为了在广大覆盖区寻找隐伏大型特大型矿床的需要,我们探索研制了能在短期内以较少的费用迅速覆盖广大覆盖区的能觉察地下深部发出的极微弱直接找矿信息的战略性勘查地球化学新方法—金属活动态测量和地球气微量金属测量。这两种方法在各种景观覆盖区被广泛地加以试验与应用。其结果表明:(1)隐伏大型特大型矿床四周巨大的地球化学模式可以被各种营力搬运至地表,地气对超微量金属的搬运是厚覆盖区隐伏矿床在地表形成叠加含量地球化学异常的主要原因。(2)在覆盖厚度从几米至三、四百米都可以发现清晰的异常显示,因此为厚覆盖区找矿提供了强有利的工具;(3)地气与元素活动态不仅存在局部异常,而且在大型特大型矿床四周存在区域异常和地球化学省,用很稀的采样网就可以捕捉到这种大规模异常,因此这两种方法可以应用于大面积覆盖区的战略评价中;(4)地气和元素活动态所反应的指标和适用性在不同的景观、不同的矿床类型上是不同的,应根据不同的条件选择应用最佳的方法指标。地气与元素活动态配合使用所获得的深部矿化信息更稳定更可靠。(5)利用元素活动态可以近似定量估计或预测可被成矿利用的金属供应量,据此推测某一地区潜在的资源储量。

本文对人工场源激发的地震波、声波、电磁波及电阻率分布而重建地下物理参数图像的理论、正反演算法、计算机软件、实验室超声波模型实验、电阻率实验等做了大量的研究,完成了由Windows95支持的勘探地球物理层析成像软件系统的研制,并介绍了三个勘探应用实例。

本文以新近在几个大型煤矿所开展的三维地震勘探为例,扼要论述了煤矿采区的三维地震勘探数据采集和处理技术,以及人机联作解释技术,并以所获典型成果,介绍了应用该技术在煤矿开采的800m浅垂深范围内,所能查明的小断层和低幅度小褶曲构造的能力和精度。由于该技术成果精度高,勘探周期又短。因此,把三维地震技术作为煤矿设计和开采中高度现代化的工具,正在成为中国东部地区一些煤矿的标准作法。

航空电阻率填图是通过反演或量板转换技术把测量到的航空电磁场信号换算成反映地下岩层的视电阻率值。它摆脱了测量工作中高度的变化以及不同航空电磁系统响应性状差异很大给地质解释工作造成的困难。通过对南宫、嘉鱼地区航空电磁资料的应用,显示出该技术良好的应用前景。

本文以四川龙塘铅锌矿为例,对X射线荧光分析的技术条件、资料处理、方法应用等方面进行较系统地研究,并把现场测量成果与地质研究密切结合,总结成矿规律,指导找矿预测和资源评价,取得良好效果。

在油气勘探中,地震是确定构造形态的有效方法,而高精度重力测量能观测到具有工业意义的油气藏及其伴生因素产生的重力负异常。通过对高精度重力异常和地震确定的地质界面相关分析得出的油气重力异常与构造形态之间的不相关性来预测油气藏,理论模型试验和应用实例均表明,方法正确,可用于实际生产。

提出多分量瑞利波勘探的技术思想和方法,研制成功专用的防爆型多分量瑞利波勘探仪器,建立了在用极化分析对瑞利波勘探记录的多分量信号分析的基础上,用极化滤波提取有效瑞利波信号的方法。在煤矿井下及地面实际应用表明,多分量瑞利波勘探与单分量法比较,信号的信噪比、勘探深度和可靠性均有一定的提高。

用浅层地震折射和反射联合勘探方法在京—沪高速公路沭河桥址区进行隐伏断层和层位划分探测试验。试验是在宽约300m的水面上进行的,采用ES-2401高分辨率数字地震仪和“五小二高”的工作方法,综合利用折射和反射波信息,提高地质推断解释的可靠性,探测试验取得了良好的效果。

本文简要介绍了电磁偏移的基本原理和低频滤波的偏移处理方法,并详细论述了最佳极值时刻T的求取方法。电磁偏移以斯特莱顿-朱型积分为理论基础,借助于无限均匀介质中的格林函数,描述了似稳电磁场在下半空间的传播过程。利用电磁偏移方法处理TEM资料,能够较准确地确定局部导电地质体的空间位置,处理速度快,解释结果形象。

层析成像的分辨率取决于对地震(声波)全波列记录信息提取的精度,本文阐述了从地震(声波)全波列记录提取特征信息,建立三层神经元网络模型,利用神经元网络对地震(声波)全波列记录的信息提取,如初至波走时拾取。本文讨论了神经元网络模型的建立和神经元网络模型的学习。侧重讨论了初至波出现时的特征并对它进行了定量化描述,用它对地震(声波)全波列记录信息提取,取得了很高的精度。

本文根据氡运移的扩散与对流理论建立了任意形状介质中氡运移方程、大地岩石、土壤中氡的运移方程和大地—大气氡交换理论模型。通过模型实验研究了介质中氡运移规律并验证所建立的氡运移的理论公式。运用大地—大气氡交换模型计算了江西临川市某住宅区空气中氡浓度,取得了初步的应用效果。

化探异常“动态”筛选法原理长期的找矿实践证明,化探异常查证是发现贵金属、有色金属等矿床的有效方法。已积累的丰富区域化探扫面资料蕴藏着大量的找矿信息,将这些信息从浩繁的资料中筛选出来,通过异常查证找到矿体就是地质、化探找矿的一项重要任务。在多年化探找矿中发现,由于区域化探样品多采自地表风化物(土壤、水系沉积物、风成沙等),它们是由基岩、矿体经长期风化、搬运形成,因而影响矿异常产出状况的因素很多,诸如:(1)出露矿体或是隐伏矿体、半隐伏矿体;(2)矿床出露地表的部位(矿体头部、中部或尾部);(3)矿床规模及品位;(4)矿床所处风化剥蚀条件;(5)地球化学景观、地貌景观对异常赋存条件的影响等等。

众所周知，地球物理反演问题本身的特点是非线性和多极值的。寻优求解方式有局部优化方法和全局优化方法两类。传统的优化方法是首先将非线性问题作线性化近似。这样一来，使得其解强烈依赖于初值和目标函数的导数（Jacobian矩阵）,这正是我们习以为常的矩阵反演方法（如阻尼最小二乘法、奇异值（SVD）分解法等）.当然，局部优化方法的优点是收敛速度快。遗憾的是，局部优化法的天生不足是极易陷入局部极值。因此，满足局部极值的解多半不是我们所需的全局最优解。

在城市的扩建及工程建设中,常会遇到工程爆破危及周围建筑物、设施和生命财产的安全问题,如浙江某国家重点文物保护区,距500ｍ处村民的长期炸山开石引起的地震动给原来就因长年风化而伤裂斑斑的御碑带来更大的震害,又如早年的西湖少年宫地下游乐场工程,既要能达到最大的爆破效率,又要保证地面建筑物安全无损,乃是摆在爆破工程师面前十分现实的问题。通过测试来指导爆破工程的安全施工和安定民心,是一项较有实际开发意义的工作。