江西会昌岽背玄武岩地球化学和Sr-Nd同位素特征及其地质意义

江西会昌岽背地区晚中生代玄武岩的SiO2含量为49.06%～50.14%,K2O含量为1.26%～1.63%.其微量元素显示出大离子亲石元素富集,高场强元素亏损,尤以明显的Nb、Ta亏损为特征;REE总量为(135.5～146.8)×10-6,(La/Yb)N≈10,表现出LREE富集的稀土元素配分模式,且无明显的Eu异常;Sr-Nd同位素具有高(87Sr/86Sr)i(0.70678～0.70695)和低εNd(t)(-2.46～-2.18)的特征.据以上特征并结合区域地质背景,反映出岽背玄武岩的源区可能为EMⅡ型富集型大陆岩石圈地幔,其形成的构造环境为活动大陆边缘.较低的Nb/U比值(7～8)暗示该玄武质岩浆在形成过程中遭受了一定程度的大陆地壳混染或与俯冲过程有关的物质的加入.岽背玄武岩具有陆缘弧型地球化学特征,指示会昌地区在晚白垩世晚期(约85 Ma)处于活动大陆边缘的构造环境,该玄武岩的形成可能与燕山晚期古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲消减作用关系密切.底侵作用可能为会昌地区燕山晚期成矿岩浆的生成提供了流体和热,有利于铜多金属矿的形成.     

EM Cygni: A study of its eclipse timings

EM Cygni is a Z Cam‐subtype eclipsing dwarf nova. Its orbital period variations were reported in the past but the results were in conflict to each other while other studies allowed the possibility of no period variation. In this study we report accurate new times of minima of this eclipsing binary and update itsO –C diagram.We also estimate the mass transfer rate in EM Cygni system and conclude that the mass transfer is far from the critical value. The mass transfer rate determined from the eclipse timings is in agreement with the spectroscopically determined value. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

时间域航空电磁系统探测深度研究

时间域航空电磁系统探测深度与采样时间、发射磁矩、大地电导率、仪器背景噪声和灵敏度等诸多因素相关。本文基于时间域航空电磁一维正演对时间域航空电磁系统探测深度进行研究。正演算法从麦克斯韦方程出发,结合准静态近似条件,得到一维层状介质上空中心回线频率域电磁场响应的垂直分量,并采用汉克尔积分进行计算,进而通过时-频变换获得时间域电磁场响应。探测深度研究参考仪器背景噪声水平,通过设定最小可识别信号阈值（本文设定为系统背景噪声三倍）获取最大可探测分离时间,进而利用该分离时间结合平均电导率求取最大探测深度。最后本文以VTEM系统为例,对不同层状介质模型以及不同发射磁矩、背景噪声、发射脉宽和飞行高度下的时间域航空电磁系统最大探测深度进行分析和讨论。     

海底可控源电磁接收机及其水合物勘查应用

海洋可控源电磁法在国外已成为海底天然气水合物调查的有效手段之一.为实现我国海域深水条件下水合物的海洋可控源电磁探测,本文从方法原理出发,采用低功耗嵌入式控制、前端低噪声斩波放大、高精度时间同步和水声通讯等技术,设计并开发了由承压舱、玻璃浮球、采集电路、电场与磁场传感器、姿态测量装置、声学释放器、USBL定位信标、测量臂、水泥块等部件组成的海底可控源电磁接收机,实现了海洋微弱电磁场信号的高精度采集.海底可控源电磁接收机具有高可靠性、低噪声、低功耗和低时漂的特点.利用研制的海底可控源电磁接收机,在琼东南海域进行水合物勘查,采集得到了可靠的人工源电磁场数据.通过数据处理及反演,获得了研究区海底的电阻率模型,结合地震资料,对高阻异常体进行推断解释,其结果为天然气水合物钻探井位布置提供了电性依据.     

基于广义模型约束的时间域航空电磁反演研究

由于航空电磁具有海量数据,因此快速有效的成像和反演手段至关重要.本文针对层状介质模型推导与实现了广义模型约束条件下时间域航空电磁一维反演.从正则化反演的目标函数出发,通过改变模型约束项构造Lp范数反演和聚焦反演,进而通过改变模型求解域构造出基于小波变换的稀疏约束反演.针对不同反演方法目标函数的构建方式,本文进一步从数学原理上分析不同反演方法的预期效果,并通过理论模型和实测数据进行验证.结果表明L0.8范数反演、聚焦反演和基于小波变换的稀疏约束反演可以得到更符合地下层状介质陡变界面的反演结果.     

电性源地-井瞬变电磁法全分量响应特性与探测能力分析

结合地面电性源瞬变电磁法（TEM）探测深度大和地-井TEM探测精度高的优点,本文提出对电性源地-井TEM进行研究.基于一维正演理论,本文对电性源在地下激发的六个电磁场分量的扩散、分布特性和探测能力进行分析研究.研究结果表明地下瞬变场各分量的分布特征与地面情况类似,但是对地层的探测能力与地面情况存在较大差别.各分量的探测能力与它们的扩散特性有关,其中受积累电荷作用,垂直电场E_z和水平磁场Ḣ_x分量对目标层的反映最为明显,E_x和Ḣ_y分量在地下扩散时受"返回电流"的影响会出现变号现象,使得异常体带来的影响被掩盖,不易被分辨.本文研究结果为发展电性源地-井TEM的施工技术、数据处理与解释,建立了相应的理论基础,获得了对该方法的初步认识.     

不同结构深度神经网络的时间域航空电磁数据成像性能分析

时间域航空电磁系统采样密集,数据量大,所以在该领域较为实用的数据处理方法主要为一维反演和电阻率成像法。笔者从成像问题出发,建立了庞大的数据模型训练集,研究并分析了不同结构的神经网络的成像精度。通过对比分析测试结果,获得了在一定条件下适用于航空电磁成像的最优网络模型结构,包含其神经元个数和层数等信息。本文采用早停法训练神经网络,压制数据中噪声对成像结果的影响。     

任意各向异性介质三维有限元航空电磁响应模拟

在航空电磁探测方法应用中,地下探测环境复杂,地下介质物性参数存在各向异性特征。如果采用常规各向同性介质模型,在资料解释过程中会产生严重的偏差。本文基于矢量有限元法开展三维任意各向异性频率域航空电磁响应模拟计算研究。首先,将总场分解成一次场和二次场,对空气介质的均匀全空间进行一次场解析计算,同时利用矢量有限元法对二次电场的双旋度方程进行求解。为提高求解速度,采用共享内存直接求解器PARDISO对大规模稀疏矩阵并行计算,大大提高了三维模型的计算速度。之后开展了4种典型目标模型的三维各向异性介质模拟：围岩各向同性-目标体各向异性（绕z轴旋转）模型;围岩各向同性-目标体各向异性（绕x轴旋转）模型;围岩各向异性-目标体各向异性（绕z轴旋转）模型;围岩各向异性-目标体各向异性（绕x轴旋转）模型。对比分析了不同模型在不同旋转角度情况下,磁场实虚分量的变化特征,进而总结了各向异性参数对航空电磁响应的影响规律和识别方法。     

航空瞬变电磁法对地下典型目标体的探测能力研究

航空电磁法的探测能力受飞行高度、发射波形、发射磁矩和发射基频等因素的影响,致使不同分量间的勘探能力存在差异.航空电磁如对所有磁场和磁感应分量、on-和off-time数据进行观测和解释,不仅数据量大、耗时长,而且出现大量冗余数据.目前国内针对此问题尚无系统解决方法.本文针对吊舱式直升机航空电磁系统,采用积分方程法求解频率域响应,经汉克尔变换转换到时间域,计算了地下三维目标体的B和dB/dt时间域响应.利用异常体响应与背景场响应作比值,并通过设定响应阀值定义最大勘探深度,进而分析不同发射波形、不同分量以及on-和off-time期间的航空电磁系统的探测能力.基于本文分析手段,可根据实际勘探目标,确定一套探测能力较强的航空电磁最佳参数组合,为野外测量和数据处理提供技术指导,高效完成勘探任务.     

Sharp spatially constrained inversion with applications to transient electromagnetic data

Time‐domain electromagnetic data are conveniently inverted by using smoothly varying 1D models with fixed vertical discretization. The vertical smoothness of the obtained models stems from the application of Occam‐type regularization constraints, which are meant to address the ill‐posedness of the problem. An important side effect of such regularization, however, is that horizontal layer boundaries can no longer be accurately reproduced as the model is required to be smooth. This issue can be overcome by inverting for fewer layers with variable thicknesses; nevertheless, to decide on a particular and constant number of layers for the parameterization of a large survey inversion can be equally problematic. Here, we present a focusing regularization technique to obtain the best of both methodologies. The new focusing approach allows for accurate reconstruction of resistivity distributions using a fixed vertical discretization while preserving the capability to reproduce horizontal boundaries. The formulation is flexible and can be coupled with traditional lateral/spatial smoothness constraints in order to resolve interfaces in stratified soils with no additional hypothesis about the number of layers. The method relies on minimizing the number of layers of non‐vanishing resistivity gradient, instead of minimizing the norm of the model variation itself. This approach ensures that the results are consistent with the measured data while favouring, at the same time, the retrieval of horizontal abrupt changes. In addition, the focusing regularization can also be applied in the horizontal direction in order to promote the reconstruction of lateral boundaries such as faults. We present the theoretical framework of our regularization methodology and illustrate its capabilities by means of both synthetic and field data sets. We further demonstrate how the concept has been integrated in our existing spatially constrained inversion formalism and show its application to large‐scale time‐domain electromagnetic data inversions.