MT等效视电阻率法在构建电性柱结构模型中的应用

电性柱结构模型通常用来代表某一地区范围内在纵向上的电性变化特征。利用大地电磁测深资料进行区域电性特征分析时,一般采用单独的TE模式、TM模式、TETM均值模式进行一维反演计算,难以取得较好的区域电性特征。等效视电阻率法是依据阻抗张量复数旋转不变而推导出来的,计算测点下方等效视电阻率的一种计算方法,计算结果不会因地表测量方位不同而发生变化。在地质条件非常复杂地区,利用该方法可以较好地获得该地区具有代表性的纵向电性结构特征。以东北阵列大地电磁“标准点”为例,依据实测资料设计一个复杂的三维模型,通过模型的正反演计算和模型对比实验研究,该方法在横向上、纵向上均具有较好的分辨率;将该方法应用到东北阵列大地电磁场“标准点”电性柱模型构建上,取得了较好的应用效果。     

青藏高原电性结构及其对岩石圈研究的意义

在西藏近南北向布设了横跨青藏高原的3条大地电磁测深剖面(亚东-雪古拉、达孜-巴木错、那曲-格尔木),采用超宽频带大地电磁测深方法进行了地壳、上地幔电性结构探测研究,发现该剖面具有的主要电性结构特征为:①那曲以南地段,电性层比较薄,低阻体多呈串珠状断续分布,产状明显北倾,倾角为20°～30°。②那曲—雁石坪地段,电性层厚度有所增加,低阻体或高阻体呈近于水平薄板状分布。③雁石坪以北地段,电性层厚度较大,低阻体呈大透镜体状较连续地向南倾,倾角40°左右。④3个地段的电性层差异明显,与构造背景和岩浆活动性关系密切。以上电性特征为研究印度板块和欧亚大陆碰撞机制提供了地球物理依据。     

对多段线MT二维反演方法的一种改进

对于多段线剖面的MT二维反演,通常采用各测线段剖面单独反演的方法,或者采用对多段线剖面\"截弯取直\"式反演的方法,前者分段式反演由于\"边界效应\"的存在往往造成反演结果拼接不上,后者\"截弯取直\"式反演结果不能反映测线剖面的真实长度,影响解释工作. 提出一种多段线MT二维反演的改进方法,先选定一测线段剖面(通常是最长的一段)方位作为MT二维反演测线的固定方位,计算与之相邻的测线段上各测点到临近拐点的距离Li ,然后将需要旋转的测点坐标进行等距离Li 旋转,使测点归一到原先固定测线的方位上,逐级类推,最后对新形成的一段线剖面数据进行二维反演. 应用这种改进方法,通过对设计模型不同极化模式下的正反演对比分析和实测数据的反演结果验证,认为该方法有效解决了多段线MT二维反演拼接部位边界效应的影响,并且最大程度上反映了测线剖面的真实长度,提高了反演结果的可靠性,有利于后期的综合解释.     

大地电磁测深在中上扬子地区油气调查中的作用

使用大地电磁( MT)测深技术,结合测区的地质和物性特征,对中上扬子地区的断裂、褶皱、地层展布进行了地面、地下对比分析,证实了该区构造划分与地面构造分布基本一致;综合地层分布、电阻率异常显示和地质情况,解释了局部构造发育情况。根据局部构造的发育位置和层序,结合油气地质分析,初步认为,剖面西部和中部局部构造电性特征清楚,构造落实程度较高;寒武系、震旦系埋深在4 km以下,上部志留系—上奥陶统低阻层分布稳定,盖层发育广泛,断层封堵性较好,有利于寒武系、震旦系油气的保存。     

MT法在河北献县地区地热勘查中的应用

河北献县地热资源埋藏浅、温度高、储量大、开发潜力大,合理选择物探方法可以很好地确定靶区,圈定储热构造,减少因钻探位置不当带来的额外开发成本.本次勘查工作利用EH4连续电导率成像系统,采取单点进行大地电磁测深（MT）的数据采集方式,能够极大地降低地形因素的影响,由此保证了测量的精度.由于MT法探测深度的优势,其反演电阻率电性特征图能够很清晰地反映出地热田导水导热断裂构造的分布、产状.MT法在本次地下热源勘查工作中取得了很好的测量结果,成功圈定了地下热源的范围,为下一步的钻探工作提供了有力的技术支持.     

基于非结构三角网格的海洋CSEM和MT二维联合反演研究

采用非结构三角形网格结合快速Occam算法对海洋可控源电磁(CSEM)与大地电磁(MT)数据进行二维联合反演试验研究.非结构三角形网格能够准确地模拟起伏地形和复杂地质构造,对反演目标区域采用精细网格剖分,其他区域采用粗网格剖分,在满足精度的前提下减少了不必要的计算量.将CSEM与MT数据加入到同一反演数据集中,通过对联合反演数据权重公式进行推导,构建CSEM及MT数据相关权重因子,控制不同数据的拟合权重来实现联合反演.最后对不同模型进行了反演计算,结果表明联合反演比单一反演对海底构造与异常体的还原度更高,验证了联合反演算法的可靠性.     

天津蓟县高于庄组微亮晶(MT)碳酸盐岩的沉积环境及成因探讨

微亮晶(MT)碳酸盐岩是发育在中、新元古代的特殊碳酸盐岩,全球分布广泛,MT构造由纯净、等粒的微亮晶方解石组成.天津蓟县中元古界高于庄组发育丰富的MT碳酸盐岩,并且在浊积岩中发现新的MT类型.详测高于庄组剖面,通过米级旋回类型划分、沉积环境、费希尔图解、扫描电镜、电子探针研究,并结合海平面变化、Sr和C同位素研究表明:原生MT构造主要发育在碳酸盐岩台地潮下型,深水非对称型米级旋回中上部的泥晶灰岩、细粉屑灰岩、钙质泥岩以及浊积岩球体的核心部位;MT碳酸盐岩主要发育在米级旋回海平面上升的高水位时期,~(87)Sr/~(86)Sr 值较低(小于0.709 67),δ~(13)C值为(0±1)‰的古海水环境中.     

青藏高原西缘壳幔电性结构与断裂构造: 札达-泉水湖剖面大地电磁探测提供的依据

青藏高原西缘札达至泉水湖剖面大地电磁探测结果表明, 研究区被雅江缝合带、班公-怒江缝合带划分为3个构造区域, 由南至北分别为喜玛拉雅地体、冈底斯地体和羌塘地体.研究区内普遍存在中下地壳高导层, 高导层的顶面埋深起伏较大, 冈底斯内的高导层埋深大, 羌塘和喜玛拉雅地体内的高导层埋深较浅.在班公-怒江缝合带南侧高导层埋深最大, 班公-怒江缝合带南北两侧高导层埋深存在一个约20km的错动.冈底斯地体内的地壳高导层呈北倾形态, 南羌塘的地壳具有双高导层.沿剖面的上地壳存在多组规模不等、产状不同的电性梯度带或畸变带, 反映了沿剖面地区的缝合带与断裂带分布情况.根据电性结构特征, 推断了雅江缝合带、班公-怒江缝合带以及龙木措、噶尔藏布等主要断裂的构造特征与空间分布.      

Electrical Structure and Fault Features of Crust and Upper Mantle beneath the Western Margin of the Qinghai-Tibet Plateau： Evidence from the Magnetotelluric Survey along Zhada-Quanshui Lake Profile

The magnetotelluric (MT) survey along the Zhada (札达)-Quanshui (泉水) Lake profile on the western margin of the Qinghai (青海)-Tibet plateau shows that the study area is divided into three tectonic provinces by the Yalung Tsangpo and Bangong (班公)-Nujiang (怒江) sutures. From south to north these are the Himalayan terrane, Gangdise terrane, and Qiangtang (羌塘) terrane. For the study area, there are widespread high-conductivity layers in the mid and lower crust, the top layers of which fluctuate intensively. The high-conductivity layer within the Gangdise terrane is deeper than those within the Qiangtang terrane and the Himalaya terrane, and the deepest high-conductivity layer is to the south of the Bangong-Nujiang suture. The top surface of the high-conductivity layer in the south of the Bangong-Nujiang suture is about 20 km lower than that in the north of it. The high-conductivity layer within the Gangdise terrane dips toward north and there are two high-conductivity layers within the crust of the southern Qiangtang terrane. In the upper crust along the profile, there are groups of lateral electrical gradient zones or distortion zones of different scales and occurrence indicating the distribution of faults and sutures along the profile. According to the electrical structure, the structural characteristics and space distribution of the Yalung Tsangpo suture,Bangong-Nujiang suture, and the major faults of Longmucuo (龙木错) and Geerzangbu are inferred.     

Straightforward inversion scheme (SIS) for one-dimensional magnetotelluric data

This paper presents a Straightforward Inversion Scheme (SIS) for interpreting one-dimensional magnetotelluric sounding data. The basic steps of SIS are (i) parameterization of the layered model such that the layer thickness, expressed in units of its skin depth, is a constant (α); (ii) expansion of the reflection function at each interface as a power series in parameter u = exp(-2(1 +j)α√f);(iii) development of a recurrence relation between the coefficients of the same powers ofu in the power series of reflection functions of any two successive layers; (iv) estimation of the impedance power series coefficients using regressed minimum norm estimator; and (v) evaluation of layer resistivities and thicknesses using the inverse recurrence relation. The power of SIS is established by inverting four synthetic data sets and two field data sets. The effect of noise is extensively studied on a synthetic data set, deliberately corrupted with increasing levels of Gaussian random noise up to 25%. It is found that the scheme can retrieve broad features of the true model even with noise levels as high as 25%. On the basis of findings of different experiments conducted on SIS, it is concluded that SIS is an efficient, robust algorithm with high resolving power. Further, being linear, it is non-iterative and it dispenses with the requirement of having to choose an initial guess model.