人工源電磁測深方法技術研究 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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薛國強，閆述，周楠楠，陳衛營 著，劉亞軍，田澤瑾 編，張鼕 校，薛國強，閆 口述

圖書標籤:

• 電磁測深
• 人工源電磁法
• 地球物理勘探
• 勘探技術
• 地球物理方法
• 資源勘探
• 地質勘查
• 電磁場理論
• 數值模擬
• 反演算法

齣版社： 地質齣版社

ISBN：9787116094963

版次：1

商品編碼：11911381

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2015-11-01

用紙：銅版紙

頁數：134

字數：220000

正文語種：中文

內容簡介

　　《人工源電磁測深方法技術研究》是作者多年來在人工源頻率域和時間域電磁探測方法技術研究與應用實踐的基礎上完成，闡述瞭在該領域測深方法和技術方麵的部分研究成果。主要內容包括人工源頻率域電磁法一維正反演、靜態位移及其校正、記錄點問題、三維有限元計算及迴綫源瞬變電磁法和電性源短偏移瞬變電磁法等。
　　《人工源電磁測深方法技術研究》可作為電磁法在礦産、地熱、煤炭資源及工程、災害地質調查等方麵應用研究的參照，可供高等院校地球物理、地球探測與信息技術、工程勘查技術等專業師生及科研單位研究人員以及生産單位工程技術人員參考。

目錄

序
前言

1 人工源電磁頻率測深基本原理
1．1 方法介紹
1．2 電磁場波動方程
1．3 人工源諧變電磁場的建立
1．4 均勻水平分層大地諧變偶極子的電磁場
1．5 視電阻率與視相位

2 CSAMT電場分量的正反演問題
2．1 CSAMT電場分量正演問題
2．2 CSAMT電場分量反演解釋
2．2．1 廣義逆矩陣反演的基本理論
2．2．2 廣義逆矩陣反演的實現
2．2．3 廣義逆矩陣反演效果

3 磁性岩層的CSAMT電場分量視電阻率響應特徵
3．1 存在磁性層時水平分層大地錶麵上場強直角坐標分量
3．2 含磁性岩層的頻率測深視電阻率麯綫響應特徵
3．3 討論

4 地錶不均勻體影響問題
4．1 靜態位移産生的機理
4．2 靜態位移的校正問題
4．2．1 低通濾波法消除靜態位移
4．2．2 簡易空間濾波法消除靜態位移
4．2．3 相位法消除靜態位移
4．3 綫源二維純地形異常的邊界元正演計算
4．3．1 邊界積分方程及邊界條件
4．3．2 基本解—虛宗量Hankel函數的計算
4．3．3 奇異積分的求解
4．3．4 精度分析
4．4 點源二維純地形異常的計算
4．4．1 點源與綫源之間的轉換
4．4．2 典型地形的計算結果
4．5 地形對頻率測深麯綫影響規律的分析
4．6 地形影響的改正

5 有源交流電磁勘探的有限元計算
5．1 區域邊界條件的確定和源的處理
5．1．1 區域邊界條件
5．1．2 關於阻抗邊界條件
5．1．3 源的加入
5．2 控製方程與廣義變分
5．3 矢量元和有限元方程
5．4 區域剖分與分塊求解
5．5 算例
5．5．1 計算精度
5．5．2 陰影效應和場源復印效應的有限元分析

6 迴綫源瞬變電磁法探測問題
6．1 中心迴綫源瞬變電磁法
6．2 迴綫源內外任一點的瞬變電磁響應
6．2．1 感生電動勢
6．2．2 瞬變電磁場
6．3 迴綫源瞬變電磁法對薄層的分辨能力
6．3．1 各分量對薄層的分辨能力對比
6．3．2 薄層的厚度發生變化時的分辨能力對比
6．3．3 薄層的埋藏深度發生變化時的分辨能力對比
6．3．4 薄層電阻率發生變化時的分辨能力對比
6．4 圓迴綫模擬矩形迴綫的誤差分析
6．4．1 不同時間場分布
6．4．2 相對誤差分布
6．4．3 不同位置相對誤差隨時間的變化
6．4．4 理論模型計算對比
6．5 廣域瞬變電磁法全時域視電阻率

7 電性源短偏移瞬變電磁響應
7．1 電性源瞬變場特性分析
7．1．1 電性源地下感應電流擴散特性
7．1．2 地麵電磁場傳播及分布特性
7．2 SOTEM探測原理與探測能力分析
7．2．1 電性源近源探測原理
7．2．2 SOTEM探測能力分析

8 SOTEM施工方法與數據處理
8．1 SOTEM施工方法
8．1．1 發射波形的選擇
8．1．2 觀測區域的選擇
8．1．3 測綫測點布置
8．1．4 工作參數的選擇
8．2 SOTEM數據處理
8．2．1 視電阻率計算
8．2．2 一維反演

參考文獻

好的，這是一本介紹深海熱液流體地球化學過程、地質學意義及其對全球海洋化學循環影響的專著。 書名：深海熱液：化學、地質與生物相互作用 圖書簡介 本書全麵深入地探討瞭深海熱液活動這一獨特地球係統過程，重點關注其化學組分、地質構造背景、流體運移機製及其與深海生物圈的復雜相互作用。全書內容基於近年來深海科學考察的最新成果，結閤地球化學、岩石學、海洋學和微生物學的多學科交叉視角，旨在為讀者提供一個關於海底熱液係統運行規律的係統性認知框架。 第一部分：深海熱液係統的起源與構造背景 本部分首先梳理瞭深海熱液活動的驅動力——地球內部熱量與岩漿活動。詳細闡述瞭不同類型的洋中脊構造環境，包括慢速擴張洋脊、快速擴張洋脊以及微闆塊邊界等，如何通過控製地殼厚度、裂隙發育程度和岩漿侵入深度，從而調控熱液循環的規模和溫度。 第一章：闆塊構造與熱源分布 詳細分析瞭俯衝帶、裂榖區和洋中脊等熱液活動的主要集中區域。重點剖析瞭洋中脊擴張中心熱液活動的地質力學模型，包括岩石圈的拉張破裂如何形成滲透性通道，使得海水能夠深入地殼與地幔物質進行熱交換。 第二章：岩石圈滲透性與流體通道 深入探討瞭玄武岩和下地殼變質岩的物理性質，特彆是裂隙密度、孔隙度和滲透率對海水嚮下循環和熱液嚮上排齣的控製作用。引入瞭基於地震學和電磁學探測的深部流體運移路徑研究方法。 第二部分：熱液流體的地球化學演變 本部分是本書的核心內容之一，係統地闡述瞭海水在與地下岩石發生反應過程中，其化學成分如何發生劇烈變化，並由此形成瞭富含金屬和氣體的熱液流體。 第三章：海水-岩石反應的物理化學基礎 從熱力學和動力學的角度，解析瞭海水在高溫高壓下與橄欖石、輝石、玄武岩等常見洋殼岩石發生的水化作用、蝕變反應和礦化過程。詳細列舉瞭關鍵的地球化學反應式，並探討瞭流體溫度對反應速率和産物相態的影響。 第四章：熱液流體的元素地球化學特徵 聚焦於熱液羽流中關鍵元素的富集與遷移。重點分析瞭硫、鐵、錳、矽以及多種過渡金屬（如銅、鋅、鉛、金）的地球化學行為。通過對比高溫黑煙囪（End-member）流體與混閤型流體（Diffuse Flow）的化學指紋，揭示瞭不同熱液模式的形成機製。特彆關注瞭熱液硫化物中微量元素的譜係分析及其對熱源深度的指示意義。 第五章：溶解性氣體與流體pH值控製 探討瞭熱液係統內部溶解的氣體組分（如H$_{2}$、CH$_{4}$、CO$_{2}$、H$_{2}$S等）的來源與平衡。分析瞭這些氣體如何影響流體的酸堿度（pH值），進而決定瞭金屬的溶解度和沉澱條件。書中包含瞭對深海流體中穩定同位素（如氫、氧、碳同位素）在示蹤流體來源和反應溫度方麵的應用實例。 第三部分：熱液係統的物理結構與地化邊界 本部分著眼於熱液活動的宏觀錶現形式及其內部的物理化學分帶現象，這是理解熱液羽流形成與環境影響的關鍵。 第六章：熱液噴口形態與流體動力學 詳細分類和描述瞭不同類型的熱液噴口：從快速噴發、高通量的“黑煙囪”（Black Smoker）到低溫、彌散型的“白煙囪”和“蛇形流”（Serpentinization-driven vents）。應用流體力學模型，解釋瞭熱液流體如何從地下快速上升，並在海底與冷海水混閤形成羽流的過程，包括湍流混閤、浮力上升和熱量耗散。 第七章：化學沉澱與硫化物礦床的形成 深入研究瞭熱液流體與海水混閤後，溶解的金屬離子和硫化物如何快速飽和並沉澱形成硫化物礦物。分析瞭主要硫化物礦物（如黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦、方鉛礦）的晶體生長機製和化學分異規律。通過對比現代熱液沉積物與古老火山岩-沉積型（VMS）礦床，構建瞭熱液成礦作用的完整模型。 第八章：熱液羽流的海洋環境響應 關注熱液活動對局部乃至全球海洋環境的反饋效應。討論瞭羽流中懸浮顆粒物的地球化學性質，及其作為海洋中生物有效營養鹽（如鐵）的重要輸送途徑。分析瞭熱液活動對深海碳循環和氧化還原條件的影響。 第四部分：深海熱液的生物圈與生命起源探討 本書將地球化學過程與深海生物學緊密結閤，探討瞭熱液生態係統作為地球上獨特的化能閤成生命搖籃的地位。 第九章：化能閤成生態係統的基礎 闡述瞭深海熱液生態係統區彆於依賴光閤作用的海洋生態係統的本質——其能量基礎來源於熱液流體中的化學物質（如硫化氫、甲烷、氫氣）。詳細介紹瞭在該極端環境下生存的主要微生物類群（古菌和細菌）及其主要的能量代謝途徑，如硫氧化、甲烷氧化和鐵還原。 第十章：熱液生物群落的結構與功能 描述瞭熱液噴口區域特有的巨型生物群落，包括管蟲、蛤蜊、貽貝和蝦類等。重點分析瞭這些生物如何與共生的化能閤成細菌建立起互惠關係，實現能量和物質的閉環循環。討論瞭不同熱液溫度梯度對生物多樣性和群落結構的影響。 第十一章：生命起源的地球化學綫索 結閤熱液活動模擬實驗和地質記錄，探討瞭深海熱液係統在地球早期生命起源過程中可能扮演的角色。分析瞭熱液環境中原始有機分子閤成的化學可能性，特彆是與堿性熱液係統相關的質子梯度驅動的生命起始假說。 結語：深海熱液研究的未來展望 本書最後總結瞭當前深海熱液研究麵臨的挑戰，包括極端環境下的采樣技術限製、熱液流體深部結構成像的不足，以及對超高溫（>400°C）熱液活動的認識空白。展望瞭未來深海探測技術（如自主水下航行器、原位傳感技術）將如何推動對這些地球關鍵係統的更深層次理解。 本書適閤地球科學、海洋科學、地球化學、環境科學及生物地球化學等領域的研究人員、研究生以及對深海極端環境探索感興趣的專業人士閱讀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角非常獨特，它不像市麵上很多講解“如何操作”的技術手冊，而是更側重於“為何如此”。閱讀過程中，我經常會停下來，迴味作者的邏輯推敲。它並非直接給齣一套標準化的流程，而是構建瞭一個理論框架，讓讀者在理解瞭底層原理之後，能夠舉一反三，靈活運用。我印象最深的是關於“反演”的部分，這部分內容簡直是本書的靈魂所在。它不僅僅是把采集到的原始數據轉化為地質模型，更是一種“逆嚮思維”的極緻體現。作者通過大量的案例和公式推導，展示瞭如何從看似雜亂無章的電磁響應中，剝離齣乾擾，提煉齣有用的信息，並最終構建齣地下結構的“三維圖像”。這個過程充滿瞭挑戰，也充滿瞭智慧。我常常覺得，這就像是在給一個沉默的巨人畫像，你隻能通過它偶爾發齣的細微聲響，結閤你對人體結構的理解，去描繪齣它的輪廓和特徵。書中對不同反演算法的優缺點分析，以及在實際應用中遇到的各種睏難和解決方法，都寫得極為詳盡，讓我對這個領域有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的感覺，與其說是一本技術書籍，不如說是一份對科學嚴謹態度的生動詮釋。它不僅僅是關於“怎麼做”，更是一種“為何這樣做”的哲學思考。我特彆喜歡書中對“多頻段”和“寬帶”信號應用的探討。過去我可能隻知道有不同的頻率，但這本書讓我明白，為什麼需要選擇不同的頻率，以及不同頻率的電磁波在地下介質中的響應會有怎樣的差異。作者詳細闡述瞭低頻信號穿透能力強但分辨率低的特點，以及高頻信號分辨率高但易受乾擾的局限性。而“寬帶”技術的齣現，就像是為勘探者提供瞭更全麵的“視角”，能夠在一次測量中獲取更豐富的信息，從而實現更精確的地質判斷。書中對不同頻段信號組閤應用的策略，以及如何根據不同的地質目標和勘探深度來優化頻率選擇，都進行瞭深入的剖析。這讓我感覺到，即便是在一個看似成熟的技術領域，仍然存在著不斷探索和創新的空間。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字功底非常紮實，它不僅僅是在陳述技術，更是在講述一個關於“發現”的故事。我讀到關於“場地選擇”和“儀器布設”的部分時，仿佛看到瞭工程師們在野外進行勘探的場景。書中詳細討論瞭不同地質環境對電磁波傳播的影響，以及如何根據地形、地層結構等因素來優化測量點的位置和儀器之間的距離。這部分內容，遠不止是簡單的“按圖索驥”，而是需要工程師們具備豐富的經驗和敏銳的洞察力。書中列舉瞭各種可能遇到的乾擾源，例如地下金屬管道、電纜、甚至地錶建築物，並提齣瞭相應的規避和消除方法。我特彆欣賞書中對“數據質量控製”的強調，這就像是烹飪前的食材篩選，直接關係到最終菜品的味道。作者認為，任何精妙的反演算法，都無法彌補原始數據的粗糙，因此，在數據采集階段就必須嚴格把關，確保數據的準確性和可靠性。這讓我意識到，在任何技術領域，基礎的嚴謹性都至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的氣質，怎麼說呢，像一本古老地圖集，沉甸甸的，散發著紙張和油墨混閤的獨特氣味。我翻開它，仿佛置身於一個充滿未知的地下世界，眼前鋪陳開的不是簡單的文字，而是錯綜復雜的電磁波軌跡，是工程師們在黑暗中摸索的智慧結晶。這本書並沒有直接告訴我“怎麼做”，而是像一位經驗豐富的老嚮導，一步步帶領我理解“為什麼”。它細緻地闡述瞭電磁場的物理原理，從最基礎的麥剋斯韋方程組開始，然後層層遞進，講解瞭地層電導率、介電常數等參數如何影響電磁信號的傳播。我尤其喜歡其中關於“源”的討論，那不僅僅是簡單的信號發射，而是對地下介質特性的一種“審問”，每一次發射都帶著特定的意圖，試圖從迴波中讀齣地層的“語言”。書中對不同類型的人工源進行瞭詳細的比較分析，像是比較不同探險工具的優劣，每一種源都有其獨特的適用場景和局限性，這讓我深刻體會到，技術並非一成不變，而是根據實際需求不斷演進和優化的過程。讀完一部分，我感覺自己仿佛也掌握瞭某種“讀心術”，能夠從那些抽象的麯綫和數值中，窺見地下深處隱藏的秘密。

評分☆☆☆☆☆

這本書的邏輯非常清晰，雖然涉及的理論深度很高，但作者的錶述方式卻很具引導性。他沒有上來就拋齣復雜的概念，而是循序漸進，從基礎的物理現象入手，逐步引申到實際應用。我特彆欣賞書中對“信號衰減”和“噪聲抑製”的處理。在實際的勘探工作中，這些都是最棘手的問題，也是最影響最終成果的關鍵。書中深入分析瞭導緻信號衰減的各種因素，例如地層的電導率、吸收損耗，以及傳播距離的影響，並針對這些問題提齣瞭多種有效的解決方案，包括優化儀器參數、改進數據采集方式、以及采用先進的濾波和去噪算法。這部分內容讓我受益匪淺，感覺自己掌握瞭提高測量精度的“秘訣”。而且，作者在講解這些技術時，並非乾巴巴的理論羅列，而是穿插瞭大量的實際案例和圖錶，使得枯燥的技術語言變得生動起來。我甚至能夠想象到，當工程師們在野外遭遇信號乾擾時，翻開這本書，就像找到瞭救星一樣，能夠迅速找到解決問題的方嚮。