一、RRI方法在MT资料处理解释中的应用(论文文献综述)
赵虎[1](2020)在《复杂地质条件下深埋公路隧道全深度电磁勘探关键技术研究及应用》文中认为西部复杂山区隧道建设是“一带一路”、交通强国战略深入实施的重要保障,高效准确的勘察工作是深埋隧道科学设计、安全施工的决定性因素。在西部山区高寒艰险环境下进行地质勘察需面临地形地质复杂、气候恶劣、生态环境脆弱等巨大挑战。由于地形复杂,植被茂密,地质调绘工作难度极大,为了查明隧道地质情况,就要通过大量深孔作业,但施工周期长,费用高昂。因而建立高效环保安全的新型勘察模式、创新高精度信息处理方法等核心技术,是急需解决的关键技术难题。目前电磁法已大量用于铁路隧道、水电隧道等系统,并成为一种重要勘察手段,但公路深埋隧道有其特点,相比铁路及水电隧道来说其宽度更宽(多为双线),需要面临的地质问题更多,且由于国内外深埋长大隧道的电磁法勘探研究成果主要使用音频大地电磁法(天然源及可控源),存在浅埋段50m左右的勘探盲区,对于可以实现深埋隧道的电磁法2000米以内全深度勘察能借鉴的成果有限。本文在四川省交通科技计划及雀儿山隧道、二郎山隧道等国家重大工程项目的支持下,以电磁法基础理论为基础,对电磁法原理、数值模拟、关键处理技术、工程应用等方面进行了详细研究,建立了公路深埋隧道新型勘察模式,并将该模式应用在具体工程上,达到了良好的应用效果,推动了物探技术在公路建设中的应用。通过理论模型分析、试验研究、工程验证等手段进行技术攻关,主要取得了以下创新成果:(1)首次在公路隧道勘察中引入了等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM),攻克了电磁法浅层探测盲区,实现了深埋隧道2000米以内全深度电磁勘探。(2)提出了一种视电阻率比值法公式,有效压制了低阻屏蔽效应,实现了电磁法在低阻覆盖情况下的微弱异常提取,有效提升了分辨率。构建了一种新型二维反演初始模型方法—“数模分离校正法”,有效解决了初始模型构建传统方法在解决复杂地区地质问题上的局限性。(3)创建了以电磁法为主导的复杂地形地质条件下公路隧道综合勘察新模式,有效解决了深埋隧道中岩性划分、岩体完整性评价、构造判识以及不良地质研判等关键技术难题。成果为复杂山区公路隧道电磁勘探提供了科学的行业依据和标准,为后续开展的川藏高速、川藏铁路地质勘察,提供了一整套可供借鉴的范例。研究成果已成功应用于被誉为“川藏第一隧”的新二郎山隧道(长度13.4km、最大埋深约1600m)、全球座海拔超过4300米超长隧道-雀儿山隧道(最高海拔5050m、埋深大于700m)、康巴第一关折多山隧道(长度8.4km、最大埋深近800m)等数十项超级工程,也成功推广于广东惠清高速、云南沾会高速等省外公路隧道勘察以及川藏铁路、郑万高铁等铁路隧道勘察中,节省了勘察工期,经济和社会效益显着。
杨立云[2](2020)在《大地电磁软件系统关键技术研究与开发》文中提出大地电磁测深法(Manetotelluric,MT)是一种重要的地球物理勘测方法,它以天然电磁场为场源,通过改变电磁场频率进行测深来获取地下电构造信息,目前已广泛应用在能源勘探,工程勘察等领域。随着电磁方法和计算机技术的发展,从业人员对电磁解释软件提出了新的需求。本文对目前国内外应用中的商业电磁软件做了系统的调研,并梳理了这些软件的优缺点,结合最新的电磁勘测技术,开发出了一套全新的综合大地电磁解释软件,该软件较现有软件有如下创新:正演建模与解释功能是电磁软件的关键部分,建模功能服务于正演,为正演提供良好的模型,使得正演可以模拟复杂的地质结构。同时正演模型也可作为二维反演的初始模型,对反演结果有着极其重要的指导作用,从而解决反演多解性的问题。但现有软件的建模系统大多功能单一、界面简陋、建模精度不高,在网格剖分方面通常使用规则的矩形网格剖分法,此种方法对复杂地质模型特别是起伏地表模型的逼近效果不佳,导致正演结果精度不高。对此,本文创新地提出使用更灵活的基于三角形的不规则网格剖分法。研究并应用Delaunay三角法实现了网格剖分,并提出了粒子群优化算法对剖分结果做了质量优化,结合有限元方法最终实现了建模效率、模拟精度更高的正演。电磁法的反演解释具有很强的多解性,使用建模功能建立初始模型只是解决该问题的一种方法,本文又创新地实现了一种交互迭代式反演系统。该系统首先对原始数据执行一维反演,反演结果可以实现人工交互编辑,编辑后的结果保存为初始模型。接下来在执行二维反演时,可选择导入初始模型或正演模型作为约束,得到二维反演的最终结果作为参考,指导用户再调整原始模型,调整后的模型执行正演计算,将计算结果转为测线,测线数据再次反演解释。如此迭代操作,最终使得反演结果越来越逼近真实解。该方法的实现将传统单一的均匀半空间式反演发展为可人工操作干预的交互迭代式反演,大大提高了反演的正确性。除了在最关键的正反演模块上提出了创新外,本文还对现有软件的交互界面做了优化,包括将GIS融入电磁软件,实现测线在地图中的显示等。综合来讲,本文开发的电磁软件较现有大多数电磁软件而言,增加了解释功能,改善了正反演方法,优化了程序界面,提高了大地电磁工作效率,具有极高的推广应用价值。
赵凌强[3](2020)在《祁连山东段及其邻区三维深部电性结构特征及其地壳变形研究》文中指出青藏高原自55Ma以来强烈抬升是由于印度与欧亚板块的碰撞汇聚作用所致,这种汇聚作用影响范围超出了青藏高原,在其周缘地区引起了广泛的新构造变形。祁连山作为青藏高原东北缘地区一个局部高原,正处于青藏高原东北缘向北扩展变形与欧亚大陆之间的汇聚区,也是青藏高原东北缘地区剧烈的侧向逃逸、强烈的南北向地壳缩短以及快速垂直向隆升的三种构造变形运动最为集中的地区。由于这种特殊的地理位置和构造转换作用,祁连山成为研究青藏高原隆升和扩展的重要区域。本论文选取祁连山东段及其邻近地区为研究区,目标区包括腾格里沙漠腹地下方隐伏断裂,完成了南起西秦岭北至阿拉善地块沿2条NE向长剖面的大地电磁测量工作。基于2条剖面所测数据进行精细化数据处理和二维、三维反演计算,获得该地区二维、三维深部电性结构图像;结合青藏高原东北缘现今三维地壳运动特征等,分析了祁连山东段地壳变形特征深层次原因以及多次地震的孕震环境等科学问题;结合已获得的祁连山中、西、东段新生代构造变形的年代框架、变形模式和演化过程等资料,讨论了祁连山东段与南北两侧地块的接触关系和青藏高原隆升和向北扩展的机制,分析了青藏高原向北东方向扩展的影响范围和高原前缘位置以及变形方式等科学问题。获得如下认识:(1)大地电磁数据精细化处理和反演计算:本文获得了2条横穿祁连山东段长剖面几百赫兹到上万秒的高质量大地电磁数据。利用相位张量分解技术、磁倾子图示技术等获得二维偏离度角、主轴电性走向角、磁倾子等参数,并对其进行定性分析。使用NLCG方法进行多变量二维反演计算,使用Mod EM软件进行多参数和多初始模型以及带地形的三维反演计算。根据定性分析结果以及地质构造等资料,对比二维、三维反演结果差异,选择最合理的二维、三维电性结构模型。(2)祁连山东段及其邻区三维深部电性结构特征:祁连山东段及其邻区地壳上地幔电性结构分布特征沿两条剖面横向变化较大,而同一地块的电性结构类似性较强。电性结构变化最大的地方对应着主要活动断裂带(例如西秦岭北缘断裂,祁连-西海原断裂,北祁连断裂和龙首山北缘断裂等)。祁连-西海原断裂是研究区规模最大,最重要的主边界断裂。断裂北部为大规模完整的南深北浅形似“鼻烟壶”状或似“橄榄球”高阻构造,推测为古浪推覆体。断裂南部陇西地块和南祁连地块上地壳为高阻结构,中下地壳以低阻特征为主。祁连山北缘断裂可能存在着向东继续延伸的区域,西秦岭北缘断裂,拉脊山断裂也是该地区规模较大的断裂带。民勤南部存在着隐伏在腾格里沙漠下方的红崖山-四道山断裂,该断裂可能和龙首山北缘断裂一起是青藏高原与阿拉善地块的分界区,表明青藏高原高原边缘在已越过河西走廊到达阿拉善地块南部边缘。(3)祁连山东段及其邻近区域3个中强地震的地震构造:祁连地块东段附近所处的青藏高原地块与阿拉善地块相互挤压碰撞环境以及古浪推覆体整体性运动可能是该地区多次中强地震发生宏观动力学背景。在青藏高原块体北东向的推挤过程中,古浪推覆体整体向北活动,在中下地壳滑脱带先发生了1927年M8.0级古浪地震,随后在北侧前端发生1954年M7.0级民勤地震和南侧后端发生2016年门源M6.4级地震。(4)祁连-西海原断裂带及两侧地块深部电性结构特征与地壳变形:祁连-西海原断裂以南地区地壳电性结构呈现为高、低阻相互堆积混杂的样式,中下地壳的低阻层在赋存深度具有波浪起伏特点,彰显出被推挤变形的弯曲趋势,佐证了该地区的隆升趋势主要以地壳缩短的形式实现。断裂以北的古浪推覆体地区呈现为完整的不易变形的高阻结构,在地貌上形成坡度较缓的山前盆地。表明不同地块电性结构对该地区现今的三维地壳变形和地貌形成起重要的控制作用。(5)青藏高原北东向拓展的启示:祁连山东段主要由红崖山-四道山断裂、祁连山北缘断裂、皇城-双塔断裂、祁连-西海原断裂等多条断裂形成一个由南向北扩展的发育的“花状”构造,表现出明显的水平向北扩展以及垂直挤出特征。该地区多条断裂以高角度逆冲推覆和走滑方式进行的全地壳缩短和走滑剪切,以及阿拉善地块可能在深部的进行的低角度俯冲的变形方式共同作用主导了青藏高原东北缘地区的北东向拓展作用。
范俊波[4](2019)在《物探方法在甲基卡稀有金属矿田勘查中的综合应用研究》文中研究表明随着国内外对战略资源矿产资源(稀有金属)的关注度的不断提升,近几年对于稀有金属矿产勘查力度随之增加,稀有金属矿产勘查工作正往地下隐伏矿、深层矿、小规模矿的方向发展。以成矿理论为背景所建立的地球物理综合勘探模式,是一种多方法、多参数、多尺度模式下的固体矿产综合勘查模式,能有效克服地质认识上的不统一性和物探多解性等科学性问题。川西“甲基卡式”稀有金属伟晶岩矿田是我国乃至世界上规模最大的固体锂矿床之一,矿藏开发潜力巨大,但在新形势背景条件下,找矿重心已由浅地表转向地球深部。地球物理勘探方法以地下介质的物性差异(密度、磁性、电性)特性为基础,作为一种能间接反映地下地层介质结构的快速、经济、有效的勘探方法,是当前解决深度找矿、盲矿预测、成矿模式的一种有效技术手段。因此,本文立足于甲基卡稀有金属典型矿田,从区域地质背景、成矿规律、找矿标志、物性特征为理论基础,通过综合物探方法(重力、磁法、电磁法)实践研究,总结出一种适用于甲基卡及外围具相似成矿条件的地球物理综合勘探模式,为甲基卡找矿评价提供科学的勘探方法和勘探模式。通过本文研究,理论上完善了该地区的综合物探找矿方法技术体系,实践上为本矿田及外围矿区找矿提供了方向指导,为稀有金属矿产快速突破提供相应的技术支撑及勘探示范,以满足国家的战略要求及市场需求。本文主要以重力、磁法、电磁法在甲基卡稀有金属矿田勘探中的综合应用为主线,主要从以下四个方面开展综合研究工作,以期获得比较全面、系统、科学的认识。本文研究对于物探方法的深部探测能力研究和甲基卡矿田深部找矿实践应用具有一定现实意义:1、以区域地质构造背景、区域重、磁特征为研究基础。总结出研究区物性规律特征:岩浆岩(花岗岩、伟晶岩)具有低重力、低磁性、高电阻率特征;围岩(片岩)具有高重力、高磁性、低电阻率特征。2、从研究区地球物理模型和特征入手,以有限单元法正演数值模拟为手段,以物性特征为基础,对音频大地电磁(AMT)测深进行正反演研究。研究表明:当地表存在花岗岩或者伟晶岩高阻异常体的情况下,TM模式在纵向上产生的畸变较大,在横向上有很好的分辨能力,而TE模式在横向上产生的畸变较大,对纵向异常有很好的分辨能力,但纵向分辨率会随着勘查深度的增加而降低。3、通过对重磁平面数据转换处理、音频大地电磁剖面测量成果和地表地质调查验证,对主要的岩体分布位置及规模进行了圈定。基本了解该研究区域中深部地质构造特征,圈定出花岗岩空间分布范围,并得出伟晶岩脉体与花岗岩体在深部是连接的,勾绘出研究区内的主要地质构造格架,对潜在成矿区域进行了划分。4、通过对研究区域开展重、磁、电综合研究应用,优化方法技术组合,大致查明该区域深部地质构造特征、地层分布及伟晶岩脉空间分布特征。建立了一套在该区域行之有效的地质—地球物理方法矿产勘查模式,为甲基卡稀有金属矿田构建深部构造格架和找矿预测提供地球物理资料支撑。
丁文伟[5](2019)在《直流电阻率法与音频大地电磁法二维联合反演研究》文中进行了进一步梳理由于单一地球物理勘探方法存在多解性和探测深度范围等局限,为解决复杂地质问题,通常选择综合地球物理方法进行探测,在对每种方法数据作单独反演的基础上进行综合解释。直流电阻率测深法(DCR)是一种适用于浅部探测的几何测深方法,分辨率较高。音频大地电磁法(AMT)为频率测深,适用于中深部勘探,其分辨率相对较低,且容易受到浅地表的局部异常影响。为此,本文开展直流电阻率法与音频大地电磁法二维联合反演研究,针对两种方法的数据进行同步处理和反演,并对算法的可行性和实用性进行探讨,为DCR与AMT综合勘探提供理论基础及借鉴。论文采用有限差分法实现DCR和AMT正演模拟,对不同的数据采取同一网格剖分和离散方式,利用LU算法求解线性方程组,采用融合的方式求解灵敏度矩阵。在此基础之上,开展了基于数据空间的OCCAM二维联合反演研究,通过对简单高低阻模型响应数据进行联合反演,验证了算法的可行性,进而构建了三个复杂程度不同的地电模型,通过分析讨论不同理论数据的联合反演结果验证了算法的适用性。此外,论文还讨论了噪声水平、初始模型和频率选取、测点间距和装置类型等因素对联合反演的影响。论文研究结果表明,DCR和AMT联合反演能够兼顾浅部和深部的地质信息,一定程度上弥补了这两种方法单独反演的缺陷,有助于提升中深部电法勘探中浅层地质体的分辨能力。在进行DCR和AMT联合反演时,应综合围岩和目标体的电阻率变化选取合适的初始模型,DCR装置类型对联合反演的影响较小,但测点的密集程度直接制约反演结果的横向分辨率,而AMT频率的稀疏则制约反演结果的垂向分辨率。
邓琰[6](2019)在《玉树地震区三维电性结构及孕震环境研究》文中进行了进一步梳理大地电磁(MT)作为一种重要的地球物理方法,广泛应用于地球深部探测、资源勘探、工程环境勘探和灾害预测等方面。由于反演理论和计算机能力所限,早期MT勘探或科研数据均使用一维或二维反演技术来试图恢复地下真实电阻率分布,但大量的模型算例和解释资料验证成果表明,这种降维近似解释方案在复杂地形、地质条件下很难得到准确的结果,无法准确反应复杂的地下结构真实性。由于地球的起伏地形、复杂的构造变形作用、深部物质的侵入和火山活动等原因,真实的勘探场景大部分都应该是一个三维地电介质模型,因此,与之相符合的,三维电磁观测与正反演研究一直是电磁界的重要研究热点。如此同时,三维反演在构造复杂区的应用也就成为电性结构研究应用的发展方向。2010年4月14日在我国青海玉树藏族自治州发生了Ms7.1级地震,震中位于33.2°N,96.6°E,震源深度约为14km,地震造成了极大的人员伤亡和财产损失。玉树地震发生在巴颜喀拉地块和羌塘地块的分界断裂,走向呈北西西-北西的甘孜-玉树断裂带上,以左旋走滑为主,总长约为500km,该断裂带上地震频发,地震活动性较强。对于玉树地震区的电性结构研究较少,而其独特的地表分段破裂特征(主震震中上方存在破裂空区)、余震的时空分布(分为前、后两个不同的阶段,两个阶段的震源机制解和发震断层不一样)以及甘孜-玉树断裂南北相邻地块差异运动的深部动力学背景仍不清楚,等等,通过玉树震区三维MT电性结构的研究可为这些问题提供一定的解释依据,为青藏高原边界及内部缝合带上地震孕育环境和地震成因机制提供可能的电性结构特征。本论文的研究内容和成果概述如下:1.二维反演与测区数据再分析在测区已有部分测线二维反演研究成果的基础上,对所有数据进行了相位张量分解及磁感应矢量方面的分析,表明玉树研究区的MT测点数据在高频表现为二维甚至一维的结构特性,但从中频开始,二维偏离度在增大,尤其是震中附近的测点;实磁感应矢量所指的方向也较杂乱,表明该频率对应深度以下研究区的三维性强;同时,三维反演可充分合理的使用所有数据,加强了数据的约束能力,因此,分析认为研究区宜使用三维反演来做解释。2.三维反演算法的选择与验证鉴于测区地形复杂,高差大,测点分布极不均匀,在对数据进行三维反演之前,分两步对比了NLCG反演程序Mod EM和三维AR-QN反演程序Geolex进行模型合成数据的恢复能力对比。首先,对均匀规则稀疏测点的简单模型响应合成数据,通过增加不同强度的噪音,对比试验表明,Geolex程序相对于Mod EM程序初始模型和噪声水平依赖性均较弱,反演中没有出现因测点稀疏造成的大量冗余构造,反演更加稳定;其次,对测点更加稀疏的“井”字型测线的复杂模型测试了Geolex程序拟合不同大地电磁响应参数组合下反演结果的异同,实验表明Geolex程序更适合研究区这种测点稀疏、构造复杂而无法正确合理选择初始模型的大地电磁数据集的三维反演。并且,通过细致分析验证的结果和我们实测数据中的不同响应函数,选择使用副对角阻抗(Z2)反演得到光滑的低RMS水平的模型作为最终副对角+倾子(Z2T2)反演的初始模型,得到最终可靠的分辨率较高的电阻率解释模型。3.实测数据的带地形三维反演和电性异常体的验证首先对实测数据进行带地形的Z2反演,以此结果作为初始模型,反演时加入倾子数据做带地形的Z2T2反演,这样的反演结果在保证有更多约束的前提下,提高了模型的分辨率。对比二、三维结果中高、低阻的空间对应关系,研究区划分了四个与孕震和破裂相关的电性异常区(R1/R2/RS/C1),通过半定量的正演验证表明,高阻异常体R1和R2真实存在,而在现有测线不能覆盖的情况下,不能排除Rs存在的可能性;对高导异常(C1)的验证确认了北羌塘地块壳内高导层的存在,且其底界不高于海拔-30km。4.研究区壳内高导层成因分析基于三维反演得到的电性结构模型,参考岩石电导率实验结果,分析了不同类型的两相模型电导率在不同比例的含水(流体)或熔融条件下,用不同类型的两相模型来解释体电导率所得到的结果会有不同。参考研究区地下等温线分布结果,同时利用不同岩石在实验室得到的电导与岩石组分电导率的经验公式,计算了玉树反演得到的电阻率模型可能的含水或熔融情况,结果表明玉树地区上地壳的电导异常可能为含水所致,而中下地壳则可能会发生部分熔融。5.余震的时空分布和同震地表破裂特征玉树地震的余震以2010年5月29日第二大Ms5.9级地震为界分两个阶段,第一阶段余震主要沿甘孜-玉树断裂分布,第二阶段余震则往南偏离甘孜-玉树断裂,与第一阶段余震呈现共轭的关系,两个阶段地震的震源机制解也不相同。对比电性结构特征,推测存在一条与甘孜-玉树断裂相交的隐伏断裂,其走向可能延伸至与杂孕-楚玛尔河断裂垂直的一条未知断裂相交。主震中附近未见明显破裂,出现破裂空区,从沿甘孜-玉树断裂带的纵向电阻率模型上看,主要原因在于主震附近的地表存在近5km的相对低阻软弱层,同时震源深度较大,该软弱层在一定程度上减缓了地震破裂从震中往地表扩展,而由于破裂的方向性效应,破裂在震中东南穿透地表后,沿地表继续往东南方向扩展,直至应力减小到不足以产生破裂或遇到强度较大的高阻体而终止。6.孕震环境解释在电性结构上,以甘孜-玉树断裂带为界,其南侧北羌塘地块在上地壳底部以下表现为明显的高导特性,而北侧则为强度较大的高阻体,这种构造与GPS显示的北羌塘地块和巴颜喀拉地块之间“南快北慢”特征一致,震源所处的高阻特性和Pg波也一致。从沿发震断层的垂向剖面可见玉树地震的主震和最大余震处在两处可定义为凹凸体的高阻体内,推测玉树地震的发生是青藏高原壳内物质在沿北羌塘内管道层向东挤出的过程中,作为该管道层北边界,左旋走滑的甘孜-玉树断裂下的凹凸体在应力超过其能承受的临界值时发生破裂,产生地震。主震西北的第二大余震及相关地震表现出与主震不同的震源机制解,推测可能是该处存在北西向的共轭断裂,在主震发生一段时间后,其局部应力积累超过所能承受的最大值,引发Ms5.9级余震及呈现北西走向的余震集群。
周茜茜[7](2019)在《大地电磁正演数值模拟及反演效果对比分析》文中认为大地电磁测深是一种研究地球电性结构地球物理勘探方法,它是利用天然交变电磁场来研究地球电性结构,由于它不用人工建立场源,成本低,工作方便,不受高阻层屏蔽,而且对低阻层分辨率比较高,且勘探深度仅与电场的频率有关,浅部可探测几十米内,深部可探测到数百千米,因此无论是找矿找水还是在工程勘察等方面都有着广泛应用。但是野外数据采集往往没有十分理想的条件,地下地层的电性不均匀性以及工区地形的起伏都会对探测到的数据有影响。所以,弄清楚不同的构造以及地形对大地电磁数据的影响,以及各自适合反演方法对提高我们实际工作的效率非常重要。本文基于对大地电磁的理论基础和二维正演模拟理论以及四种常见的反演方法,包括Bostick反演、OCCAM反演、RRI反演以及NLCG反演,并总结了四种反演方法的优缺点。通过建立不同的断层、褶皱以及地形的模型,对得到的正演结果进行分析,再对正演结果分别进行Bostick反演、OCCAM反演、RRI反演以及NLCG反演,对得到的四种反演效果进行对比,得到与模型最接近的反演结果。根据分析结果得到:对于正演模拟结果来说,阻抗相位比电阻率体现的分层状况要清晰,TE极化模式对于纵向的分辨率比较高,TM极化模式对于横向的分辨率比较高;对于地形来说,对两种极化模式都有影响,但是地形对TE极化模式影响较小,而对于TM的极化模式非常的大,低频部分对电阻率的影响相对较大,在地形变化的地方会出现电阻率等值线的震荡突变,且地形升高的地方比地形降低的地方影响更大。OCCAM反演的一维反演结果,与实际情况相差较远,尤其是OCCAM由于其光滑约束导致很多构造被光滑掉常常与不符合实际情况,所以这种方法作为NLCG的初始模型比较合适;Bstick反演结果与RRI反演结果较为相似,但Bostick作为一维反演方法要比RRI反演要快速很多;对于所建模型来说都得到NLCG是最佳选择,但是不同的初始模型会有所影响,但是差别不大,而且极化模式的选择十分重要,由于TM极化模式的会受到地形的影响比较大,所以基本上选择TE极化模式的数据比较接近真实模型。所以日常处理实际资料的过程中,可以用Bostick一维反演来作为参考,主要用NLCG的反演结果来对地下情况进行分析。最后运用实例来对比四种反演方法,实例主要是研究深部构造为了以后的地热勘探,对于实例的反演结果对比更好的证明了,以Bostick反演结果为初始模型的NLCG反演结果效果较好。
温来福[8](2019)在《基于地震与CSAMT联合反演的陷落柱精细探测研究》文中进行了进一步梳理我国煤矿水文地质条件复杂,导水通道(陷落柱、采空区、断层和裂隙等)种类繁多,导致煤矿水害事故频发。其中,作为煤矿中分布最为广泛的一种隐蔽致灾源,陷落柱具有隐蔽性强、突发性高以及突水量大等特点,对于煤矿生产以及人民的生命财产安全危害尤为突出,所以准确查明陷落柱的位置及其导水性,对于水害防治和保障煤矿的安全生产意义重大。目前,国内外陷落柱探测技术主要以地震勘探和电磁法为主。地震勘探尤其是三维地震勘探对地质构造有较高的探测精度,可以准确识别陷落柱的空间位置及形态,但该方法无法实现陷落柱富水性探测;而电磁法对低阻异常反映灵敏,可以有效探测陷落柱的富水性,但是该方法分辨率较低,无法准确圈定陷落柱的边界。也就是说,单独利用地震勘探或者电磁法中的任何一种方法都无法实现对陷落柱空间位置和富水性的精细探测,因此有必要通过有效的参数耦合方法来进行联合反演,克服单一方法的局限性,减少反演的多解性,实现陷落柱的精细定位及解释。论文首先采用交错网格有限差分法,对一阶速度-应力弹性波方程进行求解。以华北煤田主要地层结构为基础,建立陷落柱模型,实现了三维地震波场正演。研究和分析了不同直径和不同埋深陷落柱模型的地震波场响应特征,研究表明:①随着陷落柱直径减小、埋深增加,陷落柱顶底界面反射波振幅变弱;当陷落柱直径较小时,陷落柱的多次反射纵波在地震记录上呈现“烟圈”状。②对于本文研究的陷落柱模型,当埋深250m、直径与埋深比小于8%时,三维地震勘探方法仅能有效识别其顶界面,几乎无法识别出其底界面。其次采用有限单元法对麦克斯韦方程组进行求解,编程实现了 2.5维和三维可控源音频大地电磁法的正演。分别与层状模型的解析解以及地下含低阻异常体模型的积分方程法计算结果进行对比,验证了本文程序的正确性和精度。对煤系地层中含有陷落柱模型进行电磁场数值模拟,着重分析了不同直径、不同埋深以及不同电阻率陷落柱模型的可控源音频大地电磁响应特征。研究表明,陷落柱的电磁场异常响应随其直径减小、埋深增加而迅速减弱可控源音频大地电磁法的分辨能力也随着陷落柱的直径减小和埋深增加而逐渐降低。研究了地震与可控源音频大地电磁的联合反演算法,阐述了人工蜂群算法的基本原理,包括人工蜂群算法的基本行为、算法流程以及主要参数等。针对该方法中的随机性过大和易陷入局部最优等问题,在人工蜂群算法的随机性、收益度公式以及新食物源的产生策略等方面进行改进,提出了改进的人工蜂群算法。利用标准测试函数,对改进后的人工蜂群算法的优化结果与粒子群算法、标准型人工蜂群算法进行了对比,评估了其优化能力。为了解决不同的地球物理方法中参数耦合问题,将交叉梯度函数加入到联合反演的目标函数中,并对交叉梯度函数的定义、离散和性质方面进行了研究。针对地震解释剖面中缺少地震波速或波阻抗等量化信息,导致无法计算交叉梯度的问题,利用聚类的思想,对传统交叉梯度法进行改进,提出了修正的交叉梯度法,并给出了算法流程。通过对二维速度和电阻率模型进行传统交叉梯度法与修正的交叉梯度法试算对比,验证了该方法的正确性和可行性。在地震波场正演和可控源音频大地电磁法正演的基础上,分别开展了陷落柱模型的可控源音频大地电磁法单独反演、基于精确地震解释的联合反演、基于“不精确”地震解释的联合反演以及基于“不精确”地震解释的多聚类联合反演,并对反演结果进行对比分析。结果表明,联合反演结果明显优于可控源音频大地电磁法单独反演,能够有效提高陷落柱的定位精度。最后,结合山东某煤矿疑似陷落柱的探测实例,分别对比了可控源音频大地电磁法二维反演、可控源音频大地电磁法2.5维反演和联合反演结果。结果表明,联合反演能够使陷落柱位置处的低阻异常与围岩呈现出明显的高低阻差异,提高了陷落柱的横向定位精度,并且在陷落柱形态方面能提供更多的细节信息,说明本文提出的联合反演算法具有较好的适用性。
梁斯琪[9](2017)在《藏南扎西康矿集区地下结构与成矿模式探讨》文中研究指明在印度大陆和亚欧大陆对接碰撞的过程中,壳幔物质发生大规模的相互作用,形成一系列的变质核杂岩穹窿,同时引发大规模的成矿作用,扎西康多金属矿集区形成于这样的背景。对其控矿因素、找矿模式研究已有一定资料和认识积累,多方面地质信息显示扎西康矿床的形成与区内错那洞核杂岩体关系密切,而两者距离较远、地表位置相对独立,有必要对其深部联系进行挖掘。但受自然环境条件制约该区地球物理工作程度较低,许多地质认识缺乏地球物理资料的支撑。本研究通过大地电磁(MT)反演结果结合大比例尺(1:5万)重磁三维资料,详细揭示错那洞岩体形态特征(岩体顶面起伏形态、埋深、延伸以及侧伏状况)以及矿区构造格架,综合研究该地区地下深部结构特征,为扎西康多金属矿集区的成矿模式研究提供了地球物理证据。大地电磁资料(MT)反演视电阻率剖面和重力三维反演资料、磁法视物性反演结果均显示,扎西康下方约4km深处存在隐伏的穹窿构造,该穹窿整体表现为高视电阻率、低密度以及弱的负磁性的地球物理场响应。大地电磁资料(MT)显示,矿区下方推断的隐伏穹窿构造与错那洞核杂岩体之间没有连通,表现的是低阻板岩、砂岩、页岩等沉积地层的电阻率响应;而重磁反演资料显示,南部错那洞核杂岩体向北倾斜,深入地下10km以上,浅部密度分布不均匀,指示其经过了多期侵入和蚀变不均,对应其复杂多元的岩性、结构特征,扎西康下方的隐伏穹窿构造上侵界面呈“S”型凹凸起伏,暗示着矿区可能存在侵入岩支,两个低密度异常体之间表现为低密度特征,综合MT反演结果及研究区构造演化、岩石物性资料认为,该条带状低密度异常为地下破碎构造带,并不是两个穹窿构造之间的物质连通的体现。本研究的地球物理成果揭示了矿区和南部错那洞核杂岩地区的地下结构,重点针对地下穹窿的结构特征,填补了研究区地球物理资料的空白,从提供了一定深部结构信息,包括研究区地下隐伏穹窿构造的规模、形态及与矿床、其他穹窿构造间的相互作用关系,支持扎西康地区成矿作用深刻受穹窿影响的观点,也为矿区开展三维建模、深部找矿工作提供了基础资料。
胡祖志[10](2017)在《井震约束的大地电磁-重力联合反演研究》文中研究表明研究一种基于测井、地震及地质资料约束下,二维、三维大地电磁与重力数据的非线性联合反演新方法。通过约束和联合反演,降低处理解释多解性,提高综合地球物理资料对研究目标的分辨率,具有重要的理论意义和实用价值。本文围绕基于井震约束的大地电磁与重力的非线性联合反演方法,开展了以下几方面的研究:1.开发了一种新的二维和三维多属性、多参数、实时、人机交互的建模软件。基于跨平台的Qt4开发环境,开发了快速准确的二维和三维电磁-重力联合建模程序,为重磁电约束联合正反演提供了有力支撑。提出并实现了两次插值法,即对剖分网格几何特征和属性值分别采用不同的插值方法,保证了地层内部属性不变而地质界线变化的地质规律。提出递进建模方法,先二维再三维,不需考虑复杂的三维空间曲面切割、拓扑多面体构建技术,方法技术简单可靠、结果正确,能够满足三维快速建模的需要。2.开发了二维、三维大地电磁与重力的并行正演模拟软件。基于MPI编程环境,完成了二维和三维的大地电磁和重力正演并行算法研究和开发。通过对频率的并行,二维有限差分正演的计算速度比串行的有限元方法快几十到上百倍,而精度相当;三维大地电磁有限差分正演结果与三维积分方程的相对误差小于2.2%;二维、三维大地电磁并行正演计算速度与参与并行的CPU个数基本成线性相关;实现了二维和三维重力正演对测点的并行计算,提高了计算速度。3.提出并实现了基于井震约束的二维和三维大地电磁与重力的人工鱼群并行联合反演。提出基于地层的电阻率与密度存在的物性关系建立联合约束条件。引入人工鱼群的群智能算法,并应用到二维和三维、大地电磁和重力的独立和联合反演中,采用多种模型测试了独立与联合反演方法的可行性和正确性。联合反演的电阻率值和密度值收敛精度明显高于单方法独立反演的结果,有效地提高反演精度。4.成功应用井震约束的大地电磁与重力人工鱼群并行联合反演技术发现了川中深层裂谷及南华纪有利目标。首次采用分层统计方法建立了研究区电阻率与密度的联合反演约束关系式;采用该方法对研究区的测线进行了井震约束下的二维大地电磁-重力的联合反演,提高了川中深层目标的精度,搞清了研究区的南华纪地层分布,指出有利油气聚集带,该推测解释结果得到了后期两口钻井的验证。
二、RRI方法在MT资料处理解释中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、RRI方法在MT资料处理解释中的应用(论文提纲范文)
(1)复杂地质条件下深埋公路隧道全深度电磁勘探关键技术研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 论文选题的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国内外隧道现状及发展趋势 |
1.2.2 电磁法勘探国内外研究现状 |
1.3 研究内容、目标及关键科学问题 |
1.3.1 论文研究内容 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 解决的关键科学问题 |
1.4 研究思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究技术路线 |
1.5 取得的成果及主要创新点 |
第2章 电磁法理论基础及适于深埋隧道全深度电磁勘探方法的主要特点 |
2.1 电磁勘探方法的理论基础 |
2.2 常用电磁勘探方法勘探深度及主要特点分析 |
2.2.1 音频大地电磁(AMT)法 |
2.2.2 可控源音频大地电磁测深CSAMT法 |
2.2.3 瞬变电磁(TEM)法 |
2.2.4 等值反磁通瞬变电磁(OCTEM)法 |
2.3 公路深埋隧道全深度勘探适用方法选取 |
2.4 AMT法主要技术特点 |
2.4.1 AMT法基本原理 |
2.4.2 AMT法主要特点 |
2.5 OCTEM法主要特点 |
2.5.1 OCTEM法基本原理 |
2.5.2 OCTEM法主要技术特点 |
2.6 本章小结 |
第3章 音频大地电磁法关键技术研究 |
3.1 AMT正演分析 |
3.1.1 地形影响数值模拟 |
3.1.2 山区复杂地质情况数值模拟 |
3.2 AMT地形校正技术研究 |
3.2.1 地形改正理论 |
3.2.2 模型验证 |
3.3 AMT初始模型构建技术研究 |
3.3.1 初始模型构建思路 |
3.3.2 初始模型构建方法 |
3.3.3 反演对比 |
3.4 AMT反演技术研究 |
3.4.1 NLCG法反演基本原理 |
3.4.2 NLCG法计算步骤 |
3.4.3 NLCG法计算速度 |
3.4.4 NLCG法实例验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 等值反磁通瞬变电磁法关键技术研究 |
4.1 OCTEM法正演研究 |
4.1.1 常见层状地层模型数值模拟 |
4.1.2 模型计算(高低阻球状模型) |
4.1.3 模型计算(低阻直立板状体模型) |
4.2 OCTEM法关键技术研究 |
4.2.1 视电阻率比值法公式 |
4.2.2 模型分析 |
4.2.3 应用效果分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 电磁法在山区公路隧道勘察中的应用研究 |
5.1 公路深埋隧道地质选线 |
5.2 公路深埋隧道地层岩性及褶皱构造勘察 |
5.3 公路深埋隧道断层构造勘察 |
5.4 公路深埋隧道岩溶不良地质勘察 |
5.5 公路隧道进出口滑坡勘察 |
5.6 公路隧道采空区勘察 |
5.7 电磁法视电阻率围岩分级可行性分析研究 |
5.7.1 隧道围岩分级常用方法概述 |
5.7.2 电磁法视电阻率围岩分级可行性分析 |
5.7.3 电磁法视电阻率围岩分级存在的问题 |
5.8 本章小结 |
第6章 公路深埋隧道新型勘察模式建立及工程实例 |
6.1 公路深埋隧道新型勘察模式的建立 |
6.1.1 公路深埋隧道新勘察模式的工作流程 |
6.1.2 公路深埋隧道新勘察模式的优势 |
6.1.3 电磁法测线、测网的布设原则 |
6.1.4 电磁法测点点距的选择 |
6.2 工程实例 |
6.2.1 研究区地质概况 |
6.2.2 研究区工作布设 |
6.3 新勘察模式的实用意义 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 论文的主要研究结论及成果 |
7.2 后期展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
已发表论文 |
专利 |
获奖 |
附录 A 研究内容支撑工作量统计表(部分) |
附录 B 部分研究程序源代码 |
B.1 EH4 测量数据及FFT计算结果实时显示 |
B.2 一维大地电磁解析解法代码(均匀半空间) |
层状介质 |
B.3 一维大地电磁正演有限差分法代码 |
B.4 一维大地电磁马夸特反演法代码 |
B.5 最小二乘优化Bostick反演代码 |
B.6 一阶有限差分计算偏导矩阵代码 |
B.7 正演计算模型参数代码 |
B.8 最小二乘光滑约束反演代码 |
(2)大地电磁软件系统关键技术研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 大地电磁测深方法研究现状 |
1.2.2 大地电磁分析解释软件现状 |
1.3 论文主要研究内容及创新 |
1.3.1 研究思路及完成的主要工作 |
1.3.2 论文创新点 |
第2章 系统需求分析与总体设计 |
2.1 系统需求分析 |
2.1.1 系统设计目标 |
2.1.2 需要解决的问题 |
2.1.3 系统需求设计 |
2.2 系统总体设计 |
第3章 工区管理模块与二维地图显示 |
3.1 工区管理模块 |
3.1.1 工区管理模块需求设计 |
3.1.2 工区管理模块的实现 |
3.2 地图显示 |
3.2.1 地图瓦片技术 |
3.2.2 地图显示功能实现 |
第4章 正演方法与正演模块 |
4.1 正演方法介绍及有限元正演技术 |
4.2 正演建模 |
4.2.1 正演建模的需求设计 |
4.2.2 模型表示方法 |
4.2.3 三角网格剖分技术 |
4.2.4 Delaunay三角法 |
4.2.5 三角网算法分类 |
4.2.6 三角网格质量优化 |
4.2.7 Delaunay插入优化 |
4.2.8 粒子群优化的必要性 |
4.2.9 粒子群优化算法的基本原理 |
4.2.10 粒子群优化算法的实现 |
4.3 建模效果及正演计算 |
4.3.1 建模系统功能展示 |
4.3.2 正演计算 |
第5章 数据预处理模块 |
5.1 数据预处理模块需求及设计 |
5.1.1 功能需求 |
5.1.2 功能设计 |
5.2 数据导入 |
5.3 数据预处理概述 |
5.4 数据处理模块的实现 |
5.4.1 模块类图 |
5.4.2 定性分析 |
5.4.3 数据编辑 |
第6章 交互迭代式反演模块 |
6.1 反演模块需求 |
6.2 反演方法介绍 |
6.2.1 博斯蒂克(Bostick)反演 |
6.2.2 Occam反演法 |
6.2.3 Levenberg-Marquardt反演方法 |
6.2.4 非线性共轭梯度(NLCG)反演法 |
6.3 交互迭代式反演模块实现 |
6.3.1 一维反演 |
6.3.2 二维反演 |
6.3.3 交互式反演效果演示 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)祁连山东段及其邻区三维深部电性结构特征及其地壳变形研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文选题依据 |
1.1.1 研究区特殊的地理位置与强烈的构造变形 |
1.1.2 研究区地处青藏高原北东向拓展的最前缘地带 |
1.1.3 研究区近期中强地震频发 |
1.1.4 研究区及其邻近区域现今形变场分布复杂 |
1.1.5 研究区已有的地球物理探测研究和不足 |
1.2 研究区主要科学问题: |
1.3 研究思路和方法: |
1.4 论文分章节内容简介: |
第2章 研究区地质构造与大地电磁测深剖面位置 |
2.1 研究区地块单元划分和断裂分布 |
2.1.1 研究区主要地块分布 |
2.1.2 研究区主要断裂分布 |
2.2 大地电磁测深剖面位置 |
2.3 本章小结 |
第3章 大地电磁测深法理论概述和数据采集、处理及定性分析 |
3.1 大地电磁测深方法概述 |
3.2 大地电磁数据采集与预处理 |
3.2.1 大地电磁数据采集 |
3.2.2 大地电磁数据预处理 |
3.2.3 远参考道处理 |
3.2.4 典型测点视电阻率和阻抗相位曲线特征分析 |
3.3 定性分析 |
3.3.1 电性结构维性和电性结构走向分析 |
3.3.2 磁感应矢量和相位张量不变量分析 |
3.4 大地电磁反演介绍 |
3.4.1 大地电磁二维反演(NLCG方法) |
3.4.2 大地电磁三维反演(NLCG方法) |
3.4.3 大地电磁二维和三维反演实例 |
3.5 大地电磁测深法(MT)在深部结构中的探测研究 |
3.5.1 大地电磁方法在隐伏断裂带深部延展状态探测研究现状 |
3.5.2 大地电磁方法在大型地块之间深部接触关系探测研究现状 |
3.5.3 大地电磁方法在中强地震区的地震构造、孕震背景的探测研究现状 |
3.6 本章小结 |
第4章 大地电磁数据二维和三维反演计算 |
4.1 DKLB-N剖面二维和三维反演计算 |
4.1.1 DKLB-N剖面二维反演 |
4.1.2 DKLB-N剖面三维反演 |
4.1.3 DKLB-N剖面二维和三维反演结果对比分析 |
4.1.4 DKLB-N最终解释结果的选择 |
4.2 LJS-N剖面二维和三维反演计算 |
4.2.1 LJS-N剖面二维反演计算 |
4.2.2 LJS-N剖面三维反演计算 |
4.2.3 LJS-N剖面二维和三维反演结果对比分析 |
4.2.4 LJS-N剖面最终解释结果的选择 |
4.3 本章小结 |
第5章 祁连山东段及其邻区三维深部电性结构特征 |
5.1 地块深部电性结构特征 |
5.1.1 祁连-西海原断裂以南地块电性结构特征 |
5.1.2 祁连-西海原断裂以北地块电性结构特征 |
5.2 断裂带深部电性结构特征 |
5.2.1 祁连-西海原断裂以南断裂电性结构特征 |
5.2.2 祁连-西海原断裂以北断裂电性结构特征 |
5.3 电性结构特征与研究区岩性分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 祁连山东段及其邻区深部孕震环境和地震活动性研究 |
6.1 祁连山东段及其邻区多次地震深部构造背景和孕震环境 |
6.1.1 1927年古浪M8.0级地震深部构造背景和孕震环境 |
6.1.2 1954年民勤M7.0级地震深部构造背景和孕震环境 |
6.1.3 2016年门源M6.4级地震深部构造背景和孕震环境 |
6.2 研究区综合孕震环境分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 祁连山东段及其邻区三维深部电性结构特征和地表形变综合分析 |
7.1 祁连山东段与阿拉善地块接触关系 |
7.2 电性结构特征与地震学资料的对比 |
7.3 祁连山东段及其邻区深部电性结构特征与流动重力场、地表形变关系研究 |
7.3.1 深部电性结构特征和流动重力场关系研究 |
7.3.2 深部电性结构特征和地表形变场关系研究 |
7.4 大地电磁方法对红崖山-四道山断裂的精确厘定 |
7.5 青藏高原东北缘地壳内低阻层分布与高原北东向运动关系 |
7.5.1 西秦岭北缘断裂的东西分布 |
7.5.2 青藏高原东北缘中下地壳低阻层的分布特征 |
7.5.3 青藏高原东北缘地区低阻层与东北向物质运移的关系 |
7.6 青藏高原北东向拓展的启示 |
7.7 本章小结 |
第8章 结论和问题 |
8.1 论文主要结论 |
8.2 论文创新之处 |
8.3 论文的不足 |
8.4 下一步研究工作 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
附录 |
(4)物探方法在甲基卡稀有金属矿田勘查中的综合应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 锂资源勘探研究现状 |
1.2.2 甲基卡稀有金属矿田研究现状 |
1.2.3 地球物理方法综合研究应用现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 创新性研究成果 |
第2章 研究区地质与地球物理特征 |
2.1 区域地质条件 |
2.1.1 区域地质背景 |
2.1.2 区域地层岩性 |
2.1.3 区域地质构造 |
2.1.4 区域变质作用 |
2.1.5 区域岩浆岩 |
2.2 区域地球物理特征 |
2.2.1 区域重力场特征 |
2.2.2 区域航磁特征 |
2.2.3 区域遥感特征 |
2.3 岩(矿)石地球物理特征 |
2.3.1 密度特征 |
2.3.2 磁性特征 |
2.3.3 电性特征 |
2.3.4 岩(矿)石物性特征总结 |
2.4 本章小结 |
第3章 AMT基本理论及正反演研究 |
3.1 电磁场基本理论 |
3.2 地球物理-地质模型的建立 |
3.2.1 地球物理-地质模型的特点 |
3.2.2 地球物理-地质模型的建立 |
3.3 AMT正演模型设计与分析 |
3.3.1 层状地质模型 |
3.3.2 穹隆构造模型 |
3.3.3 复杂穹隆构造模型 |
3.4 AMT反演技术研究 |
3.4.1 二维非线性反演方法概述 |
3.4.2 反演方法应用研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 重磁异常转换处理方法 |
4.1 重磁异常转换处理 |
4.2 重磁数据分析方法 |
4.2.1 趋势分析法 |
4.2.2 相关分析法 |
4.3 本章小结 |
第5章 综合物探方法在甲基卡矿田中的实践 |
5.1 综合物探方法实践应用 |
5.1.1 地面高精度重力测量 |
5.1.2 地面高精度磁法测量 |
5.1.3 音频大地电磁测深测量 |
5.2 重磁异常特征分析 |
5.2.1 重磁异常判识 |
5.2.2 重力异常分析 |
5.2.3 磁性异常分析 |
5.3 电性剖面特征分析 |
5.3.1 视电阻率异常判识 |
5.3.2 剖面综合异常解译 |
5.4 穹隆构造特征分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 甲基卡式矿田地球物理找矿模式 |
6.1 地球物理方法有效组合模式 |
6.2 稀有金属隐伏矿产物探方法开展思路 |
6.3 本章小结 |
结论及建议 |
致谢 |
参考文献 |
(5)直流电阻率法与音频大地电磁法二维联合反演研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 多种电法勘探方法联合反演研究现状 |
1.2.1 MT与其它电法勘探方法联合反演研究现状 |
1.2.2 RMT与其它电法勘探方法联合反演研究现状 |
1.2.3 DCR与 AMT联合反演研究现状 |
1.3 主要研究内容和章节安排 |
1.4 论文主要创新点 |
2 基于有限差分的DCR和 AMT二维正演 |
2.1 基于有限差分的DCR2.5 维正演 |
2.1.1 DCR正演基本方程与边界条件 |
2.1.2 有限差分离散 |
2.1.3 边界条件和场源奇异性校正 |
2.2 基于有限差分的AMT二维正演 |
2.2.1 AMT正演基本方程与边界条件 |
2.2.2 有限差分离散 |
2.3 线性方程组求解 |
2.4 算法验证 |
2.4.1 精度验证 |
2.4.2 正演模拟数据特征分析 |
2.5 本章小结 |
3 直流电阻率法与音频大地电磁法二维联合反演 |
3.1 正则化目标函数构建 |
3.2 OCCAM反演算法 |
3.3 灵敏度矩阵的计算 |
3.4 拉格朗日算子的搜索方式 |
3.5 本章小结 |
4 合成数据反演 |
4.1 算法可行性分析 |
4.1.1 高低阻组合模型 |
4.1.2 高阻边坡模型 |
4.1.3 低阻倾斜脉状模型 |
4.1.4 复杂不规则模型 |
4.2 二维联合反演影响因素分析 |
4.2.1 噪声水平的影响 |
4.2.2 初始模型的影响 |
4.2.3 AMT频点选取的影响 |
4.2.4 DCR装置类型的影响 |
4.2.5 AMT测点距的影响 |
4.3 本章小结 |
5 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
(6)玉树地震区三维电性结构及孕震环境研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 科学问题 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 研究内容 |
1.4 本论文章节安排 |
第二章 玉树地震区地质构造及研究现状 |
2.1 区域地震构造背景 |
2.2 研究区地层与岩石组成成分 |
2.3 玉树地震区研究现状 |
2.3.1 地球物理相关研究 |
2.3.2 玉树地震区的地表形变及区域主要断裂的滑动速率研究 |
2.3.3 电性结构研究 |
2.4 小结 |
第三章 玉树地震区初步电性结构与数据分析 |
3.1 玉树地震区MT数据介绍 |
3.1.1 测点分布和数据采集 |
3.1.2 实测数据 |
3.2 二维研究结果 |
3.2.1 反演极化模式 |
3.2.2 正则化因子 |
3.2.3 二维反演结果 |
3.3 MT数据再处理与分析 |
3.3.1 区域电阻率结构维性分析 |
3.3.2 定性分析区域电阻率结构总体分布特征 |
3.3.3 区域MT数据实磁感应矢量分析 |
3.4 小结 |
第四章 大地电磁三维反演算法的选择与验证 |
4.1 MT三维反演算法的分析 |
4.1.1 传统MT反演方法的下降方向 |
4.1.2 自适应正则化拟牛顿反演算法(AR-QN) |
4.2 ModEM和 Geolex程序的规则稀疏测点模型对比测试 |
4.3 Geolex程序的“井”字测线模型反演测试 |
4.3.1 不同初始模型下的反演测试 |
4.3.2 拟合不同MT响应组合的反演测试 |
4.4 小结 |
第五章 玉树地震区MT实测数据的三维反演 |
5.1 研究区实测MT数据的三维反演 |
5.2 三维反演电性结构特征 |
5.2.1 不同深度水平电性结构与构造及地震的对应关系 |
5.2.2 沿测线电性剖面与断层对应关系 |
5.3 电性结构可靠性验证 |
5.3.1 和现有二维反演结果剖面的印证关系 |
5.3.2 关键电性结构的可靠性验证 |
5.4 小结 |
第六章 玉树地震的孕震环境探讨 |
6.1 高导成因分析 |
6.1.1 岩石实验与实测电导率 |
6.1.2 研究区壳内高导层的成因分析 |
6.2 余震时空分布及地表破裂特征 |
6.2.1 余震时空分布 |
6.2.2 地表破裂特征 |
6.3 孕震环境分析和发震断层讨论 |
6.3.1 玉树震区已有研究成果及其认识 |
6.3.2 发震断层讨论 |
6.3.3 玉树地震的深部孕震环境 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 存在的问题与今后工作展望 |
附录 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)大地电磁正演数值模拟及反演效果对比分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题的背景、依据和意义 |
1.2 大地电磁正演研究现状 |
1.3 大地电磁反演研究现状 |
1.4 大地电磁反演效果对比研究现状 |
1.5 论文的研究思路、主要研究内容和预期成果 |
第2章 大地电磁测深正演的基本理论 |
2.1 电磁场的基本方程 |
2.1.1 Maxwel方程组 |
2.1.2 电磁场的波动的方程 |
2.2 二维模型的大地电磁场 |
2.3 边值问题 |
2.3.1 TE极化模式的外边界条件 |
2.3.2 TM极化模式外边界条件 |
2.4 变分问题 |
2.5 有限单元法分析 |
2.5.1 矩形单元剖分 |
2.5.2 单元分析 |
2.5.3 总体合成 |
2.5.4 视电阻率和阻抗相位计算 |
2.6 本章小结 |
第3章 大地电测测深反演 |
3.1 反演理论 |
3.1.1 反演问题的数学描述 |
3.1.2 正则化反演 |
3.2 MT正则化反演方法介绍 |
3.2.1 博斯蒂克反演法(Bostick) |
3.2.2 奥克姆反演(OCCAM) |
3.2.3 快速松弛反演(RRI) |
3.2.4 非线性共轭梯度反演(NLCG) |
3.3 本章小结 |
第4章 模型正演模拟及反演对比 |
4.1 断层构造模拟 |
4.1.1 正断层构造模拟 |
4.1.2 逆断层构造模拟 |
4.2 褶皱构造模拟 |
4.2.1 背斜构造模拟 |
4.2.2 向斜构造模拟 |
4.3 地形模拟 |
4.3.1 地垒地形模拟 |
4.3.2 地堑地形模拟 |
4.4 复杂模型 |
4.5 本章小结 |
第5章 应用实例 |
5.1 工区地质概况和地球物理条件 |
5.1.1 区域构造 |
5.1.2 测区地层 |
5.1.3 地球物理特性 |
5.2 数据采集 |
5.2.1 仪器设备的标定 |
5.2.2 测线的布置 |
5.3 数据处理 |
5.4 反演结果对比 |
5.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(8)基于地震与CSAMT联合反演的陷落柱精细探测研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 选题背景和意义 |
1.2 课题来源 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 陷落柱探测研究现状 |
1.3.2 联合反演的研究现状 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究方法与技术路线 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 技术路线 |
1.6 主要创新点 |
1.7 本章小节 |
2 陷落柱的地质与地球物理特征 |
2.1 陷落柱的成因及形成过程 |
2.2 陷落柱的分类 |
2.2.1 陷落柱单一指标分类 |
2.2.2 陷落柱综合指标分类 |
2.3 陷落柱的地球物理特征 |
2.4 本章小结 |
3 陷落柱地震波场和可控源音频大地电磁场数值模拟 |
3.1 陷落柱地震波场数值模拟 |
3.1.1 一阶速度-应力弹性波方程 |
3.1.2 交错网格有限差分 |
3.1.3 稳定性分析 |
3.1.4 频散分析 |
3.1.5 边界条件与震源函数 |
3.1.6 模型正演及偏移成像分析 |
3.2 陷落柱可控源音频大地电磁场数值模拟 |
3.2.1 理论基础 |
3.2.2 2.5维正演理论 |
3.2.3 三维正演理论 |
3.2.4 正演程序验证 |
3.2.5 模型试算及分析 |
3.3 本章小节 |
4 地震与可控源音频大地电磁联合反演方法研究 |
4.1 标准型人工蜂群算法 |
4.1.1 群智能优化算法概述 |
4.1.2 人工蜂群算法的行为描述 |
4.1.3 人工蜂群算法流程 |
4.1.4 人工蜂群算法的主要参数 |
4.2 人工蜂群算法的改进 |
4.2.1 基于反向学习理论的改进策略 |
4.2.2 收益度公式改进 |
4.2.3 新食物源产生策略的改进 |
4.2.4 改进的人工蜂群算法性能验证 |
4.2.5 算法参数的选择 |
4.3 初始模型的建立 |
4.4 联合反演理论与算法 |
4.4.1 交叉梯度函数的定义 |
4.4.2 交叉梯度函数的离散 |
4.4.3 交叉梯度函数的性质 |
4.4.4 修正的交叉梯度法 |
4.5 联合反演目标函数的建立 |
4.6 本章小节 |
5 陷落柱联合反演数值实验研究 |
5.1 联合反演观测系统及正演结果 |
5.2 可控源音频大地电磁法单独反演 |
5.2.1 可控源音频大地电磁法窄范围约束2.5维反演 |
5.2.2 可控源音频大地电磁法一维Occam反演 |
5.2.3 可控源音频大地电磁法宽范围约束2.5维反演 |
5.3 基于精确地震解释的联合反演 |
5.4 基于“不精确”地震解释的联合反演 |
5.4.1 地震解释范围大于陷落柱实际范围 |
5.4.2 地震解释范围小于陷落柱实际范围 |
5.4.3 地震解释存在误差时的结果讨论 |
5.5 基于“不精确”地震解释的多聚类联合反演 |
5.6 本章小节 |
6 应用实例 |
6.1 工区概况 |
6.2 工程布置与数据采集 |
6.3 数据处理及反演解释 |
6.3.1 可控源音频大地电磁法二维反演 |
6.3.2 可控源音频大地电磁法2.5维反演 |
6.3.3 地震与可控源音频大地电磁联合反演 |
6.3.4 基于地震解释的多聚类联合反演 |
6.4 本章小节 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在学期间发表的学术论文 |
在学期间参加科研项目 |
主要获奖 |
(9)藏南扎西康矿集区地下结构与成矿模式探讨(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 选题依据及研究意义 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 成矿模式研究现状 |
1.3.2 深部找矿研究现状 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 扎西康矿集区基础研究 |
2.1 地质背景研究 |
2.1.1 大地构造背景 |
2.1.2 沉积地层 |
2.1.3 核杂岩 |
2.2 成矿模式研究 |
2.3 地球物理研究 |
2.3.1 区域地球物理场特征 |
2.3.2 岩石物性测试 |
第3章 地球物理方法技术 |
3.1 地球物理方法选择 |
3.2 大地电磁资料处理技术 |
3.2.1 MT资料定性分析 |
3.2.2 MT资料定量解释 |
3.3 磁法资料处理技术 |
第4章 地球物理资料综合解释 |
4.1 MT资料处理分析 |
4.1.1 定性分析 |
4.1.2 定量解释 |
4.2 磁法资料处理分析 |
4.3 重磁电资料综合解释 |
4.3.1 重磁资料分析 |
4.3.2 重力、电磁资料对比分析 |
4.4 成矿模式综合分析 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(10)井震约束的大地电磁-重力联合反演研究(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 研究背景、目的和意义 |
§1.2 国内外研究现状 |
§1.3 研究目标、内容与创新点 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
1.3.4 创新点 |
第二章 电磁-重力联合建模 |
§2.1 二维建模 |
2.1.1 二维建模流程 |
2.1.2 数据结构 |
2.1.3 多边形构建技术 |
2.1.4 多边形追踪技术 |
§2.2 三维建模 |
2.2.1 三维建模流程 |
2.2.2 六面体物性插值 |
§2.3 小结 |
第三章 电磁-重力并行正演 |
§3.1 基于MPI并行设计 |
§3.2 二维并行正演 |
3.2.1 二维大地电磁有限差分并行正演 |
3.2.2 二维重力并行正演 |
§3.3 三维并行正演 |
3.3.1 三维大地电磁有限差分并行正演 |
3.3.2 三维重力并行正演 |
§3.4 小结 |
第四章 电磁-重力并行约束联合反演 |
§4.1 人工鱼群约束反演 |
4.1.1 人工鱼群方法原理 |
4.1.2 反演参数选择 |
§4.2 一维大地电磁约束反演 |
4.2.1 三层模型 |
4.2.2 六层模型 |
4.2.3 实测数据处理 |
§4.3 二维大地电磁并行约束反演 |
4.3.1 拟二维并行基本思路 |
4.3.2 二维并行基本思路 |
4.3.3 理论模型测试 |
§4.4 二维重力并行约束反演 |
4.4.1 并行基本思路 |
4.4.2 理论模型测试 |
§4.5 二维电磁-重力并行约束联合反演 |
4.5.1 二维并行联合反演策略 |
4.5.2 理论模型测试 |
§4.6 三维电磁-重力并行约束联合反演 |
4.6.1 三维并行联合反演策略 |
4.6.2 理论模型测试 |
§4.7 小结 |
第五章 联合反演实例 |
§5.1 研究区概况 |
§5.2 地层物性特征 |
5.2.1 地层密度特征 |
5.2.2 地层电阻率特征 |
5.2.3 地层密度-电阻率关系 |
§5.3 电磁-重力联合反演处理 |
5.3.1 约束模型的建立 |
5.3.2 联合反演效果 |
§5.4 裂谷发育特征 |
§5.5 小结 |
第六章 结论与建议 |
§6.1 结论 |
§6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
四、RRI方法在MT资料处理解释中的应用(论文参考文献)
- [1]复杂地质条件下深埋公路隧道全深度电磁勘探关键技术研究及应用[D]. 赵虎. 成都理工大学, 2020(04)
- [2]大地电磁软件系统关键技术研究与开发[D]. 杨立云. 成都理工大学, 2020(04)
- [3]祁连山东段及其邻区三维深部电性结构特征及其地壳变形研究[D]. 赵凌强. 中国地震局地质研究所, 2020
- [4]物探方法在甲基卡稀有金属矿田勘查中的综合应用研究[D]. 范俊波. 成都理工大学, 2019(07)
- [5]直流电阻率法与音频大地电磁法二维联合反演研究[D]. 丁文伟. 东华理工大学, 2019(01)
- [6]玉树地震区三维电性结构及孕震环境研究[D]. 邓琰. 中国地震局地质研究所, 2019(02)
- [7]大地电磁正演数值模拟及反演效果对比分析[D]. 周茜茜. 成都理工大学, 2019(02)
- [8]基于地震与CSAMT联合反演的陷落柱精细探测研究[D]. 温来福. 中国矿业大学(北京), 2019(10)
- [9]藏南扎西康矿集区地下结构与成矿模式探讨[D]. 梁斯琪. 成都理工大学, 2017(02)
- [10]井震约束的大地电磁-重力联合反演研究[D]. 胡祖志. 中国地质大学, 2017(01)