论直流激发极化法的视电阻率参数

直流激发极化法，计算视电阻率的一次场采集于供电方波的末端时间，从而包含了被激发形成的二次场。在高极化率地质体上，得到的视电阻率将削弱其低阻特性或放大高阻特性。为此，建议在野外工作中，应对所采集的一次场作适当的处理后，再计算视电阻率，以降低这种影响。     

基于磁偶极子的频率域电磁系统几何误差分析

基于磁偶极子模型的频率域电磁法仪器在进行大地探测的过程中,由于收发线圈的安装误差、晃动以及材料的几何形变等因素影响,收发线圈的位置及姿态角发生变化,从而产生几何误差,而几何误差的定量分析对频率域电磁法仪器在制作、野外实验操作以及校正方面均具有很强的指导意义。本文根据误差来源的不同,将几何误差分为一次场误差和二次场误差两类;通过引入一次场张量矩阵和二次场张量矩阵,基于均匀大地模型正演得到9种线圈架构接收线圈接收到的一次场及二次场,并以微分的方式定量地分析了9种线圈架构收发线圈位置及姿态角变化引起几何误差的变化特征。对9种线圈架构的几何误差分析可知:在几何形变引入的一次场误差中,仅有PERyz、PERzy线圈架构不包含位置变化的一次项误差,仅有VCA、VCP及HCP线圈架构不包含姿态角变化的一次项误差;在几何形变引入的二次场误差中,PERzx、PERxz线圈架构最大,而VCA、VCP及HCP线圈架构受高度及收发距变化的影响很大,需要实时测量并进行校正,VCP线圈架构受收发距变化以及姿态角变化的影响最小。     

应用计算机“推导”位场圆滑滤波及二次导数公式的方法

根据台劳级数展开式,将窗口内网格结点位场数据在计算点展开,且对应点两两相加,由最小二乘法求得窗口内网格结点的圆滑滤波算子和二次导数算子,将此算子与观测的位场数据褶积,就可得到位场圆滑后的数据及水平、垂直二次导数。     

TEM法在寻找煤矿突水巷道中的应用

在地质勘探中,TEM法体积效应影响小,探测深度大,对低阻反映灵敏,因此,其作为一种物探手段,已被广泛应用于地球物理勘探的各个领域。TEM法在煤矿突水巷道勘探中,曲线形态为高电位单峰异常,这个特征用于煤矿充水巷道探测准确度高,效果明显。     

福建东洋地区地球物理场特征

为了研究东洋地区深部地质结构,在福建东洋地区开展了综合地球物理勘查,对福建东洋地区地球物理场进行了分析,结合已有的地质资料,分析研究了区域地球物理场特征及区域深部地质结构特征.研究认为:福建东洋地区位于巨型环形构造外环带西南部,研究区处在东部沿海磁场剧烈变化带和西部内陆磁场相对平缓带的过渡区域,区域航磁ΔT异常以北东向条带状异常带为主,区内分布有2处剩余重力异常高;地球物理综合剖面范围被两条北西向深大断裂分割为3部分,结合区域地质特征,推断区域南部的浅层是一套推覆无根的变质岩系高阻体,深部为一套以中生代沉积岩石为主的低阻体,区域北部浅部主要为中生代沉积岩夹薄层火山岩组成的低阻体,深部为下古生代和元古界基底岩系共同反应的高阻体,区域中部是火山岩主要发育区.      

三维张量CSAMT响应特征研究

张量CSAMT(可控源音频大地电磁法)能完整地描述三维的地电信息,更适应复杂地质条件下的地质勘探。采用将总场分解为一次场和二次场的策略,用差分近似微分形成大型线性方程组,通过解方程组得到张量CSAMT三维正演结果。通过计算低阻和高阻目标体的响应,发现卡尼亚视电阻率和视阻抗相位对低阻体表现为低值异常,对高阻体表现为高值异常,视阻抗相位达到极值时的频率比视电阻率达到极值时的频率要高。张量CSAMT对低阻体比高阻体更灵敏,在同样条件下,高阻体的异常区位置相比于低阻体会上移。某工区的勘察案例表明,根据卡尼亚视电阻率异常能定性地判断地下异常体的存在,为解决地质类问题提供了依据。本研究为张量CSAMT三维反演提供了基础。     

基于二次场二维起伏地形MT有限元数值模拟

通过计算二次场来进行二维大地电磁数值模拟;导出了二维大地电磁二次场的微分方程,利用有限单元法来解微分方程;对矩形网格进行对角线的二次剖分,更容易且真实地模拟起伏地形。对几个典型模型进行了试算,与前人总场法的计算结果做了比较,两者视电阻率曲线一致,证明本文算法是正确的;通过2个简单的算例说明复杂地表下2种极化模式的MT观测资料都有明显的异常,视电阻率在TM模式下比TE模式更易受地形影响,TE模式下视电阻率曲线形态与地形呈"正相关",TM模式下反之。     

光纤传感器在岩土工程中的应用

在了解光纤传感器工作原理的基础上,结合具体工程实例,通过对光纤传感器、弦式仪器和差阻式仪器性能比较分析得出光纤传感器的各项性能指标均优于弦式及差阻式仪器,特别是具有量程大、精度高的优点,与弦式、差阻式仪器相比,其灵敏度要高1～2个量级。光纤传感器还能应用于一些特殊场合,如高温、强电磁干扰等环境,因此值得广泛应用。     

地震前兆台网仪器安装小结与思考

本文简述地震前兆观测场的要求 ,福建数字地震前兆台网在依据观测场的要求是如何合理分布各观测点。并着重阐述了数字地震前兆台网仪器观测技术系统的组成 ,前兆台网仪器安装过程及仪器安装过程需注意的事项。对福建数字地震前兆台网的安装做了小结。对此次仪器安装过程所遇到的问题如何合理摆放仪器、规范综合布线、传感器密封、避雷地线等做了几点建议。笔者结合多年的维修实际操作经验 ,对地震前兆仪器的设计如何提高仪器标准化、集成化、为维修的方便提出几点思考建议。     

GEODYN-Ⅱ软件移植和40阶次月球重力场的解算

将GEODYN-Ⅱ软件从工作站移植到了PC机平台上,其计算效率明显高于工作站平台上5~10倍。利用移植版本的 GEODYN-Ⅱ软件和SELENE卫星轨道数据求解了40阶次月球重力场模型,以及月球自由空气重力异常场和月表重力异常 场。其自由空气重力异常场与SELENE小组在SCIENCE上的结果是一致的。同时与LP165Q对比,在月球背面其解算的40 阶次月球重力场的精度比LP165Q模型要高,但是相对于月球正面仍没有LP165P的精度高,还有待进一步改进。     

磁性源近区瞬变电磁法电阻率偏低的原因

探讨瞬变电磁法观测电阻率偏低或很大偏低于实际电阻率的原因。认为它是由供电期间供电回线与接收回线之间电场耦合产生的附加效应造成的,该效应产生的电势成为观测瞬变电势的强背景值;最后给出了减弱（或消除）这种电场干扰的方法与措施。     

测量磁场水平分量H y的电性源广域电磁测深法

基于层状大地表面水平电偶极源电磁场公式系统,提出了比值法获取H y分量全区视电阻率计算公式。计算了层状地电模型多个收发距的电磁场各场分量E x、H y、H z,并用这三个场分量计算了全区视电阻率,以及E x/H y卡尼亚电阻率,并与模型的MT卡尼亚电阻率频谱曲线进行对比。发现H y全区视电阻率在赤道装置和轴向装置的广大区域对地电模型均有较好的响应,可进行单分量广域电磁测深。轴向装置H y全区视电阻率与赤道装置垂直磁场H z全区视电阻率相似,在低频段与层状模型大地电磁测深卡尼亚电阻率有相似的频率响应特征,在较小收发距条件下对大埋深基底就能有较好的响应。赤道装置和轴向装置测量的水平电场E x分量全区视电阻率在低频区均会进入“饱和”区。对于各电阻率定义方法,合适的收发距是较好地反映出地电特征深度变化的前提,多收发距测量有利于揭示深部电性特征。     

天然电场选频法在工程地质勘察快速评价中的应用

简述了天然电场选频方法的原理、计算公式和仪器使用方法，介绍了实测曲线的圆滑和以曲线背景为标准的归一化数据处理。通过在实际工作中的应用例子，说明了该方法在高阻覆盖区手找岩溶洞穴和矿区中浅部采空区，评价工程地质状态，探查隐伏断裂、富水滑坡边界等方面具有快速、轻便、有效的优点。     

时间谱电阻率法可行性初探

基于层状导电和可极化大地表面，电偶源电场水平分量和磁场垂直分量时间导数瞬变响应的计算结果，分析和概括了水平分量和时间导数阶跃响应随电磁（ＥＭ）和激电（ＩＰ）效应的变化规律。并在此基础上，初步探讨和肯定了建立时间谱电阻率法的可能性。     

外加直流电场下粘土矿物的膨胀特性研究

实验研究了外加直流电场作用下粘土膨胀率的变化。结果表明,在电场作用下,粘土膨胀率降低,电解膨率大小与粘土性质、电场强度、体相溶液矿化度及施加电场时机等有关。在相同电场强度条件下,膨胀性强的蒙脱石的电解膨率最大,而伊利石、高岭石的电解膨率较小。蒙脱石的电解膨率随着电场强度的增加而增加,当电场强度高于临界值(本实验中为2 V/m)时,电解膨率值基本不变。随着NaCl浓度的增加,蒙脱石的电解膨率以指数规律降低。施加电场时机对电场降低粘土膨胀率的效果有较大影响:在注入蒸馏水的同时施加电场可以有效防止粘土膨胀;在注入蒸馏水之后施加电场可以有效降低粘土膨胀率;先施加低强度电场(EFS=2 V/m)然后再注入蒸馏水,可以造成粘土的膨胀,即使提高电场强度,粘土膨胀率仍然很大。     

高精度多频电法数据采集系统

开发了新一代高精度多频电法数据采集系统.该系统在硬件上采用24位A/D转换器、大规模可编程门阵列和低功耗PENTIUM-166 PC-104工控机;在软件上采用面向对象软件设计与分析、WINDOWS编程及多种程序设计语言混合编程技术;在数据处理中采用数字滤波、相关检测等信噪比增强技术,有效地压制了各种干扰;可开展电阻率法、激电法(时间域或频率域)、复电阻率法、CSAMT等多种电法勘探.     

水平电偶源r方向电场值应用的理论研究

根据准静态极限条件下,水平电偶极源在均匀半空间表面产生的r方向电场分量E r表达式,分别在一维和三维条件下,对E r进行数值模拟并迭代计算出相应视电阻率,讨论E r的观测范围和应用优势。在一维条件下,通过对四种典型层状模型(两层D、G,三层H、K)的数值计算,并与相同条件下的E x视电阻率进行对比,结果表明:E r比E x受测量方位的影响更小;在三维条件下,选取均匀半空间存在异常体的模型,采用积分方程法对E r进行数值计算,与相同条件下的E x视电阻率进行对比,结果表明:当均匀半空间存在低阻异常体时,E r对低阻体y方向边界的反应比E x效果较好。     

几种梯度场计算的数值算法及其地学应用

梯度作为标量场在空间上最重要的微观变化特征,能较好地反映其在空间上的变化趋势。本文介绍了中心差分算子、相邻梯度因子和Sobel梯度算子三种梯度数值算法。以点电荷在三维空间中产生的电势场构造了一标量场,通过理论公式求解了其梯度值,并将理论梯度值与三种数值算法的结果进行了对比与统计分析,验证了三种梯度数值算法的有效性和适用性。结果表明,排除场源的影响后,Sobel梯度算子相较其它两种数值算法更逼近于理论梯度值。最后,利用Sobel梯度算子求取了某铜矿区可控源音频大地电磁法(CSAMT)三维视电阻率场的梯度场,用梯度场刻画了视电阻率在空间上的变化趋势,提高了对三维地下空间的电性分布规律和地质情况的认识。     

电阻率图像重建的佐迪(Zohdy)反演及其应用效果

本文讨论了利用佐迪反演方法对地表高密度电阻率法的数据采集结果进行电阻率图像重建。通过对多种复杂地电模型的数值模拟和野外实例的反演分析,表明该方法简单易行,计算成本较低,成像的分辨率高,效果较理想,将其用于地表测量的电阻率层析成像完全可行。作者用Fortran语言编制了实现上述过程的程序,对所有数学模型的正演计算均采用2.5维有限元法。为突出成像效果,本文在结果图示时均采用了伪彩色图像处理技术。