Directional borehole radar calibration

We are developing an innovative low-noise directional borehole radar system. Harsh and changing operating environments are a challenge to the low-noise sensitive electronic design. Additionally a system with such high sensitivity is susceptible to temperature changes and to component parameter variations. Therefore a calibration module was developed to calibrate the overall measurement system with a test signal generator. This calibration includes channel matching for accurate direction detection and sampling clock correction. After a brief introduction, testing and calibration methods are introduced. Additionally measurement results and figures depicting the practical results achieved thus far are included.     

Seismicity in the Rotorua and Kawerau geothermal systems,Taupo Volcanic Zone,New Zealand,based on improved velocity models and cross-correlation measurements

We analyze earthquakes occurring in and around the Rotorua and Kawerau geothermal systems, Taupo Volcanic Zone, New Zealand. The two data sets contain 504 and 1875 shallow (≤ 20 km deep) earthquakes, respectively, and span the 21 year period between 1984 and 2004. The arrival time data for these earthquakes are first used to calculate 1-D P- and S-wave seismic velocity models and accompanying station correction terms for both areas. In order to address the non-uniqueness of the joint hypocenter-velocity model estimation problem, we analyze suites of 1000 velocity models computed from random initial models. The final velocity models are well constrained, particularly at depths between 4 and 15 km, and consistent with the results obtained in previous seismic refraction studies of the central Taupo Volcanic Zone. Using a combination of cross-correlation-derived and catalog-based arrival times, we relocate subsets of the Rotorua and Kawerau data sets. In Rotorua, the relocated earthquakes cluster near the geothermally active parts of Rotorua City and beneath the Mount Ngongotaha rhyolite dome. Earthquake clusters and alignments reveal seismogenic structures in the mid-crust whose positions and geometries are consistent with previously published fault mechanisms and known near-surface faults. In Kawerau, the earthquakes within the geothermal field align along northeast-trending lineations, consistent with the predominant alignment of surface-mapped faults in the area.     

CSAMT和重力方法在狮子湖温泉深部地球物理勘查中的应用

作为一种新型开发的绿色能源,地热资源被越来越多的人所重视.开采埋藏较深的地热资源风险大,因此开发前的地质和地球物理勘查是十分必要的.采用单一的地球物理方法勘探具有很大的风险,因此采用多种方法进行综合调查可以降低单一方法的风险,取得较好的效果.本文以狮子湖温泉为例,研究了地球物理方法在温泉勘探的应用.本次勘探采用可控源音频大地电磁法(CSAMT-Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics)和微重力测量,CSAMT是针对大地电磁测深法场源的随机性和信号微弱,提出的一种采用可以控制的人工场源改进方案.仪器采用美国Zonge公司生产的GDP-32Ⅱ.该方法由人工向地下供入音频谐变电流建立电磁场,通过仪器在地面接收从地下反馈来的信息,根据不同时代、岩性地层电性特征达到勘查目的.为此我们在测区做了两条剖面,从CSAMT反演图推断,自上而下可分为3个电阻率层,该剖面视电阻率具有很好的层理特征,反映了厚大的中新生代地层（Edn、K）覆盖.剖面西部有明显的泥盆系地层（D）存在.根据视电阻率的变化特点,可以推断这条剖面的5条断层.在剖面中部距地表400～800米深处存在一明显低阻区,推测应为含水破碎带或低阻泥岩.对数据进行二维反演,可以清楚的看到利于储水的盆地构造.CSAMT方法受静态效应影响很大.静态效应位移可能是由地形和电阻率的浅部的横向变化引起的,既是不可避免的,也是不可预测的.因此对数据进行预处理是十分必要的.减少静态效应的影响办法有以下三种：（1）、对效应进行理论计算;（2）、采用空间滤波和相位积分等处理方法;（3）、使用独立的、无静态效应的测量方法.计算静态效应理论值在理论上是简捷的,但在实际的野外条件下,由于无法预测引起静态效应的物体的几何尺寸和电性参数,因此这种方法无法得到可靠的校正值.空间滤波处理是目前广泛采用的一类方法,Bostick（1986）提出了消除MT数据中静态效应的电磁列阵剖面法（EMAP）.EMAP法由于采用连续的剖面测量,可采用窗口可变的自适应空间滤波器-汉宁窗（Hanning window）或叫余弦钟形滤波器消除静态效应.但是这种方法提供了静态效应的要求的数据密度,这就增大了大量的额外测量,提高了获得数据的代价.因此,我们做重力勘探与CSAMT相对比.微重力测量使用美国产LCR-D型重力仪.实测的微重力异常是地下由浅到深各类地质体的物性差异在地面综合叠加的效应,其中包括界面起伏、岩性不均匀、地壳与壳下物质的厚度变化等诸多地质因素在内.实测的重力异常值经过固体潮改正、零点漂移改正、布格改正、正常场改正之后,得到改正后的重力异常值.从微重力反演结果看来,自西往东重力异常逐渐减小,程台阶下降趋势,并趋于平缓,验证了CSAMT的异常结果.从而弥补了CSAMT法的不足.通过这两种方法,我们大致查明了新生代红层盆地的产出形态.该红层盆地西侧边缘位于青山小学一带,自西往东变深;并反演计算出新生代红层与晚古生代泥盆系地层的分界面.深部地球物理勘探的方法有很多,各有各自的优缺点,我们不能从单一的一种方法得到的结论来判断地下地质构造.CSAMT法勘探深度大,但由于本身的物理特性,导致静态效应、近场效应等影响甚大.严重影响我们对地下地质目标体深度的判断,重力和CSAMT法的相互验证,很好的说明了多种地球物理方法综合测定的优势.     

聊城市东部岩溶地热田地下热水水化学特征及成因分析

通过对聊城市东部岩溶地热田的地下热水的化学成分、同位素及其水文地质特征的分析,对这一地区的地下热水的形成和演化过程进行了研究。结果显示地下热水的形成受区内深大断裂和基底构造的控制。本区地下热水的形成是在漫长的地质历史发展过程中各种自然因素综合作用的结果。δD和δ18O的关系及氚（T）值和水化学特征系数说明地下热水为近代大气降水入渗起源的中度或高度变质水,以40年前的古水占优势,新近入渗水的补给量较小。水化学成分的形成以溶滤、溶解作用为主,微量元素成分丰富,反映了地下水经过了漫长和复杂的径流及深循环过程。      

荣成鲁32井水温动态变化及异常分析

总结了鲁32井水温正常动态特征以及自然环境干扰形态特征,探究鲁32井水温异常变化特征,通过对该井周围500km范围内中等地震及远场大震发生时间、空间与水温异常时段对比,发现两者对应关系良好,综合分析已有数据资料认为,鲁32井水温存在附加地热场异常变化的构造条件,可作为近场中等地震前兆异常和远场大震前兆异常中短期判别指标之一。     

铁门关钻孔应变记录地震及其固体潮畸变特征

分析铁门关钻孔应变记录地震的空间分布、震级和震深特征,选取32组较明显的固体潮畸变现象进行研究,结果表明：钻孔应变固体潮畸变主要表现为外部环境干扰、强远震前畸变和同震响应3种类型。     

大径孔预抽煤巷条带瓦斯技术的优化及应用

针对孟津煤矿二₂煤层弱突出危险性的特点,以及11031工作面胶带、轨道顺槽掘进速度缓慢的问题,研究不同孔径钻孔的卸压范围和抽放效果。采用大直径钻孔,钻孔分区式布置对现有区域消突技术进行优化,孔径113 mm的抽放钻孔单孔抽放瓦斯纯量为孔径94 mm的1.8倍。表明大径顺层长钻孔的应用,能够有效消除煤巷预抽条带瓦斯突出危险,提高掘进速度,确保掘进工作面的安全生产。      

广东新丰地热资源特征及成因

广东潮州新丰地区蕴藏着丰富的地热资源。为查明该区地热资源成因,更好地寻找和利用当地的地热资源,对该区地质背景、地热地质条件、地热流体特征及成因等进行了综合研究,认为该区属于典型的断裂裂隙型地热资源,盖层为地表第四系,地热水补给来源主要为大气降水和地表水,断层在控热和导热的作用下提供热量,形成临时孔隙型和岩体裂隙型热储。     

甘肃省永登县河桥镇一带地热远景分析

永登县河桥镇位于兰州—民和盆地西北缘永登坳陷。该地区已开展较多的地质调查、物探、钻探等工作,基本查明了区域地层及构造。区内断层发育,基底存在多个凸起及凹陷;断层作为区内最主要控制构造,兼具导水贮水导热多项功能,凸起及凹陷具有较好的导热和贮水性能。目前河桥镇周边已发现药水沟、龙王沟、观音寺等多个地热异常点,而推测成热条件较好的马莲滩凹陷已实施地热钻一眼并成功出水,表明区域具备良好的层状地热形成条件,尤其在蒋家坪凹陷一带具有较好的地热资源勘查前景。