以反射系数为特征量的瞬变电磁电性界面的成像

目的：为提高瞬变电磁探测精度，提出用反射系数作为特征量来对地下电性分界面成像，给出了方法的数学模型和实现步骤，并给出从实测数据中提取反射系数，对电性界面实现成像的思路，资料和方法：由野外实测资料出发，在频率域内用数字滤波技术计算波阻抗，再通过域的变换在时间域内建立含有反射系数的方程组。结果：最终后通过线性规划法求出反射系数，并以此值为参数来绘制成像断面。结论：数值模拟结果和实例的应用结果表明方法正确、有效。方法本身提高了瞬变电磁对电性层的分辨能力。     

复频率参数完全匹配层吸收边界在瞬变电磁法正演中的应用

本文将复频率参数完全匹配层（Complex Frequency Shifted Perfectly Matched Layer,CFS-PML）吸收边界应用到瞬变电磁法（Transient Electromagnetic,TEM）三维正演中,以替代传统的狄利克雷边界条件,使用时域有限差分法（Finite-difference time-domain,FDTD）进行空间离散和时间步进.本文给出了扩散场在CFS-PML内部的平面波解,分析了常规PML在TEM正演中失效的原因,并给出了CFS-PML在TEM正演中参数设置准则.最后分别使用全空间和半空间模型进行有效性检验.全空间检验结果表明,使用CFS-PML的解在我们正演的所有延迟时间内均与理论解吻合得非常好,而使用狄利克雷边界的解可与理论解偏离一个量级以上.半空间检验结果表明,CFS-PML亦明显优于狄利克雷边界,然而CFS-PML对空气中的场吸收甚微,相对误差依然会随着延迟时间缓慢增加,正演时需要根据误差容忍度设计适当的模型.     

层状介质上双频激电的电磁耦合效应

从电偶极子谐变电磁场的基本公式出发,研究了层状介质上双频激电的电磁耦合特点。经研究表明,用中梯、偶极装置观测层状介质,电磁耦合随任意层电阻率值变大而减小;随低阻层的相对变薄而变小;随收发距的减小而减小。此外,用中梯测量时,电磁耦合在AB(供电极距)中部最强,远离中部时耦合效应会逐渐减小;且供电极距越小、离主测线越远,电磁耦合也越小。而用偶极测量时,供电极距的变化对电磁耦合的影响比中梯小。     

金川铜镍矿床的地球物理深部结构与成因模式

在甘肃省金川矿区利用磁法、可控源音频大地电磁法及地震P波层析方法进行了深部探测,几种方法综合研究确定了到达2 500 m以上高阻高速体的岩浆源特征,指出了岩浆上涌到达浅部向两侧扩展的近水平的透镜状分支,作为可能的深部含矿超基性岩体与钻孔已见矿体位置相吻合,为金川铜镍矿床的成因模式提供了地球物理依据。建议在进一步研究中应重视探测产状平缓、近水平的高速、低阻体。     

岩溶区页岩气勘探中的近地表地球物理探测技术应用研究

岩溶区页岩气钻井在近地表常揭露溶洞、地下河、强裂隙带等不良地质体,严重制约了页岩气资源勘探开发的进程。在岩溶页岩气靶区利用地球物理技术探测对钻探不利的近地表地质结构构造,可有效规避钻井钻遇近地表强岩溶发育带、断层破碎带的风险。综合运用高密度电阻率成像法、音频大地电磁法和测氡法对贵州都匀和广西融安碳酸盐岩区的2个油气靶区进行了地下构造识别,结果表明：高密度电阻率成像法和音频大地电磁法能有效确定浅地表地下低阻构造的位置、宽度和产状,高密度电阻率成像法在50 m以浅深度拥有更高的分辨率,音频大地电磁法探测深度更深,但对地下介质的分辨率不高,氡气测量能很好地识别地下低阻构造的属性。高密度电阻率成像法、音频大地电磁法与测氡法三者可优势互补,组成有效识别岩溶区近地表地质结构构造的技术方法体系,可为南方岩溶区页岩气钻井避开近地表强岩溶发育带、断层破碎带以及最终位置的确定提供可靠的技术支撑。     

地热资源电磁法勘探现状及展望

地热资源作为一种储量丰富、无污染、持续稳定的可再生能源,正受到国际社会的普遍关注。电阻率与地热环境中的孔隙度、渗透率、含盐度、蚀变及温度等关键参数紧密相关,是表征地热属性最为灵敏的参数。作为获得地下电性结构的一种重要地球物理勘探方法,电磁勘探方法具有探测范围广、深度大、精度高且经济高效等特点,被广泛应用于地热资源勘探。本文主要对电磁探测在地热资源的应用与发展现状、地热电磁成像及地热要素电性特征等方面进行综合论述。然后,根据电磁勘探在地热区的应用实例,总结了电磁法在地热勘探中的适应性、有效性及准确性。最后,对地热资源混场源超宽频电磁数据采集、高精度反演成像及关键地热属性识别等前沿科学问题与方法技术进行了展望。     

MT、CSAMT和磁法在高放废物处置库预选区的探测与应用

在高放废物深部地质处置过程中,围岩岩性、完整性及空间分布特征是构成天然屏障的关键地质因素。新疆某预选地段分布有大量花岗岩,场址评价工作初期开展了MT、CSAMT和磁法综合物探测量。据电性和磁性异常特征,初步查明花岗岩体的平面展布、底板埋深等分布特征,探测并验证了工区深大断裂的存在。3种物探方法相互印证,突显了综合物探方法的技术优势,为后续场址评价工作提供了参考。     

ATEM-Ⅱ瞬变电磁仪数据处理软件的研制与应用

通过对瞬变电磁信号处理方法的研究，编程实现了信号的抽道处理(面积积分)、斜阶跃波后沿校正、全区视电阻率、视深度的计算等数据处理。对瞬变电磁仪器来说，记录的信号是感应电动势值，但理论和计算均表明，εc(t) 给出的视电阻率定义不是单值函数，而且对层状模型存在所谓的假值和无解现象。为了求真电阻率，采用了由电动势定义的全区视电阻率和近区的近似视电阻率公式相结合的方法。采用先由近区的近似公式计算出视电阻率的范围，再采用迭代方法，用全区公式求视电阻率，以保证有解且唯一。在新疆土屋铜矿区0线开展ATEM实验，对实测资料进行处理和解释，效果显著。