定源回线三分量测量在夏日哈木铜镍矿矿区有效性试验

通过定源回线三分量模拟计算,归纳了定源回线三分量变化特征与地下板状体产状对应关系。在此基础上对夏日哈木铜镍矿区已知剖面的定源回线三分量数据进行分析和反演解释。结果表明,1充分利用三分量数据信息,有利于快速圈定异常中心在地面的位置;2根据水平分量的零等值线与发射框对称剖面(南北和东西向)的相对位置关系,可定性判断地下矿体顶界面的起伏状况或矿体产状变化情况;3结合Z分量一维反演结果与水平分量定性解释成果对照分析,表明了三分量数据联合解释有助于提高定源回线解释成果的可靠性。     

TEM多分量响应模拟及曲线特征分析

针对定源回线装置瞬变电磁法观测三个分量瞬变响应的特点,利用三维正演模拟计算了均匀半空间以及不同产状低阻薄板的三分量响应,并对瞬变响应曲线特征进行了初步分析。计算结果表明,水平分量响应能够显示异常体的边界、位置,垂直分量响应主要反映异常中心。多分量综合解释可以更准确地反映地下异常体的中心位置、边界范围等几何参数,为实际资料解释提供依据。     

偶极TEM三分量曲线特征分析及应用试验

针对偶极装置瞬变电磁法的特点,利用三维正演模拟计算了不同产状低阻薄板的三分量响应,并对瞬变响应曲线特征进行了初步分析。在青海夏日哈木矿区开展野外试验,获得了良好的应用效果。正演计算及实测结果表明:水平分量响应能够显示异常体的边界、倾向,垂直分量响应主要反映异常中心。多分量综合解释可以更准确地反映地下异常体的中心位置、边界、倾向等几何参数,为实际资料解释提供依据。     

不同产状磁性体的磁异常特征

目前井中磁测解释大都采用水平矢量图指向确定矿体的方法,但由于磁场水平分量的定向问题,致使仅使用水平分量矢量对磁性体解释常会出现错误结果。通过描述水平产状与倾斜产状磁性体的磁场特征,对磁性体表面不同位置磁异常垂直分量及水平分量差异进行了说明,通过三个实例对反映在磁性体上、下位置的垂直分量与水平分量磁异常的空间分布特征进行了具体描述,并利用井中磁测曲线有效地解决了井底及井旁磁性体的赋存情况。多年来的工作实践证明,使用磁异常场垂直分量及水平分量特征,能准确的判定磁性矿体的主体方向及产状,该解释方法的推广有利于寻找深部磁性矿体。     

利用井中三分量磁测异常垂直分量及水平分量模差对旁侧异常进行二维拟合计算推断解释

利用井中三分量磁测异常垂直分量ΔZ及合理利用水平分量模差ΔH’值对旁侧异常进行二维拟合反演计算,从而对异常进行推断解释,能有效解决井中旁侧磁性体的赋存情况。该方法用于寻找深部磁性矿体准确性高,地质效果显著。     

起伏地形条件下的磁异常二维聚焦反演及应用

地形对磁异常的反演和解释有很大的影响,特别是磁异常体贴近地表分布时更是如此,为了降低这种影响,笔者推导出了基于有限延深的二度厚板状体的带地形的磁异常正演公式,并提出了一种基于起伏地形的地下网格模型剖分的新方法。同时,聚焦反演对物性体有很强的聚焦效果,如果能够预先判断磁异常主要由地下浅层的强磁性体所引起,则可以考虑采用聚焦反演的方法得到磁性体的位置,显然这种方法非常适合铁矿体的反演。笔者将带地形的二维磁异常正演与聚焦反演结合起来,进行了相应的模型试验,并与水平地形下的聚焦反演及起伏地形下的光滑反演进行对比,验证了这种结合的有效性。最后,将该方法应用于新疆特克斯的磁异常剖面,对该剖面的磁性体分布做出了合理的解释。     

井中三分量磁测的模量反演

井中三分量磁测解释通常要考虑磁性体的磁化方向,但是在剩磁或退磁影响过大的情况下,磁化方向难以确定。由于磁异常模量具有不依赖或弱依赖磁性体磁化方向的特点,而且利用井中三分量数据可以直接计算模量值,因此,笔者尝试利用井中三分量磁测的模量进行磁性体反演。首先利用井中三分量磁测数据计算模量值,然后利用模量反演二度板状体和直立长方体模型的磁性参数和几何参数,并将该方法应用于新疆某铁矿区井中磁测资料的反演解释中。结果表明,该方法不受或弱受磁法方向影响,在无法准确确定磁化方向的情况下能较准确地判断异常体的位置;优于传统的单分量Za反演方法;现场应用效果良好。     

井中重力矢量数据联合反演研究

井中重力矢量测量可以近距离感知地下目标体,获得地质体不同方向的重力异常特征,提高地下介质的纵向分辨率.这里首先基于点元法实现了井中重力矢量正演,通过模型正演计算,分析了井中三分量重力异常响应特征,然后基于相关性搜索的黄金分割算法实现了井中重力矢量联合反演,通过模型反演分析了井中重力不同分量数据联合反演的效果,验证了反演...     

基于粒子群算法的重力张量反演研究

重力梯度张量的定义是对重力位求二阶导数,相比于传统的布格重力异常,它在反映地下密度异常分布上有着更高的灵敏度,且能够进一步准确直接地反映目标体的边界.但对单个张量分量作反演时,可能会丢失一部份有用的信息,从而造成反演结果的误差.而全张量反演是将重力的五个梯度张量联合起来进行反演,这样做可以综合更丰富的场源信息.相比于传统做法中的布格重力异常反演和单重力张量分量反演,得到的反演结果不仅有了更高的分辨率,在识别目标体特征上也有更好的效果.粒子群算法是一种基于群体智能的优化迭代算法,这里利用粒子群算法对重力张量单分量、布格重力异常和全张量分别进行反演,并对结果进行简要分析.     

利用Radon变换进行三度体重磁异常反演

从Ｒａｄｏｎ变换角度分析解释了重磁三度体异常和二度体异常之间的等价关系，提出了利用Ｒａｄｏｎ正变换将三度体异常转化为二度体异常，对二度体异常做一维反演，然后将反演结果通过反Ｒａｄｏｎ变换实现三维场源图象重建的思想，并付诸实施，在微机上通过模型检验，证明该方法实用、可行。     

海洋可控源电磁法快速成像研究

海洋可控源电磁法在正反演算法上受到计算速度和精度的限制,需要大量的时间得到地下结构断面数据。为了海上快速识别海底高阻异常区域,提出一种通过计算视电阻率快速成像的算法,避开复杂的反演计算,在极短的时间内得到电性分布拟断面图,定性解释地下地质结构。算法通过一维和二维模型计算验证其可靠性和稳定性,代入海试数据计算拟断面图,与传统海洋电磁法反演结果对比各自优劣。结果表明,在一维和二维模型中,算法可靠且稳定,高阻异常体横向边界分辨率较高,拟断面图高阻异常分布与模型结构拟合度高,海试实测数据计算结果同样显示了与反演断面图有较高相似度的高阻异常分布,且运算时间远远小于反演计算。     

利用小波变换确定电磁测深曲线拐点的应用研究

电磁测深数据是地下地质体对电磁波传输特性的综合反映。由于地下情况的复杂性和地质体对电磁波特性反映的迟钝性,往往由电磁波携带的有用信息非常弱小和复杂,因此,要想通过正演对比和建模反演的方式来准确解释电磁测深资料和正确建立反演模型是相当困难的。电磁波在均匀介质中传播时,其幅度按指数规律单调递减,而随着地下地质体的变化将会改变这一规律。通过寻找测深曲线的拐点,就可以确定地下地质体的基本形态和分界情况,从而为资料定性解释和反演建模提供参考。然而在实际应用中,要直接求出观测曲线的拐点是不可能的。小波变换方法被称为“数学显微镜”方法,用小波变换来处理观测信息后,在不同尺度的小波变换结果中,分析结果是一种非常实用可行的方法。     

三分量地-孔瞬变电磁法积水采空区探测试验

孔中物探方法是近几年行业研究的热点,考虑到金属矿上应用较成熟的地-孔瞬变电磁法具有径向探测距离远,数据信号不易受地面电磁干扰影响等特点,将其应用到煤矿积水采空区探查领域。采用三维时域有限差分算法对钻孔不同方位的积水采空区模型的总场响应、异常响应进行了数值模拟,总场三分量对积水采空区反映明显,异常场三分量形态组合能判别异常体的方位。采用等效涡流原理,研究了利用异常场三分量来反演异常体的位置、倾角和规模等参数的空间定位算法。通过不同方位的理论模型测试,不同时刻的反演等效电流环大小、位置的组合能反应含水采空区的空间位置及规模。最后在陕北某矿针对已知含水采空区开展地-孔瞬变电磁法探测试验,采集的三分量信号光滑可靠,且异常反应明显,并对不同时刻的异常场三分量数据进行反演处理,反演结果与实际采空区位置和规模基本一致,证明该方法可作为煤矿钻孔中探查积水采空区的有效手段。      

大定源瞬变电磁三分量全域视电阻率定义与三分量联合反演

多数瞬变电磁仪器可以同时采集三个分量的响应,但目前瞬变电磁的解释方法却主要以中心回线垂直分量为主。为了充分利用瞬变电磁三分量的信息,介绍一种大定源瞬变电磁三分量约束反演方法。基本思想是利用瞬变电磁三个分量的场分别求取全区视电阻率,并以此为基础建立初始模型,利用阻尼最小二乘法进行三分量反演。首先,将回线源看成是多个电偶极子产生的场的叠加,利用偶极子叠加的原理求取回线的三分量电磁响应,并推导视电阻率的全区与全期定义(即全域视电阻率定义);然后,利用烟圈理论求取视深度,并以此建立反演的初始地电模型。最后,利用阻尼最小二乘法实现三分量约束反演。利用文中视电阻率定义方法对已知模型数据进行处理,视电阻率曲线与模型的电性参数变化一致;以视电阻率结果为依据建立初始模型,利用三分量约束反演方法对层状模型数据进行反演,结果与模型吻合较好。     

位场自动反演技术的研究现状及意义

本文首先叙述了重、磁异常自动反演技术的特点。与传统的定性分析重、磁场分布特征的方法不同,重、磁异常自动反演方法通过反演得到地下场源分布,即地下密度或磁性的分布特征。由于密度体或磁性体与地质体的关系更为直接,因此这种新一代重、磁解释成果及图件将成为人们从新的角度来认识地质构造的基础材料。文中不但阐述了该方法的研究现状,同时也说明了存在的问题。     

二连—东乌旗地区固定翼三频航电数据反演方法应用对比研究

固定翼频率域航电测量效率高,空间分辨率高。以往我国三频航电实测数据已获得良好的解释成果,但均以定性解释和一维反演为主,二维反演应用较少。本文将快速近似反演、一维反演、二维反演引入到二连—东乌旗重点航电异常实测数据的解释中,并将三种方法的应用效果进行了对比。快速近似反演以视电阻率计算为基础,一维反演采用Brent方法,二维反演采用数据空间Occam反演,采用Rodi法求解雅克比矩阵。结果显示,快速近似反演可快速有效地提供大数据量地下电性分布信息,一维反演可提供稳定的、具一定深度的反演结果,二维反演则具有明显的横向、纵向分辨率优势。     

基于非结构化网格的重力梯度张量反演

由于重力梯度张量是重力位的二阶导数,与传统的重力测量相比,重力梯度张量具有更高的分辨率,并且重力梯度张量具有5个相互独立的分量,包含了更多的地下空间信息和密度信息,因此将重力梯度张量数据应用到反演中可以得到较好的反演结果。非结构化网格具有很强的几何适应性,能够较好地拟合复杂异常体的边界,通过非结构化网格对反演目标区域进行离散,可以降低剖分误差,从而提高计算精度。为了降低反演过程中的多解性问题,将地球物理反问题的广义正则化目标函数应用于基于非结构化网格的三维重力梯度张量反演中,推导了相关公式,实现了各分量的独立反演,并阐述了深度加权函数在反演过程中的作用。为了充分利用重力梯度张量各分量所携带的密度、空间信息,将5个独立的分量进行了联合反演,反演结果表明,基于非结构化网格的三维重力梯度张量反演能够较好地反映地下异常源的物性分布和赋存位置。通过与长方体网格反演结果对比,本反演方法突出了非结构化网格反演的优越性;最后,通过较复杂组合模型的计算证实了方法的实用性。     

地面磁梯度测量在勘查地下污水管道中的应用

利用在辽宁某地区实测的垂直磁梯度数据,采用欧拉反褶积方法对地下异常情况进行处理和解释。正演研究表明,理论计算获得的磁梯度比实测磁总场的灵敏度高,结合磁梯度数据和欧拉反演方法可以进行较为复杂地形的解释。通过将计算获得的磁梯度异常与实测磁梯度异常对比,后者对地质体的分辨率更高。对地面垂直磁梯度数据进行反演,结果表明:该方法能够准确地确定地下污水管道的边界和埋深。     

利用磁场空间特征对井中磁三分量的有效解释及前景瞻望

目前三分量解释一般采用矢量图解释,由于仪器不能定向,此种方法解释会出现错误结论,本文采用磁异常场垂直分量及水平分量的空间分布特来对磁异常进行解释,能有效地解决井底及井旁磁性体的体赋存情况,在见矿时能确定磁性矿体的主体方向及产状。     

轴向各向异性地层瞬变电磁三分量响应特征

多数地层和裂隙积水区的电导率具有各向异性特性,地层的各向异性对瞬变电磁观测会产生较大的影响,尤其是对水平分量特征更加明显。为研究轴向各向异性地层的瞬变电磁三分量响应特征,基于时域有限差分算法,引入电导率张量构建控制方程,实现电导率轴向各向异性三维瞬变电磁三分量正演。通过与各向同性半空间模型和各向异性半空间模型的一维解析结果对比,验证了算法的准确性;建立各向异性半空间模型、层状模型、含水体模型并计算其回线源瞬变电磁三分量磁场响应。结果表明：水平方向电导率各向异性对三分量磁场响应均产生较大影响,其中x轴各向异性对?B_y/?t分量响应的影响大于?B_x/?t,y轴各向异性对?B_x/?t分量响应的影响大于?B_y/?t,z轴各向异性对三分量磁场响应几乎没有影响;浅部地层的电导率各向异性对三分量磁场响应的影响占主导成分;当采集点在x方向距异常体中心小于y方向时,x轴各向异性对三分量响应影响程度大于y轴各向异性,反之亦然。基于本文研究成果,可为各向异性地层条件下瞬变电磁三分量处理解释提供一些有价值的理论借鉴。