深地探测尖兵——广域电磁法

正宇宙浩渺,目前的科技和研究结果表明,地球是人类居住的唯一场所。色彩斑斓的地球,百花吐艳、层林尽染,她为人类提供了生活必需的粮食、水、能源和矿产资源,维系万物生存的物质和能量基础;同时也给人类带来了诸如火山、地震、海啸等灾难。只有精细了解地球深部(尤其是与人类活动密切相关的表层)的物质、结构和动力学过程,才能充分了解资源、能源的形成与分布规律,全面认识地质灾害发生、发展的过程与机理,从而更准确、更快捷发现资源与能源,预报灾害的发生,最大限度减轻灾害造成的损失。然而,要获得对地下物质、结构和     

基于IITD和PNN的广域电磁法数据信噪分离方法

矿产资源开发需求加速了广域电磁法(Wide Field Electromagnetic Method, WFEM)的发展与应用,但强电磁干扰严重降低了原始数据质量与探测效果.为此,本文提出基于改进固有时间尺度分解(Improved Inherent Time-scale Decomposition, IITD)和概率神经网络(Probabilistic Neural Network, PNN)的广域电磁法数据信噪分离方法.首先,通过改进固有时间尺度分解算法,提高信号分解精度,消除原始数据中存在的趋势噪声;然后,构建WFEM数据样本库,提取最大值、峰值因子、脉冲因子、裕度因子等多个时域特征,结合概率神经网络进行信噪辨识;最后,将识别为有效信号的部分按原采样顺序进行整合与重构,实现WEFM数据去噪;通过数值模拟与实测分析,结果表明,趋势噪声和异常波形均能被有效辨识及剔除,处理后的电场曲线形态趋于平滑稳定,原始数据质量得到提升.     

大功率激发极化法在额尔古纳成矿带中段找矿中的应用

工区位于额尔古纳中段的铜-铅锌-银-钼-铀成矿带.自上世纪80年代在该区发现化探异常以来,一直没有找到主矿体.为了解决该区的找矿问题,在充分研究工作区的地质、地球物理特征前提下,采用了大功率激发极化中梯装置和激发极化测深相结合的方法进行勘察.在12线758点布置了一个倾斜度为83°的钻井,并在100 m左右深度见到了侵染状矿体.证实了分析的正确性,达到了找矿目的.     

改进混合蛙跳算法的CSAMT信号激电信息提取研究

从CSAMT信号中提取激电信息有利于提高频率域电磁法反演与解释的精度.目前的研究多以线性反演方法为主,存在依赖初始模型、易陷入局部极值的问题.针对CSAMT信号IP提取问题的非线性和非凸特征,本文提出了一种基于柯西分布和惯性权重的二阶段最小构造混合蛙跳反演方法来提取IP信息.该方法首先利用柯西算子取代随机算子来提高算法的全局搜索能力,并通过引入混沌震荡惯性权重来均衡进化过程中的个体经验和群体经验,保证算法后期的稳定收敛;然后通过引入第二阶段反演过程来强化极化率对观测数据的影响,同时将正则化参数引入混合蛙跳算法的适应度函数来改善反演的多解性问题;最后利用CPU并行计算加速了算法的模因组搜索过程.反演结果表明,上述方法能够较好地重构地电结构和提取激电信息,在加噪环境下具有较强的鲁棒性.相比其他非线性算法(标准混合蛙跳算法SFLA,差分进化算法DE和粒子群优化算法PSO)的反演结果,本文算法具有更强的全局搜索能力和更高的计算效率,适合对微弱的激电信息进行提取.     

输卤渠渗漏电法勘探有效性分析

在罗布泊钾盐矿输卤渠渗漏勘测工作中,存在极其恶劣工况条件与研究区内电性差异较小的主要问题,现今没有针对在此背景下的研究,在此研究背景下采用有限元法对直流电阻率法对称四极装置进行模拟计算,对不同异常体所产生的曲线进行比对分析．综合前期地质调查基础数据,建立相应地质-地球物理模型,并对异常区域进行合理的精细剖分．正演模拟计算结果显示：在电阻率为0.5Ω·m的背景场中,异常体电阻率为1Ω·m,异常体体积为0.5 m³的条件下,使用电极距为AB=20 m,MN=2 m的对称四极装置,模拟结果得到1%相对异常精度;不同装置电极距所产生的异常曲线不同．通过计算表明电阻率法对称四极装置在罗布泊钾盐矿输卤渠的实际条件下,其理论上可以进行渗漏勘测工作．     

基于伪随机信号的大深度激发极化法在油气勘探中的应用

介绍了基于伪随机信号的大深度激发极化勘探工作原理及优势,并阐述了大尺度激电勘探的工作方法.在内蒙古自治区东北某盆地油气藏勘探中,为寻找深部油气藏,在研究了相关地质情况与地球物理特征后,对目的区采用大深度激发极化法偶极—偶极装置进行勘察,圈定激发极化异常区,并与钻孔资料进行比较.结果表明,大深度频率域激发极化勘探可以有效确定黄铁矿晕位置,并可反映底部油气藏的分布情况.应用伪随机大深度激发极化勘探,能够发现较大深度的激发极化异常,且具有速度快、精度高的优点,是一种高效的勘探方法.     

E-E_x广域电磁法对低阻薄层分辨能力探讨

对E-Ex模式广域电磁法对低阻薄层结构的分辨能力和在传统意义上"近区"的勘探能力进行了探讨。近期关于广域电磁法的工作重心都放在二、三维正反演上,从一维响应出发,设置了几组含有低阻薄层结构的一维地质模型,正演得出全区视电阻率曲线,了解到广域电磁法对低阻薄层的分辨能力;分析曲线特征,并与可控源音频大地电磁法(CSAMT)一维数值模拟结果进行对比,得出广域电磁法在"近区"工作的优越性。     

基于海洋捕食者优化算法的电磁监测裂缝识别

水力压裂是实现深层油气增产的关键技术，压裂储层裂缝扩展监测对于油气田勘探开发具有重要意义.电磁法在裂缝监测中优势明显，但传统反演手段依赖于初始模型和约束条件，且反演精度受限，难以准确表征裂缝参数.为此，本文提出了基于海洋捕食者优化算法(Improved Marine Predators Algorithm, IMPA)的电磁监测裂缝参数识别方法.首先，采用Sobol序列初始化种群，提出阶段差异划分的寻优方式，改进了寻优参数，增加了边界自适应约束条件；然后通过Rastrigin函数测试，验证了算法优化的有效性；最后构建基于面积观测和剖面观测下的水力压裂单缝缝长模型与方位模型，分析了IMPA算法在不同噪声影响下对裂缝参数识别的适用性.结果表明，面积观测裂缝参数反演效果更稳定，反演精度更高，缝长反演相对误差小于0.15%,方位反演绝对误差小于0.04°;剖面观测反演效果受噪声影响程度稍大，缝长反演相对误差小于0.2%,方位反演绝对误差小于0.1°.