人工源电磁测深方法技术研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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薛国强，闫述，周楠楠，陈卫营 著，刘亚军，田泽瑾 编，张冬 校，薛国强，闫 口述

图书标签:

• 电磁测深
• 人工源电磁法
• 地球物理勘探
• 勘探技术
• 地球物理方法
• 资源勘探
• 地质勘查
• 电磁场理论
• 数值模拟
• 反演算法

出版社： 地质出版社

ISBN：9787116094963

版次：1

商品编码：11911381

包装：精装

开本：16开

出版时间：2015-11-01

用纸：铜版纸

页数：134

字数：220000

正文语种：中文

内容简介

　　《人工源电磁测深方法技术研究》是作者多年来在人工源频率域和时间域电磁探测方法技术研究与应用实践的基础上完成，阐述了在该领域测深方法和技术方面的部分研究成果。主要内容包括人工源频率域电磁法一维正反演、静态位移及其校正、记录点问题、三维有限元计算及回线源瞬变电磁法和电性源短偏移瞬变电磁法等。
　　《人工源电磁测深方法技术研究》可作为电磁法在矿产、地热、煤炭资源及工程、灾害地质调查等方面应用研究的参照，可供高等院校地球物理、地球探测与信息技术、工程勘查技术等专业师生及科研单位研究人员以及生产单位工程技术人员参考。

目录

序
前言

1 人工源电磁频率测深基本原理
1．1 方法介绍
1．2 电磁场波动方程
1．3 人工源谐变电磁场的建立
1．4 均匀水平分层大地谐变偶极子的电磁场
1．5 视电阻率与视相位

2 CSAMT电场分量的正反演问题
2．1 CSAMT电场分量正演问题
2．2 CSAMT电场分量反演解释
2．2．1 广义逆矩阵反演的基本理论
2．2．2 广义逆矩阵反演的实现
2．2．3 广义逆矩阵反演效果

3 磁性岩层的CSAMT电场分量视电阻率响应特征
3．1 存在磁性层时水平分层大地表面上场强直角坐标分量
3．2 含磁性岩层的频率测深视电阻率曲线响应特征
3．3 讨论

4 地表不均匀体影响问题
4．1 静态位移产生的机理
4．2 静态位移的校正问题
4．2．1 低通滤波法消除静态位移
4．2．2 简易空间滤波法消除静态位移
4．2．3 相位法消除静态位移
4．3 线源二维纯地形异常的边界元正演计算
4．3．1 边界积分方程及边界条件
4．3．2 基本解—虚宗量Hankel函数的计算
4．3．3 奇异积分的求解
4．3．4 精度分析
4．4 点源二维纯地形异常的计算
4．4．1 点源与线源之间的转换
4．4．2 典型地形的计算结果
4．5 地形对频率测深曲线影响规律的分析
4．6 地形影响的改正

5 有源交流电磁勘探的有限元计算
5．1 区域边界条件的确定和源的处理
5．1．1 区域边界条件
5．1．2 关于阻抗边界条件
5．1．3 源的加入
5．2 控制方程与广义变分
5．3 矢量元和有限元方程
5．4 区域剖分与分块求解
5．5 算例
5．5．1 计算精度
5．5．2 阴影效应和场源复印效应的有限元分析

6 回线源瞬变电磁法探测问题
6．1 中心回线源瞬变电磁法
6．2 回线源内外任一点的瞬变电磁响应
6．2．1 感生电动势
6．2．2 瞬变电磁场
6．3 回线源瞬变电磁法对薄层的分辨能力
6．3．1 各分量对薄层的分辨能力对比
6．3．2 薄层的厚度发生变化时的分辨能力对比
6．3．3 薄层的埋藏深度发生变化时的分辨能力对比
6．3．4 薄层电阻率发生变化时的分辨能力对比
6．4 圆回线模拟矩形回线的误差分析
6．4．1 不同时间场分布
6．4．2 相对误差分布
6．4．3 不同位置相对误差随时间的变化
6．4．4 理论模型计算对比
6．5 广域瞬变电磁法全时域视电阻率

7 电性源短偏移瞬变电磁响应
7．1 电性源瞬变场特性分析
7．1．1 电性源地下感应电流扩散特性
7．1．2 地面电磁场传播及分布特性
7．2 SOTEM探测原理与探测能力分析
7．2．1 电性源近源探测原理
7．2．2 SOTEM探测能力分析

8 SOTEM施工方法与数据处理
8．1 SOTEM施工方法
8．1．1 发射波形的选择
8．1．2 观测区域的选择
8．1．3 测线测点布置
8．1．4 工作参数的选择
8．2 SOTEM数据处理
8．2．1 视电阻率计算
8．2．2 一维反演

参考文献

好的，这是一本介绍深海热液流体地球化学过程、地质学意义及其对全球海洋化学循环影响的专著。 书名：深海热液：化学、地质与生物相互作用 图书简介 本书全面深入地探讨了深海热液活动这一独特地球系统过程，重点关注其化学组分、地质构造背景、流体运移机制及其与深海生物圈的复杂相互作用。全书内容基于近年来深海科学考察的最新成果，结合地球化学、岩石学、海洋学和微生物学的多学科交叉视角，旨在为读者提供一个关于海底热液系统运行规律的系统性认知框架。 第一部分：深海热液系统的起源与构造背景 本部分首先梳理了深海热液活动的驱动力——地球内部热量与岩浆活动。详细阐述了不同类型的洋中脊构造环境，包括慢速扩张洋脊、快速扩张洋脊以及微板块边界等，如何通过控制地壳厚度、裂隙发育程度和岩浆侵入深度，从而调控热液循环的规模和温度。 第一章：板块构造与热源分布 详细分析了俯冲带、裂谷区和洋中脊等热液活动的主要集中区域。重点剖析了洋中脊扩张中心热液活动的地质力学模型，包括岩石圈的拉张破裂如何形成渗透性通道，使得海水能够深入地壳与地幔物质进行热交换。 第二章：岩石圈渗透性与流体通道 深入探讨了玄武岩和下地壳变质岩的物理性质，特别是裂隙密度、孔隙度和渗透率对海水向下循环和热液向上排出的控制作用。引入了基于地震学和电磁学探测的深部流体运移路径研究方法。 第二部分：热液流体的地球化学演变 本部分是本书的核心内容之一，系统地阐述了海水在与地下岩石发生反应过程中，其化学成分如何发生剧烈变化，并由此形成了富含金属和气体的热液流体。 第三章：海水-岩石反应的物理化学基础 从热力学和动力学的角度，解析了海水在高温高压下与橄榄石、辉石、玄武岩等常见洋壳岩石发生的水化作用、蚀变反应和矿化过程。详细列举了关键的地球化学反应式，并探讨了流体温度对反应速率和产物相态的影响。 第四章：热液流体的元素地球化学特征 聚焦于热液羽流中关键元素的富集与迁移。重点分析了硫、铁、锰、硅以及多种过渡金属（如铜、锌、铅、金）的地球化学行为。通过对比高温黑烟囱（End-member）流体与混合型流体（Diffuse Flow）的化学指纹，揭示了不同热液模式的形成机制。特别关注了热液硫化物中微量元素的谱系分析及其对热源深度的指示意义。 第五章：溶解性气体与流体pH值控制 探讨了热液系统内部溶解的气体组分（如H$_{2}$、CH$_{4}$、CO$_{2}$、H$_{2}$S等）的来源与平衡。分析了这些气体如何影响流体的酸碱度（pH值），进而决定了金属的溶解度和沉淀条件。书中包含了对深海流体中稳定同位素（如氢、氧、碳同位素）在示踪流体来源和反应温度方面的应用实例。 第三部分：热液系统的物理结构与地化边界 本部分着眼于热液活动的宏观表现形式及其内部的物理化学分带现象，这是理解热液羽流形成与环境影响的关键。 第六章：热液喷口形态与流体动力学 详细分类和描述了不同类型的热液喷口：从快速喷发、高通量的“黑烟囱”（Black Smoker）到低温、弥散型的“白烟囱”和“蛇形流”（Serpentinization-driven vents）。应用流体力学模型，解释了热液流体如何从地下快速上升，并在海底与冷海水混合形成羽流的过程，包括湍流混合、浮力上升和热量耗散。 第七章：化学沉淀与硫化物矿床的形成 深入研究了热液流体与海水混合后，溶解的金属离子和硫化物如何快速饱和并沉淀形成硫化物矿物。分析了主要硫化物矿物（如黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿）的晶体生长机制和化学分异规律。通过对比现代热液沉积物与古老火山岩-沉积型（VMS）矿床，构建了热液成矿作用的完整模型。 第八章：热液羽流的海洋环境响应 关注热液活动对局部乃至全球海洋环境的反馈效应。讨论了羽流中悬浮颗粒物的地球化学性质，及其作为海洋中生物有效营养盐（如铁）的重要输送途径。分析了热液活动对深海碳循环和氧化还原条件的影响。 第四部分：深海热液的生物圈与生命起源探讨 本书将地球化学过程与深海生物学紧密结合，探讨了热液生态系统作为地球上独特的化能合成生命摇篮的地位。 第九章：化能合成生态系统的基础 阐述了深海热液生态系统区别于依赖光合作用的海洋生态系统的本质——其能量基础来源于热液流体中的化学物质（如硫化氢、甲烷、氢气）。详细介绍了在该极端环境下生存的主要微生物类群（古菌和细菌）及其主要的能量代谢途径，如硫氧化、甲烷氧化和铁还原。 第十章：热液生物群落的结构与功能 描述了热液喷口区域特有的巨型生物群落，包括管虫、蛤蜊、贻贝和虾类等。重点分析了这些生物如何与共生的化能合成细菌建立起互惠关系，实现能量和物质的闭环循环。讨论了不同热液温度梯度对生物多样性和群落结构的影响。 第十一章：生命起源的地球化学线索 结合热液活动模拟实验和地质记录，探讨了深海热液系统在地球早期生命起源过程中可能扮演的角色。分析了热液环境中原始有机分子合成的化学可能性，特别是与碱性热液系统相关的质子梯度驱动的生命起始假说。 结语：深海热液研究的未来展望 本书最后总结了当前深海热液研究面临的挑战，包括极端环境下的采样技术限制、热液流体深部结构成像的不足，以及对超高温（>400°C）热液活动的认识空白。展望了未来深海探测技术（如自主水下航行器、原位传感技术）将如何推动对这些地球关键系统的更深层次理解。 本书适合地球科学、海洋科学、地球化学、环境科学及生物地球化学等领域的研究人员、研究生以及对深海极端环境探索感兴趣的专业人士阅读。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的感觉，与其说是一本技术书籍，不如说是一份对科学严谨态度的生动诠释。它不仅仅是关于“怎么做”，更是一种“为何这样做”的哲学思考。我特别喜欢书中对“多频段”和“宽带”信号应用的探讨。过去我可能只知道有不同的频率，但这本书让我明白，为什么需要选择不同的频率，以及不同频率的电磁波在地下介质中的响应会有怎样的差异。作者详细阐述了低频信号穿透能力强但分辨率低的特点，以及高频信号分辨率高但易受干扰的局限性。而“宽带”技术的出现，就像是为勘探者提供了更全面的“视角”，能够在一次测量中获取更丰富的信息，从而实现更精确的地质判断。书中对不同频段信号组合应用的策略，以及如何根据不同的地质目标和勘探深度来优化频率选择，都进行了深入的剖析。这让我感觉到，即便是在一个看似成熟的技术领域，仍然存在着不断探索和创新的空间。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑非常清晰，虽然涉及的理论深度很高，但作者的表述方式却很具引导性。他没有上来就抛出复杂的概念，而是循序渐进，从基础的物理现象入手，逐步引申到实际应用。我特别欣赏书中对“信号衰减”和“噪声抑制”的处理。在实际的勘探工作中，这些都是最棘手的问题，也是最影响最终成果的关键。书中深入分析了导致信号衰减的各种因素，例如地层的电导率、吸收损耗，以及传播距离的影响，并针对这些问题提出了多种有效的解决方案，包括优化仪器参数、改进数据采集方式、以及采用先进的滤波和去噪算法。这部分内容让我受益匪浅，感觉自己掌握了提高测量精度的“秘诀”。而且，作者在讲解这些技术时，并非干巴巴的理论罗列，而是穿插了大量的实际案例和图表，使得枯燥的技术语言变得生动起来。我甚至能够想象到，当工程师们在野外遭遇信号干扰时，翻开这本书，就像找到了救星一样，能够迅速找到解决问题的方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常独特，它不像市面上很多讲解“如何操作”的技术手册，而是更侧重于“为何如此”。阅读过程中，我经常会停下来，回味作者的逻辑推敲。它并非直接给出一套标准化的流程，而是构建了一个理论框架，让读者在理解了底层原理之后，能够举一反三，灵活运用。我印象最深的是关于“反演”的部分，这部分内容简直是本书的灵魂所在。它不仅仅是把采集到的原始数据转化为地质模型，更是一种“逆向思维”的极致体现。作者通过大量的案例和公式推导，展示了如何从看似杂乱无章的电磁响应中，剥离出干扰，提炼出有用的信息，并最终构建出地下结构的“三维图像”。这个过程充满了挑战，也充满了智慧。我常常觉得，这就像是在给一个沉默的巨人画像，你只能通过它偶尔发出的细微声响，结合你对人体结构的理解，去描绘出它的轮廓和特征。书中对不同反演算法的优缺点分析，以及在实际应用中遇到的各种困难和解决方法，都写得极为详尽，让我对这个领域有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的气质，怎么说呢，像一本古老地图集，沉甸甸的，散发着纸张和油墨混合的独特气味。我翻开它，仿佛置身于一个充满未知的地下世界，眼前铺陈开的不是简单的文字，而是错综复杂的电磁波轨迹，是工程师们在黑暗中摸索的智慧结晶。这本书并没有直接告诉我“怎么做”，而是像一位经验丰富的老向导，一步步带领我理解“为什么”。它细致地阐述了电磁场的物理原理，从最基础的麦克斯韦方程组开始，然后层层递进，讲解了地层电导率、介电常数等参数如何影响电磁信号的传播。我尤其喜欢其中关于“源”的讨论，那不仅仅是简单的信号发射，而是对地下介质特性的一种“审问”，每一次发射都带着特定的意图，试图从回波中读出地层的“语言”。书中对不同类型的人工源进行了详细的比较分析，像是比较不同探险工具的优劣，每一种源都有其独特的适用场景和局限性，这让我深刻体会到，技术并非一成不变，而是根据实际需求不断演进和优化的过程。读完一部分，我感觉自己仿佛也掌握了某种“读心术”，能够从那些抽象的曲线和数值中，窥见地下深处隐藏的秘密。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字功底非常扎实，它不仅仅是在陈述技术，更是在讲述一个关于“发现”的故事。我读到关于“场地选择”和“仪器布设”的部分时，仿佛看到了工程师们在野外进行勘探的场景。书中详细讨论了不同地质环境对电磁波传播的影响，以及如何根据地形、地层结构等因素来优化测量点的位置和仪器之间的距离。这部分内容，远不止是简单的“按图索骥”，而是需要工程师们具备丰富的经验和敏锐的洞察力。书中列举了各种可能遇到的干扰源，例如地下金属管道、电缆、甚至地表建筑物，并提出了相应的规避和消除方法。我特别欣赏书中对“数据质量控制”的强调，这就像是烹饪前的食材筛选，直接关系到最终菜品的味道。作者认为，任何精妙的反演算法，都无法弥补原始数据的粗糙，因此，在数据采集阶段就必须严格把关，确保数据的准确性和可靠性。这让我意识到，在任何技术领域，基础的严谨性都至关重要。