大陆岩石圈导电性的研究方法

随着地球科学的进展 ,大陆岩石圈导电性结构的研究越来越引起人们的重视 ,而超宽频带大地电磁测深则是目前用于探测岩石圈导电性最有效的地球物理先进技术。它把现代性能优良的宽频带大地电磁系统 (MT 2 4NS或V5 2 0 0 0 )与长周期智能化大地电磁系统 (LIMS)配套使用 ,采集地面上频率范围为n× 10 -4～n× 10 2 Hz的天然电磁场信号 ,并通过一系列数据处理和反演计算 ,获得深达下地壳和上地幔的地下导电性结构模型。此模型不仅可以提供有关岩石圈地质构造轮廓的信息 ,更重要的是可以间接反映现今地下深部的热结构特征和物质状态分布特点。多年来 ,应用超宽频带大地电磁测深对青藏高原岩石圈导电性结构的研究表明 ,高原的中、下地壳确实是良导电性的 ;它可能说明西藏地壳中普遍存在岩石的局部熔融 ,或地热流体。沿着应县—商河剖面的大地电磁测深研究结果从电性的角度证明了太行山山前断裂为一组向东倾斜的深断裂 ,华北地区岩石圈以其为界划分为东、西两区 ;东区为低阻区 ,与构造活动区的岩石圈导电性特征相符 ;西区为高阻区 ,表现出稳定大陆区岩石圈导电性结构的特点。     

先进的大地电磁资料处理和反演方法在INDEPTH-MT中的应用研究

简述了包括Ｒｏｂｕｓｔ估计、阻抗张量分解、Ｒｈｏｐｌｕｓ理论、二维快速松弛反演、静位移校正等一些先进的大地电磁资料处理和反演方法的理论。结合ＩＮＤＥＰＴＨ ＭＴ实测资料例举了它们的应用效果。提供了一套处理野外资料的系统流程。     

Crust-Mantle Electrical Structure in the Area along the Yadong-Burn Co Profile

1.IntroductionUntilnowTibetisstillthearchetypalregionwithcontinentalcollisiongoingoninit,henceitisanidealnaturallaboratoryforstudyingthegeologicevolutionofintracontinentalorogenicbeltandthecrust-mantledeepprocesses,aswellastheinteractionbetweenthemandthesupracrustalmovements.Forthisreason,forseveraldecadesgeologistsandgeophysicistsfromvariouscountrieshavemadeunremittingeffortsinthisregiontoprobeintotheoriginandprocessoftheplateauformation,withavarietyofcognitionsproposed.TheCMPresultsoftheSi…     

Biomarkers in the Molar Tooth （MT）-Bearing Limestones in the Jilin-Liaoning Area of China

The origin of Molar Tooth (MT) carbonates has been argued for more than 100 years, which are a kind of Proterozoic carbonates especially composed of microsparite with ptygmatically folded and sheet-like structures. Biomarkers detected in the microcalcsparite from the Wanlong and Xingmincun formations in the Jilin-Liaoning area showed there are abundant normal alkanes, isoprenoids, hopanes, steranes, alkylmethylcyclohexanes, and alkyleyclohexanes, indicating a diversity of biological source: long-chain isoprenoids, the major components of chlorophyll, such as C19, C20, a kind of major biomarkers synthesized early by isoprenoid monomers; hopanes a type of characteristic biomarkers from prokaryote, such as archaebacteria and cyanobacteria; sterane a biomarker for eukaryote; and two kinds of alkanes with C17, C18 as the main peaks representing aquatic bacteria and with C23, C24 as the main peaks representing fungi, respectively. Biomarker analysis showed that MT is the result of bacterial and algal activities, which is a kind of organisms between aerobic and anaerobic bacteria, reproducing well in normal or slightly saline sea water under weak oxidation-reduction conditions, resulting in rapid deposition of calcite as microsparite clue to some mechanisms.     

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。     

臼齿碳酸盐岩成因探讨——以吉林-辽宁地区新元古界为例

臼齿(Molar Tooth)碳酸盐岩问题已经研究了100多年,许多学者都对它的成因提出了不同的假设,但始终未能取得共识。文中作者列举了现有各种臼齿碳酸盐岩的成因假说,指出了这些成因假说中存在的种种问题和矛盾,并提出了臼齿碳酸盐岩生物成因的可能性。从元古代生物演化的规律说明臼齿碳酸盐岩形成、繁盛及衰退的时期与地球上真核生物的出现和繁盛及后生动物出现的界线相一致;从臼齿碳酸盐岩形成的构造背景、气候条件和沉积环境、结构构造特征、化学组成（特别是黄铁矿的形态和SnO2的富集）、碳、氧同位素的分布规律以及生物标志物的多样性等方面提出了臼齿（微亮晶）碳酸盐岩生物成因可能性的证据;还特别指出元古代叠层石的生长和繁盛与臼齿碳酸盐的岩发育呈负相关关系。 同时也阐述了生物成因解释遇到的困难,并指出今后应大力开展臼齿碳酸盐岩形成的沉积环境与岩相,特别是早期成岩作用和相关地球化学特征研究。从元古代古海洋化学性质的变化着手研究将成为揭示臼齿碳酸盐岩成因的根本手段。     

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.     

新一代陆用MT观测系统

大地电磁法( MT)是地球深部探测的有效物探手段之一,也是当今地球物理工作者的研究热点。要实现MT探测,用于野外观测的仪器系统是基础,要求观测系统具有高可靠、高精度、多台同步、轻便等特点。通过集成嵌入式计算机、DTCXO、24位ADC、锂电池组等部件研制了采集主机,动态范围达119 dB(fs=2400 Hz),功耗约1600 mW,并配备了轻便的低噪声感应式磁传感器、低漂移电场传感器以及用于野外仪器自检的自检盒,在提高了仪器可靠性的同时也提高了野外数据采集质量和野外施工效率。多次室内及野外试验验证了本观测系统的可靠性、低功耗、轻便性及易用性,可满足陆地MT勘探施工的要求。     

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。