青藏高原东北部地区地壳电性结构特征

通过对青藏高原东北部地区的大地电磁测深数据进行分析、处理,用非线性共轭梯度算法（NLCG）进行二维TE、TM模式联合反演,得到研究地区的地壳电性结构特征.结果表明在研究区的中下地壳内普遍存在高导层,其成因一般为部分熔融,其中在羌塘中部地壳内的局部高导异常主要受流体的影响.     

大地电磁法在阿苏卫填埋场地下水污染检测的应用研究

城市垃圾填埋引发的地下水污染是一个危及国计民生的大问题,对垃圾填埋场地下水污染状况进行有效探测已成为环境治理工作面临的一项紧迫任务.本文通过应用大地电磁法对阿苏卫垃圾填埋场地下水污染的检测研究,揭示出该地区地下电性结构和地下水污染区的电性特征,并通过引入模糊数学的隶属函数理论,给出了地下水污染划分的量化指标,清晰、直观地显示出阿苏卫垃圾填埋场地下水污染状况.     

3D DEMAP 数值模拟与观测实验

为推动电磁剖面(EMAP)技术向找矿勘探领域发展, 本文针对密集阵列剖面(DEMAP)测量方式, 利用三维积分方程法对层状介质中赋存三维地质异常体的电性结构进行了数值模拟, 并在青海野马泉铁锌矿集区西部进行了大地电磁(MT)与DEMAP的野外对比观测实验.数值模拟结果显示, DEMAP观测方式获得的结果受偏移距影响, 造成的视电阻率和相位误差与偏移距大小和地下电性结构的复杂性密切相关, 但在整体上, 统计误差≤10%.通过对野马泉矿集区的实验结果分析可得, DEMAP与MT的视电阻率断面和相位断面具有较好的一致性.本文从理论和实验上都表明DEMAP观测技术是一种有潜力的、经济、快速、有效的找矿手段.     

航空电阻率填图技术及其应用

航空电阻率填图是通过反演或量板转换技术把测量到的航空电磁场信号换算成反映地下岩层的视电阻率值。它摆脱了测量工作中高度的变化以及不同航空电磁系统响应性状差异很大给地质解释工作造成的困难。通过对南宫、嘉鱼地区航空电磁资料的应用,显示出该技术良好的应用前景。     

鄂尔多斯地块深部岩石圈电性结构研究

近年来新的研究成果反应出鄂尔多斯地块岩石圈并不是一个具有深根的完整的刚性块体,尤其在鄂尔多斯北部以及河套地堑发现有大范围的下地壳-上地幔低速低阻物质,如果这一情况属实,那么人们对鄂尔多斯地块的认识将发生大的变化.为此,我们在华北克拉通西部布设了一条穿过鄂尔多斯地块、河套地堑和阴山造山带的南北向大地电磁剖面,试图通过深部电性结构的探测提供更多信息.该剖面全长约850 km,共布设54个宽频测点和17个长周期测点.二维和三维反演结果均表明：鄂尔多斯地块内部以38° N为界,南部和北部电性结构存在明显差异.鄂尔多斯地块南部地壳至上地幔150 km深度范围内整体表现为高阻,具有刚性克拉通的特征;鄂尔多斯地块北部到河套地堑之间下地壳出现低阻层,特别是鄂尔多斯北端与河套地堑接壤地段,深部存在一个规模较大的下地壳-上地幔低阻异常体,该异常体从河套地堑开始,横向上向南延伸到鄂尔多斯地块内部约200 km,纵向上从下地壳向下延伸到上地幔（约100 km深度）.根据该异常体的空间特征,参考该区地震波低速异常体的分布,我们认为鄂尔多斯北部及河套地堑中下地壳到上地幔存在热物质,其原因与深部的构造活动有关（软流圈热物质上涌、侧向流动等）,这一情况可能反映出鄂尔多斯地块北部岩石圈深部正处于被改造（或者破坏）阶段,这对进一步认识青藏高原东北缘与华北克拉通之间的深部关系具有一定的启示作用.

     

垃圾填埋场地下环境污染检测方法技术研究

本文应用电阻率成像观测方法对北京通州某垃圾填埋场开展了面积性测量,应用模糊数学隶属函数的理论给出了分辨地下污染状况的量化指标,并对填埋场地下环境污染状况进行了分区.钻孔资料表明,分区结果真实地反映了填埋场地下环境污染的分布状况.     

地磁感应电流（GIC）的作用与评估

地磁感应电流（GIC）可能对各种人工长距离导电体造成影响与危害.地磁扰动产生的感应电场的强度与地磁场强度、地下电阻率结构相关,在导电系统内生成的GIC的强度则同时与导电系统的内在结构有关.计算了加拿大Manitoba省三个典型地区在2000年7月15日的一个强烈磁暴期间产生的感应电场.通过对地磁活动性的统计分析,估计加拿大魁北克电网可能经受的最大GIC达每相78A（一年一次）和234A（每十年一次）.     

青藏高原东南地区地壳物性结构特征

研究结果表明青藏高原各块体和断裂带的地壳深部物性特征有明显的差异, 在横向和纵向具有明显的不均匀性. 冈底斯块体尤为突出. 由于受印度大陆的挤压, 壳内高导层在冈底斯块体中向北倾, 且不连续. 但在羌塘和巴颜喀拉块体中基本上呈水平分布, 且较厚. 金沙江断裂带在玉树附近向北倾斜, 澜沧江断裂和怒江断裂带基本上呈垂直分布. 重力布格异常南北两端较高, 高原内部较低, 察隅-沙马尚未达到重力均衡, 呈明显的负异常, 表明该地区正处在快速隆升的阶段. 此外在不同的块体内和断裂带上, 地磁异常的变化十分明显, 由南向北磁异常的强度和变化幅度明显地减弱. 各种地球物理方法的观测与研究, 从不同的侧面反映出了研究区域内块体和断裂的空间展布特征.     

考虑电流型畸变的大地电磁三维反演

大地电磁测深(MT)的观测数据易受到由近地表小尺度非均匀体或地形起伏引起的电流型畸变干扰,消除或压制这种干扰对获取可靠的深部电性结构至关重要.当区域结构为二维时,电流型畸变可采用张量分解等方法予以消除或压制.当区域结构为三维时,畸变问题更加复杂和严重,传统张量分解方法往往效果不佳或无效,严重地制约了MT三维反演技术的实用性.对此,本文提出一种考虑电流型畸变的MT三维反演算法,将完整的电流型畸变参数引入到目标函数,并采用非线性共轭梯度法与电阻率参数同时反演,从而达到压制畸变的目的.该算法有两个关键点:一是通过分析实测数据所遭受畸变的分布特征,在目标函数中对其进行有效约束;二是在迭代过程中,通过自适应地调整双正则化因子保障算法的稳定和效率.理论模型测试结果显示,常规三维反演算法不能合理解释数据中的畸变成分,而只能通过引入虚假异常体强制地拟合受畸变数据,从而造成电阻率模型严重失真.与之相比,本文算法能够在反演中自动求解各测点所受到的畸变,获得更接近真实的电阻率模型.     

西藏错勤—申扎剖面大地电磁测深研究

通过对西藏冈底斯地区错勤—申扎大地电磁测深剖面的研究,揭示了该地区壳幔结构特征.上地壳底界面深度大约20 km,在扎日南木错以西和当惹雍错以东地区分别发育壳幔高导层(体).高导层(体)的中心——电阻率低值区出现在20~40 km深度,其根部可追踪到上地幔.从高导层(体)的发育特征推断:错勤—申扎剖面壳幔高导层(体)是在印度板块与欧亚板块主、晚碰撞阶段地幔热流物质上涌和后碰撞阶段地壳东西向拉张作用下,导致中、下地壳岩石相继发生两期部分熔融的结果.而当惹雍错可能是一条深度可能达到上地幔的深、大断裂.