多通道瞬变电磁法2D有限元模拟

多通道瞬变电磁法的反演工作是在大地脉冲响应的基础上进行的,因此本文用2D有限元正演来求取大地脉冲响应,实现多道瞬变电磁法的正演模拟研究.研究工作首先在有源大地电磁法2D有限元模拟的基础上进行,原有2D有限元法的频带相对于多通道瞬变电磁法的频带是窄频的,为此采用校正法将其扩展到所需的宽度,实现了频率域宽频带有源电磁勘探方法的正演模拟;然后通过频时变换变换到时间域,得到瞬变电磁法的阶跃响应;最后通过求取阶跃响应的时间导数,得到大地脉冲响应.针对多通道瞬变电磁方法的装置特点,用有一定埋深的顺层成矿模型分析了大地脉冲响应特征,发现对有一定埋深的顺层产出的矿脉模型来说,频率域电磁场结果以及时间域大地脉冲响应结果均需移除背景场才能突出异常体的存在,然而,在实际工作中,未知的背景场限制了其实用性.为此,本文利用多通道瞬变电磁方法数据量大的特点,提出用不同偏移距的等时曲线与等时断面来展示脉冲响应模拟结果,事实表明这两种展示方式可以清晰地分辨出矿体引起的异常,且能准确定位矿体的中心在地面的投影位置,从而说明多通道瞬变电磁方法相对于频率域有源电磁方法,对有一定埋深的顺层矿床有更高的分辨能力.     

三维CSAMT法非结构化网格有限元数值模拟

考虑到可控源音频大地电磁法(CSAMT)电偶极发射源与地下介质的三维结构特点,本文采用非结构化网格剖分技术,开展了三维CSAMT方法有限元数值模拟研究,将三维电磁场的背景场和异常场分别求解,避免了电偶极发射源的奇异性问题,并减小了计算区域.推导了三维异常电场遵循的有限元方程,加入散度条件进行约束以消除电场伪解;对非结构化网格单元采用高斯加权平均算法,得到了精度较高的异常磁场.针对层状介质模型,与积分方程法对比,验证了有限元算法的正确性;计算分析了典型三维地质模型的电磁响应,异常体反映明显.结果表明本文算法正确、可靠,适用于三维地质模型的CSAMT方法正反演研究.     

高频大功率CSAMT发射技术研究

近年来,随着我国对矿产资源需求量的逐年增加,人工源大地电磁法作为地球电性探测的感应类电法得到了迅猛发展,自主研制的地球物理仪器陆续推出.电磁法仪器的出现逐步摆脱了对国外相关仪器的依赖,可控源音频大地电磁法(CSAMT)发射机作为该方法的电偶极子源具有举足轻重的作用,然而,当前野外施工所用的CSAMT发射机普遍存在高频电流发射受阻,发射功率较小,收发距的大小受到很大的限制;到低频区,较小的收发距,使得接收机进入近场区,待后续数据处理时需要做近场校正,不仅增加了一个校正工序,也带来了校正数据误差,同时,较小的收发距,限制了野外施工的效率.另外,随着CSAMT的研究逐步深入,CSAMT三维阵列式探测也逐渐引起学者的重视,实现高频大电流的发射,为CSAMT三维阵列式探测提供了有利支持.本文详细分析了实现高频大功率发射技术的方法,通过模型建立和方程求解,获得了影响发射电流的主要因素,进而,有望达到高频发射电流大于低频发射电流的目的.     

海洋电磁低时钟漂移及自动增益采集技术研究

作为地震探测的有效补充,电磁法在海洋油气资源勘探中发挥着越来越重要的作用.本文针对海洋电磁法中极低时钟误差、大动态范围采集等要求,提出使用GPS和高精度原子钟解决低时钟漂移问题;采集电路中设计增益可调的放大电路,MCU通过对采集到的信号进行实时分析,实现增益动态调整,解决海洋电磁信号大动态范围采集问题;研制的海洋电磁信号数据记录单元每天时间误差小于0.3 ms、电场通道动态范围可以达到160 dB、磁场通道动态范围可以达到134 dB.通过在室内指标测试、室外试验,表明设计的数据记录单元能够稳定可靠工作.为证明数据纪录单元的有效性,将数据记录单元和国外商用MT仪器进行野外一致性对比实验,数据记录单元与商用仪器结果基本一致;在水深100 m海域进行了海底MT信号采集,得到了有效的结果.该研究为海洋电磁信号低时钟漂移、大动态范围采集提供了一种有效解决方案.     

等效介质理论中裂缝密度的适用性研究

为了比较裂缝等效介质理论的预测精度,本文利用物理模拟的方法制作了一组9个裂隙密度模型,其中裂隙密度从0增大到12%,裂隙厚度和直径保持不变,分别为0.12mm和3mm.使用0.5MHz的纵横波换能器,采用脉冲透射法得到纵横波的速度和各向异性.然后,将基质的模量、裂缝填充物模量和裂缝参数代入等效介质理论中,计算出纵横波速度和各向异性随着裂隙密度的变化情况.通过纵横波速度的实测值与等效介质理论的定量对比,发现当裂隙密度小于12%时,Hudson理论和线性滑动理论对纵波速度的预测与实测值非常吻合.当裂隙密度小于8%时,Hudson理论和线性滑动理论对快横波速度的预测与实测值非常吻合.当裂隙密度小于9%时,各向异性自洽理论和NIA(非相互作用近似)理论对慢横波速度的预测与实测值非常吻合.通过纵横波速度各向异性实测值与理论计算值定量对比,发现当裂隙密度小于12%时,Hudson理论和线性滑动理论对纵波速度各向异性的预测与实测值更吻合;当裂隙密度小于6%时,各向异性自洽理论和NIA理论对横波速度各向异性的预测与实测值更吻合.     

多通道瞬变电磁法资料处理方法技术综述

多通道瞬变电磁法是近年来国际发展的油气资源探测新方法,为了实现这种方法由油气资源领域向矿产资源勘查领域的拓展,中国科学院地质与地球物理研究所牵头对其装备与数据处理解释系统开展技术攻关.针对上述自主研发的多通道瞬变电磁装置,基于其数据采集、数据处理与解释等技术要求,本文对与之匹配开发的多通道瞬变电法磁数据处理解释系统(包含预处理、大地响应正演模拟、二维和三维数据偏移成像等模块)的性能进行分析,结果表明:经过对多通道瞬变电磁法数据处理方法的技术攻关,形成了包含数据处理、正演模拟、二三维偏移成像、解释与可视化等模块的多通道瞬变电磁数据处理解释系统,为多通道大功率电法勘探系统的应用提供了良好的支撑作用.     

白垩纪时期赣杭构造带的伸展作用

前人研究认为赣杭构造带在晚中生代有两个阶段拉张活动:第一阶段发生于晚侏罗世,造成中酸性-基性火山岩喷发;第二阶段发生于早白垩世晚期,形成断陷红盆带,伴随基性玄武岩喷溢。以白垩纪基性火山岩地球化学和同位素数据为依据,认为两个阶段玄武岩浆喷发均发生于白垩纪时期,但对早期构造-岩浆活动的认识与之不同,且赣江断裂带对这期活动有限制和转换作用。早期((143±1.1)~(139±0.7)Ma)在赣杭带西端没有酸性岩出露,赣江断裂带附近的玄武岩浆来自亏损地幔,没有地壳物质混染,属于碱性玄武岩系列,属于板内拉张作用的产物。晚期(105~98 Ma)的玄武岩浆来自于富集地幔,有俯冲陆壳成分的不均匀混染,岩石属于拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩系列,玄武岩浆喷发伴随着强烈的区域伸展作用,形成一系列红层盆地。     

从出版的角度谈地图集编制中应注意的问题

地图集的编制是个复杂的系统工程,从出版的角度,从图集的政治思想性、内容的完整性与科学性、统一协调、现势性,以及图集创新等方面论述了地图集编制中需要注意的问题.     

柴达木盆地昆北地区路乐河组/下干柴沟组泥岩地层地球化学特征及古环境意义

柴达木盆地昆北地区位于柴达木盆地西部南区的昆仑山前缘,该地区构造活动频繁,地层完整,是研究古环境和古气候理想地区。通过采集昆北地区切26井新生界下部泥岩样品,对其进行微量元素分析。结果表明：在地层界线附近,路乐河组Cu、U、Cr、Sr元素含量平均值分别为18.34×10^-6、3.24×10^-6、141.68×10^-6、107.10×10^-6,下干柴沟组下段为28.17×10^-6、3.35×10^-6、192.07×10^-6、217.05×10^-6。下干柴沟组下段微量元素有明显增大趋势,指示沉积环境发生变化。U与陆源碎屑来源指示元素Th相关性差（R²=0.174 5),表明U主要为自生成因,因此其含量的增加可以指示原始沉积水体还原程度的增强。Cr与U表现为弱相关（R²=0.420 9),表明水体环境的变化对Cr的富集有一定的影响;氧化还原指标U/Th、V/Cr表明研究区古环境为氧化水体沉积环境,U/Th、V/Cr指标在下干柴沟组下段变大表明水体加深,还原性增强。利用Sr/Cu比值变化以及结合化石种属演化等推测地层界线附近古气候经历了干旱—湿润—干旱的旋回变化。     

一种岩溶地下水污染风险的源径标值评价方法

以往,国内外提出的关于岩溶地下水污染风险评价方法与防控措施,都是基于地下水脆弱性评价的理论方法,是在对岩溶地区进行流域范围内大面积的脆弱性评价基础上,进行岩溶水污染危险性分区,然后以危险性分区为依据,提出岩溶水污染风险防控措施.这种风险评价与防控方法,是针对大区域大范围的岩溶水的.评价出的结果或提出的防控措施,对于具体...