被动式超低频电磁探测数据采集与处理方法研究

由于被动式超低频电磁探测仪具有便携易用、野外布线简单、受地形影响小并且对低阻体、高阻体均有反映的特点,因此在能源勘探、资源勘察和地质构造探测中展现出良好的性能与开发潜力,接收来自地下深部的天然源超低频电磁信号的勘探技术,已成为国内外近些年来的研究热点。文中首先介绍了被动式超低频电磁探测技术最近几年的野外试验情况及超低频磁场传感器的主要技术指标水平,认为目前BD-6型被动式超低频电磁探测仪无论在频谱分辨率、信噪比,还是在探测效率方面都得到了极大提高;其次,分析了场源效应、频深转换公式、分辨率因素对数据采集、处理过程的影响;提出场源效应导致的随机噪声可以通过多次采集数据叠加平均方法加以降低,利用已知地质和钻井资料修正后的频深转换公式更适用于某种勘探目标(煤层气、地下水等)和某个地区探测数据的解释;采用适当的线性(谱分析法)和非线性(分数维法)分析方法,可以为探测数据的处理与解释提供新的方法和技术途径。     

广西地区岩石圈表层与深部构造之关联性:源于岩石圈密度与磁性结构的解读

广西地处华南地块、印支地块与西太平洋板块的汇合部位,因特殊的构造部位,广西区内大地构造单元归属、构造单元边界等许多基础地质问题一直存在争议.自新生代以来的板块构造运动对岩石圈的改造,广西地壳与上地幔在地震波速度及温度结构方面具有显著差异.应用卫星重、磁异常数据以及区域重力和航磁资料对广西地区岩石圈密度和磁化率结构及其与上地壳构造的关系开展了研究,结果显示广西地区地壳密度和上地壳磁性结构与现今地表构造较为契合,但下地壳密度结构与上地幔存在不连续现象;此外,岩石圈磁化率结构指示中下地壳存在不同范围和程度的解耦.对广西岩石圈密度与磁性结构的解读认为,在中生代以来岩石圈被大规模改造的背景下,幔源物质上侵至上地壳的规模和范围都有限,这可能是整个广西地区上地幔结构与地壳构造不对应的主要原因.      

华熊亚热柱-幔枝构造体系及其控矿作用

文章讨论了华(山)-熊(耳山)地幔亚热柱范围内形成的小秦岭、崤山、熊耳山、鲁山等幔枝构造,以及幔枝构造的形成、演化及其与成矿的关系.总结出Au-Ag-Mo-多金属和Mo-W-Fe-Au-多金属等2个成矿系列.尽管研究区展布有石英脉型、构造蚀变岩型、斑岩型等不同类型的热液型矿床,但它们均受幔枝构造活动制约,进而较好地解释...     

西藏班公湖蛇绿混杂岩中火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

班公湖地区位于班公湖-怒江缝合带西段,蛇绿岩出露完整,火山岩类型多样,但一直缺少高精度年龄约束。本文报道了西藏班公湖地区卜垄蛇绿混杂岩中火山岩的岩石学、年代学和地球化学数据。研究结果表明:火山岩中锆石结构和Th/U比值都显示其为岩浆成因,锆石U-Pb年龄163.9±0.7 Ma(MSWD=1.06)代表火山岩形成时代。岩石亏损轻稀土元素,暗示岩浆源于亏损地幔;同时显示富集K、U、Th、Ba、Pb等大离子亲石元素及亏损Nb、Ta等高场强元素的岛弧火山岩地球化学特征,与形成于活动大陆边缘之上伸展环境的岩浆岩类似。结合区域构造背景研究,认为火山岩形成于弧间盆地或弧前盆地,岩浆起源于亏损地幔,一定程度上受到板片俯冲脱水和陆壳的影响;蛇绿岩属于SSZ型蛇绿岩,是中晚侏罗世班公湖-怒江洋盆北向俯冲的产物。     

毛乌素沙地东南部边缘不同地质成因类型土地沙漠化粒度特征及其地质意义

首次对毛乌素沙地东南部边缘沙漠—黄土地带的土地沙漠化进行系统的地质学分类,提出了沙地内部就地起沙型沙漠化、河流谷地就地起沙型沙漠化、风化残积就地起沙型沙漠化和风沙侵入型沙漠化等四种土地沙漠化类型。通过深入分析不同地质成因类型土地沙漠化的粒度特征,探讨了不同地质作用对土地沙漠化的贡献及其对土地沙漠化防治方面的重要意义。研究表明,研究区的土地沙漠化以就地起沙型为主,河流的水力搬运是沙漠化物质搬运的主要途径,风力作用则是对河流湖泊沉积物的进一步分选和再沉积。最后,提出了不同类型的土地沙漠化防治对策建议。     

四川盆地东北部下侏罗统自流井组大安寨段湖相碳酸盐岩沉积相分析

下侏罗统自流井组大安寨段作为四川盆地致密油主产层,蕴含着丰富的油气资源,在川中地区已稳产数十年。川东地区大安寨段一直未取得突破,相应的研究程度较低。本文选取重庆万州地区大垭口剖面下侏罗统自流井组大安寨段作为研究对象,针对其发育稳定保存良好的湖相碳酸盐岩开展研究,通过研究发现:万州地区大安寨段以湖相碳酸盐岩和碎屑岩混合沉积为特征,其主要由5大类岩石组成,共细分为12种岩石类型。结合岩性、沉积特征及区域上的资料,可将大垭口剖面大安寨段划分出半深湖—深湖、湖坡、浅湖、滨湖4个亚相及多个微相。大安寨段由下往上可分为大三、大二以及大一共三个亚段,发育了一个完整的湖侵—湖退沉积旋回。其中,大三亚段和大一亚段岩性以介壳或介屑灰岩和结晶介壳灰岩为主,夹薄层黑色泥页岩及砂岩;大二亚段岩性以黑色页岩为主,夹薄层介壳灰岩。根据各岩石类型宏观、微观特征及岩石纵向组合特征,分析各亚相的沉积环境。结果表明:万州地区下侏罗统大安寨段沉积环境整体属于较低能沉积环境,碳酸盐岩中多为泥晶方解石胶结,含泥质。根据实测剖面及区域上的资料,建立了川东北地区大安寨段湖泊相沉积模式,该模式总结了该区域大安寨段各亚相的发育特征及演化规律。     

西大别~2.0 Ga变质花岗岩的发现及其Hf同位素特征

扬子陆块广泛存在2.10～1.90 Ga构造热事件的年代学信息,然而在大别地区该时期的岩浆岩体尚未报道,本文在野外地质调查的基础上,对西大别金盘岩体的变质花岗岩开展了锆石年代学和Hf同位素分析。锆石U-Pb测年结果显示变质花岗岩的结晶年龄为(2022±17)Ma(MSWD=2.3),代表了大别造山带古元古代的岩浆活动记录。锆石的εHf(t)值(-10.6～-7.6)及其二阶模式年龄(2.96～3.12 Ga)表明该岩体来源于古老陆壳的再造。综合已有Hf同位素资料,扬子陆块北缘广泛发育2.95～3.18 Ga太古宙地壳,为该类花岗岩的岩浆形成提供了物源。金盘岩体形成于古元古代碰撞造山作用时期(2.03～1.93 Ga),可能指示了Columbia超大陆聚合在大别地区的响应。该～2.0 Ga花岗岩体的识别,为研究大别造山带早前寒武纪构造岩浆事件的演化序列提供了新的资料。     

贵州高原北侧锢囚锋上一次低涡形成过程

利用常规观测资料、地面加密自动站降水资料、多普勒天气雷达资料以及NCEP1°×1°再分析资料对2017年5月22—25日一次偏北路径冷空气影响下贵州高原北侧低涡的形成机制进行探讨。结果表明:(1)地形导致冷空气回流形成地形锢囚,锢囚锋上有低涡产生,位于地面至850 h Pa的大气低层,属于暖性浅薄中-β尺度系统;(2)低涡维持2 d,降水产生在低涡中心附近,雨强不大;(3)中高层波动强迫低层涡度发展而使低涡维持;当中高层转为西北气流时,涡度发展受抑制且冷空气侵入低涡而使其减弱消亡;(4)低涡形成过程可分为地形回流、锢囚发展和减弱消亡3个阶段,与西南低涡及锋面气旋在形成机制、降水落区和强度等方面存在明显差异。     

广州S波段双偏振雷达数据质量初步分析

广东省已经通过新布设或对CINRAD\SA雷达的升级改造完成5部S波段双偏振雷达的业务运行。受目前双偏振雷达技术水平限制,双偏振雷达偏振量很不稳定,因此偏振雷达资料使用前需要对数据可用性、偏振量的系统偏差等进行初步分析,以保证偏振雷达后续产品的可靠性。使用广州S波段双偏振雷达稳定运行后的2016年7—8月连续观测资料,分析了噪声对零滞后相关系数ρ_HV(0)及差分反射率因子Z_DR的影响和订正效果。结果表明:当SNR小于20.0 dB时,偏振参量ρ_HV(0)和Z_DR的稳定性变差,数据不可用;噪声订正后,数据可用的SNR阈值减小为17.0 dB。进一步分析了经过噪声订正后的Z_DR和Z_H之间的关系,并与雨滴谱反演结果及理论值进行对比。结果表明:广州雷达Z_DR较雨滴谱反演值和理论值均偏小,Z_DR观测值存在系统偏差。结合广州的气候特征,对偏振量系统误差估计的微雨滴法的指数进行了调整,基于此方法分析了Z_DR、初始相位Φ_DP (0)的系统误差随方位角的变化。结果表明:Z_DR系统误差随方位角在-0.29~0.22 dB之间波动,剔除遮挡后的平均偏差为-0.09 dB,与实测Z_DR值和雨滴谱反演值及理论值对比偏小的结论一致,但偏差大小有区别;同时,Φ_DP (0)随方位角有4 °左右的波动。分析还发现Z_DR、Φ_DP (0)系统误差有随时间波动的特征。最后挑选个例对Z_DR进行噪声和系统误差订正后发现,订正后的Z_DR得到改善。这些初步分析和结果对S波段双偏振雷达数据的使用有一定的参考意义。      

基于断层模型扫描的地质体边界识别方法与应用

如何较为准确地确定断层的位置及其产状一直是重力剖面数据解释的重点内容之一。笔者通过构建一系列具有不同几何参数(断层位置与倾角等)的2D断层模型,将其重力响应与观测重力剖面数据进行窗口滑动相关性扫描,根据计算的相关性系数最大值与设置的阈值比较,从而判断在滑动窗口中心点位置下方是否存在断层,若存在,则将相关性系数最大值对应的几何参数作为解释的断层参数。模型试验表明,利用该方法可以识别具有不同倾角的断层。利用该方法对某地区的实际重力剖面数据进行了多角度断层模型的相关性扫描,结果显示根据该方法确定的断层位置及倾角大小与实际断层地质剖面图比较一致,从而验证了笔者所提方法的有效性。