通过收集河北省邯邢地区从1959~2008年的各类典型致矿异常区的查证、普查、勘探过程资料，优选出其中一个航磁冀C-59-195（中关铁矿）异常，采用航磁、地磁、电测深等不同的方法对异常进行推断解释，完整揭示了中关铁矿的异常发现经过、查证方法、解释推断及见矿过程，旨在为今后寻找磁性矿体过程中总结经验教训、提取有用信息、建立综合找矿模型起到启迪作用。

通过在小秦岭金矿区使用大比例尺磁测方法寻找地下金矿盲矿体的预测研究，及大量的野外磁测实验和工程验证的结果证明，在金矿生成的过程中，切穿深部的断裂构造与沿断裂带多期岩浆侵入活动以及地幔和断裂运动本身产生的热能，使含金丰度高的围岩地层重熔，运移、冷凝，致使金元素重新迁移分配集中，使构造带上有磁性的岩石发生退色退磁等变化，因而形成了区域性负磁异常区；使用高精度磁测方法，利用磁异常强弱及规模，圈定出与金矿体有关的矿化蚀变带较强地段的位置；笔者通过几个实例，阐述了应用磁测方法圈定与金有关的矿化富集段位置的具体做法，使磁测方法在寻找与金矿体有关的矿化蚀变带方面发挥了重要作用。

通过对滦南沉积—变质铁矿（BIF型）区磁法和重力资料的处理和解释，分析了该区沉积—变质型铁矿的空间分布和重磁异常的关系，描述了区域内重磁异常呈条带状展布的特征，阐述了固安—昌黎断裂带重磁异常特征和磁铁矿分布的关系。根据已有司家营—马城铁矿矿床分布与区内重磁异常的关系，通过钻孔查证对异常反演进行对比。论证了滦南地区重磁异常成矿的实例。结合区域构造、重磁异常特征，总结了本区在勘查BIF铁矿过程中的找矿经验，并对BIF型铁矿成矿远景进行预测。

塞拉利昂位于赤道附近，属于低纬度地区。在低纬度区，以水平磁化为主的条件下，磁性体所产生的ΔT磁异常以负异常为主，正异常伴生。通过对磁资料进行倒相180°、化赤、化极处理方法的对比，认为在不考虑剩磁、磁性体退磁作用的情况下，结合当地地质情况，倒相180°的处理方法能够展现该区的磁场特征，以此作为基础资料对全区的磁异常进行解释。利用不同高度的向上延拓处理，有效地排除了浅层干扰，突出深层异常特征，再结合最大坡度法、经验切线法、欧拉奇次方程法确定其磁性体的埋深和水平大致位置，最后，采用二度半人机交互反演拟合磁性体大致的形态，通过布设钻探施工，验证结果与推断吻合较好。

土壤氡测量技术是地热地质勘查的一种有效方法，目的是确定隐伏断层和地热流体富集部位。本次笔者在研究区进行了点状网度控制和剖面线状追索两种方法的土壤氡测量工作，野外共采集1 904组数据。根据松散堆积地层物质来源的不同，对数据采用了分区和分段处理方法，发现区内不同地层土壤氡值背景有很大差异：变质岩碎屑堆积背景值为392.1 Bq/m³，花岗岩碎屑堆积为1 930.2 Bq/m³，正长岩和花岗岩混杂堆积为1 571.1 Bq/m³。统计了数据的离散程度，确定了异常下限判断标准，在此基础上分析了区内土壤氡分布特征。研究表明：土壤氡高值分布对隐伏断裂位置和地热异常具有较好的指示意义。

对岗岔金矿第3号金矿脉进行了地球化学多元素及相关性分析，结合我国多个金矿地球化学原生晕元素组合规律和该矿单元素衬值的分布特点，确定岗岔金矿3号金矿脉的特征元素组合为：Au-Ag-Pb-Zn是近矿晕元素组合；Hg-As是前缘晕元素组合；Bi-Co-Cu-Ni是尾晕元素组合。根据上述元素组合特点进行3号金矿脉原生晕空间分带和叠加规律分析，结果表明轴向分带规律和叠加特点非常明显，显示该脉成矿具有向南侧伏的特点，且侧伏延伸方向叠加晕尚未封闭。基于以上分析结果，推测该矿深部向南仍有很大找矿前景。

雄村矿区是西藏冈底斯斑岩铜矿带内已查明资源（储量）及规模达大型的铜金矿区，最早发现Ⅰ号Cu-Au矿体，其后发现了Ⅱ、Ⅲ号Cu-Au矿体。化探异常在Ⅱ、Ⅲ号矿体的发现和初期勘查中起到了至关重要的作用，尤其是在发现和圈定Cu-Au矿找矿靶区中提供了重要线索。通过分析Ⅱ、Ⅲ号矿体勘查工作中的化探异常特点及作用，旨在为应用化探异常指导找矿工作提供参考作用，同时，对于冈底斯斑岩铜矿带其他地段寻找该类型矿床，具有十分重要的意义。

锡铁山铅锌矿是中国目前铅锌储量最大的矿床。但是由于该区外围地势险要，地形复杂，国内对其外围成矿潜力的研究并不是很多。本次对该矿床外围进行了740 km²面积的1：5万水系沉积物测量及2 053 km²面积的1：5万高精度磁法测量，最终圈定化探异常18处，物探异常28处。通过后期异常查证工作，笔者对这些异常区的成矿潜力做了具体分析，从中优选出了小柴旦湖南、柳园沟、向南沟、锡铁山站南4处成矿有利靶区。

江苏省如东某沿海围垦区富含咸水，电阻率值极低，传统直流电法难以开展深部勘查工作。利用V8功率大、CSAMT法穿透力强的优点，通过加密频点等方法技术提高分辨率，结合已有地质、物探资料推测了低阻覆盖层下的控热储水构造，验证结果表明所推断裂构造是沟通深部热源的有利通道，验证了该方法应用于超低阻覆盖区的可能性。

在东平山丘区缺水村庄的找水定井工作中，应用激电测深方法，结合区域水文地质条件，以激电测深参数视电阻率和视极化率基础，重点结合半衰时参数S_t进行综合分析，精确确定储水构造位置和富水地层深度。经后期地质钻探验证，确定的井位单井涌水量均在60 m³/h以上，解决了当地生产生活用水困难，为今后在类似地区的找水工作积累了经验。

内蒙古布航特位于内蒙古东乌旗—大兴安岭北段Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au-Ni-Cr-Co三级成矿带上。1：5万土壤测量显示，土壤中Ag、Pb、Zn等中低温元素异常呈半环带状围绕Sn、W、Mo高温元素异常分布，异常强度高，组分分带明显，异常查证中圈出的1：1万土壤异常分布与其类似，异常强度更高，Pb、Zn、Ag异常浓集中心指示了浅覆盖铅锌矿体位置。与土壤异常对应的低阻高极化率圆形面状异常，指示有隐伏极化体存在，推测深部存在隐伏花岗斑岩体；隐伏岩体及其内、外接触带深部找矿潜力较大。以斑岩成矿理论为指导，进一步发现了多条浅覆盖铅锌矿体和隐伏银矿体、钼矿体，总结了本区地质、物探、化探找矿标志。

通过对尕河地区1：2.5万水系沉积物资料处理，圈定了Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、Cr、Ni、Co等异常，揭示了区内异常的分布特征，评价异常的找矿意义，划分了元素组合，结合地质成矿背景，依据化探综合异常及中低温热液型元素组合特征，确定Pb、Ni、Ti的4个找矿远景区，其中优选出3号铅找矿靶区，4号钛、镍重点找矿靶区。

地震信号在传播过程中受到近地表和深地层吸收衰减的影响，能量变弱，高频成分衰减比低频成分更为严重，接收与识别反射系数较小或高频的弱反射信号是高密度地震勘探的瓶颈问题。笔者通过建立典型的粘弹性地质模型，分析了弱反射信号与近地表、震源主频、炮检距以及与深地层的关系，得出以下认识：在近地表吸收衰减严重的低噪比地区，由于截止频率的存在，高密度采集的宽频优势难以体现；良好的激发条件对提高弱反射信号能量、拓宽频带作用较大；中小炮检距是弱反射信号有效反射系数较好的区域，是提取弱反射信号的最佳区域。

为了适应复杂多变的地表条件，地震采集一般采用不同的激发、接收因素联合施工，由于各种激发方式与接收方式的工作原理不同，造成了地震子波相位特征各不相同，严重影响了同相叠加效果。根据高阶统计理论，研究并实现了双谱相位重构子波提取方法，得到了具有真实相位的地震子波；对两个相同位置的地震子波进行互相关，当两个地震子波的波形完全一致时，互相关结果就表现为零相位，而当两个地震子波波形不一致时，它们的互相关结果表现为非零相位，通过确定非零相位与零相位子波的相位差异，也就确定了两地震数据之间的相位差异。研究发现：可控震源与炸药震源存在90°左右的相位差，速度检波器与压电检波器存在90°相位差，可控震源与气枪震源资料相位差异不确定。

集总模态分解（EEMD）是经验模态分解（EMD）的一种改进算法，它克服了EMD中的模态混叠现象并可以有效抑制干扰信号。文中对EEMD方法进行理论试算，证实了其方法的改进效果及抗干扰能力，然后使用EEMD方法处理了中国东部某区块的砂砾岩地震资料，得到了不同频率的固有模态函数（IMF）分量；结合地质情况，找出了对砂砾岩敏感程度较高的IMF分量，并使用Hilbert变换计算出瞬时属性。将计算出的IMF瞬时频率与原始数据的瞬时频率对比得出前者对流体界面变化的识别能力高于后者。

随着X荧光测量技术的发展，产生了土壤X荧光测量、岩石X荧光测量、钻孔X荧光测量和微区X荧光测量等多种多样的工作方法。笔者将土壤X荧光测量、浅钻X荧光测量和微区X荧光测量等快速获取异常信息手段应用于航磁异常查证，查明特克斯航磁异常主要由富含磁铁矿、褐铁矿的接触带安山岩所引起。对航磁异常查证，乃至找矿勘探工作的高效开展起到了良好的指导意义。

为了量化评估航磁测量系统的动态性能指标，通常采用多次往返的重复线测量方式，来测试系统的工作稳定性和一致性，但现有规范中对重复线测量数据质量没有明确的量化标准，笔者对造成重复线磁场测量值偏差的原因进行了客观的分析，研究总结了航磁重复线测量数据均方差精度计算方法，并编写了相应的计算软件，依据重复线测量数据均方差内符合精度计算结果，客观地评估仪器的动态测量精度指标和工作状态。

电性柱结构模型通常用来代表某一地区范围内在纵向上的电性变化特征。利用大地电磁测深资料进行区域电性特征分析时，一般采用单独的TE模式、TM模式、TETM均值模式进行一维反演计算，难以取得较好的区域电性特征。等效视电阻率法是依据阻抗张量复数旋转不变而推导出来的，计算测点下方等效视电阻率的一种计算方法，计算结果不会因地表测量方位不同而发生变化。在地质条件非常复杂地区，利用该方法可以较好地获得该地区具有代表性的纵向电性结构特征。以东北阵列大地电磁“标准点”为例，依据实测资料设计一个复杂的三维模型，通过模型的正反演计算和模型对比实验研究，该方法在横向上、纵向上均具有较好的分辨率；将该方法应用到东北阵列大地电磁场“标准点”电性柱模型构建上，取得了较好的应用效果。

网格剖分的合适与否，影响着反演结果的精度。用不同模型、不同反演方法，对比验证粗细两种不同的网格对反演精度的影响。研究结果表明，从整体上看两种不同网格剖分方式，粗网格在深部比细网格模拟精度高，但是近地表开始阶段，粗网格与细网格波动幅度都较大，都脱离正常值，粗网格模拟精度不如细网格；粗网格的整体变化幅度比细网格缓和，其中对低阻异常体反演精度较好，但对高阻异常体反演精度较差，与真实值相去甚远。

多数瞬变电磁仪器可以同时采集三个分量的响应，但目前瞬变电磁的解释方法却主要以中心回线垂直分量为主。为了充分利用瞬变电磁三分量的信息，介绍一种大定源瞬变电磁三分量约束反演方法。基本思想是利用瞬变电磁三个分量的场分别求取全区视电阻率，并以此为基础建立初始模型，利用阻尼最小二乘法进行三分量反演。首先，将回线源看成是多个电偶极子产生的场的叠加，利用偶极子叠加的原理求取回线的三分量电磁响应，并推导视电阻率的全区与全期定义（即全域视电阻率定义）；然后，利用烟圈理论求取视深度，并以此建立反演的初始地电模型。最后，利用阻尼最小二乘法实现三分量约束反演。利用文中视电阻率定义方法对已知模型数据进行处理，视电阻率曲线与模型的电性参数变化一致；以视电阻率结果为依据建立初始模型，利用三分量约束反演方法对层状模型数据进行反演，结果与模型吻合较好。

通过对蝶形偶极子天线复合加载的方式形成一种小型化的探地雷达天线，多种加载方式的引入不但使天线具有宽频带的性能，而且设计的天线尺寸与理论计算尺寸相比也大大减小。在天线后方引入背腔设计，增加了天线的方向性和抗干扰能力。所设计的天线具有1.5~4 GHz的频带宽度，且天线的方向性良好。设计的天线已成功应用于LTD探地雷达2.2 GHz天线系统和3 GHz的液态危险品检测天线系统中。

主要对海底电缆双检资料的特点进行了分析研究，针对双检资料的特点，对水陆检近偏移距共检波点叠加剖面进行相关处理，求取海底反射系数和校准算子，进而进行水陆检资料的合并，该方法可以有效地压制海底鸣震，同时也很好的补偿了水检资料的频率缺失。利用该方法对某浅海地区的实际资料进行处理，取得了良好的应用效果。

大地极化声子测深是探测地球内部电磁扰动的一种被动源地球物理勘查新技术。与传统的地球物理电磁勘查技术相比，该技术具有仪器设备轻便、工作方法灵活多样、测量简单快速、测量成本低廉等诸多优势。本文分析了该技术的原理、仪器设备、数据采集与处理分析方法，并提供了河北和陕西两处油田的合作勘查试验结果，为开拓国内新型地球物理勘查技术提供参考。

偶极横波可以获得地层的纵波、横波和斯通利波。利用这些地球物理信息可以评价地层的各向异性，尤其是裂缝导致的油气储层的各向异性，从而有效评价压裂施工对储层的改造效果。通过分析对比鄂尔多斯盆地油气井压裂前、后过套管偶极横波测井资料，证明了过套管偶极横波在评价压裂效果的可行性，可以将偶极横波技术作为油气井压裂效果评价、探测油气井裂缝的一种常规技术。

中国东部地区地震勘探程度较高，目前大多进入全面二次三维、目标三维地震采集阶段，要求实现宽方位、高密度地震数据采集而又不增加采集成本。为达此目的，笔者提出一种实现宽方位、高密度采集的方法，将目标三维采集的观测方向与二次三维的观测方向相互垂直，通过不同期次三维数据的融合处理，实现全方位、高密度观测，改善了地震资料的成像效果。以冀中坳陷Z42潜山构造目标三维采集为例，展示了这种方法的效果。

龙格—库塔法是常用于求解常微分方程（ODE）的一项技术，该技术具有精度高、稳定性强等特点。笔者以一种新的四级四阶龙格—库塔法为基础，先将其四级计算公式合并为新的两级计算迭代公式，从而达到节约计算内存的目的；再以此为基础推导出声波方程的时间高阶离散形式，并与伪谱法技术相结合，研究四级四阶龙格—库塔时间高阶伪谱法声波高精度、高清晰度的波场模拟技术，进而研究该方法的稳定性与频散特性；最后，分别选取均匀介质、层状介质和透镜体模型进行波场模拟试验。模拟结果表明，该方法具有稳定性强、能有效去除频散，波场清晰度高，能适应更宽的模拟参数范围等特点，是一种高效率的、具有较大应用潜力的波场模拟方法。

为了规范磁法工作业务，特别是在磁法仪器不断提升和更新的现实，制定合理和科学的磁法工作技术要求是十分必要的。修订技术规程或者工作规范亦应该契合实际，一是规定明确，二是在保证质量的前提下便于生产单位参照执行。笔者就《地面高精度磁测技术规程》中的关于野外磁测质量检测方式的规定进行探讨，结合相关的磁测技术规定和教科书的要求及专门的试验结果，通过数据进行分析讨论，并给出相应的认识和建议。

现有岩矿标本电参数的测试系统，所测的都是视电参数。本文研究了测试岩矿标本真电参数的方法。它通过测试系统隐含的本底电参数，将实测的视参数转换为真参数。据此，研制了新型岩矿标本真电参数测试系统（WXE）。

通过洞庭湖平原与周边丘岗山地区深、表层土壤中54项指标的地球化学分析对比，研究成壤过程中元素的自然分异和人为叠加作用造成的土壤元素含量在垂向上的差异；以深层土壤为参照，求解区域土壤的地球化学背景值和基准值，并以此为标准提出表层土壤污染等级划分的地球化学方法。

研究了在探地雷达定量探测盐渍化土壤中电磁波传播速度与土壤含盐量或电导率的相关关系，研究表明传播速度和盐渍化土壤的盐分或电导率具有显著的相关性。回归分析结果说明：利用传播速度可较好地定量表达盐渍化土壤的含盐量或电导率。

针对“磐五味”存在的重金属超标问题，作者依托农业地质环境调查项目对磐安中药材产地环境开展岩—土—药材系统研究发现，岩石在风化成土过程中淋溶作用强烈，Ca、Mg等流失殆尽，Cd、Cu等重金属相对富集。从土壤母质、淋溶层到土壤表层，pH值由高到低，酸化强烈。研究表明，表层土壤Cd、Cu相对累积和土壤酸度增强，是中药材Cd、Cu超标的主要原因。

用Photoshop软件将原本分幅的地形地质图拼接成一张整图，拼接的质量和精度常常达不到要求。笔者在MapGIS软件平台下，通过光栅文件的配准与裁剪的方法，将原分幅的地质图件按其坐标相应地拼合在一起，该方法主要适用于图幅较老且尚未经矢量化的地质图。在以上基础上，读取原工程的实际坐标以及按已知坐标来布置工程或者规划勘查区范围，提高地质工作的精准度。

为了查明龙门石窟奉先寺周边岩体裂隙、岩体破碎带分布以及奉先寺顶部覆盖层厚度，为奉先寺的渗水治理提供基础资料，将探地雷达无损检测技术应用于奉先寺保护工程。探测结果显示，奉先寺顶部岩体较完整，神仙洞与卢舍那大佛之间裂隙和破碎带较多，形成了交叉网络渗水通道；奉先寺顶部覆盖层呈凹形分布，厚度在1~2.2 m之间，有利于雨水的贮存和滞留。此次工程实践表明，将探地雷达技术应用于奉先寺岩体裂隙和覆盖层厚度调查是可行的，探地雷达在岩土文物保护中有巨大的应用前景。

河南省新县姚冲钼矿是一个中型钼矿床，针对矿床做了水文地质研究工作，为解决含水层性质问题，了解矿区内“V”断裂与矿区内风化裂隙含水层及断裂脉状含水层的相关性，使用EH-4对“V”断裂进行了剖面测量。结果表明：姚冲矿区所实施的4条电磁测深剖面很好地解决了矿区内“V”断裂带的分布及影响范围，音频大地电磁测深方法很好地解释了姚冲矿区中风化裂隙含水层及断裂脉状水的统一问题，较为直观地显示了含水层的厚度、水文地质边界等含水层要素，对于未来矿区涌水量预测有不可忽视的作用。

盘古山地区是于都—赣县矿集区内一个重要的钨锡矿成矿区，研究区断裂构造和花岗岩体与成矿关系密切。利用重、磁资料研究盘古山地区断裂构造及花岗岩体分布，为深部找矿提供地球物理依据。利用重力异常归一化总水平导数垂向导数技术推断断裂构造平面位置；利用欧拉反褶积方法对重力异常垂向一阶导数进行反演计算，推断断裂构造平均深度；利用重磁异常垂向一阶导数技术推断花岗岩体平面位置；利用RGIS软件2.5D重磁剖面人机交互正反演技术推断花岗岩体断面位置，并用钻孔验证解释结果的正确性；利用RGIS软件3D重磁模型编辑模块展示花岗岩体空间位置。研究结果显示盘古山地区既有出露断裂，又有隐伏断裂，既有出露低密度、弱磁性花岗岩体，又有隐伏低密度、强磁性花岗岩体，花岗岩体分布受断裂构造控制，矿体分布受断裂构造和花岗岩体共同控制。

地球物理勘查的每一种方法都存在多解性。为了提高解释结果的可靠性，充分发挥各方法的优势，使之取得地质上最佳勘查效果，在架子山地区矿床地质勘查中综合运用了高精度磁法、激电中梯测量和可控源音频电磁测深等地球物理勘探方法，取得了较好的勘查效果。经由钻孔验证，在765 m深度见矿厚度26 m，钼的最高品位5%。可控源音频大地电磁测深低阻带是良好的物探找矿标志，激电中梯的视充电率异常和高精度磁测梯度带也是找矿的重要标志。因此，CSAMT异常、视充电率异常和高精度磁测异常的组合是该区寻找深部银、钼隐伏矿体的重要物探标志。综合地球物理勘探方法的运用，在该区的矿产勘查中具有指导意义。

为推进航空瞬变电磁法在我国浅覆盖区寻找多金属矿的应用，选择在已知火山岩型块状硫化物（VMS）矿区开展航空瞬变电磁法测量试验，结果显示：反演电阻率断面图中低阻异常与勘探剖面探明的矿体十分吻合，反演电阻率剖面400 m处切面和时间常数τ圈定的航电异常与主矿区位置一致。证明航空瞬变电磁法在寻找火山岩型块状硫化物矿床中效果显著，值得在该类多金属找矿工作中推广应用。

通过气动外形、电磁兼容、数据传输、信息处理、传感器结构设计等关键技术攻关，基于彩虹三国产长航时无人机平台，集成了一套新型固定翼无人机航空磁测系统，在黑龙江省嫩江县多宝山矿区开展了1：1万大比例尺航磁测量试验，验证了全自主飞行、高精度测控、超低空地形跟随、全天候作业等关键性能，介绍了本次试验的结果及与有人机航磁系统的应用效果对比，标志我内首次使用无人机进行面积性高精度航磁测量获得成功。

中国东北地区位于古亚洲洋构造域与滨太平洋构造域的叠置部位，受多期次的构造活动与岩浆作用的共同影响，其岩石圈结构复杂，为获得该区域的岩石圈的电性结构特征，以MT成果数据管理系统为技术手段，开展岩石圈尺度范围内的壳—幔电性结构的研究。笔者基于MT成果数据管理系统的查询、检索等功能，提取出研究区的壳—幔电性信息，对这些信息进行加工处理，得到了研究区的壳内低阻层分布特点与岩石圈厚度分布特征。研究表明，东北地区的岩石圈的电性结构特征为：① 岩石圈的厚度呈现“西厚东薄” 的变化特征；② 不同盆、山结构表现出不同的岩石圈隆凹特征；③ 镜泊湖火山岩分布区对应软流圈的隆起区，其隆起可能与岩浆上涌有关。这些信息的获取为区域构造演化及动力学研究提供支撑。

井中瞬变电磁法在深部找矿中得到广泛应用并取得丰硕成果，然而解释技术目前仍以定性和半定量为主，这在很大程度上制约了该方法的运用和推广。鉴于此，笔者采用遗传算法开展了基于等效涡流的井中瞬变电磁纯异常反演研究，反演以导体内感应电流环为对象，能够准确地确定井中或井旁异常体的尺度、倾角、中心坐标等参数。对Maxwell软件薄板模型的正演数据和实测数据的反演结果进一步验证了算法的正确性和适用性。

滩坝砂岩是东营凹陷始新世晚期广泛发育的沉积类型，具有埋藏深、厚度薄、互层结构等特点，地震预测难度大。笔者针对滩坝砂岩在开发阶段如何区分滩砂与坝砂的关键问题，提出了应用“分频预测、多属性降维、反射系数反演”等多种地球物理方法解决有效储层描述的研究方案，实现了滩坝砂岩储层预测定性到定量的技术转变。该方法在具有同样的薄互层结构的沉积类型的描述中具有一定的推广意义。