大地电磁场源效应特征分析及其校正研究

大地电磁法一直以来基本都遵循场源为平面电磁波的假设,这种假设普遍适用于中高频的大地电磁研究,但在具有显著非平面波场特性的区域或开展长周期大地电磁研究时,则对场源平面波的理论基础带来了挑战,若不满足理论假设,将会导致深部探测的可靠性降低,勘探目标定位风险增高.本文通过选择线状、片状及非规则场源模型来模拟极光电集流、赤道环电流和横向波动的波数场源,开展了大地电磁场源效应的模拟研究,对比分析了非平面波模式和平面波模式的响应差别.模拟表明大地电磁场源效应强度与模型平均电阻率正相关,与频率和测点与源水平距离负相关,且与场源的高度、宽度和横向波长等参数均有关系,非平面波模式和平面波模式正演响应在一些情况下具有超过10％的差异.基于场源效应特征,归纳并提出了五种场源效应校正方法,一是计算极限模型来截断场源效应影响频段的频域截断法,二是对多个同步观测的邻近测点进行平均的测点平均法,三是延长测点观测时间的时间域延长法,四是剔除较强垂直磁场分量所对应场源效应较强段数据的时间域剔除法,五是直接考虑场源的反演,五种方法均能一定程度上降低大地电磁场源效应的影响.对于受场源效应影响的大地电磁数据,若直接采用平面波方式进行反演则可能在深部产生较大畸变,若在获知场源相关参数的基础上,可开展考虑场源的大地电磁反演来消除场源效应影响.     

综合物探在会东航磁异常查证中的应用

根据会东航磁异常的基本特征,判断其异常为深部多个磁性体的综合反映.采用地面高精度磁测和音频大地电磁测深法,并结合区域重力勘探资料对异常区开展了综合物探调查.通过对区域重力、高精度磁法资料和音频大地电磁测深数据开展综合解释,初步确定了异常体在深部的空间展布特征,为在该区实施进一步的勘查工作提供了重要找矿线索.     

线源二维时间域瞬变电磁二次场数值模拟(英文)

本文在Oristaglio等(1984)和Adhidjaja等(1985)工作基础上,给出线源二维时间域瞬变电磁二次场的DuFort-Frankel有限差分数值解,有效避免了在总场求解法中场源附近的奇异问题,并对地-空边界电导率的处理、归一化感应电动势偏导数的计算、推进时间步的确定,提出了改进方法;吸取前人成就中二次场地-空边界向上延拓和零值边界处理技术,从而简化了计算方法;通过对均匀大地、水平层状大地模型的计算,二次场求解法与解析法的最大相对误差小于0.01%,计算速度比总场求解法提高了约3倍;模拟计算不同时刻瞬变电磁场在地下的分布形态,描绘出感应涡流向下向外的传播特征,以及与地下异常体相互作用的物理过程。     

扇形边界条件下的龙门山壳幔电性结构特征

沿甘肃碌曲-四川龙门山-重庆合川布设了长周期大地电磁剖面,对龙门山及邻区进行了壳幔电性结构探测,采用更直观合理的扇形边界条件下的反演算法对长周期大地电磁资料进行二维反演.该剖面电性结果揭示了自北西向南东岩石圈深部的若尔盖壳幔高阻块体、松潘壳幔低阻带、龙门山壳幔高阻块体和川中壳幔高阻块体电性结构特征;龙门山逆冲推覆构造带下方的龙门山壳幔高阻体显示为向北西延伸的楔形构造,推断龙门山及松潘-甘孜地块由于受青藏高原东缘和上扬子地块双向挤压,松潘-甘孜地块地壳物质向龙门山逆冲推覆,中下地壳至上地幔向下向南东俯冲,呈现上扬子地块西缘壳幔高阻楔形体插入青藏高原东缘的态势;初步认为上扬子地块西缘深部以松潘壳幔韧性剪切带作为中新生代以来的边界.     

基于球体层状介质模型的大地电磁正演

目前大地电磁测深法的一维正演理论,是基于平面波垂直入射水平层状介质的假设模型。但由于地球是一个球体,因此有必要研究基于球状介质模型的大地电磁正演理论。这里详细推导了基于球体层状介质模型的大地电磁正演公式,计算了若干理论模型。通过同基于水平层状介质模型的大地电磁正演结果对比,验证了正演公式的正确性。同时,指出当探测周期增加到上万秒时,阻抗相位会增大;而当探测周期增加到数十万秒时,视电阻率会减小。     

基于矩阵束法的时域航空电磁响应数据的重构

为快速处理时域航空电磁响应数据,可将数据从时域变换到τ域,并提取数据的极点和留数信息,它们是与目标地质体的几何属性和物性相关的参数。基于矩阵束法,将感应电动势理论响应数据表示成矩阵形式,并分解构造矩阵束,通过奇异值分解和最小二乘法来进行参数估计。进行了正演模拟,重构理论响应数据和去噪能力研究。结果表明,有限个极点及其留数能够较好体现瞬态响应的主要特征,并对随机干扰有一定的抑制作用,这为快速处理解释时域航空数据提供了一种实用方法。     

大川中地区须家河组二、四段地震相与沉积相研究

四川盆地上三叠统须家河组油气勘探开始于20世纪40年代,其中须二段、须四段是主要探目的层段,也是盆地周边地区寻找新气源最有利层位之一.依据地震地层学方法和理论,结合钻井与测井资料,将大川中地区须家河组划分成7个地震层序边界,分别为SB1-SB7,与之对应6个最大湖泛面,分别为MFS1-MFS6,并对层序界面的地震反射特征进行了总结.利用地震反射内部结构、外部形态和反射波终止类型,在大川中地区须家河组须二段与四段内共识别出平行—亚平行、前积、丘状、透镜状及发散状地震反射特征等5种地震相,并对18条二维地震测线进行了剖面地震相的综合解释,编制了须二段与四段的地震相平面分布图.通过地震相与沉积相的转换,分别划分出冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲以及湖泊等沉积体系,编制了大川中地区须家河组二段与四段沉积相平面图,对大川中地区须家河组构造格局的演化规律进行了分析.     

CSAMT法在昆玉线宝峰深埋隧道勘察中的应用

宝峰深埋隧道洞深附近地质情况复杂,需对岩体完整性进行评价。依据可控源音频大地电磁法(CSAMT)的带地形二维非线性共轭梯度(NLCG)反演结果,把电阻率异常分为Ⅴ类、Ⅳ类、Ⅲ类及Ⅱ类,分别对应极破碎岩体(Ⅴ级围岩)、破碎岩体(Ⅳ级围岩)、较破碎岩体(Ⅲ级围岩)和完整岩体(Ⅱ级围岩)。结合围岩分级结果,查明了宝峰深埋隧道洞深附近岩性、断层破碎带及岩溶位置,对岩体完整性进行了评估。经钻孔及地质资料验证,CSAMT勘探达到了预期效果。      

大川中地区须家河组层序-岩相古地理研究

四川盆地上三叠统须家河组油气勘探开始于20世纪40年代,其中须二段、须四段、须六段是主要勘探目的层段,也是盆地周边地区寻找新气源最有利层位之一。根据钻井岩心观察、野外剖面实测和室内镜下岩石薄片鉴定分析,并结合岩石学、测井及地震等沉积相标志研究,确定大川中地区须家河组主要发育扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊等沉积相带,进一步划分出若干亚相和微相。利用高分辨率层序地层学理论和技术,在须家河组识别出2个超长期和5个长期基准面旋回层序。以沉积学理论为指导,选择各长期旋回层序为等时地层单元编制四川盆地层序—岩相古地理图。编图结果表明,须家河组5个长期岩相古地理沉降中心、迁移方向和沉积相带的展布严格受龙门山和米仓山—大巴山两造山带非同步的构造格局控制。     

Steerable Pyramid分解在储层断裂检测中的应用

在隐蔽油气藏勘探中,正确刻画储层断裂对于油气勘探和开发都有着至关重要的作用.储层断裂在地震数据中表现为边缘特征.但现今多尺度边缘检测的基本理论和方法都有其本身的局限性.本文详细阐述了Steerable Pyramid分解用于储层断裂检测的基本原理和方法.输入的三维地震切片经过Steerable Pyramid分解后,不仅可以分析不同尺度不同方向上断裂的特征及走向,还可以通过重构得到经S函数控制的断裂信息,该断裂信息不仅仅是断裂的边缘检测,而是增强的断裂本身.将该算法应用于实际地震切片的断裂检测,得到了清晰的断裂信息,完整细致地展现了这些地质类型的特征,为构造解释、地震相表征及储层预测提供了有用信息.