基于矿井瞬变电磁的金属矿山超前探测研究

为了解决强透水性地层条件下的金属矿山突水问题,保障矿井安全生产,采用矿井瞬变电磁法对金属矿山掘进前方岩层富水性情况进行探测。在矿井瞬变电磁超前探测原理的基础上,建立了全空间地质模型,开展了人工鱼群反演技术的研究,验证了该方法在矿井瞬变电磁超前探测数据处理解释中的有效性;随后,将其应用到云南某铅锌矿瞬变电磁超前探测实测资料反演中,圈定了掘进前方岩层富水异常区域,解释结果得到了钻孔验证。研究表明,矿井瞬变电磁法以及人工鱼群反演技术可以有效预测金属矿山掘进前方岩层富水性情况,为强透水性地层条件下的金属矿山的安全生产提供了有力的技术保障。     

大地电磁法三维反演计算模型分辨率分析

设计了3个简单三维电性结构模型,通过模型三维正反演计算来对大地电磁法三维反演计算空间分辨率进行数值模拟,模拟结果表明:大地电磁法对低阻体反应灵敏,对高阻体反应相对薄弱,可以较好地应用于探测浅部、深部低阻异常体;大地电磁测深响应数据具有三维体效应属性,除了反应测点下方电阻分布情况之外,同时也包含测点周边电阻率分布信息,可较好地应用于区域电性结构调查;对于浅部异常体,尤其是低阻异常体,在测点控制区域范围内大地电磁三维反演计算具有较好的三维空间分辨率;对于深部异常体,仅在异常体具有足够尺度情况下,大地电磁三维反演计算才具有较好的三维空间分辨率;无论是浅部异常体还是深部异常体,在异常体具有足够尺度的情况下,即异常体的响应曲线在横向空间域和纵向频率域上具有一定的识别度,大地电磁三维反演计算可以较好地构建出异常体的结构形态,对于尺度不足够大的异常体,大地电磁三维反演计算可以较好地重建地下介质的宏观电性特征。     

基于音频大地电磁测深和高密度电法的城市隐伏断裂联合探测

为给城市地下空间资源统筹开发提供基础资料,需要查明地层分层、基岩埋深及隐伏断裂发育情况。高密度电法和音频大地电磁测深法均具有较好的探测效果,其在工程勘察、地质调查、灾害评价中广泛应用。因此联合使用高密度电法和音频大地电磁法对研究区主要发育及次生存在的隐伏断裂进行了探测分析,通过数据反演、综合分析、地质解译对照等技术手段,基本确定了多条断裂位置及空间展布形态,探测异常区与已知主断裂位置吻合度较高,划定的次生断裂走向与已知断裂的空间延伸方向上也较一致。结果表明:探测隐伏断裂,高密度电法选择偶极-偶极装置,横向分辨率高,效果好;对埋深较深但未在到第四系发育的隐伏断裂,需要配合探测深度较大的音频大地电磁法,TE与TM模式联合反演,综合判断。因此,在城市地质调查中将高密度电法和音频大地电磁法结合,能够满足隐伏断裂探测的需求,有较高的推广应用价值。     

井筒电磁勘探技术及其数值模拟现状

将与井套管有关的电磁法探测技术统称为井筒电磁探测技术.系统介绍井筒电磁技术及其数值模拟和反演研究现状.数值模拟方面介绍金属套管处理方法,并讨论分析积分方程法、有限差分法和有限元法在井筒电磁数值模拟中的应用情况和适用范围;反演方面主要讨论当前井筒电磁应用较多的近似迭代法、完全解法反演和非线性反演及混合反演算法.最后给出井...     

海底钴结壳TEM的响应规律

大洋富钴结壳是潜在的海底金属资源,为了更快、更准确地对海底钴结壳进行勘探,本文研究了其TEM的响应规律.通过分析深海钴结壳的电性和物性特征,说明了瞬变电磁法满足海底探测的物化条件,进而建立探测深海钴结壳的地电模型,证明了本方法应用于海底钻结壳勘探的可行性;采用瞬变电磁全空间理论,计算了深海钴结壳瞬变电磁响应,这为瞬变电磁探测深海钴结壳的反演提供了依据.计算结果表明:海底瞬变电磁测深能很好地探测到海底钴结壳的存在,且异常峰值对应钴结壳的中心在海面的投影位置;深海与无海水情况下的瞬变电磁相比,响应曲线形态变化不大,响应幅值明显增加;地形对探测有一定的影响.     

隐伏断裂构造音频大地电磁法探测

音频大地电磁法由于其具有探测深度大、横向分辨率高、不受低阻屏蔽效应影响等技术优势,近年来在解决大深度地质问题中得到了较为广泛的应用。隐伏断层由于其潜伏在地表以下一定深度,并且构造走向不确定,增加了探测的难度。采用音频大地电磁法探测观测区隐伏断裂构造,基于可以对数据进行构造走向分析,首先确定观测区构造走向,为北西45°为主,然后对观测数据进行阻抗张量旋转,采用非线性共轭梯度反演方法对旋转后的数据进行二维反演,得到观测区二维电性结构。结果表明,音频大地电磁法可以有效探测隐伏断裂构造的空间分布特征。     

瞬变电磁法找水研究

本文用基于张量格林函数的体积分方程法对层状地层中三维溶洞模型进行了瞬变电磁响应的正演模拟,考察溶洞中从不含水到水量逐渐增加时瞬变电磁法对含水层的分辨能力.模拟结果表明,地层不含水时,瞬变电磁法对高阻的溶洞的分辨能力较弱;当溶洞中含水量不同时,瞬变电磁法会有不同程度的显示,水量越多,异常越明显.结果一方面证明瞬变电磁法对高阻体的分辨能力不及低阻体,另一方面说明瞬变电磁法对地下水的探测能力比较灵敏,可以胜任找水的工作.也说明TEM方法不但可以用于找水,还以用于地下水水位的动态监测.     

瞬变电磁探水雷达研究

隧道掌子面探水问题,是交通隧道、采矿业、地下空间开发行业一直未解决的难题。由于不同地质环境各种蓄水构造的复杂性,使得以地球物理方法为主的地质预报技术面临着挑战。地震反射法对构造敏感,电法对水敏感,但常规电法由于装置问题很难在隧道掌子面施展。地质雷达由于高频微波段穿透能力的局限性,使得在隧道掌子面探测深度有限。瞬变电磁法利用不接地回线,以其自身的方法优势已广泛应用于隧道掌子面的地质预报中。首次利用浅层瞬变电磁法原理、定源回线装置、全期视电阻率计算、雷达波谱图像处理等技术,研制了相应瞬变电磁探水雷达,并在隧道掌子面、地面岩溶探查方面进行工程应用,验证了浅层瞬变电磁法在地下水探查中的应用效果。     

高密度电法与瞬变电磁法联合勘查河北承德地区基岩裂隙水

缺水基岩山区的找水定井难度较大,单一地球物理方法很难达到准确找水的目的。为了弥补高密度电法探测深度浅,受地形影响较大等问题,采用高密度电法联合瞬变电磁法对基岩山区地下水进行探测,高效经济地实现山区地下水资源精准勘查。在探讨高密度电法和瞬变电磁法的基本原理和联合探测可行性的基础上,介绍了联合探测的找水前提和依据,结合河北承德地区基岩山区地下水勘查的工程应用,讨论了地形对高密度电法的影响,分析了两种方法的联合探测结果,综合两者低阻异常对应区域最终确定了基岩裂隙含水区,并通过钻孔验证了综合地球物理技术在基岩山区找水的有效性,为今后在类似地质条件地区基岩裂隙水的勘查提供了理论和实践依据。     

高密度电法与音频大地电磁法在城市输水隧洞勘察中的应用

为避免在建造浙江省某大型输水隧洞时发生地质灾害,通过高密度电法与音频大地电磁法相结合以查明浅部覆盖层厚度、基岩风化厚度及断裂破碎带构造。采用高密度电法探测浅层地下含水裂隙带的异常形态及岩体的稳定性,部分区域通过音频大地电磁法推断出深部地质断裂构造位置。依据前期地质资料,建立了相应地电模型,通过对模型响应数据进行反演试算,发现这两种方法相结合具有可行性,能精确反映地下不同深度的地质情况,探测结果能为后期设计和施工提供参考依据。实测数据反演结果显示:地层上部杂填土、含砾粉质黏土、碎石夹黏土等厚1～15 m; 高密度电法识别出6条断裂发育带的位置,倾角为56°～75°,影响宽度为10～15 m; 音频大地电磁法识别出一处断裂发育带,影响宽度约为15 m; 裂隙发育带、构造破碎带对岩体完整性破坏较大,强度受软弱结构面控制,易受地下水作用影响,浅部岩体稳定性较差,电阻率表现为低阻特征并向下延伸。     

时间域激发极化法在地下水资源勘查中的应用

介绍了时间域激发极化法的基本概念,重点讨论了该方法的工作原理和操作过程,详细阐述了该方法应用于地下水资源勘查的理论依据、主要参数、极化装置、仪器设备、工作方法以及应用实例.根据地下水资源勘查的特点,探讨了激发极化法在勘查中的适用条件和范围,并对地下水资源勘查的发展前景做出了有益的探索.     

基于高密度电法的岩溶储水构造识别

岩溶水的赋存具有时间和空间分布的不均匀性,高密度电法作为一种成熟高效的地球物理勘探方法,是开展地下水资源调查的主要手段之一。为研究高密度电法勘探在岩溶储水构造识别中的应用效果,本文在对汉中地区勉县幅1∶5万水文地质调查的基础上,针对地面调查过程中遇到的极度贫水山区,充分论证区内已知地质及物性资料,确立具有岩溶水找水前景的目标区域,开展高密度电法勘探综合研究工作。划分了岩性接触带和岩溶发育带的位置,圈定了可能的岩溶赋水空间,推断了地下水补给循环模式,为岩溶山区找水定井工作提供了有力依据。工作成果表明:①岩溶储水构造的发育受构造活动强度、地层岩性差异和地形地势条件共同影响;②在利用高密度电法进行勘探研究时,应充分结合地质地貌条件,测线宜穿越构造或岩性界线布设;③对于向斜构造、岩性接触带和地形共同控制的岩溶储水构造,建议将钻井布设于向斜构造轴部、地势相对较低的可溶性碳酸盐岩一侧。本文的研究工作对同类地区的岩溶储水构造勘探具有参考意义。     

Study on shallow groundwater information extraction technology based on multi-spectral data and spatial data

Aimed at solving the difficulties, such as low efficiency and limited exploration range encountered in finding groundwater with the traditional methods, a new method was presented by using remote sensing technology in this paper. Based on multi-spectral data (ETM data) and spatial data (SRTM data), a forecasting model was built to produce a probability rating map for finding shallow groundwater in the arid and semi-arid areas. According to investigations, a conclusion is drawn that the results of the model are satisfied, which have been testified by the later geophysical exploration and drilling. Thus, the model can serve as a guide for finding groundwater in the arid and semi-arid regions.     

相关分析在电测深资料解释中的应用

在电测深区域地下水资源勘查中,为能充分利用区域内的钻孔抽水试验资料,本文从数理统计的角度出发,采用一元线性回归的方法,对电测深资料进行电性参数和水文地质参数解释,可以获得较电阻率反演法之外的收获,如可获得孔隙含水层等厚图、等渗透系数图、涌水量平面图等成果图,为评价水文地质单元内地层的赋水性及了解其它水文地质参数提供宝贵的资料。     

可控源音频大地电磁测深法在地热勘探中的应用

地热作为一种新型的可再生绿色清洁能源,越来越受到广泛的重视。介绍了可控源音频大地电磁测深法(CSAMT)的工作原理,其因采用人工场源的方法而具有抗干扰能力强、分辨率较高等特点,相对于利用天然场源的方法更适合于受干扰的区域工作。本文以该方法在湖南某地地热勘探中的应用为例,研究可控源音频大地电磁测深法在地热勘探中的应用效果。介绍了测区基本的地球物理及地质构造背景,采用GDP-32Ⅱ型多功能电法探测系统进行数据采集,对数据的可靠性进行了分析,分别对四条测线结果做了解释和推断,分析地下水有利聚集空间及圈定有利储热部位,效果显著,为进一步开发利用地热资源提供帮助。     

基于地理信息技术和SWAT模型的城市水资源评价方法研究

本文提出一种基于无人机遥感技术以及SWAT模型的地理信息技术与水文模型结合的水资源量调查方法.该方法通过外业调查获取精确地表水分布,结合三调下垫面数据采用水文模型计算考虑地下水和重复水量的水资源总量.将该方法应用于河网水系复杂的平原城市区域,以邳州市为实例对象,验证调查成果的合理性和精度,并基于调查成果研究邳州市水资源特性.结果表明,该方法相较传统方法考虑因素更加全面,不确定性更小,可为平原城市水资源调查提供参考.     

龙门地热田温热水成因探讨

根据地面调查和勘探资料,作者系统地分析了龙门地热田的构造特点、温热水的分布及水化学特征,指出龙门地热田温热水的分布具有两个特点:一是在地热田的南部主要受F1断层的控制呈线状分布;二是在地热田的北部由于F41断层与F1断层相交和滑动构造(HF3)的共同作用,呈面状分布.温热水的形成是热源、构造、盖层以及热储层等因素最佳配套的产物.地热田的南部,沿F1断层带是寻找温热水的主要场所;北部、北西部,F1断层带、F41断层带、滑动构造(HF3)分布区均是温热水赋存的有利地段.     

模糊聚类模型用于水文地质条件分析的研究

鉴于人们在进行地下水化学成分分析时通常采用的是传统的定性分析方法这一事实，将陈守煜模糊聚类理论与模型应用于水文地质条件定量化分析的探索。这种方法在理论上能比较全面、真实地反映地下水的客观实际；同时，该方法在邯邢铁矿田的水文地质条件分析中得到了较好的应用     

GRACE卫星在区域地下水管理中的应用潜力综述

GRACE卫星能反演区域地下水储量的月动态变化,而且数据免费,它为区域地下水管理提供了新的方法。首先总结了区域地下水管理、GRACE卫星在地下水储量和区域地下水管理中的应用现状;接着通过多个案例分析展示了GRACE卫星能成功应用于区域地下水储量动态评价,而且GRACE反演的地下水动态数据能用于区域地下水模型的参数识别,证实了GRACE卫星在区域地下水管理的应用潜力;最后指出GRACE卫星反演的数据在应用中的两大问题:该数据无法直接用于区域地下水资源评价和空间分辨率低。GRACE卫星如何有效用于区域地下水资源评价和如何提高GRACE卫星反演数据的空间分辨率是当前研究的发展方向。