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基于参考模型的三维电阻率约束反演方法研究 被引量：8
1
作者 王传武 李术才 +5 位作者 刘斌 聂利超 张凤凯 宋杰 郭谦 任玉晓 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1685-1694,共10页
三维电阻率探测存在反演多解性问题,易造成地质解译困难甚至判断错误。针对该问题,提出将多种地球物理探测手段获得的已知信息构建为参考模型约束施加到电阻率反演方程中的解决思路。以地质钻探获得介质电阻率信息,以地质雷达法获得异... 三维电阻率探测存在反演多解性问题,易造成地质解译困难甚至判断错误。针对该问题,提出将多种地球物理探测手段获得的已知信息构建为参考模型约束施加到电阻率反演方程中的解决思路。以地质钻探获得介质电阻率信息,以地质雷达法获得异常体界面信息,将得到的已知信息映射到三维电阻率反演得到参考模型,在电阻率反演中施加参考模型约束,形成了基于参考模型的三维电阻率约束反演方法,其中携带有已知先验信息的参考模型约束,具有定向引导电阻率反演方向的作用,理论上有助于压制反演多解性。开展相应的数值试验和工程应用,结果表明上述电阻率反演方法实现了对异常体形态、规模、电阻率值等的较好反映,是实现多元地球物理探测信息融合、压制多解性的一条可行途径。 展开更多
关键词 三维电阻率探测 约束反演 参考模型 地质钻探 地质雷达 信息融合
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电阻率三维复杂结构的快速反演 被引量：6
2
作者 吴小平 汪彤彤 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期48-52,共5页
运用共轭梯度迭代算法解三维反问题中的线性方程组 ,并结合求 Jacobi矩阵 G的 Rodi算法 ,则每次反演迭代仅需一次正演计算 ,大大加快了计算速度 ,实现了直流电阻率三维快速反演。另外 ,由于避免了存储 G和 GTG所需的庞大存储量 ,以及在... 运用共轭梯度迭代算法解三维反问题中的线性方程组 ,并结合求 Jacobi矩阵 G的 Rodi算法 ,则每次反演迭代仅需一次正演计算 ,大大加快了计算速度 ,实现了直流电阻率三维快速反演。另外 ,由于避免了存储 G和 GTG所需的庞大存储量 ,以及在三维反演中加入光滑约束 ,有利于精细网格下的复杂模型反演。 展开更多
关键词 电阻率 三维反演 共轭梯度 反演方法 理论模型 合成数据 电法勘探
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基于印模法的地面磁电阻率数据三维非线性共轭梯度反演 被引量：2
3
作者 翁爱华 李斯睿 +3 位作者 杨悦 李大俊 李建平 李世文 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1903-1917,共15页
本文提出了能提高异常体分辨能力,同时得到绝对电导率的地面磁电阻率数据三维反演方法.磁电阻率响应用准直流的低频磁场代替;数值模拟由频率域电场满足的Helmholtz方程出发,采用三维交错网格有限差分法;长直导线源作为发射源,其中源的... 本文提出了能提高异常体分辨能力,同时得到绝对电导率的地面磁电阻率数据三维反演方法.磁电阻率响应用准直流的低频磁场代替;数值模拟由频率域电场满足的Helmholtz方程出发,采用三维交错网格有限差分法;长直导线源作为发射源,其中源的计算包含在背景场中;结合地面磁电阻率数据各分量的特点,选择y分量进行反演研究;反演采用三维非线性共轭梯度反演技术,为了提高异常体的深度分辨能力,进行迭代重构反演;用印模法对初始模型进行重构,采用的是辅模型在浅部,元模型在深部的组合方式.从合成数据和实际数据的反演结果可以得到以下的认识:(1)由频率域麦克斯韦方程组出发,低频磁场数据反演可以直接得到电导率,而不是相对电导率之比;(2)采用印模法组合初始模型,进行迭代重构反演,可以提高地面磁电阻率数据反演对异常体的分辨能力,确定埋深位置,同时不会丧失对于浅部异常体的分辨能力;(3)在结合印模法的地面磁电阻率数据三维反演中,深部异常体的分辨能力受地表不均匀导电体影响较小;(4)确定印模深度可以采用上一次重构反演结束时的模型变化量,通过相邻两次重构反演结束时的模型变化量之差来确定迭代重构是否终止.因为静磁场与重力场在数学上的相似性,本文的反演方法可以被运用到重力场等位场的地面数据的反演中. 展开更多
关键词 地面磁电阻率法 三维反演 非线性共轭梯度法 初始模型 印模法 迭代重构
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基于GPU混合反演的隧道电阻率超前探测成像研究 被引量：8
4
作者 聂利超 张欣欣 +5 位作者 刘斌 刘征宇 王传武 郭谦 刘海东 王厚同 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4916-4927,共12页
隧道施工期超前探测对于避免突涌水灾害的发生具有重要作用,为满足隧道三维电阻率超前探测快速化解译与成像的要求,本文提出了一种基于GPU并行的蚁群算法与最小二乘方法相结合的混合反演算法.该方法结合线性反演与非线性反演的优点,利... 隧道施工期超前探测对于避免突涌水灾害的发生具有重要作用,为满足隧道三维电阻率超前探测快速化解译与成像的要求,本文提出了一种基于GPU并行的蚁群算法与最小二乘方法相结合的混合反演算法.该方法结合线性反演与非线性反演的优点,利用蚁群算法全局搜索能力强的优点为最小二乘反演提供较优的初始模型,以克服最小二乘算法容易陷入局部最优的缺点,提高了隧道三维电阻率反演成像的精度.同时,基于蚁群算法的天然并行性,提出了CUDA环境下的GPU并行策略,实现了三维电阻率反演的快速化成像.其次,开展了基于GPU混合反演的数值算例,与传统最小二乘线性反演进行了对比,基于GPU并行计算的混合反演计算效率得到了显著提高,对含水构造的位置、形态有较好的反映,压制了三维反演的多解性.最后开展了物理模型试验,结果表明基于GPU混合反演探测的低阻异常体与实际含水构造的位置较为相符,发现基于GPU加速的混合反演方法在提高探测精度与加快反演速度方面具有显著优势,为三维电阻率混合反演方法在隧道超前探测实际工程中的应用奠定了基础. 展开更多
关键词 隧道含水构造 三维电阻率超前探测 GPU并行计算 混合反演 蚁群算法 模型试验
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MT方法中Basokur视电阻率定义的研究 被引量：3
5
作者 王桥 朱咸智 谢波 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期21-24,共4页
电法勘探中不同的视电阻率定义可以带来不同的反演效果,好的视电阻率定义可以提高反演分辨率。传统的Cagniar视电阻率(1953)只是利用了波阻抗的模值,而Basokur 1994年提出的视电阻率利用波阻抗的实部和虚部。本文做了4个不同模型的Baso... 电法勘探中不同的视电阻率定义可以带来不同的反演效果,好的视电阻率定义可以提高反演分辨率。传统的Cagniar视电阻率(1953)只是利用了波阻抗的模值,而Basokur 1994年提出的视电阻率利用波阻抗的实部和虚部。本文做了4个不同模型的Basokur视电阻率响应及反演,结果显示新的视电阻率对薄层有很好的反应,对常规模型也有不错的表现。 展开更多
关键词 mt方法 Basokur视电阻率 定义 模型 反演
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新疆大红柳滩伟晶岩型锂矿深部结构与区域成矿模型解释 被引量：3
6
作者 李文渊 高永宝 +3 位作者 任广利 刘诚 李侃 孔会磊 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1440-1451,共12页
为揭示花岗岩-伟晶岩型锂等稀有金属矿成矿系统的深部结构,对西昆仑造山带大红柳滩伟晶岩型锂矿集区开展了大地电磁测深法(MT)探测。通过MT三维反演电阻率模型,探测到两个0~20 km深度范围的高阻体,反映了出露于地表的大红柳滩复式花岗... 为揭示花岗岩-伟晶岩型锂等稀有金属矿成矿系统的深部结构,对西昆仑造山带大红柳滩伟晶岩型锂矿集区开展了大地电磁测深法(MT)探测。通过MT三维反演电阻率模型,探测到两个0~20 km深度范围的高阻体,反映了出露于地表的大红柳滩复式花岗岩基和半隐伏的大红柳滩东花岗岩基;20~80 km深度范围内发现的大范围高导异常,则反映了深达上地幔的地壳重熔形成的大规模长英质岩浆储库。可见,成矿母岩大红柳滩花岗岩基是有根的,而且是规模巨大深达上地幔的岩浆储库,它们为超大型大红柳滩伟晶岩型锂矿的形成提供了物源和热源。与松潘-甘孜甲基卡超大型伟晶岩型锂矿集区对比,尽管川西甲基卡地区地表出露的花岗岩有限,但MT三维反演电阻率模型显示,其也存在深达上地幔的大范围高导异常,同样反映了大规模长英质岩浆储库的存在,只是剥蚀深度浅,上侵的花岗岩未被剥蚀出来而已。从而,深剥蚀的大红柳滩地区表现为大面积花岗岩出露的“热隆”特征,而浅剥蚀的甲基卡地区则表现为花岗岩围岩“片麻岩穹隆”热变质构造特征。西昆仑-松潘-甘孜伟晶岩型锂等稀有金属巨型成矿带两端的晚三叠世超大型矿床是大规模地壳重熔长英质岩浆作用中心的产物,由于锂等稀有金属的喜水性,H2O的饱和度是造就伟晶岩型锂超常富集的关键,并在长英质岩浆储库、上侵花岗岩和伟晶岩不同分异演化阶段,锂的“预富集”为大规模伟晶岩型锂矿成矿奠定了重要基础。 展开更多
关键词 伟晶岩型锂矿 mt三维反演电阻率模型 区域成矿地质模式 西昆仑-松潘-甘孜造山带 巨型成矿带
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多同性源阵列电阻率法隧道超前探测方法与物理模拟试验研究 被引量：31
7
作者 李术才 聂利超 +5 位作者 刘斌 田明禛 王传武 宋杰 刘征宇 王世睿 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1434-1446,共13页
直流电阻率法以其对含水构造响应敏感且适应性强的特点,是隧道施工期超前地质预报的常用方法.针对目前定点源三极观测方式易受到测线附近旁侧异常干扰与聚焦观测方式探测距离过短无法三维成像的问题,提出了一种基于多同性源阵列电阻率... 直流电阻率法以其对含水构造响应敏感且适应性强的特点,是隧道施工期超前地质预报的常用方法.针对目前定点源三极观测方式易受到测线附近旁侧异常干扰与聚焦观测方式探测距离过短无法三维成像的问题,提出了一种基于多同性源阵列电阻率的隧道超前探测新方法,利用环形布置的多同性源供电压制隧道掌子面后方的异常体的干扰,同时增强掌子面前方远处异常体的敏感度,阵列电极测量可为含水构造的三维反演成像提供三维数据.首先,开展了含水构造超前探测的数值正演模拟,发现多同性源方法的视电阻率纵向微分曲线极小值以及与横轴的交点位置可对异常体位置进行定性判断,探讨了多同性源方法对后方及侧向异常干扰的响应特征及识别方法.其次,将电阻率光滑约束与轨迹光滑策略引入蚁群反演算法,提出了一种最小二乘方法与改进蚁群算法相结合的混合反演算法,反演数值算例表明混合反演算法能够实现含水构造的三维成像,较好地反演出不同距离的含水构造位置,并使其边界较为清晰.为了验证多同性源探测方法的探测效果开展了物理模型试验,多同性源阵列电阻率法能较好的反映含水构造的存在,与实际含水构造的位置较为相符. 展开更多
关键词 隧道超前地质预报 多同性源电极阵列 三维电阻率反演 改进蚁群算法 混合反演 物理模型试验
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三维大地电磁数据的二维反演解释 被引量：14
8
作者 胡祖志 胡祥云 何展翔 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期353-359,共7页
鉴于现今三维电磁反演方法尚不成熟,探讨提高二维反演方法解释三维大地电磁数据仍有必要。文中给出3D/1D和3D/2D两种模型的二维反演结果,通过对三维棱柱导体地质模型与二维长方形导体地质模型的大地电磁视电阻率与相位响应的比较发现,二... 鉴于现今三维电磁反演方法尚不成熟,探讨提高二维反演方法解释三维大地电磁数据仍有必要。文中给出3D/1D和3D/2D两种模型的二维反演结果,通过对三维棱柱导体地质模型与二维长方形导体地质模型的大地电磁视电阻率与相位响应的比较发现,二维TM模式的响应与对应的三维YX模式响应很接近,且可通过单一TM模式反演确定导体赋存位置,但反演的电阻率值要比真实值偏大;二维TE模式的响应与对应的三维XY模式响应在低频时相差较大,TE模式的反演结果能够反映导体的电阻率值,但是在垂直方向上有拉伸导体的现象。而TE和TM联合反演结果则结合了TE与TM模式反演的优点,可以较好地反演出导体的赋存位置及电阻率值。随着三维良导体埋深的增大,二维反演结果很难反映真实三维构造,若增大三维异常体的走向长度和尺度,使用二维反演仍可以有效地反映三维异常体的存在. 展开更多
关键词 大地电磁数据 二维反演 TM模式 电阻率值 反演方法 地质模型 TE模式 相位响应 视电阻率 垂直方向 联合反演 三维构造 走向长度 异常体 长方形 真实值 良导体 3D 赋存 增大 埋深
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