大地电磁测深研究

采用加拿大凤凰公司生产的多功能电法仪V8在龙门山构造带中段进行大地电磁测深研究,采用先进的资料处理与解释技术对龙门山中段大地电磁（MT）剖面资料进行了分析,同时运用大地电磁测深法定性分析方法（Mohr圆分析、极化图分析）对剖面进行了分析,得到一致的结论：剖面整体表现二维性,而在断裂分段区域各向异性程度和三维性较强。最后推断5.12汶川8级大地震震源位置在映秀断裂的下盘。     

超宽频带大地电磁信号的采集方法和技术

摘 要　 青藏高原地壳巨厚‚构造复杂。用大地电磁方法 （MT） 研究其壳幔结构‚必须采集 到 n×10 2 ～3×10 —5 Hz 的大地电磁信号。配合使用 V-5系统和 LIMS 系统进行超宽频带 MT 数据的观测‚这在我国是首次。两种系统都记录了时间序列。长周期数据采集中应用了远参 考站观测技术。这些为获得高质量的 MT 响应资料提供了条件。     

大地电磁测深在南盘江北部地区油气勘探中的应用

通过对南盘江北部地区三年大地电磁测深（MT）资料的处理、分析与研究,提出根据电性分布,结合层序地层资料进行沉积相带划分的方法和原理,并划分出了三个主要地质时期的沉积相带分布。经钻孔验证,该方法是有效的,圈定了13处隐伏的油气远景目标,为该地区油气勘探提供了靶区。     

水中大地电磁法测深

水中大地电磁法就是采用远参考的方法在水面进行大地电磁法。本文结合作者的实际工作经验,介绍了在湖泊、沼泽等水域开展水中大地电磁测深法(MT法)的工作方法和取得高质量测深资料的措施,总结了方法实施工作中的一些经验和体会,为在大面积水域开展MT工作提供了依据。     

大地电磁测深成果与地质剖面联合解释及其效果

为了解雪峰山西侧地区的深部构造特征,促进对油气勘探有利区段的选取,通过总结大地电磁测深模型正演计算成果特征,对大地电磁测深（MT）资料进行分析与研究,并结合测区的地质和物性特征,对研究区的断裂、褶皱、地层展布进行了分析。在此基础上,预测了油气勘探有利区段。预测结果与油气地质中有油气显示区域基本一致,为该区下一步勘探提供了基础资料。     

音频大地电磁法在泸沽湖地区地热勘查中的应用

利用音频大地电磁测深（AMT）在泸沽湖地区进行地热资源勘查,在分析地热形成条件的基础上,通过音频大地电磁测深和大地电磁测深（MT）数据联合反演,结合地热资源赋存有关的水文地质条件,对反演图件进行推断解释,查明了区内主要断裂构造位置、产状、规模及地下热储层深度,取得了较好的应用效果。     

ZTEM二维非线性共轭梯度反演研究

ZTEM(Z轴倾子电磁法)是一种天然场源的频率域航空电磁法,其特点是磁场垂直分量在空中机载平台测量,磁场水平分量在地面的固定基站测量,具有勘探深度大、速度快、成本低、覆盖面积大等技术优势。本文实现了ZTEM二维有限差分正演和二维非线性共轭梯度(NLCG)反演算法。研究对象是倾子资料,反演过程中通过解"拟正演"问题来避开雅克比矩阵的直接计算。通过理论模型合成数据反演试算,验证了ZTEM倾子资料二维NLCG反演算法的稳定性与可靠性。与大地电磁(MT) TE模式阻抗资料反演结果进行对比,发现在异常体横向边界的约束方面,ZTEM倾子反演比MT阻抗反演更具优越性。     

大地电磁面积性资料和稀疏测线资料的三维反演解释

对理论模型合成的稀疏测线数据和面积性数据以及实测单一测线数据进行了三维反演。通过对比分析合成稀疏测线数据和面积性数据的三维反演结果发现,使用4个张量阻抗元素作为反演数据的稀疏测线数据的三维反演结果可以较好地反映三维目标体,虽然效果可能不如面积性数据的三维反演结果。实测单一测线数据的三维反演结果也较好地揭示测线周围地下基岩界面的三维起伏情况。合成数据和实测资料的三维反演结果表明:可以采用三维反演解释的方法对大地电磁稀疏测线资料进行反演解释。同时,从合成数据的三维反演结果分析可以看出,对大地电磁稀疏测线资料进行三维反演,应尽可能反演所有张量数据;对大地电磁面积性资料进行三维反演,可以只使用两个非对角元素数据,但使用所有张量数据的效果更好。     

电磁测深法视电阻率定义问题的研究

本文首先提出电法勘探中视电阻率定义的基本原则,并以此为依据讨论了MT法、TEMS法及FEMS法中各种视电阻率定义的优缺点,提出了改进办法.研究发现,MT法利用面阻抗实部或在时间域中给出的视电阻率是很有效的定义方法,能很好地区分良导层,而面阻抗虚部定义的视电阻率效果最差.对TEMS法来说,利用视电阻率全区定义较通常的远区或近区近似定义更有效.研究还表明,由磁场时间导数定义的全区视电阻率有时出现多解性甚至无解,而利用磁场本身定义的视电阻率是很有效的.对FEMS法,进行了类似的全区视电阻率定义问题讨论,虽然取得的结果不如TEMS法理想,但比起目前常用的大、小感应数条件下定义的视电阻率响应还是有一定效果.文中对电磁测深法中出现的视电阻率响应曲线的假极值效应进行了物理解释.     

MT阻抗张量的正则分解和参数重建

对大地电磁（ＭＴ）阻抗张量正则分解的基本理论进行了阐述,重建了物理意义明确的参数体系。通过理论推导和等价性讨论,说明新参数与传统的坐标轴旋转法参数之间的对应关系,使这一数据处理方法能够成为用于大地电磁测深的实用技术。     

Distortions of impedance and tipper tensors due to three-dimensional perturbations of the earth and field

Magnetotelluric (MT) sounding measurements are conducted, as a rule, along a single profile or mutiple profiles, and data are interpreted using 1D and 2D earth models. In a real situation, the earth is three-dimensional, and the primary field may vary laterally. This implies that 1D and 2D inversions of MT data contain some error, up to the appearance of false structures. In this study, analytical methods are used to obtain expressions for the effect of small deviations of the earth and the primary field from the Tikhonov–Cagniard model on the impedance and tipper tensor components (sensitivity functions which determining the size of the zone near the sounding point within which the perturbations affect the impedance and tipper at this point).     

大地电磁方法——能源勘探中的一种新手段

大地电磁测深方法是通过地面上测量的天然电磁场在较宽频率范围内的变化来确定地下介质电阻率的分布状况,进而推断出有关地下构造和地层的概念。这种方法由于利用天然场作为场源,相对地说设备比较简单,成本也较低,且能达到相当大的勘探深度(几十公里),特别是不受上部高阻地层的屏蔽。     

西藏中、南部壳内高导体与热结构特点———INDEPTH-MT 提供的证据

摘 要　 以 INDEPTH-MT 发现的西藏中、南部壳内高导体分布特征为依据‚结合西藏地热 学研究资料进行综合分析‚探讨了喜马拉雅构造带与冈底斯构造带的地壳热结构特点。认为 藏南喜马拉雅地区是以横向发育的中深层区域性热变异带迭加纵向延深的局部热异常带为其 地壳热结构特点。而藏中冈底斯地区则以宽阔热背景叠覆较大面积熔融或局部熔融层为地壳 热结构特点。就热量来源而论‚喜马拉雅地区以构造生热作用为主‚而冈底斯地区则来源于 炽热软流圈上隆和熔融或局部熔融层。     

Magnetotellurics: Principles and practice

This paper reviews the magnetotelluric (MT) method with emphasis on recent improvements and the emerging applications. Recent improvements are in recognition of statics effects and their treatment, and in analysis of impedance tensors in 3D structural conditions. In spite of substantial progress in the analysis of the tensor, there are still unresolved questions regarding its information content, in terms of degrees of freedom. There has also been slow but steady progress in inversion, with the development of methods of downward continuation in 1D, 2D and 3D, in time, depth and frequency domains. An improved understanding of the limitations of MT is leading to more joint use with other methods. At shallow depths MT has become an accepted weapon in the arsenal used to explore for petroleum, geothermal resources and epithermal gold and deep base metals. Improved understanding of the relations between conductivity and rock composition and fabric will make MT more useful for engineering purposes in future. Progress in understanding the cause of conduction in the deep crust and upper mantle has been less rapid, and the many anomalies remain enigmatic. Whereas MT is now a useful technique with some unique applications, there are obviously important and difficult problems remaining to be solved.     

Inversion of heterogeneous anisotropic magnetotelluric responses

Inversion of laterally heterogeneous MT responses collected by a dense synchronous 2D array allows a new approach to estimating electrical anisotropy. The procedure includes solving an overdetermined equation system, assuming distant-dependent anisotropy in a smooth approximation. Inversion is performed using an effective conductivity tensor which approximates some limited domain of the survey polygon. The algorithm for simulating 2D array MT responses with the effective conductivity tensor approach implies correlation of surface components of the EM field measured simultaneously at all stations within the chosen domain of the survey polygon. The suggested technique of data acquisition and processing ensures reconstruction of the full conductivity tensor from laterally variable components of the EM field.     

2019年5月18日松原M5.1地震构造机制分析

基于区域地震台网的数字化波形资料,使用ISOLA方法对2019年5月18日吉林松原M5.1地震进行矩张量反演,研究地震的震源机制,并且收集了地震序列中M_L2.5以上地震的震源机制解,采用FMSI（focal mechanism stress inversion）方法反演震中区构造应力场。结果显示：松原M5.1地震的矩震级为4.9,矩心深度为6 km,双力偶分量为91.5%,主压应力P轴方位角、倾角分别为76°和3°,主张应力T轴方位角、倾角分别为166°和16°,震源机制解显示典型的构造地震特征;震中区构造应力场理论应力轴σ₁方位角、倾伏角分别为88.0°和0.9°,σ₂方位角、倾伏角分别为178.2°和9.6°,σ₃方位角、倾伏角分别为352.5°和80.4°,这一结果与区域构造应力场一致。推断认为区域构造应力场触发了2019年松原M5.1地震活动,地震震源机制解的北西向节面与震中区附近的第二松花江断裂现今活动性质完全一致,认为第二松花断裂可能是松原M5.1地震的发震断层。     

NIED seismic moment tensor catalogue for regional earthquakes around Japan: quality test and application

We have examined the quality of the National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention (NIED) seismic moment tensor (MT) catalogue obtained using a regional broadband seismic network (FREESIA). First, we examined using synthetic waveforms the robustness of the solutions with regard to data noise as well as to errors in the velocity structure and focal location. Then, to estimate the reliability, robustness and validity of the catalogue, we compared it with the Harvard centroid moment tensor (CMT) catalogue as well as the Japan Meteorological Agency (JMA) focal mechanism catalogue. We found out that the NIED catalogue is consistent with Harvard and JMA catalogues within the uncertainty of 0.1 in moment magnitude, 10 km in depth, and 15° in direction of the stress axes. The NIED MT catalogue succeeded in reducing to 3.5 the lower limit of moment magnitude above which the moment tensor could be reliably estimated. Finally, we estimated the stress tensors in several different regions by using the NIED MT catalogue. This enables us to elucidate the stress/deformation field in and around the Japanese islands to understand the mode of deformation and applied stress. Moreover, we identified a region of abnormal stress in a swarm area from stress tensor estimates.