摘要：针对Cole-Cole频散介质中的复介电常数是jω的分数次幂函数,传统的时域有限元法难以离散及计算时间域分数阶导数,本文采用Pade逼近算法将含有时间分数阶导数的Cole-Cole频散介质电磁波方程推导为一组整数阶辅助微分方程,提出了一种适用于Cole-Cole频散介质的GPR有限元正演模拟算法.在复数伸展坐标系下,通过在频率域Cole-Cole频散介质电磁波方程中引入2个中间变量,并将其变换到时间域,从而以变分形式将PML边界条件加载到Cole-Cole频散介质GPR有限元方程组中,并给出了详细的求解公式.在此基础上,编制了基于Pade逼近的Cole-Cole频散介质GPR有限元正演程序,利用该程序对均匀模型进行计算,并与解析解进行对比,验证了本文构建的GPR有限元正演算法的正确性和有效性.设计了一个复杂Cole-Cole频散介质GPR模型,利用本文构建的GPR有限元正演算法进行模拟并与非频散介质模型的模拟结果进行对比,分析了电磁波在Cole-Cole频散介质中传播衰减增强、子波延伸,分辨率降低等传播规律,有助于实测雷达资料更可靠、更准确的解释.模拟结果表明,基于Pade逼近的GPR有限元正演算法可用于复杂Cole-Cole频散介质结构模拟,且具有较高的计算精度.

摘要：电法勘探中各种反演解释方法的效果与初始模型的设计有关。实测数据的方向梯度包含了与地层电性结构有关的信息。利用电法测深数据中方向梯度和地层结构的内在联系,可以设置尽可能详细精确的反演初始模型。本文研究了电阻率测深数据的水平梯度在各种地层结构条件下的变化规律,提出利用水平梯度信息辅助建立初始模型的思路。利用水平梯度获得地下电性结构横向变化的位置,建立更为直观和接近实际的初始模型,提高电法勘探反演解释水平。理论研究和实例证明,水平梯度可以作为建立反演模型的辅助信息。

摘要：岩矿石标本电性参数实验中,常使用一个或者多个频率激励的变频法测量电阻率,存在观测效率低、可用信息少、抗干扰能力弱等实际问题.本文将变频法改进为伪随机电流信号法进行观测,提出激励场源使用逆重复m序列伪随机电流信号的观测方法,推导出抑制工频干扰的参数选取条件,进而针对岩矿石标本电性参数实验中激励场源的特殊要求,详细分析了观测系统中信号产生与接收面临的问题,并给出了解决方法:采用高驱动能力设计及阻抗匹配技术解决岩矿石标本电阻率分布跨度大(n×10^(n)×10^(6)Ωm)导致的发送端驱动能力不足以及接收端阻抗不匹配等问题;采用系统频率响应校正技术修正系统存在的观测误差;采用高频微弱信号产生与拾取的相关技术,保证电流密度处于岩矿石标本的线性响应区间,避免非线性效应,实现宽频率分布范围观测(10-3~10^(4)kHz).采用所研发的可编码、高精度、小电流(10^(-6)A)、连续可调输出的精密电流源,使用阻容模型进行实验测试,结果表明:(1)该方法可在10^(-3)~10^(4)Hz频带内产生90个有效测量频点,可满足频带宽、频点密、压制工频干扰的观测要求;(2)实验中恒流源输出稳定,不同负载下直流输出稳定性误差小于0.5%,精度满足实验中对输出电流的要求;(3)标定后测量误差小于0.5%,系统具有较高的观测精度与抗干扰能力;(4)与变频法相比观测效率提高2.3倍.通过该方法开发的观测装置可有效提高工作效率和抗干扰能力,提高观测数据的准确性,适用于各种类型岩矿石标本电性参数观测工作.

摘要：频率域电磁法在矿产普查、地球深部结构探查、地质调查、环境和工程勘查等领域都有着广泛的应用。频率域电磁法的数值模拟对提高电磁法的数据解释技术、电磁勘探设计水平,以及研究复杂地质条件下的电磁响应特征具有重要意义。近年来计算技术的进步、数据采集系统的提高和高性能计算机的迅速发展,大大促进了频率域电磁法数值模拟技术的发展,尤其是出现了多种高效的数值算法和并行求解技术,有效提高了频率域电磁场的三维数值模拟的速度和精度,对三维复杂地形地质结构的处理能力也显著提高,使得复杂条件下三维频率域电磁数据的快速反演成为可能。主要介绍了频率域电磁法数值模拟技术、进展,以及相关的线性方程组求解算法的应用,并对各种方法的特点作了分析比较,对未来的发展方向给出展望。

摘要：广西西大明山地处钦杭成矿带的西南端,是当前广西非常重要的一个矿产资源整装勘查区。区内产出有众多中-大型的热液矿床,对这些矿床进行深入的成因研究为区内找矿勘查工作取得突破提供必要的理论支持。本文在前人研究工作的基础上,结合笔者对西大明山地区相关矿床的研究,评述了区内银铅锌多金属矿床控矿因素、成矿温度、成矿时代、成矿热液以及成矿物质来源等方面的研究进展,提出了今后该领域的研究方向。

摘要：对桂东北鹰扬关地区新发现的罗家山辉长岩开展年代学、矿物学和矿物化学研究,可进一步约束区域构造背景.罗家山辉长岩的主要矿物为单斜辉石(Cpx)和斜长石(Pl).单斜辉石具有高铁铝、低钙钠钛的特征,其成分为Wo_(27~31)En_(36~47)Fs_(21~32),属于普通辉石;斜长石具有高硅铝钠、低钙钾的特点,其成分为An_(0~3)Ab_(96~100)Or_(0~2),属于钠长石.根据单斜辉石的化学成分判定罗家山辉长岩的母岩浆属于Si不饱和的亚碱性拉斑玄武岩系列.单斜辉石温压估算结果表明,罗家山辉长岩的形成温度介于1282~1292℃,平均值1287℃;形成压力介于1.53~2.37 GPa,平均值2.02 GPa;对应深度介于50.49~78.21 km,平均值66.80 ***-ICP-MS锆石U-Pb年龄表明罗家山辉长岩形成于(768.9±6.8)Ma.单斜辉石的化学成分特征表明罗家山辉长岩属于典型的板内拉斑玄武岩.结合区域构造演化特征,推断罗家山辉长岩起源于地幔物质上涌、岩石圈减薄的伸展裂谷构造背景.

摘要：本文针对1 Hz~2 kHz地电场信号的采集需求,设计实现了一种多通道并行采集与上位机数据处理的仪器设计方案.其中信号采集部分采用微弱信号检测技术,同时对多路信号进行前置放大、信号调理,模数转换后存储在SD卡上或上传至上位机存储.上位机数据处理软件实现数字滤波选频、频谱分析、天然电场动态信号分析等功能,得到相应结果并自动成图.本文通过室内实验验证通道稳定性、一致性基础上进行了多次室外或野外实验:例如在湖南科技大学地下水水源地附近进行了通道一致性实验和地下水探测实验;针对双频激电仪2频组信号设计了三种不同条件下的信号采集实验,实验结果良好;在湖南省浏阳市大围山白泥村开展了寻找基岩裂隙水的探测实验,将本装置与湖南继善高科技有限公司SQ-5型双频激电仪、湖南普奇地质勘察设备研究院PQWT-S300天然电场找水仪进行了实验对比,实验结果定位的地下水异常点与另外两种仪器探测结果一致,表明了本装置在地质勘探应用中的可行性和有效性.本装置可同时采集多个测点信号,能在1 Hz~2 kHz频带内提取高密频点的时频信号,可移植性强、易于功能扩展,且成本低廉,在资源勘察、工程物探等方面应用前景良好.

摘要：针对基于互相关成像条件的探地雷达(GPR)逆时偏移在地下介质的非反射点处易产生强噪声的不足,根据偏移速度模型中每个成像点的主反射时间,设计一个时间窗函数以压制时间窗外的噪声干扰,提出了一种基于时间窗互相关成像条件的GPR逆时偏移算法。其中,时域有限差分法(FDTD)用于计算正传和反传电磁波场,时间窗内正传与反传电磁波场的归一化互相关计算结果作为权系数作用于基于归一化互相关成像条件的GPR逆时偏移剖面,拉普拉斯滤波用于压制低频噪声。在此基础上,编制了基于时间窗互相关成像条件的GPR逆时偏移程序,利用该程序对两个典型的GPR模型的正演数据和实测数据进行计算,结果表明:相比于归一化互相关成像条件的逆时偏移结果,基于时间窗互相关成像条件的GPR逆时偏移剖面的低频噪声更弱、杂波干扰更小、空间分辨率更高、成像精度更好。

摘要：针对频率域激电应用中的电磁耦合问题,提出了一种矩形波经低通滤波后放大输出并对大地供电的发送端去耦方法;建立了数学物理模型,通过调节低通滤波时间常数进行的仿真实验结果表明,本方法可以显著衰减接收回路耦合尖峰幅值,且时间常数越大耦合尖峰幅值越小,大于10 ms后衰减量增长缓慢.进一步以5 m收发距为例的仿真结果表明,本方法去耦效果良好,对压制频率域激电法应用中的电磁耦效应或设计抗耦激电观测装置均具有指导意义.

摘要：弄屯矿床是西大明山地区新发现的规模最大的铅锌矿床,是受断裂控制的典型热液脉型矿床。文章在充分搜集已有勘查资料的基础上,认为铅锌矿体主要受NE向和(近)EW向断裂控制,矿体主要产在断裂浅部产状较缓的部位,向深部断裂产状变陡,矿体厚度减薄直至尖灭;而且主矿体沿NE向断裂具有向SW侧伏的趋势。在此基础上,利用控矿断裂的擦痕、阶步以及伴生的节理、牵引褶皱等小构造,对控矿断裂的运动学和动力学特征进行了解析,分析认为控矿断裂在成矿期表现为逆断层活动特征,是受近SN向主压应力作用下形成的。利用SPSS、Surfer软件对矿体的产状、有用组分含量等数据进行统计分析并绘制了等值线图,研究得出成矿热液是先由F1断裂进入NE向断裂中,随后沿NE向断裂由西南向北东运移,并最终导致Zn、Pb先后沉淀富集形成厚大的矿体。根据已有的同位素数据和构造解析资料,可基本确定弄屯铅锌矿床形成于燕山晚期。