西准噶尔阿克巴斯陶地区三维电性结构和深部地质特征

为探究西准噶尔阿克巴斯陶岩体的三维电性及达尔布特断裂在该区的性质,采用音频大地电磁测深方法进行了三维的地质填图勘探,把奥克姆(Occam)二维反演得到的结果进行三维展示. 结果表明,测区岩浆主要通过东南和西北部两个通道上侵,分布在达尔布特断裂两侧,其中东南上侵岩体规模大,但是被达尔布特断裂切断,与阿克巴斯陶岩体只在少部分区域是相连的, 西北部上侵岩体与中部岩体相连,岩体侵入到测区中部呈倒三角锥体型堆积,岩体浅部展布范围大,深部慢慢变小,中间最深部位达7~8 km,岩体正下方是低阻带;得到了达尔布特断裂在该区的部分性质,即北东-南西走向,倾向北西,倾角大并保持陡倾持续到5 km以下,有的地方甚至到10 km,断裂深部与岩体正下方的平缓低阻带相连.      

EMD方法在长周期大地电磁测深资料去噪中的应用

在电磁干扰大的地区进行长周期大地电磁测量,如何有效地抑制各种电磁噪声,提高信噪比,从而保证数据质量,是长周期大地电磁资料采集与处理的核心问题。针对长周期大地电磁信号具有非线性、非平稳和非最小相位的特点,提出了利用经验模态分解(EMD)方法对长周期大地电磁信号进行噪声压制。讨论了EMD算法的具体实现流程,并将该算法应用于长周期大地电磁信号的噪声压制。实际应用结果表明,该方法可以有效地压制长周期大地电磁中的噪声。     

咸淡水共存区物探资料处理技术

针对AMT法数据的特点,介绍了提高其纵向分辨率、去除噪声干扰、压制静态效应的常用处理方法及其特点;就咸淡水共存区AMT资料处理技术以及矿化度评价工作中数学模型建立问题进行了探讨,介绍了两种建立孔隙地层地下水矿化度数学模型的方法,并给出了相应的应用实例;同时说明,不同物探手段和不同反演方法都会造成获得地层电阻率值的差异性,在同一工区利用同一矿化度评价数学模型要注意工作方法和反演方法的一致性。     

音频大地电磁在某隧道断裂探测中的应用

运用音频大地电磁测深（AMT）对某隧道断裂发育带进行了探查,结果表明：状元碑一马道断裂（F2）呈上缓下陡形状,钻探最后也验证了该结论。根据该结论对原先的地质分析进行了调整。实践表明音频大地电磁测深用于探测断裂是可行的、有效的。     

隧道勘探AMT数据二维非线性共轭梯度反演的关键参数探讨

研究了二维非线性共轭梯度反演对于铁路隧道音频大地电磁(AMT)勘探的适应性。通过模型反演实验,确定控制反演进程的关键参数选取方法,以便于在不损失分辨率的前提下避免假异常。实验结果表明,在类似的地电条件下:①采用TE+TM模式联合反演;②使用浅部细分网格以更好地拟合地形;③不使用1000 Hz以上易受干扰的数据;④使用较小的正则化因子;⑤选用中、浅层电阻率的均匀空间作为初始模型;以上这些手段能提升反演结果的准确性,更适应铁路隧道勘探解释需要。     

塔里木盆地的三维电阻率结构

塔里木盆地内油气资源非常丰富,但是深层勘探程度低,需要开展深入的地球物理调查。经过在盆地内大地电磁测站的数据采集、资料处理和三维反演,取得盆地三维电阻率模型,从电性结构角度刻划了盆地的三维构造。塔里木盆地的碎屑岩和碳酸盐岩的电阻率变化范围很大,主要受其中的孔隙裂隙发育程度控制。在同一深度的平面上,盆地侏罗纪以前地层的构造隆起显示为相对高阻区,而深层低阻带主要反映古生代碳酸盐岩中的裂隙和流体汇聚,提供了油气储层分布的信息。从6km到10km深度,低电阻率区面积向下缩小,但沉积盆地总面积仍有近20万km~2。由于油气成藏伴随着活跃的流体活动,而孔隙流体呈现低电阻率,可以认为低电阻率区分布范围和产状指示深层流体活动及可能的油气储层的分布范围。深层电阻率平面图显示的低电阻率区包括:满加尔坳陷中北部到塔北隆起西段,塔西南的和田坳陷与莎车坳陷。于田-民丰坳陷以及唐古孜巴斯坳陷在深度6~10km的平面图也显示为较低电阻率,也是深层油气勘探的有利区段。塔里木盆地结晶基底可分为三种类型:正常的克拉通结晶基底呈现高电阻率,玄武岩浆侵位的基底对应高电阻率区,而含裂隙水的变质基底呈现低电阻率。对比大地电磁法和反射地震结果认为,地球物理调查资料不支持塔里木盆地二叠纪"大火成岩省"的猜测。     

内蒙古双尖子山矿集区三维电性结构及成矿意义

双尖子山矿集区作为中国北方东部大型的银铅锌多金属矿集区,具有多期叠加成矿的特征.为了揭示双尖子山矿集区2000 m以浅成矿要素的空间展布,本文基于有限内存拟牛顿法(L-BFGS)对覆盖矿集区的6条可控源音频大地电磁测深数据进行含源三维反演,获得了双尖子山矿集区2000 m以浅三维精细电性结构.结合重磁、区域地质、钻井及地球化学资料,得到如下结论:(1)矿集区深部存在大面积的高阻区,可能为与成矿有关的早白垩纪侵入岩的反映,在兴隆山矿段西北侧及西南侧(A、B区)、双尖子山矿段西部(C区)表现为高侵位特征;(2)矿集区与成矿密切相关的断裂系统由1条北东向深断裂(F1)和北西向、北东向以及近南北向的浅层断裂组成;(3)赋矿地层大石寨组电性特征为中低阻,主要分布在1000 m以浅,在兴隆山矿段以及双尖子山矿段东部较厚,与矿集区断裂系统组成了良好的容矿空间和成矿流体上涌通道;(4)建立了矿集区2000 m以浅的成矿模式:在兴隆山矿段,早白垩世侵入岩高度侵位至上覆大石寨组下方,侵入岩就位后析出含矿热液,并在浅部北东、北西向断裂及断裂交汇处成岩成矿,而在双尖子山矿段,成矿流体主要受北东向深断裂F1的控制,在F1断裂以及其与北西向断裂的交汇处富集,导致矿体主要分布于矿段西部.     

华南地区岩石圈电性特征及其地球动力学意义

岩石圈-软流圈界面（The Lithosphere-Asthenosphere Boundary,LAB）是地球内部主要界面之一.大地电磁测深（Magnetotelluric,MT）是研究地球壳幔电性结构最有效的方法,利用长周期大地电磁测深数据可以较好地探测LAB.在SinoProbe-01-03课题的资助下,首次获得了华南地区4°×4°网度的高质量大地电磁测深数据.利用一维奥卡姆（Occam）算法反演了MT阻抗的反对角线元素所计算出的平均视电阻率.根据一维地电结构可以将华南地区岩石圈划分为五种类型：以湖南邵阳和贵州施秉为代表的克拉通型,以四川达州和彭州及湖北荆门为代表的构造边界型,以浙江湖州和广东云浮为代表的岩石圈中等改造型,以江西赣州、广东揭阳及福建霞浦为代表的岩石圈强烈改造型,以湖北英山为代表的造山带型.除湖南邵阳、贵州施秉及广东揭阳外,华南地区岩石圈厚度为60~145 km.本文研究表明华南地区岩石圈显示出南北两侧上抬、中部下凹、东部受不均匀改造的趋势,这一结果与之前发表的文献所揭示的华南地区岩石圈东薄西厚的典型特征是不同的.研究结果反映华南地区岩石圈稳定性较好,晚中生代以来的构造伸展作用对岩石圈的改造程度有限,可能主要以不同形式的软流圈底辟为主.     

The Deep Geophysical Structure of the Middle Section of the Longmen Mountains Tectonic Belt and its Relation to the Wenchuan Earthquake

Investigation of the deep geophysical structure of the Longmen Mountains tectonic belt and its relation to the Wenchuan Earthquake is important for the study of earthquakes. By using magnetotelluric sounding profiles of the Luqu–Zhongjiang and Anxian–Suining; seismic sounding profiles of the Sichuan Maowen–Chongqing Gongtan, the Qinghai Huashi Gorge–Sichuan Jianyang, and the Batang–Zizhong; and magnetogravimetric data of the Longmen Mountains region, the deep geophysical structure of the Songpan–Ganzi block, the western Sichuan foreland basin, and the Longmen Mountains tectonic belt and their relation was discussed. The eastward extrusion of the Qinghai–Tibet Plateau thrusts the Songpan–Ganzi block upon the Yangtze block, which obstructs the eastward movement of the Qinghai–Tibet Plateau. The Maoxian–Wenchuan, Beichuan–Yingxiu, and Anxian–Guanxian faults of the Longmen Mountains fault belt dip to northwest with different dip angles and gradually converge in the deeper parts. Geophysical structure suggests that an intracrustal low-velocity, low-resistivity, and high-conductivity layer is common between the middle and upper crust west of the Longmen Mountains tectonic belt but not in the upper Yangtze block. The Sichuan Basin has a thick low-resistance sedimentary layer on a stable high-resistance basement; moreover, there are secondary paleohighs and depression structures at the lower part of the western Sichuan foreland basin with characteristic of high magnetic anomalies, whereas the Songpan–Ganzi block has a high resisitivity cover of upper crust and continues to a low-resistance layer. Considering the Longmen Mountains tectonic belt as the boundary, there are Bouguer gravity anomalies of "one belt between two zones." Thus, we infer that there is a corresponding relation between the inferred crystalline basement of the Songpan block and the underlying basin basement of the Longmen Mountains fault belt. Furthermore, there may be an extensive ancient Yangtze block, which is west of the Ruoergai block. In addition, the crust–mantle ductile shear zone under the Longmen Mountains tectonic belt is the main fault, whereas the Beichuan–Yingxiu and Anxian–Guanxian faults at the surface are earthquake faults. The Wenchuan Ms 8.0 earthquake might be attributed to the collision of the Yangtze block and the Qinghai–Tibet Plateau. The eastward obduction of the eastern edge of the Qinghai–Tibet Plateau and eastward subduction of its deeper part under the influence of the collision of the Indian, Pacific, and Philippine Plates with the Eurasia Plate might have caused the Longmen Mountains tectonic belt to cut the Moho and extend to the middle and upper crust; thus, creating high stress concentration and rapid energy release zone.