电磁排列剖面法（EMAP）原理及应用

电磁排列剖面法是在MT法基础上发展起来的一种新方法,其工作效率高,横向分辨率强,可减少“静态效应”对测深曲线的畸变。在近几年油气勘探中取得比较好的地质效果并深受重视。作为一种新方法有很多问题需要研究,就方法的原理、仪器、野外采样及推断解释做了初步总结     

大地电磁测深中大地电场的高精度采集技术

大地电磁测深需要采集正交的天然电磁场信号,其中大地电场信号微弱且易受环境噪声影响.为了提高大地电场的测量精度,本文通过试制新型Pb-PbCl2不极化电极和改变电极的掩埋方式,室内和野外对比实验结果表明:试制电极具有级差小、稳定时间长的优点;采用加桶加水的方式掩埋电极,不仅可以提高电极极差的稳定性,还有利于减小电极极差突变的机率;电极掩埋深度对电极的稳定性影响很大,深埋电极可以有效抑制电极极差的漂移.另外,野外大地电磁数据采集时难免会遇到了一些沙漠、河流等特殊地形,采用传统的测量方式无法采集到精确的大地电场信号,本文通过对比实验,总结了在特殊地形条件下大地电磁信号采集的技术要点,如在沙漠地区,电极坑中应加入大量泥浆以减小电极的接地电阻,当测点在河流附近时,电极对不应跨过河面,减小自然电位对大地电场的影响.     

MT时间序列的FIR数字滤波分析

大地电磁测深法(MT)野外观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中常包含不需要的信息和50 Hz及其谐波的干扰。结合FIR数字滤波技术与MT时间序列的特征,提出了一种基于FIR数字滤波技术的MT时间序列去噪方法,讨论了FIR数字滤波器的原理和实现,分析了理论数据通过FIR数字滤波的带通和陷波处理,探讨了对实测时间序列的带通和陷波所取得的效果。     

矿集区大地电磁噪声处理方法及其应用

通过研究平移、线性插值拟合及基于经验模态分解( EMD)等去噪方法的原理,编写相应的人机联作与EMD分解去噪程序来处理实测大地电磁测深数据。发现:传统远参考方法在去除强能量干扰时能力有限,单纯的应用人机联作去噪也存在一定的不足,而在人机联作去噪的基础上再进行EMD分解去噪可以有效地压制噪声,从而提高矿集区大地电磁数据的信噪比。对比去噪处理前后的实测剖面反演结果,经过去噪处理的反演结果局部虚假异常得到有效的去除,为地质解释提供了更为准确的地球物理依据。     

矿集区大地电磁噪声场源分析及噪声特点

结合长江中下游某矿集区大地电磁观测环境,分析大型矿山、通讯基站及其他主要电磁噪声源对视电阻率曲线的影响.依据时域波形将噪声分为脉冲噪声、周期噪声、三角波噪声、方波噪声、阶跃噪声、似充放电模式的三角噪声,便于在后期资料处理过程中针对不同的噪声类型对大地电磁数据进行降噪处理.     

宁南弧形构造带甘肃大沟—内蒙古乱井中上地壳电性结构

利用大地电磁探测方法在宁南弧形构造带内蒙古乱井—甘肃大沟段进行了中上地壳电性结构特征研究,通过二维反演获得了研究区的电性结构模型,模型清楚揭示出了该区典型的电性结构特征:(1)中上地壳电性结构整体表现为"碎块状"的构造特征,其中走廊构造带总体表现为相对低阻,北祁连碰撞造山带总体表现为相对高阻;(2)海原地震震源区的震源断裂所反映的低阻带构造样式既不像走滑断裂那样陡峭,也不像逆冲断裂那样平缓,而是兼具走滑与逆冲断裂带的双重特征;(3)研究区壳内低阻层呈现不连续分布,总体表现为南深北浅的构造样式,一般都终止于高阻地块边缘或与逆冲推覆构造的滑脱面相交汇处;(4)清水河裂褶带内发育的高阻地块可能为晚古生代或早中生代发育在元古宙基底上的古隆起,为该区燕山期构造运动提供了深部大地电磁资料证据。     

滇西南地区南汀河断裂带三维深部电性结构及其孕震环境

南汀河断裂带为滇西南地区活动断裂体系中规模最大的一条北东向断裂,其构造活动及地震危险性一直备受关注.本文基于覆盖云南境内南汀河断裂带的大地电磁测深宽频带阵列数据,利用大地电磁三维反演解释技术,首次获得了南汀河断裂带的精细三维深部电性结构.在上地壳深度,南汀河断裂带西南段与中段的电性结构表现出沿构造走向的高导条带特征,北东段表现为高阻结构.该高阻结构可能为临沧—勐海花岗岩体的电性反映,指示南汀河断裂可能未切穿该花岗岩带.在中下地壳深度,南汀河断裂带西南段存在大范围高导层,北东段则表现为整体性的高阻地壳,因此南汀河断裂北东段可能具有发生强震的介质结构背景.南汀河断裂带西南段的耿马地震区深部呈现北东向与北北西向的\"X\"型高导构造样式,该高导结构以南存在一个显著高阻异常体,1988年耿马MS7.2地震以及2015年沧源MS5.5级地震均发生于该高阻体与\"X\"型高导条带的电性边界.青藏高原东南缘绕东构造结流入滇西地区的中下地壳流可能受到南汀河断裂北东段中下地壳高阻体的阻挡而呈分流式分布于保山地块以及澜沧江断裂以东.     

大地电磁一维连续介质反演的曲线对比法

根据电磁波的传播特性,把视电阻率随周期变化的曲线转化为电阻率随深度变化的曲线,并以此作为初始反演的地电模型．通过初始地电模型得到的视电阻率曲线与真实模型的视电阻率曲线的对比,对初始地电模型的电阻率值进行校正．校正后的反演模型的视电阻率曲线与真实模型的视电阻曲线的拟合程度有所提高．然后如此反复进行多次校正,获得与真实模型更为接近的反演模型,反演的拟合误差一般小于ｌ％．模型试验和实际例子表明,该方法的拟合程度优于Ｂｏｓｔｉｃｋ法．     

龙门山断裂带南段地壳电性特征: 来自速度结构约束下大地电磁反演的证据

龙门山断裂带区域内大震频发、构造运动活跃, 其地史演化与隆升动力学机制一直未有定论.2013年4月20日雅安大地震后, 于小金至雅安段布设了一条垂直于龙门山构造带长约200 km的大地电磁剖面.为了克服龙门山地形起伏影响, 同时增强大地电磁反演的垂向分辨率, 本文采用宽角折/反射地震走时反演获得的速度模型作为结构约束, 通过交叉梯度项引入大地电磁非线性共轭梯度二维反演, 实现了考虑地形的速度结构约束大地电磁二维算法.设计地堑-地垒模型进行合成数据反演试算, 结果显示基于速度结构约束的带地形二维大地电磁反演算法能够减少由地形影响引起的假异常, 同时对异常体边界轮廓的刻画更加清晰.实测数据未加地震资料约束的大地电磁二维反演结果, 具有明显\"低-高-低\"的宏观电性特征, 与前人结果基本吻合.本文将新算法应用于实测数据反演的结果表明: 松潘—甘孜地块下方包含两部分低阻异常带, 并有相互连通趋势.西侧低阻体埋深更深, 分布于15~45 km范围内, 顶部有通道延伸至地表; 东侧低阻体相对变浅, 向东逐渐延伸至高阻异常体之上, 具有向扬子地体逆冲推覆的趋势.龙门山构造带薄皮盖层下方大规模高阻异常体厚约50 km, 以Moho面为底界, 且呈现北西倾向的特征, 与人工地震资料推测的龙门山三条主断裂的深部延伸的产状一致.     

利用有限单元法模拟二维MT倾子响应

在二维地电模型中,考虑到大地电磁测深(MT)倾子响应依赖于横电(TE)模式的数值模拟问题,笔者采用矩形网格单元和双二次插值对MT的倾子响应进行求解。首先,给出了二维地电条件下的边值问题和变分问题,并通过有限单元法对模型进行单元剖分、插值、积分和整体合成;其次,通过求解复系数方程组得到了每个节点的电场值;最后,采用差分方法求得电场沿横向和垂向的偏导数值,从而计算出二维MT的倾子响应。通过对2个二维地电模型的倾子响应进行数值模拟,获得了倾子响应的实部、虚部和振幅,结果很好地反映了不均匀体的横向分布情况。