大地音频测深在玉泉山区地热勘查中的应用

本文叙述了大地音频测深在地热普查中,电性特征很好地反映出异常区及与之对应的水文地质单元,同时根据电性分布特征,解决深部构造问题的应用效果。大地音频电磁测深相对于传统的直流电法勘探具有不受高阻层屏蔽、勘探深度大等优点。在玉泉山区地热勘探中,利用大地音频电磁测深资料,为测区的进一步开发提供了可靠的地球物理信息。     

AMT方法在地热勘探中的应用——以田湾河大热水地热勘探为例

为探测石棉县田湾河流域的地热构造,查明该区域地热资源的赋存特征,基于野外地质调查,在田湾河流域大热水温泉区布置了4条AMT(音频大地电磁法)测线进行地热勘探。结果显示：研究区发育一条东-西走向的断裂(猫猫石-草科断裂),断裂形成宽度大约60 m的断裂破碎带,AMT电阻率在工作区断裂破碎带和热储层上均有异常反应,断裂破碎带与周围围岩范围内电阻率有较大差异且呈不连续变化(高-低-高),热储层表现为明显的低阻异常。钻探结果与AMT探测反演结果吻合。推测猫猫石-草科断裂是控制田湾河两岸一系列温泉、地热井和地热异常的主要控制性断裂,也是地下热水上涌的主要通道,同时说明AMT方法在山区地热探测中能有效识别热储层的分布情况。     

音频大地电磁法在中甸断裂勘察中的应用

电磁勘探方法是探测地球浅部电性构造的一种实验方法。以中甸断裂勘察为例,利用音频大地电磁,通过反演解释振幅和相位曲线得到其地电断面信息,研究了地电断面电阻率的差异进而区分岩性及构造体,并根据电阻率量值的大小以及在地下的展布形式来识别地下地质体空间分布和性质。勘察结果给出了测区目标断裂的位置和规模,较好地区分了破碎层与完整基岩,为后续工作的开展提供了地球物理依据。结果表明,音频大地电磁法在探测浅层破碎带方面是有效的。     

音频大地电磁测深数据三维可视化探讨

介绍了采用音频大地电磁测深法探测矿区深部是否具铅锌矿体分布的方法。为了更直观地分析各条剖面测深数据之间的联系和空间形态,采用Golden Software Voxler三维可视化软件对数据进行三维建模和三维网格化,通过绘制三维矢量散点图、不同高程的切片等值线图、三维曲面图对矿区测深数据进行评估和综合分析,识别和区分孤立的闭合假异常,以达到了解不同高程的电性变化规律和异常体的空间展布特征的目的,为下一步工作提供可行性参考。     

天然场音频大地电磁法在云南省普洒河花岗岩区地热水资源勘查中的应用成果

在云南省个旧市普洒河花岗岩分布区开展物探天然场音频大地电磁法勘查,结合该区地热地质情况,确定了1口地热水资源勘查井的井位和井深,设计井深600 m,钻进至601.88 m终孔,成功揭露到地热水含水层,具承压性,水温39℃,自流量655 m³/d;基本查明了区内地热水储水断裂(裂隙)破碎带的空间分布情况,属带状热储;对该井地热水自流的成因进行了分析和判断,取得了很好的地热水资源勘查成果.     

大地电磁主轴各向异性二维理论模型反演分析

地下介质普遍存在各向异性,为反应地下真实地质情况,需建立各向异性模型进行研究。本文主要进行主轴各向异性大地电磁二维反演研究,采用有限单元法作为正演模拟方法,将正演响应结果与前人计算结果进行对比分析,验证了算法的正确性,并对不同方向上电阻率响应灵敏度进行分析。采用非线性共轭梯度法进行反演研究,该方法不需要直接计算雅克比矩阵,相对于其他反演方法节省了计算时间,计算效率高;目标函数的建立对于不同方向上的电阻率采用不同的正则化参数来进行约束。通过复杂的各向异性体模型进行反演,结果显示对于不同方向上电阻率的恢复以及异常体位置的圈定都取得了较好的效果,说明了反演算法的有效性。     

直流电阻率法与音频大地电磁法二维联合反演

为提升电法勘探浅中部的分辨能力,降低单一地球物理数据反演的不确定性,将直流电阻率(DCR)数据和音频大地电磁(AMT)数据进行融合,基于正则化思想实现了DCR和AMT的OCCAM二维联合反演。在此基础之上,通过构建从简单到复杂的地电模型模拟野外实际地质情况,采用本文提出的联合反演技术对DCR和AMT理论数据进行联合反演,并与2种数据的独立反演结果进行对比分析。结果表明,研发的二维联合反演技术能够兼顾浅部和深部的地电信息,反演结果对整个勘探深度内电性变化的分辨能力更为显著。该技术的实现也在一定程度上提升了综合电法勘探地区有效数据的利用率,为直流电阻率法和音频大地电磁法的综合解释提供了一种新的手段。     

音频大地电磁法勘查甘肃省高台隐伏隆起

查明高台隐伏隆起,有助于研究山盆接触关系和确定盆地的边界。通过对高台隆起区地质资料的分析,选择音频大地电磁法方法在隆起区进行勘查工作。勘查结果表明,高台隐伏隆起为北山隆起向盆地逆冲的延续,隆起区前缘近似扇形,隆起区内部又分为东西两部分,西边部分高台县城为花岗岩基底,东部为震旦系砂岩基底。研究结果验证了高台隆起属于构造应力的起因,为详细划分酒泉东盆地和张掖盆地的南部边界提供了依据,对区域内的水文地质分析提供了基础资料。     

音频大地电磁法(AMT)在永胜县程海—宾川断裂跨断层监测选址中的应用

牛顿力NPR锚索监测钻孔应设置在尽量靠近深大断裂的最佳位置,使用音频大地电磁法(AMT)对目标断裂进行探测,准确地探测出深大断裂在地下的分布情况,为钻孔选址提供准确可靠的地球物理参数.文章首先阐述了音频大地电磁法(AMT)的基本原理,介绍了Aether大地电磁系统,然后结合工程实例,探讨了方法在永胜县程海—宾川断裂中的实际应用效果.实践表明,音频大地电磁法(AMT)具有数据采集时间短、探测深度大、能够有效地反映断裂在深部的视倾向、视倾角等优点.     

二维直流电阻率与音频大地电磁自适应渐进联合反演

开展了非结构化三角网格条件下的二维直流电阻率与音频大地电磁自适应渐进正则化联合反演研究。通过研发以模型灵敏度信息为依据的反演网格自适应优化技术,构建由粗网格到细网格逐步反演的自适应渐进反演策略,减少了反问题对稳定因子的依赖,进而降低了正则化因子搜索的计算量;通过最小二乘算法求解非结构化三角网格的模型粗糙度,构建了非结构化网格条件下的最小结构稳定因子;采用高斯-牛顿法优化求解正则化反演目标函数,通过双共轭梯度稳定算法求解高斯-牛顿方程,确保反演稳定性,同时有效减少了反问题对内存的需求。理论模型与实测数据的联合反演试算表明,直流电阻率与音频大地电磁数据联合反演能够有效减少反演多解性,提高反演效果,实现音频大地电磁静态效应异常体的直接反演。     

可控源音频大地电磁法(CSAMT)一维全区Levenberg-Marquardt反演方法

将Levenberg-Marquardt这一全新反演方法引入可控源音频大地电磁法(CSAMT)勘探的全区数据反演,提高了CSAMT勘探的深度,避免了测深数据的浪费。Levenberg-Marquardt反演的核心是引入变阻尼的思想,在反演的过程中根据向量各个分量的收敛速度的不同,给定不同的阻尼因子,实现反演的自适应化,这样就大大增加了整个反演的收敛速度和反演精度。反演中采用改进的Bostick变换作为初始模型,减少了反演的迭代次数。     

可控源音频大地电磁法在潍日高速公路测区应用为例

精确探测地下不明采空区的分布情况,对生产和工程施工安全起着至关重要的作用。基于此,本文采用可控源音频大地电磁法（Controlled-Source Audiomagnetotellurics,简称CSAMT）对潍日高速公路下伏煤矿采空区的分布情况进行精确探测。首先,通过野外多次现场试验,确定最佳采集参数,以获取高品质原始数据;其次,对采集数据进行异常点剔除,并采用中值滤波空间法进行静态校正去噪;然后利用处理后的数据进行反演,得到高分辨率电阻率断面图。通过处理前后电阻率断面图的对比,结果表明处理后的采空区形状更加清晰、位置更加准确。最后,利用测区采空区解释反演结果进行钻孔布设,其反演预测结果与实际钻井基本吻合。     

天然场音频大地电磁法在粤北找水中的应用

本文通过天然场音频大地电磁法在粤北石山找水的实际应用,总结天然场音频大地电磁法在粤北石山找水中的应用效果,分析音频大地电磁法测量成果对地下水资源的反映特征,从电阻率反演电性剖面特征等方面综合分析地下水活动引起的电性异常特征。     

综合电磁法在银川盆地地热资源勘查中的应用

以宁夏石嘴山市平罗县姚伏镇沙湖旅游区为例,采用可控源音频大地电磁测深和大地电场岩性测深相结合的方法,可控源音频大地电磁测深推测断裂倾向及倾角,大地岩性测深推测热储有利层段,根据两种方法的结果确定了勘探井位.经实钻获得银川盆地水温最高、水量最大的地热井,证实综合物探方法在大型沉积盆地应用效果良好.     

基于可控源音频大地电磁二维反演的MPI并行算法研究

可控源音频大地电磁(CSAMT)是以岩石的电性差异为基础和前提的勘探方法。该方法采用了人工场源,弥补了天然场源信号微弱、不易观测等缺点,已被广泛应用到矿产普查、油气勘探、水文环境等方面,并发挥了巨大的作用。基于CSAMT根据各频率依次独立处理数据的特点,采用了MPI并行运算方法,用多个进程同时来计算各频率数据,最后再将数据进行收集,得到最后的计算结果。通过对正演和反演的计算结果图的比较,验证了程序的正确性。对并行算法的效率进行了统计,进程数为2~5时,加速比能达到1.9~4.5,极大的提高了计算效率。     

大地电磁数据的改进随机爬山反演算法研究

对随机爬山算法的新模型产生方式进行改进,并针对大地电磁线性反演依赖初始模型易陷入局部最优解的问题,提出一种基于改进随机爬山的大地电磁反演算法,利用该算法对大地电磁一维层状介质G,K,HK型地电模型数据进行反演实验,在无噪声情况下反演结果和模型基本一致;在加入5%和10%噪声后,反演结果良好.数值实验结果表明,该反演算法不依赖于初始模型,具有较好的全局优化能力和抗噪声能力,能有效反演大地电磁数据.     

可控源音频大地电磁测深法在玉蒙铁路秀山隧道中的应用效果分析

玉溪至蒙自铁路秀山隧道地质条件复杂,全隧采用可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)对隧道地层岩性、地质构造、岩溶特征、地下水特征、含煤地层的分布等地质情况进行勘察,经施工对比分析,发现CSAMT法能较准确的解译隧道区发育的断层带、富水带等异常带,对设计和指导施工取到了很好的作用.     

关于音频大地电磁测深在冻土区“跳点”现象研究

在中低纬度多年冻土区多次实验分析如何改善音频大地电磁测深（AMT）高频段出现的＂跳点＂现象。根据测量结果认为天然电磁场信号、季节气候、采集时间、极距长短对高频段视电阻率数据下跳影响明显。提高野外测量数据质量,AMT高频段视电阻率测点具有真实圆滑连续性,对研究青藏高原冻土分布有重要指导意义。     

PCF8563在大地电磁探深测深仪中的应用

为了解决MT测深仪在GPS配件损坏或GPS信号较差情况下不能工作或采集时间记录出现紊乱的问题,给出了利用GPS(global positioning system)和RTC(real-time clock)解决的方案,并在自主研发的长周期MT测深仪CLP中进行了实施。介绍了系统设计思路与电路的设计原理、主要程序设计算法,给出了野外测量结果,对结果进行了分析,分析结果说明该仪器的基于GPS和RTC的时钟功能可胜任大地电磁测深工作要求。     

GMRES方法在分析三维介质目标电磁散射问题中的应用

把广义最小余数法(GMRES)和矩量法(MOM)结合起来研究三维介质目标的电磁散射问题。对三维介质目标的远区散射场进行了计算,结果与高斯消去法和共轭梯度法(CGM)的计算结果进行了比较,它们吻合的很好,而GMRES方法的计算效率大大提高,说明GMRES方法和MOM的结合是求解三维电磁散射问题的有效途径之一。