大地电磁阻抗张量旋转方法和曲线圆滑方法的比较

随着三维深部地质填图和含页岩气盆地潜力的评价项目展开,大地电磁方法的重要性越来越突显.大地电磁资料处理和解释中,至今还存在几个挑战性难题,例如阻抗张量旋转、TE和TM模式识别、静态矫正、TE和TM模式选择二维反演问题.从WinGlink软件大地电磁模块出发,使用5种阻抗旋转方法和3种数据圆滑方法处理在内蒙古扎鲁特旗采集的大地电磁数据.以数据质量不同的3个测点的处理结果为依据,对各种旋转方法和圆滑方法进行详细评价,数据极化图显示地下结构模型是复杂的三维结构.对这些方法的比较研究,对三维结构下大地电磁数据处理,特别是对使用WinGlink软件处理大地电磁数据具有重要现实意义.     

国外大地电磁响应函数估计方法

从本质上来说,能否得到大地电磁响应函数的无偏估计,取决于实测电磁场时间序列中所含噪声的类型和强度。当磁场时间序列不含噪声且电场仅含不相关噪声时,单站ＲｏｂｕｓｔＬＳ方法是有效的;当磁场和电场时间序列同时含有不相关噪声时,Ｒｏｂｕｓｔ远参考方法也是有效的;但当磁场和电场时间序列含较强的相关噪声时,已有的方法已无能为力。文中在简要回顾大地电磁法的发展历史之后,对国外估计大地电磁响应函数的方法作了较全面的总结和评述,并着重介绍了几种值得关注的新方法。应该指出,受欢迎的方法必须兼顾估计的精度、稳定性和野外工作效率。     

高放废物地质处置库甘肃北山预选区大地电磁资料的定性分析研究

从大地电磁基本理论出发,推导了标量阻抗与张量阻抗计算公式。结合大地电磁阻抗张量分解理论,对预选区旧井测线、新场测线目标花岗岩体上的部分测点数据进行了SWIFT旋转,获取了电性主轴方位角、构造维数特征及二维偏离度等参数。结果表明旧井测线所在区域的构造主轴方位角主要在-10°~20°之间,整体呈二维特性,在构造断裂附近三维特性明显;新场测线构造主轴方位角总体范围与旧井测线类似,部分测点的极化特征表明电性主轴主要以北东向为主,这与SWIFT旋转分解得到的结果是一致的。通过对部分测点视电阻率曲线的分析,了解了预选区地下介质的电性结构特点,为剖面的整体电性解释提供了基础。     

阻抗张量分解进行大地电磁静校正的研究

地表电性不均匀体对大地电磁测深的静态影响,会使大地电磁测深曲线产生十分严重的畸变,如何进行静校正以获得合理的区域构造响应,引起了国内外大地电磁专家的广泛关注。阻抗张量分解就是近几年发展起来的一种有效的方法。在全面论述阻抗张量分解进行大地电磁静校正原理的基础上,通过模型试算证明了该方法的有效性。     

重复中位数估计Robust算法在长周期大地电磁中的应用

将基于重复中位数估计的Robust算法应用于长周期大地电磁阻抗张量估算中。与传统Robust估计(M估计)相比,重复中位数估计求解过程不需要重设参量,并且提高了算法对时间域原始资料中噪声干扰的容限,使算法的理论崩溃值从30%提高到50%,也能得到准确的估算结果。龙门山地区实测资料的处理结果表明,基于重复中位数估计的Robust算法应用于阻抗张量的求解具有较强的优越性。     

大地电磁资料处理中有效视电阻率的利用

有效视电阻率与大地电磁响应阻抗张量矩阵的模相对应,是坐标旋转不变量,在一维条件时有效视电阻率等于常规视电阻率ρα,在二维条件时等于ρTE和ρTM的几何平均,具有降维特征。因静态效应不影响有效视电阻率的曲线形态,所以可用平移法进行静校正,由于与旋转轴无关,对有效视电阻率进行二维反演可避免因极化模式判别不准确而带禾的反演结果偏差。经系统的讨论,认为在大地电磁测深资料处理解释中,可充分利用有效视电阻率发挥作用。     

复合电偶源瞬变电磁张量测量

复合电偶源瞬变电磁张量测量能够有效解决单一电偶源在复杂三维电性结构体的瞬变场响应失真的问题。采用复合电偶源瞬变电磁张量的坐标不变量P2研究均匀大地介质和一维典型层状介质,计算结果表明,坐标不变量P2参数不论在早期或晚期都能准确反映一维介质的电性规律。对于复杂的三维地质体,采用坐标不变量P2以及张量电阻率的极大值ρmax和极小值ρmin组成的旋转椭圆表征三维电性结构的特征,用低阻长方体模型进行正演模拟,计算结果表明：不同时间窗口坐标不变量P2的响应以及极大值ρmax和极小值ρmin的旋转椭圆,不但可以准确反映出地下三维结构的变化情况,而且能够直观地勾画出异常区域边界的变化范围,这为后期的资料解译提供了理论指导。     

海洋环境中大地电磁测深阻抗的ROBUST估计

传统上,地球的电磁响应函数均采用最小二乘方法估计,它假定信号的噪声是高斯正态分布。如果实际数据偏离这种分布,对系统参数的估计将产生较大偏差。在海洋环境中,研究表明,海水产生的电磁场噪音偏离正态分布,并且海水产生电磁噪音的频率范围正好与天然电磁场的“噪声洞”相符。这进一步降低了该频段的信噪比。讨论了Ｒｏｂｕｓｔ估计的原理、海洋环境的电磁噪声、Ｒｏｂｕｓｔ的程序实现及其在海洋环境中大地电磁测深阻抗分析的应用。     

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。     

磁偶极子源航空瞬变电磁对飞行高度的响应特征

根据A.A.考夫曼推导水平层状介质表面上磁偶极子电磁场表达式的思路,推导出了水平层状大地上方磁偶极子电磁场的表达式,采用两层和三层典型层状大地模型,研究了不同飞行高度的电磁场响应特征。计算结果表明,飞行高度的变化直接影响测点的电磁响应大小。     

地球的多圈层相互作用

地球科学的发展已逐渐进入对地球进行多圈层相互作用研究的新阶段。如大气中温室气体浓度剧变的天然原因何在 ;海水缺氧、厄尔尼诺和成烃极盛期由什么引起 ;什么因素导致生物的俱生与俱灭等人类社会和地学发展所需解决的一些难题 ,只有开展地球多圈层相互作用研究才能深入解决。在白垩纪中期发生了一系列相互关联的地学现象 ,可以作为研究地球多圈层相互作用和地球系统科学的切入口。     

南海北部沉积物特征及其对珠江演变的响应

采用沉积地球化学、沉积物矿物成分分析等手段研究发现,自渐新世以来,南海北部沉积物成分具有阶段性改变的特征.在早渐新世,沉积物反映出其母岩以花岗岩和区域变质岩为主;到晚渐新世,母岩中区域变质岩类型消失,而以花岗岩、沉积岩和接触变质岩为特征;进入中新世,沉积物主要反映出碳酸盐岩等沉积岩为主的源区特点.这种沉积物成分演变特征与南海北部盆地基底及珠江流域不同区域物质组成特征极为一致,反映出珠江流域演化与南海北部沉积充填之间的对应关系.因此,通过这种研究方法,可以更好地理解32Ma以来南海北部沉积物成分发生改变的原因.同时,可以通过对比南海北部古珠江来源沉积物各时期的成分特点,建立珠江流域的侵蚀-搬运-沉积过程,探讨珠江流域演化历史.     

西天山木札尔特岩群地球化学与变形变质特征及构造演化

岩石地球化学特征显示,西天山木札尔特岩群成岩于塔里木原始古陆台内部毗邻陆缘活动带部位.后期木札尔特岩群总体经历3期变质作用和4期变形作用改造:早期低角闪岩相区域动力热流变质作用(M1)与前震旦纪塔里木运动(D1)相对应,构成近EW向断续展布的普通角闪石变质相带;主期角闪岩相区域动力热流变质作用(M2)与奥陶纪末至泥盆纪初的俯冲造山(D2)相对应,宏观上构成近NEE向展布的铁铝榴石-矽线石变质相带;晚期中高绿片岩相区域动力退变质作用(M3)与泥盆纪末至石炭纪末期的同碰撞造山(D3)相对应,宏观上构成叠加于先期变质相带之上的具网结状组构的动力变质带.     

鄂尔多斯盆地苏里格庙气田上古生界盒8段地质与地球物理响应特征

苏里格庙气田主要产气层为上古生界石盒子组盒8段，属于三角洲平原分流河道沉积。复合砂体近南北向展布；单砂体的厚度变化大，非均质性明显，储渗变化大。盒8段含气砂岩在AVO资料上有明显反映；在综合测井资料上，盒8段表现出自然伽玛测井值、密度测井值、补偿中子测井值都偏低，电阻率、声波时差测井值较高，出现了大幅度的自然电位异常。利用核磁共振测井技术测得苏里格庙区某井盒8段3555．9m～3559．6m为气层，3560．6m～3572m为气水层，与生产实践吻合得很好。     

南沙中部海域北康·曾母盆地重磁异常特征及解释

通过对南沙中部海域北康、曾母盆地重、磁资料的定量计算、定性解释,认为空间重力异常主要受浅部地质因素影响,空间重力异常的高低间接地反映了海底地形起伏变化、新生代沉积层厚度大小、沉积岩密度变化以及基底的坳、隆等特征;磁力异常资料通过预后处理及反演计算,推测北康、曾母盆地新生代火成岩以中酸性-中基性岩为主,磁性基底与声波基底基本一致,可划分为2处坳陷及3处隆起;北康、曾母盆地位于减薄的大陆壳上,莫霍面深度约21～2 km.重、磁资料综合解释结果为沉积盖层构造分区、基底断裂推断及火成岩岩性识别提供依据.