MT有限元模拟中截断边界的影响

利用有限元方法进行大地电磁正演数值模拟时,由于是在有限网格区域上的数值计算,模拟计算时的网格边界为截断边界,而有限元数值模拟时的大地电磁场边界条件需要在足够远处才能够满足,所以截断边界的存在可能会使大地电磁正演模拟的边界条件无法满足,致使对计算结果和计算精度产生影响。利用有限元二维正演程序,在网格边界处加载一维情况下的大地电磁场,然后固定研究区域的网格剖分,并对一维地电模型和二维地电模型在改变有限元网格边界大小的情况下进行计算。在对一维模型进行模拟计算时,截断边界对边界条件没有影响,边界条件自然满足。而对二维模型进行模拟计算时,截断边界的存在对计算结果有较大影响。利用趋肤深度作为有限元网格边界变化的量度,通过改变网格边界大小,对不同的二维地电模型进行计算比较,总结出适合大地电磁有限元正演模拟的参考网格边界。     

由实测资料看天然电磁场的平面波特性

在大地电磁测深资料处理中发现 ,同时观测的多个测点的磁道信号在一定距离范围内互换 ,电磁测深曲线形态变化微小。通过实际资料处理结果研究了天然电磁场平面波的某些量化特性 ,其结果显示 ,在一定范围内的天然磁场信号满足平面波的特性。该研究结果为大地电磁测深勘探中合理布设磁场探测器 ,提供了实际依据     

内蒙古锡林浩特—东乌旗剖面壳幔电性结构研究

为研究二连—东乌旗贺根山一带成矿构造环境,提供矿产资源勘查、预测、评价的地质背景依据,跨贺根山和锡林浩特板块缝合带一线布设了26个超宽频带长周期大地电磁测深点,点距3~6 km,剖面长度100 km,在对获取的资料采用Robust变换、互参考处理的基础上,定性分析了视电阻率和相位曲线、二维偏离度、电性主轴,并采用二维共轭梯度反演技术,解剖了沿剖面120 km深度的地壳、上地幔电性结构特征.反演结果表明,沿剖面以贺根山和锡林浩特缝合带为界分为壳幔结构差异较大的四大构造单元:锡林浩特缝合带南壳内高导层埋深约在25 km,存在深达90 km的高阻块体;贺根山缝合带北壳内高导层埋深约15 km,莫霍面埋深约在50 km;两缝合带之间没发现壳内高导层,地壳表现为相对完整的高阻体;贺根山缝合带为两条岩石圈断裂控制,宽度约15 km,分布有串珠状局部南倾的高导体和上地幔局部隆起,下地壳底界约在25 km,上地幔高导层深度约在55 km,古亚洲洋壳向南俯冲迹象明显;锡林浩特缝合带盖层下宽度约6 km,与壳内高导层连通.缝合带位置均具备壳、幔源物质向上运移的通道,其控制的次级断裂构造系统具备成矿流体聚集、运移、沉淀成矿的有利条件,具备良好的成矿远景.     

四阶△－∑过抽样电路原理及其在微弱地学信号检测中的应用

传统的测量电路无法解决诸如海底大地电磁场这样微弱地学信号的检测问题。近几年诞生了一种称之为△-∑的电路理论以及相应的硬件芯片，给微伏级的弱信号检测开辟一条新的技术路径。文章介绍与地学探测有关的一种△-∑电路类型，该类型以低频段微弱信号为检测对象。采用系统理论和电路分析方法对△-∑原理作了较深入的讨论，阐明这种电路技术对提高微弱信号观测的分辨率是有效的。结合海底大地电磁探测中的信号采集问题，介绍了在仪器中把多路的被测模拟量变为数字量的技术过程。经对实际采集的海底信息的频谱曲线进行分析，证实所采用的△-∑技术以及多路信号采集的电路方案是合理的。     

MT测深结果对松辽盆地西缘可能存在前陆盆地的认识

前陆盆地是一种较为特殊的沉积盆地,是位于造山带前沿和相邻克拉通之间的沉积盆地,是在板块会聚或碰撞条件下,靠近克拉通(或大陆)一侧形成的盆地.我们通过MT测深结果分析,直观地看到了松辽盆地西缘存在着前陆盆地的电性异常特征.本文通过MT测深结果,结合构造动力学环境、地质构造现象分析,认为松辽盆地西缘可能存在前陆盆地(松辽西前陆盆地).这个前陆盆地的存在,可以合理地解释大杨树盆地与其东部松辽盆地主体深度上的重大差异;可以解释利用传统的断陷盆地无法解释的松辽盆地中“凹中隆”的问题;无疑会对目前的研究理论注入新的内涵,从而更有助于指导松辽盆地及其外围的油气勘探与开发.     

基于宽范围岩石物性约束的大地电磁和地震联合反演

岩石物性约束是地球物理联合反演重要的实现方式.在以往联合反演研究中,这种约束通常以点对点的映射方式出现,要求经验性的岩石物性关联是相对精确的,无形中提高了岩石物性约束应用于联合反演的条件.基于此,本文结合全局寻优的模拟退火算法,提出了宽范围岩石物性约束技术.该技术将岩石物性约束与模拟退火模型扰动、模型接受准则相结合,实现了空间对空间的映射,将电阻率和速度耦合在一起.文章以MT和地震正则化同步联合反演为例,检验了不同的先验信息条件下的宽范围岩石物性约束技术的适用性.模型试验表明:新技术容易实现,容错性高,可降低"不精确"岩石物性关联信息引入带来的风险,提高岩石物性约束应用的灵活性.     

基于RRI反演的高频大地电磁测深在深边部矿产勘探中的试验研究

随着我国国民经济的快速发展,对各种矿产资源的需求量越来越大,经过多年对近地表的矿产开采之后,找矿的目标逐渐向矿区深边部发展,本文阐述采用EH-4电导率成像系统的高频大地电磁法,并且利用RRI反演,能够准确快速地探测大深度范围内的矿化异常,对矿区的深边部矿产的赋存状态进行超前地宏观预测,并将野外的成功实例进行分析.     

基于混合优化算法的MT阻抗张量畸变分解方法

在前人研究基础上,对Groom-Bailey(GB)张量分解畸变因子和区域阻抗的求解方法进行了改进.首先,通过Swift旋转与GB分解的扭变和剪切矩阵的求逆变换,利用变换后区域阻抗主对角元素为0的条件获得关于扭变因子和剪切因子的超定方程组,采用模拟退火全局优化算法进行求解.其次,由得到的扭变因子和剪切因子,结合Swift旋转确定的走向角和区域阻抗元素的估计,作为非线性最小二乘局部优化算法的初始值,对GB分解定义式的超定方程组进行求解,得到各畸变参数和区域阻抗的解.通过模型试验验证了方法的正确,对方法的稳定性进行了比较与评价,并通过与已有结果的对比和实际资料的应用,表明了方法实际应用的效果.     

宁芜火山岩盆地及邻区上地壳电性结构研究

为了较全面、客观地认识宁芜矿集区上地壳电性结构,研究"玢岩铁矿"成矿规律与深部地球物理、地质结构的对应关系,为探索深部"第二找矿空间"提供物性参数,我们完成了6条宽频大地电磁测深剖面.通过分析各剖面电性成像结果,讨论了"长江断裂带"与矿集区成矿的关系,并且认为围岩、岩浆及其上侵通道是区内矿床的控矿因素.此外,结合姑山铁矿床的位置以及铁矿床成矿规律判断宁芜火山岩盆地南部低阻条带为矿集区姑山火山-岩浆旋回的岩浆(导矿)通道,而盆地东部邻区的倾斜"叠瓦状"电性特征说明该区在经历了印支期褶皱构造运动后发育了逆冲推覆构造.