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自适应非结构有限元MT二维起伏地形正反演研究

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地球物理学报 2015年第12期58卷 4675-4684页

作者：韩骑胡祥云程正璞杨炳南蔡建超韦伟中国地质大学地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室武汉430074 贵州省地矿局贵州铜仁554300

在山区进行MT勘探时,用规则网格有限元方法模拟起伏地形会受到限制.本文采用非结构三角网格可以有效地模拟任意二维地质结构,如起伏地形、倾斜岩层和多尺度构造等.正演引入自适应有限元方法,其在网格剖分过程中能根据单元误差自动细化网... 详细信息

在山区进行MT勘探时,用规则网格有限元方法模拟起伏地形会受到限制.本文采用非结构三角网格可以有效地模拟任意二维地质结构,如起伏地形、倾斜岩层和多尺度构造等.正演引入自适应有限元方法,其在网格剖分过程中能根据单元误差自动细化网格,保证了正演结果的精度.将自适应有限元与Occam算法结合,且引用并行处理技术提高正反演计算速度.通过对比两个理论模型,讨论了地形对MT正演响应的影响;其次进行了不同地电模型带地形反演展示了本文算法的正确性和适用性;最后将该方法应用于实测MT数据处理,证明了自适应非结构有限元方法是复杂地形下处理MT数据的有力工具.

关键词：大地电磁自适应有限元地形反演

庐枞矿集区火山气液型铁、硫矿床及控矿构造的反射地震成像

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岩石学报 2010年第9期26卷 2598-2612页

作者：吕庆田韩立国严加永廉玉广史大年颜廷杰中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 中国地质调查局发展研究中心北京100037

高分辨率反射地震在探测深度和分辨率方面具有其它方法无法比拟的优势,为试验该方法在探测深部似"层状"矿床和控矿构造方面的探测效果,作者于2008年在安徽庐枞(庐江-枞阳)矿集区的罗河-泥河-大包庄矿区采集了2条10km的高分辨率反射地震... 详细信息

高分辨率反射地震在探测深度和分辨率方面具有其它方法无法比拟的优势,为试验该方法在探测深部似"层状"矿床和控矿构造方面的探测效果,作者于2008年在安徽庐枞(庐江-枞阳)矿集区的罗河-泥河-大包庄矿区采集了2条10km的高分辨率反射地震剖面。尽管矿区构造较为复杂,但偏移剖面仍发现了很多与地质吻合的反射。白垩纪沉积盆地(红盆)呈现清晰的三层结构,反映该地区白垩纪以来在伸展构造背景之下沉积环境还存在阶段性变化;盆地之下的反射更可能为晚侏罗世的碎屑岩沉积或中三叠世的碳酸盐岩沉积,红盆之下可能不存在庐枞"耳状"火山岩盆地的另一半。火山岩层大致也呈现3层结构,火山沉积岩层(双庙、砖桥组)的厚度在800～1000m,火山沉积岩之下有明显的"穹隆"状反射,可能为与侵入体有关的隆起。对照精细建立的矿床地质剖面,发现罗河、泥河矿体能够产生清晰的反射,初步证实高分辨反射地震可以直接探测到矿体,但当矿体陡倾、或结构形态复杂、或空间尺寸较小时,对应矿体位置没有可辨识的反射。试验结果表明高分辨率反射地震可以用于探测深部控矿构造,在合适条件下,可以探测似"层状"矿体。

关键词：火山气液型铁矿反射地震偏移剖面深部矿产控矿构造

复杂金属矿体地震波正演模拟研究--以庐枞盆地罗河、泥河和大包庄矿床为例

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地质学报 2011年第5期85卷 887-899页

作者：廉玉广吕庆田韩立国赵金花吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 中国地质科学院矿产资源研究所国土资源成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

地震勘探在金属矿勘查中发挥越来越重要的作用,但复杂的介质结构和矿体形态通常使金属矿地震解释异常困难,为深入研究复杂金属矿体的地震波场特征,有效开展金属矿地震解释,本文以庐枞矿集区的罗河、泥河和大包庄矿床为例,在详细开展物... 详细信息

地震勘探在金属矿勘查中发挥越来越重要的作用,但复杂的介质结构和矿体形态通常使金属矿地震解释异常困难,为深入研究复杂金属矿体的地震波场特征,有效开展金属矿地震解释,本文以庐枞矿集区的罗河、泥河和大包庄矿床为例,在详细开展物性测量和地质与地球物理建模的基础上,对均匀介质复杂矿体模型、简化矿体模型和随机介质简化矿体模型进行了金属矿地震波场模拟研究。使用波动方程交错网格有限差分法对模型进行正演模拟,并对模拟结果做叠后偏移处理,分析了各种模型的波场特征,并与实际矿区地震反射剖面进行了对比。结果表明:含磁铁矿、黄铁矿的金属矿体与火山沉积岩、熔岩等围岩都有明显的波阻抗差异,理论上可以用反射地震方法进行深部矿床勘探;对似层状的复杂矿体,当其厚度远大于(4～5倍)地震信号的理论分辨率(λ/4)时,反射地震可以探测复杂矿体的结构形态;当矿体陡倾时,反射能量明显减弱或消失,随机介质与实际介质更接近;当不均匀程度大于5%或更大时,散射噪声将淹没矿体有效反射信号。波场模拟与实际地震剖面对比结果表明,反射地震在实际矿区的应用,面临的挑战要大很多,其中干扰、介质的不均匀性、矿体的形态是影响地震勘探效果的主要因素。

关键词：金属矿岩石物性随机介质正演模拟反射地震

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九瑞矿集区三维电性结构研究及找矿意义

地球物理学报 2015年第12期58卷 4465-4477页

作者：邓居智陈辉殷长春周彪华东华理工大学放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室南昌330013 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026

九瑞矿集区作为全国重点整装勘查区之一,深部找矿工作一直是研究重点和热点.本文在综合分析研究区区域地质资料、对典型地层和岩石标本进行电阻率参数测试和统计分析的基础上,利用研究区面积性AMT数据进行三维电性结构研究.为获得AMT最... 详细信息

九瑞矿集区作为全国重点整装勘查区之一,深部找矿工作一直是研究重点和热点.本文在综合分析研究区区域地质资料、对典型地层和岩石标本进行电阻率参数测试和统计分析的基础上,利用研究区面积性AMT数据进行三维电性结构研究.为获得AMT最佳反演参数,选择一条典型AMT剖面开展二维非线性共轭梯度(NLCG)反演,进而总结出利用TM极化模式数据、拉格朗日乘子等于3的二维反演方案.综合利用地质、钻探和电性特征对全区23条AMT剖面进行二维约束反演,并将所有测线的电阻率反演结果三维网格化,得到了研究区的三维电性结构.最后,我们通过对三维电性结构的综合分析,确定研究区地下地层、岩体展布、断裂构造分布特征以及基底起伏情况.与已知矿床对比,我们发现浅部北西断裂与北东向区域性深部断裂交汇处、基底隆起凹槽边缘以及岩体边缘为成矿有利区.

关键词：九瑞矿集区音频大地电磁法电性结构三维深部找矿

庐枞盆地科学钻探地球物理测井及深部铀异常的发现

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地球物理学报 2015年第12期58卷 4522-4533页

作者：高文利孔广胜潘和平林振洲邱礼泉冯杰方思南邓呈祥李洋刘东明中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 中国地质大学(武汉) 武汉430074

庐枞盆地砖桥科学钻探ZK01孔为深部探测技术与实验研究专项在庐枞盆地施工的钻探验证孔,全井段实施了连续取心和地球物理测井工作.测井工作分三次完成,测井总深度1994.02m.测井项目包括视电阻率、极化率、磁化率、纵波速度、超声成像、... 详细信息

庐枞盆地砖桥科学钻探ZK01孔为深部探测技术与实验研究专项在庐枞盆地施工的钻探验证孔,全井段实施了连续取心和地球物理测井工作.测井工作分三次完成,测井总深度1994.02m.测井项目包括视电阻率、极化率、磁化率、纵波速度、超声成像、自然伽马、密度、井斜、井径、井温、泥浆电阻率、井中三分量磁测等10多种方法,获得了钻孔剖面原位物性参数、钻孔几何形态及井壁超声图像.通过对地球物理测井和钻孔岩心编录等资料的研究,完成了岩性的人工识别与支持向量机判别,建立了钻孔测井解释岩性剖面;通过对矿化地层的测井响应分析,将电阻率和磁化率作为粗安岩矿化的识别标识;根据超声成像测井资料推断本地区深部地层最大水平主应力方向为南北走向.在ZK01孔1500~1900m发现放射性异常,对铀当量大于万分之一的21处异常进行了定量解释,铀矿化段累积厚度93.02m,为庐枞地区深部找铀矿提供了重大线索.

关键词：庐枞矿集区火成岩 ZK01孔地球物理测井铀矿化

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基于迭代去噪的多源地震混合采集数据分离

地球物理学报 2013年第7期56卷 2402-2412页

作者：韩立国谭尘青吕庆田张亚红巩向博吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 中国地质科学院北京100037 中国石化石油物探技术研究院南京210014

多源地震混合采集采用随机线性编码方式同时激发多个震源,检波器连续接收地震信号,获得波场混叠的炮记录.该采集技术能够显著提升采集效率和成像质量,其实现关键在于炮分离,即将相互混叠的多源波场数据彼此分离,获得传统采集的单炮记录... 详细信息

多源地震混合采集采用随机线性编码方式同时激发多个震源,检波器连续接收地震信号,获得波场混叠的炮记录.该采集技术能够显著提升采集效率和成像质量,其实现关键在于炮分离,即将相互混叠的多源波场数据彼此分离,获得传统采集的单炮记录.最小平方算法只能得到伪分离记录,不能去除混叠噪声.在高混合度的混叠数据中,混叠噪声的能量往往数倍于有效信号,炮分离难度倍增.但在伪分离记录中,该噪声在除共炮点道集以外的其它时域均为随机分布.本文研究提出了一种多时域组合迭代去噪的炮分离技术:通过运用多级中值滤波与Curvelet阈值迭代去噪算法,在不同时域根据混叠噪声特性采用相应的去噪手段,并设计迭代算法优化炮分离结果.实际资料处理结果证明:将本方法应用于高混合度的混叠数据,无论是分离质量还是计算效率,都有明显提升.

关键词：多源地震混合采集混叠数据混叠噪声混合度炮分离多级中值滤波

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安徽庐枞矿集区大地电磁探测与电性结构分析

地质学报 2014年第4期88卷 478-495页

作者：肖晓王显莹汤井田周聪王永清陈向斌吕庆田中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

庐枞矿集区位于长江中下游成矿带,内赋有大型铁矿床、铜矿床及一系列中小型铅锌、铜、铜金矿床。为理解矿集区成岩成矿与深部结构的关系,通过5条大地电磁测深剖面,获得了庐枞矿集区及其邻区10km以浅的地电结构。地下电性分布清晰地反映... 详细信息

庐枞矿集区位于长江中下游成矿带,内赋有大型铁矿床、铜矿床及一系列中小型铅锌、铜、铜金矿床。为理解矿集区成岩成矿与深部结构的关系,通过5条大地电磁测深剖面,获得了庐枞矿集区及其邻区10km以浅的地电结构。地下电性分布清晰地反映了区域断裂位置、庐枞火山岩盆地的双层结构,指示了遭受多期构造运动的庐枞火山岩盆地外围基底出露区和大别造山带及其前陆地堑式凹陷盆地结构特征,划分了形成于不同时期、不同性质的地质构造单元,识别了火山盖层厚度和控制庐枞火山岩盆地范围的边界断裂。电性异常部位显示,与沙溪斑岩型铜矿具有成因联系的闪长岩体表现出亲造山带,可能为独立于火山岩盆地的具有不同演化路径的岩浆系统。通过3条北西—南东走向和2条北东—南西走向的剖面特征对比发现从浅至深北东-南西向构造在研究区内均占主导地位。根据一系列受断裂控制的北东-南西走向不同构造单元特征可以推演,在晚侏罗世挤压背景向早白垩纪伸展机制转变时,燕山期构造继承了印支期造山运动的前陆构造体系。

关键词：庐枞矿集区火山岩盆地大地电磁二维反演电性结构构造格架地质演化

基于重磁多尺度边缘检测的长江中下游成矿带构造格架研究

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地质学报 2011年第5期85卷 900-914页

作者：严加永吕庆田孟贵祥赵金花邓震刘彦中国地质科学院矿床资源研究所国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室北京100037

采用重磁多尺度边缘检测方法,对长江中下游成矿带区域重力和航磁数据进行了边缘检测,结合大地电磁剖面和地质资料,建立了长江中下游地区构造格架。根据重磁多尺度边缘检测结果,重新厘定了断裂系统的展布位置,确定了宁芜、庐枞等火山岩... 详细信息

采用重磁多尺度边缘检测方法,对长江中下游成矿带区域重力和航磁数据进行了边缘检测,结合大地电磁剖面和地质资料,建立了长江中下游地区构造格架。根据重磁多尺度边缘检测结果,重新厘定了断裂系统的展布位置,确定了宁芜、庐枞等火山岩盆地的准确边界,划分了板块、火山岩盆地等横向结构的边界。认为长江深断裂沿安庆—铜陵北—芜湖—马鞍山—南京一线连续分布,在南京附近走向转换为近东西向,到镇江后一直往东延续至南通,进一步向东延续进入东海;长江南侧未见与郯庐断裂带连接的密度或磁性线状边界,认为郯庐断裂带穿过长江的可能性较小。在此基础上,分析了长江中下游成矿带主要矿集区与构造格架的关系,认为长江深断裂是地幔上涌引起的裂谷型断裂,来自下地壳或地幔的深部矿源物质通过深断裂向上运移,在合适的位置形成目前所见的金属矿集区。大别-舟山断裂将长江深断裂在铜陵一带错断,形成深大断裂的交汇,对铜陵、庐枞、宁芜矿集区的形成有重要贡献。

关键词：重磁多尺度边缘检测长江中下游成矿带构造格架

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中国剩余重力异常与金属矿分布关系研究

地球学报 2011年第6期32卷 652-658页

作者：黄宗理严加永国土资源部咨询研究中心北京100035 中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

剩余重力异常反映地壳浅部岩石密度和厚度的变化,为成矿背景和找矿预测提供了丰富信息。在分析中国剩余重力异常与金属矿床分布关系的基础上,划分出兴蒙、华北、中南和新疆天山4个条带状剩余重力异常,发现金属矿床沿着这些异常条带密集... 详细信息

剩余重力异常反映地壳浅部岩石密度和厚度的变化,为成矿背景和找矿预测提供了丰富信息。在分析中国剩余重力异常与金属矿床分布关系的基础上,划分出兴蒙、华北、中南和新疆天山4个条带状剩余重力异常,发现金属矿床沿着这些异常条带密集分布。在辽吉黑东部、华东、华南、三江地区的剩余重力异常区里,金属矿床呈面状均匀分布,铁铜矿产一般分布在正异常周围,铅锌矿产主要分布在负异常区。结合大地构造资料,认为条带状重力异常反映的是不同地块的结合部位,这些地带地块加厚,深部成矿物质上侵,断裂发育,是形成金属矿带状分布的主要原因。而面状重力异常区则反应了地质活动带,也有利于金属矿床的形成。根据剩余重力异常和金属矿分布规律,预测在新疆地区的阿尔泰重力异常带和昆仑山异常带,腾格里沙漠东缘重力高条带、大兴安岭低重力异常区和川滇藏交界条带重力异常转弯处具有较大的找矿前景。

关键词：剩余重力异常金属矿分布成矿规律深部背景