大地电磁

摘要： 大地电磁测深法是研究地壳岩石圈至上地幔构造的一种地球物理深部探测方法。它是以天然交变电磁场为场源的频率域电磁测深法,利用大地电磁测深法反映地质体的电性差异,可以确定具有不同电性特征的地质体的空间展布。在本次地热资源勘查中,利用大地电磁法解译断裂带的走向和产状、地层结构界线(热储及盖层)、松散层厚度、基底分布,圈定地热异常区,取得了一定的成果。

摘要： 本文利用覆盖郯庐断裂带合肥—宿迁段及邻区的大地电磁阵列数据,应用大地电磁三维反演技术和印模重构方法,获得了测区可靠的三维电阻率模型.该电性模型中,郯庐断裂带东西两侧在浅部均有高阻分布,在深部电性结构显著不同,具有西低东高的特征,而郯庐断裂带则是两侧高低阻明显分界带;在南北方向,电性结构也存在较大不均匀性,嘉山地区呈现低阻特征,是断裂带上的电性分界点,郯庐断裂带在此处由北部的四条主断裂变成南部的两条.结合研究区地质、大地测量和地震学等资料,综合分析结果表明:郯庐断裂带作为苏鲁造山带和张八岭隆起高阻体陡立的西边界,切割深度超过莫霍面.嘉山地区相对低阻分割了张八岭高阻条带与苏鲁高阻体,阻碍了断层上应力的传递,造成了嘉山北、南两侧断裂带构造变形强、弱的变化,从电性结构上证实了郯庐断裂带具有分段性的特征;苏鲁高阻体南端向西偏转穿过郯庐断裂带,阻碍断层滑动,致使泗洪—嘉山段存在应力积累和断层闭锁的地震孕育环境,其地震危险性值得关注.

摘要： 几何多重网格法(GMG)将细网格上的大型稀疏矩阵的求解转化为较粗网格上的更容易求解的问题,从而快速求解大型稀疏方程组.但是由于大地电磁法(MT)正演模拟中涉及双旋度算子,传统GMG无法有效平滑高频误差导致其收敛慢甚至发散.为此,我们引入了四色分块高斯赛德尔法(GS)作为平滑算法,该算法局部满足电流散度为零的条件,无需额外的散度校正且具有高度并行性,可以显著提高GMG的收敛效率.但是随着系数矩阵各向异性(比如电导率的强烈变化等)增加,GMG收敛速度会变慢.Krylov子空间求解法如稳定双共轭梯度法(BiCGstab)可以改善这种收敛变慢的问题.因此,在本文中针对交错网格有限差分法(FDM)提出了一种结合四色分块GS平滑算法GMG和BiCGstab的MT高效正演模拟方法.在该方法中,将四色分块GS平滑算法GMG作为BiCGstab求解器的预条件技术,从而显著提高正演效率.我们设计了一个层状电阻率模型,通过与其解析解对比验证本文所提算法的正确性.然后设计了一个双异常体电阻率模型和一个Dublin模型1(DTM1),基于BiCGstab,对比了GMG预条件技术与其他传统预条件技术的数值表现,如超松弛预条件技术(SSOR)、分块不完全LU分解预条件技术(block ILU)和高斯赛德尔预条件技术(GS).结果显示本文提出的算法在迭代次数,计算时间和稳定性方面都远远优于传统预条件技术.对于所有例子,GMG预条件技术均能在10次以内达到收敛,计算时间比传统预条件技术减少70%以上,显示了本方法的稳定性和高效性.

摘要： 大地电磁反演是非线性问题,传统的大地电磁反演采用线性反演,结果往往会陷入局部最优,为此,在标准BAS算法的基础上,引入混沌种群概念、指导性学习策略及竞技场策略,实现带学习和竞争机制的混沌天牛群搜索算法(LCCBSA)。利用LCCBSA算法、粒子群算法和遗传算法分别对测试函数试算,结果表明该算法与其他算法相比具有较快的收敛速度和寻优能力。大地电磁理论地电模型的反演试算表明,LCCBSA算法能够较好地寻找到全局最优解,并且通过与多尺度反演结果对比检验了该算法恢复地下深部低阻层的能力。最后,利用该算法反演了塔里木盆地的实测数据,反演剖面和Bostick反演结果基本一致,说明LCCBSA算法可以用于处理大地电磁实际资料,是一种可行的非线性反演方法。

摘要： 电法勘探野外数据采集中的地电场观测通常借助不极化电极实现。不极化电极的性能直接影响野外现场数据质量。现有不极化电极通常仅评价电极的初始极差及其稳定性,为进一步深入评价,拟定了室内及野外测试方案。室内测试从不极化电极的极差稳定性、源阻抗、本底噪声水平三个参数着手开展测试,野外测试从平行一致性测试及MT方法测试两个角度进行测试。测试结果给出了不极化电极以上参数指标及野外测试效果,证明待测不极化电极可用于野外MT数据采集。为充分评估不极化电极测试提供了科学可行的测试方案。

摘要： 藏南裂谷作为青藏高原最显著的伸展构造样式之一,是研究高原生长过程的重要窗口,但目前其深部成因机制仍存在较大争议。本文利用沿错那-沃卡裂谷中部的大地电磁数据,分析裂谷区域的大地电磁测深曲线特征和相位张量,并通过三维大地电磁反演获得邛多江地堑和沃卡地堑深部电性结构。三维大地电磁反演结果显示,沃卡地堑和邛多江地堑深部存在一条连续的显著高导异常,并呈现“俯冲”形态,且上覆高阻结构体,而在邛多江地堑两侧浅部则分布低阻异常。结合早期的研究结果,本文支持错那-沃卡裂谷深部的高导异常为地壳部分熔融,可能与南向地壳流相关,并研究认为在南北向持续挤压作用下,裂谷下方的弱地壳层,通过解耦上地壳和下部地壳,促进了藏南裂谷系的发育。

摘要： 以二维大地电磁(Magneto-telluric,MT)为例研究了自适应网格细化正则化反演方法。在反演的初期使用粗网格,通过减少反演单元数的方式降低反问题的不适定性;随着反演的迭代进行,基于网格细化策略对网格进行自适应加密,以提高正则化反演效果;反演过程中,细化网格反演以前一重网格的反演结果作为参考模型与初始模型,保证反演沿正确的方向进行,以提高反演的效果和稳定性。另外,还深入研究了基于模型灵敏度、模型改变量、模型梯度和“边—角”检测四种网格细化方案,对比了它们的特点和自适应反演结果,并通过Hessian矩阵的特征值分布分析了这四种网格细化方案对反演结果的影响。最后,通过理论模型与实测数据反演证明了自适应反演算法的实用性。

摘要： 工程物探——工程地球物理勘探的简称,它是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数,达到解决地质问题的一种物理勘探方法。山区特长隧道地形地质复杂,传统勘察手段难以达到勘察要求,综合运用物探方法于山区长大深埋隧道勘察中,结合其他手段,成功解译出了隧道的软弱层、地下水及断层破碎带的位置,为勘察钻孔布设提供了指导,为划分隧道围岩类别提供了较好的依据,同时也为高速公路长大深埋隧道提供了一种新的勘察方法。

摘要： 木里—盐源地区地处青藏高原东南缘,属于古特提斯洋构造域,是松潘—甘孜地块及扬子地块的交接地带,是研究青藏高原东南缘构造演化过程的重要区域.本文介绍的是横穿木里—盐源地区的大地电磁剖面,自北西向南东依次跨越锦屏山断裂、木里弧形构造区、丽江—小金河断裂、盐源盆地、金河—箐河断裂等构造.维性分析表明木里弧形构造区和金河—箐河断裂都表现为较强的三维性,因此本文采用大地电磁三维反演技术,获得了木里—盐源地区的精细电性结构.电性模型显示,沿剖面可以划分为4个主要的电性构造单元.锦屏山断裂以北的川西北次级地块下方10~20 km处,发育北西向低阻体,推断是古老的义敦岛弧区残留的物质;锦屏山断裂以南至丽江—小金河断裂为高阻体,可能是锦屏山山根;丽江—小金河断裂下方~10 km处发育北东向的低阻体,与龙门山—锦屏山构造带走向一致,结合剖面附近表现为张性的震源机制解特点,推测该低阻体很可能是北部的塑性物质受阻后一部分往西南沿着丽江—小金河断裂缝隙挤入的结果;盐源盆地下方在3~7 km发育厚度约5 km、长度达40 km的低阻层,电性主轴方向为北西向,与盐源断裂走向一致,解释为盐岩层,尤其是南段低阻体表现为延伸至地表的特征,与地表盐泉对应,为在盐源地区开展深部找钾盐矿提供了电磁方面的证据.

摘要： COMSOL是一个多物理场仿真软件,笔者尝试将其应用于大地电磁法的数值模拟,研究起伏地形对大地电磁响应的影响及解决方案。本文由麦克斯韦方程组出发,施加第一类边界条件,将地形起伏数字化为参数化曲面,导入COMSOL进行计算。在对COMSOL的精度进行了验证的基础上,分析不同频点所需内存以及自由度,然后选择合适的频点进行研究。将三维起伏地形的模拟结果与无地形起伏时的结果进行对比,总结出山谷、山峰地形对三维大地电磁响应的影响,发现在XY模式下,地形对视电阻率的影响大于相位,在视电阻率等值线图中能够清晰地看出起伏地形的轮廓,而在YX模式下,地形对相位的影响大于对视电阻率的影响。最后,利用“比值法”进行地形校正,校正前由于起伏地形影响,在异常体附近会出现部分视电阻率数值跳跃现象,通过校正有效抑制了起伏地形对异常体附近视电阻率的影响,校正后的视电阻率曲线整体上移,并且异常体周围的视电阻率值也趋于背景场值,获得了较好的效果。

摘要： 对大地电磁各向异性的研究始于上世纪60年代(O'Brien和Morrison,1967),Reddy和Rankin(1975)首次使用有限元法计算了二维各向异性模型的MT响应;但之后较长时间的发展相对缓慢.Pek和Vener(1997)使用有限差分法提出了针对二维任意各向异性模型计算的算法.Li(2002)通过有限元法解决了相同的问题.Martinelli和Osella(1997)使用Rayleigh-Fourier技术计算了三维垂直各向异性模型的大地电磁响应.Weidelt(1999)采用交错网格有限差分法求解了三维各向异性MT问题.最近,Junge(2016)展示了任意各向异性三维模拟结果并尝试概括不同各向异性参数对传输函数的影响.Xu和Li(2016)报道了使用有限元法计算三维电各向异性模型响应的算法.目前,对大地电磁各向异性的研究越来越受到重视.

摘要： 塔里木盆地位于我国的西北部,是我国最大的内陆盆地,富含石油、天然气和矿产等资源.为了研究塔里木盆地的深层电性结构,在覆盖全盆地的756个大地电磁数据的基础上,经过三维反演后得到了全盆地的三维电阻率模型.

摘要： 大地电磁(MT)反演方法最主要的问题是解的非唯一性,如何解决不适定问题是一项巨大的挑战.传统反演方法中,解决此问题的绝大多数方法都是基于Tikhonov正则化理论,最光滑约束是最常用的一种方法，基于模糊聚类算法，应用先验信息的约束反演方法能够对得到较好的地电模型，然而，此方法要依赖于先验信息。如果先验信息未知或者不准确，得到的反演结果并不理想。本文所提出的基于模糊类隶属度控制的MT反演方法，能够得到一个较为合理的反演结果，每一部分都会得到一个准确的电阻率值，而且地质体的边界更加清晰，为大地电磁约束反演提供了一种重要的思路。

摘要： 在物探野外实测工作中,不可能无限制地安放测量点,所以仪器采集到的数据有限,导致反演过程中能够拟合观测数据的模型通常不止一个,地球物理反演中存在多解性问题.为了满足电法勘探需求，在复杂地质构造地区实现磁法数据和大地电磁数据的联合勘探，从交叉梯度联合反演出发，并且考虑了磁法勘探和大地电磁勘探的优缺点，在联合反演的过程中将磁化率和电阻率这两种不同的物性参数互相约束控制地质体的边界。开发了磁法和大地电磁二维联合反演算法，通过算例说明了联合反演相比单一反演的优势所在。

摘要： 目前,就大地电磁各向异性正反演而言,一维正反演及二维正演已较为成熟;而二维反演及三维正反演还有待研究.相对于各向同性,各向异性介质的参数大大增加,给正演尤其是反演带来了很大困难.用有限元法求解电磁场可采用节点有限元法和矢量有限元法，但是前者不能满足电场在电性不连续界面的法向分量不连续这一物理规律，因此应用时需要在电性不连续界面处将网格剖分更密，且节点有限元的插值基函数不满足电场散度为零的条件从而导致产生伪解，需要强加散度条件，尽管在界面处将网格剖分更细和强加散度条件能够得到一定程度的改善，但也不能完全解决。后者满足电场在电性不连续界面处法向分量突变这一物理规律，且其插值基函数满足电场散度为零的条件。此外，线性插值节点有限元与一阶矢量有限元相比，后者所占存储更少。最后，相同网格剖分条件下，矢量有限元形成的总体系数矩阵阶数更少。鉴于此，本文采用矢量有限元进行模拟。

摘要： 在喜马拉雅造山带东缘,南迦巴瓦变质岩迅速抬升,雅鲁藏布江缝合带在这里突然发生转变.尽管学者们已经提出了一些似乎可信的模型来解释南迦巴瓦的演变,如构造锲、地壳缩短、双重逆冲,以及隧道流模型等,但是喜马拉雅东构造结(EHS)的变形机制仍备受争议(Bai et al.,2010;Peng et al.,2016;Lin et al.,2017).为了更好地了解喜马拉雅东构造结的三维岩石圈结构,从2009年到2014年,在南迦巴瓦地区共布设了83个大地电磁(MT)测点和35个宽频带地震测点(如图1).

摘要： 随着计算机计算能力的提高和反演技术的突破,大地电磁三维反演技术在近几年逐渐被推广应用于实际资料的解释.目前,应用最为广泛三维反演程序Siripunvaraporn等的基于三维数据空间算法的WSINV程序和Egbert等基于非线性共轭梯度反演法的ModEM程序.本文基于软件设计的C/S架构模式，在PC端Windows环境下研发了一个能够快速实现大地电磁三维反演操作的可视化客户端软件-toPeak。toPeak封装了Windows与Linux的连接通信以及与三维反演相关的Linux操作指令，使得用户在无须了解Linux执行指令的条件下，即可快速实现大地电磁三维反演的可视化操作，大大简化了大地电磁三维反演的复杂度。在toPeak中，实现了进行三维反演所需的全部流程：数据准备、模型构建、反演计算和结果管理等。

摘要： 大地电磁阻抗张量畸变校正是大地电磁资料处理的重要内容,目前阻抗张量分解的方法主要有GB分解(Groom&Bailey,1989)及其衍生算法(多测点多频点GB分解(Joneset al,2001);分解参数在有噪声存在的情况下不稳定，尤其是电性主轴方向，而电性主轴方向是反映区域构造信息的重要参数，提出了一种基于相位张量分解估算稳定电性主轴方向的方法，并通过二次方程对视电阻率曲线畸变进行校正。本文对该方法进行了研究和实现，同时对滇西南盈江芒章一镇康流水大地电磁剖面数据进行处理，估算了其稳定的电性主轴方向，相位张量分解结果在有噪声存在的情况下不稳定，尤其是电性主轴方向的估算，通过多次加入一定强度的随机噪声后，再估算其稳定的电性主轴方向以及相应的方差，可以使得通过相位张量分解得到的电性主轴方向结果更稳定，并且加入了标准差或者不确定性的度量，可以衡量估算出的电性主轴方向的可靠程度。

摘要： 结合相位张量与阻抗张量分解两种方法对研究区域进行维性分析，表明该区域数据的局部三维性较强。因此，本研究进一步通过三维NLCG反演获取了研究区内岩石圈三维导电性结构模型。通过对岩石圈二维及三维电性结构模型进行综合对比，并结合研究区内其它的地质与地球物理资料，得出了以下几点主要结论:青藏高原东北缘各地块电性结构具有明显的差异，二维及三维反演模型都体现出一致的分块特征;二维与三维反演模型共同揭示出西秦岭造山带中下地壳存在着较大规模的高导层，厚度几到十几千米，电阻率值几到三十几欧米，可能指示了物质逃逸的通道;三维反演模型中，深部的高导体与二维反演模型相比规模普遍更小，电阻率值略高，其原因主要是由于三维反演可以通过将这些深部的高导体置于剖面旁侧来拟合数据;为了避免三维反演模型在区域构造走向方向上的变化过于剧烈，可以通过在不同方向上使用不同大小的光滑因子来调节。

摘要： 本文用ModEM电磁反演程序对霍山地区由84个MT测点组成的大地电磁阵列数据进行三维反演，计算中使用了负对角的视电阻率与相位，用了所有46个频点的数据。之后对结果进行了两次印模迭代重构反演，以此来降低初始模型对反演结果的影响，增加反演结果的可靠性。最终的均方根误差RMS为2.97。三维电性结构模型显示:该区域南北电性差异明显。

摘要： 本发明涉及一种大地电磁去噪测量装置，包括：一个置于地面的电磁接收机；一个沿平行x轴或y轴方向放置于地面的磁感应传感器，其通过电缆线连接电磁接收机；一组以坐标系原点为中心点，且沿y轴或x轴对称接地放置的不极化电极组，该不极化电极组包括用于测量长极距电场振幅数据的第一长极距电偶极和用于测量短极距电场振幅数据的第一短极距电偶极，各不极化电极分别以导线与所述电磁接收机连接。采用该装置计算长极距电场振幅数据与短极距电场振幅数据间的相关度系数和标准偏差，当相关度系数小于设定相关度阈值，则去除标准偏差最大的电场振幅数据，并重复计算相关度系数，直至其大于或等于设定相关度阈值，有效地去除了近场干扰数据。

摘要： 本发明提供一种基于乘积函数的海洋可控源电磁与大地电磁联合反演方法，包括：读取并转换海洋可控源电磁场和海洋大地电磁数据；设置联合反演执行参数；建立联合反演初始模型；构建联合反演目标函数；反演参数非线性转换；求取反演数据关于地层各向异性电阻率和地层厚度的雅各比矩阵和海森矩阵；基于反演参数计算模型参数更新量；搜索反演更新量步长；计算反演迭代拟合差；判断是否满足反演要求；输出最终反演模型。该方法同时反演海底地层各向异性电阻率和厚度，反演效率更高；同时融合了海洋可控源电磁数据对浅部地层的高分辨率，以及大地电磁数据对深部结构的探测能力，反演效果优于传统的单一电磁数据反演；所提出的联合反演方法适用性更广。

摘要： 本发明公开了一种基于深度学习的时频电磁与大地电磁联合反演方法，包括如下步骤：a、建立神经网络N，包含三个深度卷积子网络N

摘要： 本发明公开了一种航空瞬变电磁数据和航空大地电磁数据联合反演方法，属于地球物理勘探技术领域，包括以下步骤：a、采用非线性共轭梯度反演法对航空大地电磁数据进行二维反演处理；b、将电阻率取倒数转换为电导率，并进行网格化形成规则的电导率网格数据；c、构建航空瞬变电磁数据一维反演的参考模型；d、获得地下介质的视电导率和视深度；e、构建航空瞬变电磁数据一维反演的初始模型；f、进行约束，完成航空瞬变电磁数据的一维组合正则化约束反演；g、输出航空瞬变电磁和航空大地电磁联合解释的反演结果。本发明能够为大面积区域的航空地球物理勘探提供精度更高的反演解释结果，以提高综合勘探效率。

摘要： 本发明是时频电磁和大地电磁数据的一维联合反演方法，联合反演时频电磁的发射频率为0.025‑100Hz，大地电磁的频率为0.0005‑320Hz，计算每个时频电磁测点与所有的大地电磁测点之间的距离，得到最近的大地电磁测点，提取电磁测点的数据，计算时频电磁和大地电磁联合反演雅克比偏导数矩阵，依据正则化反演原理计算目标函数，用共轭梯度迭代算法使目标函数最小化，当目标函数的拟合误差达到设定的误差标准或者迭代次数超过设定的最大迭代次数即完成联合反演。本发明可获得测线下方地下介质电阻率分布，能够满足构造、断层、圈闭的解释需要，反演的结果从浅到深的分辨率都高于单独用时频电磁数据的反演。

摘要： 本发明涉及一种大地电磁去噪测量装置，包括：一个置于地面的电磁接收机；一个沿平行x轴或y轴方向放置于地面的磁感应传感器，其通过电缆线连接电磁接收机；一组以坐标系原点为中心点，且沿y轴或x轴对称接地放置的不极化电极组，该不极化电极组包括用于测量长极距电场振幅数据的第一长极距电偶极和用于测量短极距电场振幅数据的第一短极距电偶极，各不极化电极分别以导线与所述电磁接收机连接。采用该装置计算长极距电场振幅数据与短极距电场振幅数据间的相关度系数和标准偏差，当相关度系数小于设定相关度阈值，则去除标准偏差最大的电场振幅数据，并重复计算相关度系数，直至其大于或等于设定相关度阈值，有效地去除了近场干扰数据。

摘要： 本发明公开了一种基于深度学习的时频电磁与大地电磁联合反演方法，包括如下步骤：a、建立神经网络N，包含三个深度卷积子网络N

摘要： 本发明公开了一种航空瞬变电磁数据和航空大地电磁数据联合反演方法，属于地球物理勘探技术领域，包括以下步骤：a、采用非线性共轭梯度反演法对航空大地电磁数据进行二维反演处理；b、将电阻率取倒数转换为电导率，并进行网格化形成规则的电导率网格数据；c、构建航空瞬变电磁数据一维反演的参考模型；d、获得地下介质的视电导率和视深度；e、构建航空瞬变电磁数据一维反演的初始模型；f、进行约束，完成航空瞬变电磁数据的一维组合正则化约束反演；g、输出航空瞬变电磁和航空大地电磁联合解释的反演结果。本发明能够为大面积区域的航空地球物理勘探提供精度更高的反演解释结果，以提高综合勘探效率。

摘要： 本发明是时频电磁和大地电磁数据的一维联合反演方法，联合反演时频电磁的发射频率为0.025-100Hz，大地电磁的频率为0.0005-320Hz，计算每个时频电磁测点与所有的大地电磁测点之间的距离，得到最近的大地电磁测点，提取电磁测点的数据，计算时频电磁和大地电磁联合反演雅克比偏导数矩阵，依据正则化反演原理计算目标函数，用共轭梯度迭代算法使目标函数最小化，当目标函数的拟合误差达到设定的误差标准或者迭代次数超过设定的最大迭代次数即完成联合反演。本发明可获得测线下方地下介质电阻率分布，能够满足构造、断层、圈闭的解释需要，反演的结果从浅到深的分辨率都高于单独用时频电磁数据的反演。

摘要： 本实用新型涉及一种电磁干扰环境下音频大地电磁测深数据采集装置，包括主体、底座和夹持机构，所述夹持机构包括限位组件和夹持组件，该电磁干扰环境下音频大地电磁测深数据采集装置通过夹持组件实现对主体的一级限位，即实现防止主体的上下移动，这里通过限位组件实现对主体的二级限位，即防止主体的左右移动，从而实现对主体的包裹式限位，提升定位效果，防止主体在转运过程中发生移动碰撞或者侧翻，实现对主体的保护，提高实用性。