基于可控源电磁法阻抗信息的有限内存拟牛顿法三维反演

本文研究了利用阻抗信息进行可控源电磁勘探有限内存拟牛顿法三维反演的技术。首先用理论模型来验证有限内存拟牛顿法反演的准确性和可行性。观测参数为复阻抗Z_xy分量,采用交错网格有限差分方法计算模型响应,反演采用有限内存拟牛顿法。数值模拟结果表明：有限内存拟牛顿法反演迭代速度较快,每4 min迭代一次,拟合差由146.00下降到1.78,收敛稳定;异常体的位置与理论模型吻合较好,有效地验证了有限内存拟牛顿法可控源三维反演的正确性。为了进一步验证该方法的实用性,将其应用到隐伏钼矿可控源电磁勘探工作中。工区的反演结果显示：在工区北西段深部存在高阻异常,其上为低阻异常。截取过钻孔的3号测线发现,-500~-100 m的位置表现为低阻,东侧存在向上涌起的高阻。推测此低阻为矿化蚀变带,延伸较深。该异常与钻探资料揭示的钼矿脉一致,证明了反演结果的准确性。因此,利用可控源观测得到的阻抗信息进行有限内存拟牛顿法三维反演,可以获得可靠的三维电阻率分布。     

时移可控源音频大地电磁法三维反演研究

时移地球物理监测是观测地下物性参数随时间动态变化的有效方法。地球物理反演结果会受到测量误差、测量环境的噪声污染以及地球物理反演多解性等系统性因素的影响。如果对时移地球物理数据进行不同时刻数据的单独反演,可能会导致不同时刻的反演结果可对比性差,从而影响时移地球物理的监测效果。针对可控源音频大地电磁法在监测领域的实际需求,将不同时刻的观测数据放在一起反演,不同时刻的电阻率模型相互约束,实现了时移可控源音频大地电磁法三维反演。设计三种类型模型进行合成数据的单独反演和时移反演对比试算,验证了时移反演算法的有效性。反演结果表明：通过加入相邻时刻模型约束,时移反演可以更好地聚焦异常体的位置,降低噪声以及测量环境变化对反演结果的影响,防止反演伪影掩盖真实的地下变化。研究成果为时移可控源音频大地电磁法的实际应用奠定了良好基础。     

有限长导线源频率测深有限内存拟牛顿一维反演

本文采用有限内存拟牛顿法实现有限长导线源频率测深阻抗响应数据的一维反演。水平层状介质有限长导线源阻抗频率响应由基于虚界面法获得的地表水平正交电场和磁场计算得到;一维反演优化问题的求解利用有限内存拟牛顿法,结合光滑模型约束,直接对阻抗的频率响应数据进行反演。在反演过程中,正则化参数的调整采用目标函数自适应技术。反演模型剖分为多层,各层厚度自地表按比例增加。反演从均匀半空间开始,终止条件为目标函数相对变化小于10~(-4)。分别对理论模型和实际数据进行了反演模拟。为考察反演的稳定性,还对理论数据添加10%随机噪声后进行了反演。数值计算结果表明:有限内存拟牛顿方法可以用于有限长导线源频率测深阻抗频率响应的反演;该反演方法对初始模型的依赖性弱,从均匀半空间模型出发基本可以恢复到真实模型;反演初期收敛较快,后期收敛速度变慢,反演结束一般需要迭代40次左右。噪声数据反演结果表明,随机噪声对反演结果影响不大,说明有限内存拟牛顿法具有较好的抗干扰能力。本文研究成果给出了可控源电磁数据反演的一种新方法;同时,利用本文的研究成果,可以为二维或三维反演建立合适的初始模型。     

在MATLAB平台上实现可控源音频大地电磁反演数据三维可视化显示

这里运用MATLAB的GUI图形工具,实现了可控源音频大地电磁法(简称CSAMT)二维反演数据的三维可视化展示,从而提高了物探工作者成果解释的工作效率。     

重磁边界识别方法在西准噶尔地区三维地质填图中的应用

以3种前人所提出的重磁边界识别方法与笔者提出的归一化偏差法作为技术手段(其中归一化偏差法对于数据噪声有着较好的抵抗力)能够较为准确全面地识别边界位置.在分析对比方法原理及应用特性的基础上,通过理论模型试验证明了方法的可靠性和实用性;并针对断裂和地质体边界深部倾向问题,开展了多方法联合及多尺度识别手段试验,获取了更多地质构造及边界的信息.通过将该技术应用于克拉玛依后山地区实际资料的处理解释之中,获得了研究区域内剖面与平面上的断裂和岩体的位置分布及它们的深部倾向信息,并对主要断裂与岩体三维空间特征进行了描述,为该地区三维地质填图和三维地质模型构建提供了重要依据.      

重磁2.5D/3D互相约束反演技术在三维地质填图中的应用研究

三维地质填图为我国启动的新一轮地质调查项目,为提高重磁资料在三维地质填图中的应用效果,笔者提出重磁资料2.5D/3D相互约束重磁反演技术方案:利用重磁资料2.5D剖面反演结果、3D物性反演结果作为彼此反演约束条件,并通过了理论模型试验。试验结果表明,该技术方案使反演结果中物性参数、空间位置更接近理论模型体。通过对本溪—临江地区思山岭铁矿磁异常及酸性岩体重力异常进行反演实践——估算磁异常铁矿资源量、研究酸性侵入岩深部展布形态的效果良好,可为大面积三维填图提供有效途径。     

综合物探技术在钟姑地区三维地质填图和成矿预测中的应用效果

钟姑地区位于长江中下游成矿带,具有优越的成矿地质条件。本文通过在测区开展面积性和剖面重磁电测量,以岩石物性为基础,用已有地质钻孔资料做约束,对物探数据进行处理和反演计算,推断13条控制性剖面-2000m以浅地质结构,结合界面反演等处理方法,获得了测区主要地层界面埋深数据,编制了各个深度的地质中断图;在此基础上进行典型矿区分析和总结,建立地质-物探成矿模式,在合理的定向分析及定量计算条件下,圈定找矿靶区。     

遥感技术在东天山大黑山地区地质填图中的应用

利用不同地质体在同一波段或相同地质体在不同波段具有不同色调的变化规律, 对东天山大黑山地区的ETM+图像和Spot图像进行了详细的地质解译, 建立了研究区地层、侵入体和构造的解译标志。解译结果表明, 在遥感影像图上可以准确的勾绘不同地质体的界线、确定不同构造的位置。通过野外地质调查, 划分出不同的地层单位、侵入体和构造现象。遥感地质解译和野外验证结果对比表明, 遥感技术在地质填图工作中可以发挥重要作用。     

可控源法在海阳市郭城地区鑫泰金矿床成矿规律中的应用

可控源音频大地电磁法（CSAM T法）是一种利用人工场源研究地层、构造等深部地质特征问题的新技术新方法。在山东省海阳市郭城地区鑫泰金矿床的应用研究表明,CSAM T 法可以较好地用于确定矿体的产状和大致地层结构,在矿体成矿规律研究方面具有较为突出的应用效果。     

浅钻技术在宁夏青铜峡地区地质填图中的应用研究

通过在宁夏青铜峡地区的浅层取样钻探填图示范,介绍了浅层取样钻探设备和多种工艺方法在该地区的应用情况,总结了钻探填图遇到的问题并提出了解决方案。结合三维地质调查对钻探技术的具体要求,通过示范推广轻便浅层取样钻机具与工艺方法,使浅钻技术在浅覆盖区地质填图领域中得到应用。本文研究了适合该地区地质填图的钻探技术方法组合及钻探设备和取样器具。浅钻作为地质填图的一种技术方法可以有效地揭露覆盖层,获取基岩,提高了地质填图效率和精度,解决了制约覆盖区地质填图的技术难点,为浅覆盖区的地质填图工作提供可靠的钻探技术服务支撑。     

多源遥感数据在西藏念扎金矿地质勘查工作中的应用

文章以西藏念扎金矿为研究对象,提出在传统矿产勘查的地质填图、找矿预测等项工作中适宜多源遥感数据的介入。地质填图主要采用高分辨率遥感影像,以人机交互解译为主要方法;遥感找矿预测主要采用多光谱影像,通过寻找与成矿相关的特征矿物的光谱特征,反演目标矿物地表分布情况,从而提供找矿线索。结合传统工作手段验证遥感技术所获取的成果具有较强的可信度。     

遥感解译在内蒙古狼山戈壁荒漠地区1:50000地质填图中的应用

针对内蒙古戈壁荒漠区特殊地貌地质填图工作,选择ASTER和SPOT5数据,通过图像融合、影像校正、影像增强等处理方法,提高图像的空间分辨率和光谱分辨率。利用遥感解译图像快速准确地获取地层、侵入体和构造的解译标志,通过遥感地质解译结合地面调查进行综合分析和解译,提高了填图的准确性,为特殊地质地貌区地质填图提供技术支持,对于在同类区域开展地质填图工作有指导意义。      

可控源音频大地电磁法在徐州贾汪地区地热资源勘查中的应用

资源型城市不可避免会面临资源枯竭、城市转型发展和采空区治理等问题,而地下采空区的密集分布,成为运用物探手段探明地下地质情况的障碍。以江苏徐州贾汪地区为例,运用可控源音频大地电磁测深法进行地热资源勘查,通过变换收发距及位置,查明了区内地层结构、热储层埋深及断裂构造位置,经钻探验证,钻孔地层、含水层与物探推断结果基本吻合,井口水温为48 ℃,涌水量为43 m3/h。研究结果为采空区物探方法的运用提供了依据。     

奥维地图遥感影像在威信地区1∶5万地质填图中的应用

滇东北威信一带位于云贵川三省交界附近,构造样式上属侏罗山式褶皱区,以沉积地层为主,因岩石力学性质和风化程度不同,各地层岩石组合和地质地貌的遥感影像特征具有显著差异。以本区不同年代的岩石地层、地貌类型及线性构造为研究对象,利用奥维地图不同比例尺的遥感影像数据进行解译,并结合地质填图过程中的实地验证,明确本区特定地层、岩石和构造的影像特征,并以此为基础,实现了填图路线的合理布局、岩性变化的预判、岩溶地貌类型的划分和地质图的成图处理等工作。通过奥维地图遥感影像的解译工作,地质体界线定位精度较高,可满足1∶50 000区域地质填图要求。      

基于Canny算子的边缘检测技术在遥感地质填图中的应用——以西准包古图地区为例

采用Canny边缘检测技术结合遥感影像去相关、降噪、图像平滑等综合的数字图像处理技术,从ETM 遥感影像中提取线性体信息,根据已有地质资料进行线形体统计特征分析和伪地质边界剔除,为遥感地质填图提供了技术支持.整个处理过程以Canny算法为核心,结合了小波变换、高斯滤波、梯度算子、阀值运算等多种图像处理方法,并在准噶尔西缘包古图地区的ETM 遥感影像上进行验证.结果表明,组合的一系列图像处理方法有效地提高边缘检测的准确性,根据已有的地质资料更加精确地修正、划分岩性单元以及确定岩性界线.准确地圈出包古图I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V号岩体,识别出达拉布特断裂及周围大量次级断裂,修正地层界线.