可控源音频大地电磁测深法在煤矿勘查中的应用

以青海高寒草甸冻土地区煤矿勘查为研究对象,利用可控源音频大地电磁测深法对其进行研究。通过原始曲线及反演断面图的综合分析,圈出了异常靶区,为钻探工程布设提供了充分的依据,通过工程施工发现了多层煤系地层的存在,验证情况与反演推断解释相吻合。     

大地电磁测深资料解释的新方法

大地电磁测深（ＭＴ）资料解释中，长期以来使用观测的视和为解释参数。但视电阻率存在一定的局限性。相位微分为ＭＴ的解释增加了一种新的手段。从理论上研究了相位微分的性质，并将其应用于松辽盆地北部ＭＴ资料解释中，得出了Ａ剖面的电性特征，确定了主要电性层的深度和电阻率。     

大地电磁测深法探测地下油气资源的解释模型

基于空间源直接探矿仪探测地下油气资源的基本原理,建立了地层岩性解释模型,剖析了各种岩石的岩性探测曲线特征,探讨了根据地下不同深度岩性综合能量值判别地下岩层性质和位置的方法.研究区3口井的实例验证结果表明,地下油气储层探测符合率总体达到78.5%,证明了该模型的正确性和有效性.最后,就地层倾角对地下油气资源探测误差的影响进行了理论分析,结果表明,地层倾角为30°时,地下油气储层探测误差接近30%～40%,由此说明,探测层段平均地层倾角为26.3°是造成探测误差的主要原因.     

大地电磁测深法探测地下油气资源的解释模型

基于空间源直接探矿仪探测地下油气资源的基本原理,建立了地层岩性解释模型,剖析了各种岩石的岩性探测曲线特征,探讨了根据地下不同深度岩性综合能量值判别地下岩层性质和位置的方法。研究区3口井的实例验证结果表明,地下油气储层探测符合率总体达到78.5%,证明了该模型的正确性和有效性。最后,就地层倾角对地下油气资源探测误差的影响进行了理论分析,结果表明,地层倾角为30°时,地下油气储层探测误差接近30%~40%,由此说明,探测层段平均地层倾角为26.3°是造成探测误差的主要原因。     

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。     

广域电磁测深法研究

根据水平电流场源和垂直磁场源在半均匀空间地面的电磁场解析表达式,定义了广域视电阻率,建立1种新的频率域测深方法即广域电磁测深法。研究结果表明:采用广域电磁测深法可以在过渡带进行测量,即以较小的收发距探测到较大的深度;广域电磁法包括E-Ex广域电磁测深和E-Ez广域电磁测深等方式,每种方式各有其特点,而且都只测量1种物理量;广域电磁法与2n序列伪随机电法相结合还可以发展成2n序列伪随机信号-广域电磁法,不但探测深度大,而且效率高,广域电磁法可用于寻找火山岩油气藏、深部金属矿和工程电法勘探。     

大地电磁测深和重力数据贝叶斯联合反演

贝叶斯反演是地球物理联合反演领域的研究热点。目前,虽已有其他方法之间的贝叶斯联合反演文献发表,但鲜有文献涉及大地电磁测深(MT)和重力数据贝叶斯联合反演。现基于非常快速的模拟退火(VFSA)算法实现了MT和重力数据贝叶斯同步联合反演。将MT和重力联合反演的解表达为电阻率和密度的后验概率密度分布,并提取了电阻率和密度的最大后验概率解、均值解和最终迭代解。模型试验表明,参考多种解的表达有助于获得更加接近实际的解,认识解的多解性和不确定性。     

海洋环境中大地电磁测深阻抗的ROBUST估计

传统上,地球的电磁响应函数均采用最小二乘方法估计,它假定信号的噪声是高斯正态分布,如果实际数据偏离这种分布,对系统参数的估计将产生较大偏差,在海洋环境中,研究表明,海水产生的电磁场噪音偏离正态分布,并且海水产生电磁噪音的频率范围正好与天然电磁场的“噪声词”相符,这进一步降低了该频段的信噪比,Ｒｏｂｕｓｔ的程序实现及其在海洋环境中大地电磁测深阻抗分析的应用。     

大地电磁测深正演和反演研究综述

从正演和反演理论出发, 分别对大地电磁正演和反演方法进行研究。首先论述大地电磁测深正演和反演方法发展现状, 并按照一定的标准对其归类。然后简要阐述不同电磁正演和反演方法的原理, 对比分析不同正演和反演方法的优势、局限性、适用范围以及改进方法。最后通过对正演和反演发展趋势的分析表明, 三维正演研究及全局寻优的非线性反演结合多参数联合反演方法将成为未来的主要发展方向。     

大地电磁测深资料的超球逼近反演

超球副近方法是一种全局搜索的二次优化方法,将该优化方法应用到大地电磁测深的反演中取得较好的效果。在介绍了超球逼近方法的基本原理后,应用数值结果对该方法的可行性进行检验。     

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.     

基于指数型聚焦稳定器的大地电磁测深反演

相对于传统的光滑反演,聚焦反演可以突出地质体的尖锐边界。此外,指数型聚焦稳定器受聚焦因子(在聚焦类稳定器中普遍存在)影响较小,但这种新型的稳定器只在重磁反演中得以实现。基于此,尝试将这种新型的聚焦器引入到大地电磁测深(MT)反演中。模型试验表明基于指数型聚焦稳定器的反演结果可以有效地突出电阻率异常体的边界,指数型聚焦稳定器适用于MT反演且具有推广至其他地球物理方法聚焦反演的潜质。     

水域大地电磁测深中水体对电磁场的影响

通过研究层状介质条件下水面与水底电磁场的关系,计算了电磁场的衰减关系式,获得水体对电磁场信号产生的衰减规律和在电磁信号分离采集的水域大地电磁测深勘探中对实测数据的改正方法。研究结果表明:频率越高、水体的电阻率越低,电磁场信号衰减越严重,但水体对电场信号和磁场信号的衰减特征不同,在同等条件下,磁场信号的衰减幅度远大于电场的衰减幅度,且受影响的频率范围也较宽,电场信号的衰减主要取决于水体本身的电阻率和深度,而磁场信号的衰减不仅与水体本身的电阻率、深度有关,还与水体下方介质特征有关,水下介质的电阻率越高,磁场的衰减越严重;在电磁信号分离采集的水域电磁测深勘探中,水域影响可忽略的条件是:使用MT法时水体深度应小于3 m,使用CSAMT法时水体深度应小于2 m。     

龙门山逆冲构造带大地电磁测深初步成果

通过对穿过龙门山逆冲构造带中段松潘一中江大地电磁观测资料的处理和反演解释,揭示了松潘-甘孜褶皱带、龙门山及川西前陆盆地30 km深度的地壳电性结构,发现龙门山-松潘地壳15～20 km深部存在西倾连续的壳内商导层,大地电磁测深结果明显显示龙门山深部逆冲推覆构造特征.龙门山深部电性结构初步研究,对于分析其与相邻构造单元的关系,研究青藏高原东缘陆内造山带深部地球动力学过程都具有重要理论意义.     

大地电磁测深和重力数据同步正则化联合反演

在以往正则化联合反演中,不同的地球物理方法均采用相同的正则化因子。当不同的地球物理方法的数据拟合泛函和模型稳定泛函的数量级不一致时,单正则化因子条件下的正则化联合反演不能充分发挥不同地球物理方法各自模型约束泛函的作用。针对这点不足,以大地电磁测深(MT)和重力联合反演为例,提出了双正则化因子的确定方法,新方法根据MT和重力方法各自的数据拟合效率实现了正则化因子的自适应调整。设计了非完全共界面的断块模型。模型试验表明:与传统的MT和重力正则化联合反演相比,双正则化因子条件下的MT和重力联合反演可以更好地发挥各自的模型约束泛函的模型约束作用,联合反演的解更符合真实模型。     

瞬变电磁与电阻率测深法在断裂勘查中的应用

主要阐述瞬变电磁法与电阻率测深法在断裂构造上所表现的异常特征,对两种方法的综合应用进行研究。     

EH4高频大地电磁测深的数据插值处理方法

分析了EH4高频大地电磁测深的方法原理,提出了应用连分式有理插值的EH4数据处理方法。由于天然的大地电磁场在一些频段信号很弱,导致EH4的观测结果在某些深度没有电阻率数据,影响对大地电阻率分布形态的分辨。连分式有理插值利用有限的数据表列建立有理逼近函数,使插值数据更接近实际情况。数据处理结果表明,用连分式有理插值可以改善EH4数据的图示效果。     

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。     

大地电磁测深法探测山区深埋隧道隐伏构造——以安石隧道探测为例

隧道掌子面前方与上方存在的隐伏构造在隧道施工过程中具有极强的致灾性.针对云南凤庆安石隧道具有长、大、深埋,且其地表起伏大的特点,采用大地电磁测深法对隧道上方隐伏构造进行探测.首先对观测数据进行静态效应校正等预处理;随后进行带地形的基于光滑约束最小二乘反演,得到了隧道轴线及平行轴线的视电阻率剖面图;最后利用反演结果并结合研究区的区域地质构造、岩性特征以及水文地质条件等,揭示出与隧道斜交的两条隐伏构造的空间展布,该成果与后期钻探结果吻合,表明大地电磁测深法可以有效地探测出山区深埋隧道前方与上方隐伏构造的位置与姿态,为隧道安全施工与地质灾害防治提供了重要的参考依据.