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期刊信息
双月刊,1979年创刊
主管:中国地质调查局
主办:中国自然资源航空物探遥感中心
主编:熊盛青
编辑:《物探与化探》编辑部
出版:地质出版社(北京学院路31号)
ISSN 1000-8918
CN 11-1906/P
国外发行代号:BM5551
地址::北京市学院路29号航遥中心
电话:010-62060192
Email:whtbjb@sina.com
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      2023年, 第47卷, 第5期 刊出日期:2023-10-20 上一期    下一期
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    地质调查·资源勘查
    典型地热田环境微生物分布特征及其勘探意义
    郑旭莹, 许科伟, 顾磊, 王国建, 李广之, 郭嘉琪, 邹雨, 腾格尔
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1127-1136.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1151
    摘要   HTML ( 17 )   PDF (4903KB)

    地热作为一种清洁能源,在近年来逐渐受到世界各国学者的广泛关注。在以往的地球化学勘探方法中,对地热资源的勘查仅限于个别地球化学指标的分析,并且对地热田微生物的研究多针对温泉露头处,尚缺乏对于复杂地形中地热资源的生态学研究。本研究通过对安徽巢湖半汤温泉地热田内的土壤地球化学以及微生物多样性进行研究,采用顶空气、土壤气、酸解烃、蚀变碳酸盐等地球化学指标的检测技术,结合微生物高通量测序技术,对隆起山地型地热田上方的微生物种群构成、时空分布特征以及这些生物信息学特征与地球化学指标的对应关系进行研究探讨。结果显示:地热田地表酸解烃甲烷最高值为43.7μL/kg,位于F2、F3断层之间,较好地反映了地热田断裂的位置;芽胞杆菌科(Bacillaceae)、嗜氢菌科(Hydrogenophilaceae)和热脱硫弧菌科(Thermodesulfovibrionaceae)在地热田区与在背景区的相对丰度差值较大,分别为0.178%、0.108%和0.060%,说明它们是地热资源的敏感细菌,并且在已知地热田上方与地球化学指标有良好的对应关系。本研究初步考察了地热田内地热微生物的多样性,探讨了微生物分布特征与地球化学指标之间的对应关系,为地热资源微生物勘探提供了技术支撑。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    CO2、SO2气体地球化学测量方法在森林覆盖区找矿的试验研究
    万卫, 汪明启, 程志中, 范会虎, 左立波, 李俊辉
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1137-1146.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1615
    摘要   HTML ( 7 )   PDF (4627KB)

    为了探索CO2和SO2气体地球化学测量方法在森林覆盖区找矿的可行性,本次研究基于最新设计的气体快速分析仪器,对森林覆盖区吉林夹皮沟金矿集区开展了CO2和SO2气体地球化学测量方法的试验性研究。结果显示,在隐伏矿和隐伏构造上方均可发现明显的CO2和SO2异常,在森林覆盖区,CO2和SO2气体地球化学测量方法不仅能够反映断裂构造,而且对深部隐伏金矿具有良好的指示作用,对我国覆盖区找矿技术突破具有重要意义。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    汝城盆地深部构造及地热资源赋存潜力——基于重力与AMT探测的认识
    赵宝峰, 汪启年, 郭信, 官大维, 陈同刚, 方雯
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1147-1156.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1449
    摘要   HTML ( 8 )   PDF (8018KB)

    地热是重要的清洁能源和旅游矿产,汝城盆地是湘东南山区内的碳酸盐岩盆地,具有形成对流型地热的有利条件,由于盆地三面受诸广山巨型岩体夹持,基底遭受岩体侵入破坏,地层变形严重,断裂纵横,东西构造差异显著,导热、导水通道与深部热储构造发育不清,制约了对该盆地地热赋存潜力的认识。针对以上问题,利用重力与AMT对盆地深部构造进行了探测,取得以下认识:①汝城盆地东西分异呈双向对冲的结构,东部复向斜受燕山期岩体围绕侵位发生挤压和顺时针旋转,核心区岩石破碎,边界走滑断裂岩石破碎带发育,断裂垂向切割深度超过4 km,宽度300~600 m,倾角80°~90°。②盆地内沿基底背斜轴部NWW向发育有多个隐覆岩体,直径3~4 km,埋深0.5~1.5 km,温泉产出在过隐伏岩体边界的断裂破碎带中。③盆地内具有形成对流型地热的良好条件,褶皱、断裂带和隐覆岩体等相互匹配形成统一的控热要素空间组合关系,构成东西双向补给、中间排泄的聚热特征,东部深部热储更发育,盆地地热资源潜力大。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    凤太矿集区航空地球物理异常特征及找矿方向
    杨海, 徐学义, 熊盛青, 杨雪, 高卫宏, 范正国, 贾志业
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1157-1168.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.0068
    摘要   HTML ( 9 )   PDF (14675KB)

    凤太矿集区是秦岭造山带中部重要的铅锌矿和金矿产地,发育有铅硐山—东塘子、八方山—二里河、八卦庙、双王等多个大型—超大型矿床,随着矿床开发,储量大幅度下降,地表找矿也转入深部找矿,但矿床赋存的地球物理场背景不清楚,严重制约了矿床成矿规律研究及外围的找矿勘查工作。本文运用最新完成的1∶5万航空物探(磁、放)数据,结合重力数据,开展区域、矿集区、矿床3个尺度的多源地球物理场特征研究,旨在总结不同尺度地球物理异常分布规律,为成矿规律研究和找矿预测提供依据。结果表明,凤太矿集区与西成矿集区具有相似的磁性结构,二者被徽成盆地结晶基底产生的强磁异常带所分隔。重力垂向一阶导数显示凤太、西成矿集区与徽成盆地具有相似的密度结构,推断浅部为一个统一的盆地,2个矿集区之间有较大的找矿空间。凤太矿集区发育大量NW向线性磁异常带,与断裂构造的位置十分吻合,受后期改造明显,被NE向构造错断,重力垂向二阶导数推断深部发育大量中酸性侵入岩株或岩脉。通过航磁垂向一阶导数、0°方向水平导数、小波变换等方法可以有效识别构造边界,矿体大都沿构造带呈NW向分布,对找矿勘探有重要指导作用。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于土壤氡气测量和可控源音频大地电磁的陕西眉县汤峪地热预测
    薛东旭, 刘诚, 郭发, 王俊, 徐多勋, 杨生飞, 张沛
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1169-1178.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.0010
    摘要   HTML ( 9 )   PDF (4345KB)

    陕西眉县汤峪地热田储量丰富,但经过长期开采,现有地热井水温度和出水量逐年下降,因此亟需寻找新的潜在地热资源。区内已知地热井受断裂控制明显,故研究此处深部断裂展布对于潜在地热资源的探究具有重要现实意义。受方法本身限制和地形影响,研究区难以进行传统地质路线调查或大规模工程以探究控热断裂,因此本文优选基于穿透性的土壤氡气测量与可控源音频大地电磁的新技术方法组合探测隐伏断裂,进而圈定研究区潜在地热资源。基于实测的地表土壤氡浓度异常数据和CSAMT反演提供的地下电性结构模型,在验证已知断裂的基础上,新推断隐伏断裂6条,预测潜在地热区2处,并建立了汤峪地热田概念模型。结果表明,隐伏断裂处的土壤氡浓度远高于区域背景值,CSAMT反演视电阻率结果显示其位于低阻破碎带,圈定的潜在地热区分别位于剖面450~750 m和850~1150 m范围内,深度约250~300 m。本次研究认为,地热田整体位于低阻且土壤氡异常值大于区域背景值3倍的区域,研究结果可为该地区后续潜在地热资源的可持续开发利用提供借鉴。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    黑龙江省额尔古纳地块战略性矿产锑区域地球化学特征及远景区预测
    万太平, 张丽, 刘汉粮
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1179-1188.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1439
    摘要   HTML ( 3 )   PDF (4012KB)

    中国是世界上锑矿资源最丰富的国家,但近年来随着开采强度增大,锑矿资源优势面临巨大挑战。额尔古纳地块成矿地质条件优越,是黑龙江省重要的成矿区,因此了解锑在额尔古纳地块的地球化学特征至关重要。本文依托额尔古纳地块1∶25万水系沉积物测量数据,探讨水系沉积物中锑在不同构造单元内的地球化学参数及区域地球化学异常特征。结果显示:全区锑元素中位值和平均值分别是0.33×10-6和0.55×10-6;漠河前陆盆地中锑中位值和平均值高于全区锑含量,是锑元素富集区;锑高值区、强高值区主要分布于漠河前陆盆地中;根据85%累积频率,圈定出66个锑地球化学异常,其中2个锑地球化学异常达到地球化学省规模;已发现的金、锑、铅等矿床或矿(化)点均有明显的锑地球化学异常;根据锑、砷、金地球化学异常的空间分布特征及成矿地质条件,初步划分了3个成矿远景区,分别为北极村—三连山锑成矿远景区、王苏山—大岭锑成矿远景区、白卡鲁山—呼中锑成矿远景区。本次研究圈定的锑、砷、金地球化学异常和成矿远景区,为该区寻找金、锑、铅等硫化物矿床提供了重要依据。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    方法研究·信息处理·仪器研制
    川东北元坝地区致密砂岩多产状裂缝刻画
    黄彦庆
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1189-1197.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1352
    摘要   HTML ( 3 )   PDF (9055KB)

    为了准确刻画川东北元坝地区上三叠统须家河组致密砂岩中不同产状裂缝的分布,提出了一种基于裂缝敏感属性无监督聚类的裂缝预测方法。在叠后地震数据优化处理的基础上,提取并优选出断缝敏感属性,采用卷积神经网络深度学习算法,学习全球海量的各种类型断层和裂缝数据库,得到断缝强度、倾角和方位体。结合高精度导向曲率属性,在PCA降维的基础上,采用基于贝叶斯概率模型的无监督聚类算法,预测了不同倾角裂缝的强度,预测结果与成像测井裂缝解释结果吻合度高,与地质认识一致性好。须三段裂缝发育程度较须二段高,须三段既发育分布于九龙山背斜东南翼断层附近的断层成因缝,也有地层挠曲较大部位的褶皱成因缝,而须二段仅发育断层附近的断层成因缝。

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    面波信息约束的初至波走时层析反演方法
    张利振, 孙成禹, 王志农, 李世中, 焦峻峰, 颜廷容
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1198-1205.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1536
    摘要   HTML ( 1 )   PDF (4925KB)

    射线层析反演过程中,有多种因素都会影响反演效果,如初始模型误差、低速夹层等。传统的初至波走时层析成像方法对模型进行约束或平滑处理,不仅会破坏模型参数与射线之间的相对关系,还会影响反演的稳定性。本文首先测试了不同初始模型下初至波走时层析反演的效果,提出一种面波信息约束的初至波走时层析反演方法。地震数据中面波具有能量强以及频散的特性,通过多道面波分析方法获取面波频散曲线,采用阻尼最小二乘法反演浅地表横波速度,以横波速度结构作为约束,建立纵波初始模型,在此基础上实现带有正则化的初至波走时层析反演。该方法充分利用了地震数据中的面波信息,弥补了层析反演的固有缺陷,提高了浅层结构反演的精度与稳定性,利用实际资料测试了该方法的有效性。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于人工神经网络的瞬变电磁成像方法
    游希然, 张继锋, 石宇
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1206-1214.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1547
    摘要   HTML ( 3 )   PDF (4517KB)

    瞬变电磁法(transient electromagnetic method,TEM)目前常用的解释方法是采用全区视电阻率参数,其涉及的公式复杂,迭代过程繁琐耗时。本文分析TEM数据特征,引入人工神经网络(ANN),实现了瞬变电磁拟电阻率成像。设计多隐层BP神经网络,利用瞬变电磁解析方法计算出响应幅值,作为拟电阻率的映射参数参与网络训练,再使用训练集外的新数据来测试训练后的网络。构建了均匀半空间、一维层状模型,验证神经网络的正确性和适应性,对三维地电模型进行了成像。结果表明:神经网络计算的拟电阻率能够反映出地电模型的目标体异常,网络成像结果准确度较高。最后,利用神经网络算法处理实测数据,进一步说明神经网络成像可以作为资料解释的依据。该研究证明了人工神经网络在瞬变电磁成像上的可行性,为瞬变电磁成像提供了一种新的思路。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    瞬变电磁法勘探煤矿不同层间距双层积水采空区的可行性研究
    张帆, 冯国瑞, 戚庭野, 余传涛, 张新军, 王超宇, 杜孙稳, 赵德康
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1215-1225.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1525
    摘要   HTML ( 5 )   PDF (5416KB)

    利用瞬变电磁法勘探上下重叠的双层积水采空区的难度较大,上部积水采空区会阻碍电磁场的传播,增加下部积水采空区的观测时间,降低信噪比,而双层积水采空区的埋深和层间距也会影响瞬变电磁信号的观测时间以及信噪比。为此,以山西马家岩煤矿为工程背景,构建了双层积水采空区模型,分析了层间距分别为25、50、75、100 m的双层积水采空区的电磁场传播过程及所需要的观测时间;使用均方根误差对不同层间距双层积水采空区的感应电压之间的差异进行了定量表述,并基于观测过程中的记录误差以及噪声水平提出下层积水采空区可勘探的判别标准。物理模拟实验结果表明:4种模型的感应电压值的差异主要集中在晚期,并且随着层间距和上层积水采空区埋深的增大,感应电压值的差异减小,层间距为75 m时感应电压之间的差异接近噪声水平;在马家岩煤矿对层间距为75 m的双层积水采空区进行了实际探测,结果表明下部积水采空区没有得到有效识别。因此,可以认为层间距大于75 m时下部积水采空区难以得到识别。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    不同骨料混凝土模型中瑞利波传播特性研究
    项诸宝, 张大洲, 朱德兵, 李明智, 熊章强
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1226-1235.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.0086
    摘要   HTML ( 0 )   PDF (1444KB)

    为避免用瑞利波检测混凝土时骨料对探测目标体的干扰,保证混凝土质量检测的可靠性,需要区分骨料异常信号和目标体异常信号,为此,对含骨料混凝土中的瑞利波传播特性展开了研究。通过建立细观结构的骨料随机模型,采用高阶交错网格有限差分法,研究骨料的随机性、形状、粒径和含量对瑞利波波场及频散曲线的影响,得到不同骨料参数下的瑞利波散射情况、能量衰减、畸变特性以及频散曲线特征。通过不同骨料混凝土模型正演数据,定量地了解到骨料引起的瑞利波波场与频散曲线的异常大小与影响范围。研究结果表明:骨料的随机性与含量会对直达瑞利波的衰减产生影响,骨料形状的差异对瑞利波波场的影响很小,骨料粒径的变化对波场影响较大,当粒径超过1/2主频波长时瑞利波会产生较强的散射,波形会产生畸变;对频散曲线而言,骨料的随机性、形状、粒径和含量的变化均不会引起频散曲线异常,因此,使用瑞利波法进行混凝土检测时,采用频散曲线对数据进行分析,可避免骨料对目标体的干扰。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    山峰对电性源地面瞬变电磁响应的影响及校正方法
    周钟航, 张莹莹
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1236-1249.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1489
    摘要   HTML ( 1 )   PDF (5591KB)

    在山区进行应用电性源瞬变电磁法勘探易受复杂地形影响,瞬变电磁响应会产生畸变,给数据解释造成困难。为此,基于三维非结构时间域有限元算法,开展了地形效应影响规律和校正方法的研究。首先,利用非结构四面体网格对山峰地形进行精细刻画,计算多种带地形模型响应,分析地形效应的影响规律;然后,基于电磁场线性叠加原理提出地形效应校正方法,根据实际高程数据建立山峰地电模型,通过三维正演计算出山峰模型响应,将山峰模型响应减去平坦大地模型响应得到地形响应,再从总响应中剔除地形响应,获得地形校正后的瞬变电磁响应。研究表明:山峰地形对瞬变电磁响应的影响主要集中在早期,随着时间推移,影响逐渐减弱;地形效应主要集中于山体附近,影响强度取决于测点距山顶的距离;影响范围与响应幅值与山体规模成正比;相对高阻山体的地形影响强度更大。通过设计多种带地形简单规则异常体模型进行仿真,发现经过校正的瞬变电磁响应与直接正演的响应吻合较好,在一定程度上能够有效消除地形效应。对地形效应影响和校正方法的研究,可为复杂地形地区瞬变电磁数据处理解释提供参考。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于速度移动窗的最小熵法在GPR逆时偏移中的应用
    席宇何, 王洪华, 王欲成, 吴祺铭
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1250-1260.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1556
    摘要   HTML ( 1 )   PDF (6342KB)

    速度是决定探地雷达(GPR)偏移成像分辨率的关键参数,基于图像最小熵与偏移相结合的方法通常将整体偏移剖面作为固定窗计算熵值曲线来估计介质速度,不但难以适用于介质非均匀分布情况,而且试速度过大或过小均会使双曲线绕射波的收敛位置溢出固定窗,降低估计精度。为此,本文利用试速度精确控制偏移剖面中的计算窗,提出了一种基于速度移动窗的最小熵法,并与逆时偏移相结合,估计最佳偏移速度。该方法通过试速度自动调整计算窗位置,可使双曲线绕射波收敛位置始终位于计算窗中心,从而获得稳定、准确的熵值曲线。将一条典型双曲线绕射波的固定窗和速度移动窗最小熵法的计算结果作对比,验证了速度移动窗的最小熵法的正确性和有效性。数值试验和实测数据测试表明:与固定窗最小熵法相比,速度移动窗的最小熵法可将双曲线绕射波收敛位置精确固定于计算窗中心,熵值曲线更稳定,计算量更小,偏移速度估计精度更高,逆时偏移成像效果更好。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于上覆地层频率约束的匹配追踪强反射层分离方法
    李栋, 朱博华
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1261-1272.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1512
    摘要   HTML ( 1 )   PDF (11276KB)

    基于匹配追踪强反射分离方法在实际应用中取得了较好的效果,但关键参数的选择仍存在一些问题,相关研究较少。本文针对匹配追踪强反射分离方法中频率参数的优选问题,开展了详细的研究工作,并形成技术流程。首先,从地震波传播和衰减的角度,分析了地震波频率的空间变化特征,提出频率约束匹配追踪算法的思路;然后,设计相应的地质模型,开展频率优选测试研究,采用上覆地层频率约束匹配追踪算法进行强反射分离,测试结果验证了方法的准确性和有效性;最后,针对塔里木盆地碳酸盐岩缝洞型储层,开展上覆地层频率约束匹配追踪强反射分离技术的应用。应用成果表明,基于上覆层频率约束的匹配强反射分离技术能更合理、有效地分离强反射同相轴,下伏小尺度缝洞体特征更加明显,应用效果显著。研究促进了匹配追踪强反射分离技术的进一步优化,提高了资料的适应能力和实际应用效果,为后续进一步推广应用奠定了更好的基础。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    超声平面阵全聚焦三维成像方法
    张邦
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1273-1280.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1414
    摘要   HTML ( 0 )   PDF (3504KB)

    针对全矩阵—全聚焦成像数据量大与后处理效率低的问题,提出使用平面阵全聚焦(PATFM)方法对平面阵数据进行成像。通过分析全聚焦成像算法特点,结合体平面阵波场特征,使用程函方程计算下行平面阵波前时间,基于延时叠加原理,利用上下行超声波传播时间改进全聚焦成像公式,针对平面阵推导指向性和扩散校正系数,对平面阵下方较大范围的成像点进行聚焦成像。利用FieldⅡ仿真,对比了相控扫描成像、全矩阵数据采集与全聚焦成像以及平面波数据采集与全聚焦成像3种成像方法。结果表明,平面阵全聚焦成像方法可以对单次平面阵数据进行大范围聚焦成像,在获得相应精度的同时,大大提高了计算效率,为阵列式声波三维成像提供了可行的技术手段。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    航空电磁时间域数据工频干扰研究与去除
    黄威, 肖都, 贲放, 李军峰, 李飞, 胥值礼
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1281-1287.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1458
    摘要   HTML ( 0 )   PDF (2862KB)

    时间域航空电磁系统在飞行作业过程中,信号受人文噪声中的高压输电线影响,导致测得的响应中含有工频干扰信息而不能真实地反映地下介质分布情况,因此本文开展了工频干扰噪声去除研究,提出一种可直接在时间域中对数据进行处理的梳状滤波器,该滤波器的提出不仅节省了时—频和频—时转换的时间,也避免了繁琐的转换步骤,降低了转换过程中可能出现误差的风险。利用梳状滤波器的关键点是通过理想阻带来抑制工频频率信号及其k次谐波,达到对工频干扰压制的目的。本文不仅研究了IIR型和FIR型梳状滤波器,同时对比了单一陷波滤波器对工频干扰的去除效果,期望通过该研究可以为时间域航空电磁数据处理提供一种高效的工频干扰去除手段。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于DC-UNet卷积神经网络的强噪声压制方法
    周慧, 孙成禹, 刘英昌, 蔡瑞乾
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1288-1297.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1386
    摘要   HTML ( 0 )   PDF (6456KB)

    在成熟工业区采集地震数据的过程中,由于生产设备的持续运转,使得采集到的地震数据含有大量振幅很强的局部强噪声,难以用常规的去噪方法压制。将U-Net网络与空洞卷积结合,建立了适用于局部强噪声压制的空洞卷积DC-UNet网络。DC-UNet网络前端的循环空洞卷积块使用循环扩张的空洞卷积核提取不同尺度的强噪声特征信息,并且扩大了感受野;网络后端使用编码器提取强噪声特征,编码器还原强噪声细节特征。DC-UNet网络实现从含噪数据到噪声的非线性映射,通过从含噪数据减去学习到的强噪声,达到压制强噪声的目的。在GPU环境使用Pytorch框架进行训练,合成数据和实际数据实验结果表明,相较于DnCNN、U-Net、PCA-UNet网络,DC-UNet网络能更好地压制局部强噪声并且提高了信噪比。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于神经网络的探地雷达数据去噪
    吴嵩, 宁晓斌, 杨庭伟, 姜洪亮, 卢超波, 苏煜堤
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1298-1306.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1347
    摘要   HTML ( 1 )   PDF (6256KB)

    探地雷达数据在实际工程检测过程中常被各种随机噪声污染,而数据中的噪声会降低数据的信噪比和分辨率,进而给后续的反演和解释等工作带来不利影响。对此,本文开展了基于神经网络的探地雷达数据去噪研究。首先,建立1个多层神经网络,向无噪声数据加入高斯白噪声破坏数据。然后,将破坏后的数据和其对应的噪声的patch建立训练数据,通过反向传播算法更新模型各层神经元权重,使得模型训练损失值最小。最后,将两个合成数据和实测雷达数据输入到已训练好的模型,用其训练得到噪声特性权重计算模型输出。通过与曲波法的数值模拟试验结果对比验证了本文方法的有效性和鲁棒性,且本文方法对结构复杂、幅值较弱区域的噪声压制更彻底,有效信号展现得更清晰。

    图/表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于不同规范的重力仪双程往返零漂率计算分析
    常小鹏, 陈亮, 张翔, 张凌霄, 朱樟柳, 乔衍溢
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1307-1315.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1526
    摘要   HTML ( 0 )   PDF (928KB)

    重力测量是大地测绘及地球物理勘探的重要部分,根据不同的重力规范开展双程往返观测( i j j ' i '),其对零漂率的计算也不同,地质调查规范将 j点的重复测量做静掉格处理,石油规范运用回归分析的方法计算零漂率。 j点的重复测量间隔的处理不同,导致两类规范得出的零漂率数值差异明显。本文通过对理论算式分析和实测数据对比,分析了 j点重复测量的 g ' j - g j t ' j - t j对零漂率计算的影响,对比石油规范中采用的回归分析法,说明了“静掉格”处理对减小因仪器性能、测量环境影响导致的不确定因素的重要意义,提出了两类规范的适用条件。

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    基于B样条插值的瞬变电磁响应一维精确计算
    邢涛, 王垚, 李建慧
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1316-1325.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1605
    摘要   HTML ( 0 )   PDF (4095KB)

    基于频谱法的瞬变电磁法一维正演策略中,多个计算环节对瞬变电磁响应计算精度有重要影响。为了提高一维正演效率,通常只直接计算数十个频点的频率域电磁响应,再采用三次样条插值将频率域电磁响应扩展至数百个频点。尽管三次样条插值函数计算的数值结果已能满足大多数正演需求,但其计算精度仍有提升空间。本文将高次B样条插值引入至瞬变电磁法一维正演,用于代替传统三次样条插值,并以磁偶源和圆形回线源为例验证了方法准确性。结果表明,对于多个地电模型,基于高次B样条插值计算的瞬变电磁响应精度均优于基于传统三次样条的计算结果。

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    生态地质调查
    鲁西北地区某典型化工园区地下水重金属污染特征及健康风险评价
    范海印, 宋蕊蕊, 于林松, 滕永波, 万方, 张秀文, 李圣玉, 赵闯
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1326-1335.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1367
    摘要   HTML ( 2 )   PDF (4861KB)

    为了解鲁西北地区某典型化工园区地下水重金属的污染特征,按照化工园区地下水环境状况调查评估要求,采集10件地下水样品,分析Fe、Cu、Zn、As、Cd和Pb等6项重金属元素浓度及空间分布特征,并对不同人群进行健康风险评价。结果表明:①该化工园区地下水重金属元素浓度均小于《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中Ⅲ类水质标准,综合污染指数变化范围为0.37~0.68,监测点位重金属元素均为无污染。②重金属元素总体空间分布特征与化工园区内重点企业分布区域基本吻合,说明企业的生产活动等外在因素影响了地下水重金属的空间分布。③儿童的健康风险要低于成人,且皮肤接触途径的健康风险要低于饮用途径。非致癌风险在不同暴露途径下对不同人群均处于可接受水平,致癌物质As和Cd对成人存在轻微的致癌风险。当地主管部门应加强对企业生产活动的监管,对存在疑似污染的企业进行全面排查,才能有效地控制并逐步降低地下水污染对人体造成的健康风险。

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    基于GIS的土壤环境放射性水平和风险评价
    阙泽胜, 李冠超, 胡颖, 简锐敏, 刘兵
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1336-1347.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1582
    摘要   HTML ( 1 )   PDF (9237KB)

    土壤中天然放射性核素含量调查是土壤污染防治的基础。本文运用GIS分析技术,采用传统统计、EDA 和MAD 3种方法测算得到土壤中放射性核素238U、226Ra、232Th和40K的背景值和异常限值,应用γ辐射剂量率、等效镭比活度、外照射指数和年有效剂量率4个指标评价了广东省土壤环境放射性水平,最后应用地累积指数法、单因子指数法和内梅罗综合指数法进行了全省土壤放射性健康风险评价。结果表明:广东省土壤中放射性核素238U、226Ra、232Th和40K含量均值分别为79.4、102.95、74.59和541.25 Bq/kg·干;土壤中238U、226Ra、232Th和40K核素比活度背景值分别为34.27、46.75、32.87、271.79 Bq/kg·干,比活度异常值分别为111.35、141.805、105.12、946.26 Bq/kg·干;土壤环境放射性水平指标DRaeqHexAEDR的均值分别为121.44±67.08 nGy/h、263.48±147.72 Bq/kg、0.08~2.30、148.93±82.26 μSv/a;土壤中放射性核素地累积指数污染等级为清洁,单因子指数污染等级为轻微污染,内梅罗综合指数为0.22 ~ 5.52,平均值为1.74±0.97,污染等级为轻度污染。在土壤中放射性核素健康风险评价中,地累积指数、单因子指数和内梅罗综合指数评价结果基本一致,可作为土壤放射性健康风险评价方法的补充。

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    高密地区灌溉水及土壤氟地球化学特征
    姜冰, 刘阳, 吴振, 张德明, 孙增兵, 马健
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1348-1353.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1527
    摘要   HTML ( 0 )   PDF (1766KB)

    为研究高密地区灌溉水及土壤氟的分布规律及影响因素,通过系统采样测试,获得了灌溉水pH值、氟化物含量及土壤pH、有机质、氟含量等数据,绘制了地球化学等值线图,进行了统计、相关性和差异性分析,探讨了影响因素。结果表明,研究区灌溉水氟化物含量均值为1.89 mg/L,空间变异性强,高值区分布在北部低平冲积平原区,大于2 mg/L的样本数占比63.16%,与水质pH值呈显著正相关(P < 0.01);土壤氟含量均值为455×10-6,空间分布较不均匀,氟高和过剩的区域分布在研究区北部,土壤氟与土壤pH、有机质、灌溉水氟化物均呈显著正相关(P < 0.01);砂姜黑土分布范围内,灌溉水氟化物含量和土壤氟含量高。本研究揭示了高密地区灌溉水氟化物和土壤氟的本底特征及影响因素,可为精准防治地方性氟中毒提供地球化学依据。

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    陕西关中土壤富硒标准研究与探讨——以小麦为例
    任蕊, 张志敏, 王晖, 陈继平, 乔新星, 梁东丽
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1354-1360.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1440
    摘要   HTML ( 0 )   PDF (2343KB)

    建立陕西省富硒小麦产地土壤硒阈值不仅关系到天然富硒小麦精益化、精细化、精确化生产,更能够提高富硒土地利用效率,促进陕西富硒产业发展。本文以1∶25万土地质量地球化学调查数据为基础,依托陕西省近年来采集的544组土壤及其对应的小麦籽实样品硒含量数据,基于关中地区表层土壤硒地球化学异常下限和小麦—土壤隶属函数结果,提出以0.27×10-6作为陕西省富硒小麦产地土壤硒阈值。实证研究发现,采用随机抽样得到的验证集的小麦富硒率达到83.78%,第三方检验的富硒率高达87.14%,以该阈值圈定的土地生产出的小麦能够满足中国营养学会规定的硒推荐摄入量(60 μg/d),土地面积约为1 500 km2(225万亩),比按0.3×10-6圈出的富硒土地增加了640 km2(96万亩)。由此可见,按照农作物种类有针对性地界定富硒土壤界限值,能够较大程度地提高富硒土地利用效率,促进富硒产业发展,为制定陕西省富硒土壤标准提供科学依据。

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    汉江上游水体沉积物污染状况分析与评价
    杨婵, 吴娟娟, 车旭曦, 岳思羽, 刘智峰, 宋凤敏
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1361-1370.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1433
    摘要   HTML ( 0 )   PDF (1572KB)

    为研究汉江上游水体沉积物污染状况及其来源,以汉江上游水体17个样点沉积物为对象,测定了沉积物中有机氯化合物(α-666;β-666;γ-666;δ-666;4,4’-DDE;4,4’-DDD;2,4’-DDT;4,4’-DDT)和重金属元素(V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb)的含量,采用地累积指数法和潜在生态风险指数评价了重金属污染状况,并结合冗余分析和多元统计分析探讨沉积物理化性质与重金属的关系以及重金属的来源。结果表明,所有样点沉积物中有机氯化合物的含量水平均较低,未对生态环境产生影响,但仍需注意预防此类污染;所有样点重金属除Cd为偏强度污染程度外,其余元素均显示为无污染—轻度污染程度。潜在生态风险分析显示,重金属元素总体处于极重潜在风险,对环境造成污染的样点中贡献最大的是Cd,是研究区域环境生态风险的主要影响因子;冗余分析表明该研究区域沉积物的理化性质和重金属含量没有显著性关系;多元统计分析表明,Cd、Pb可能与农业生产资料(化肥、农药等)的施用和工业“三废”的排放有关,属于人为源; V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As的含量主要与岩石的自然风化有关,部分样点与工业废水和农业活动有关,污染源主要是自然源。综合研究表明,由Cd污染为主的汉江上游沉积物重金属潜在生态危害应引起重视。

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    河南省洛阳市土壤硒全量、有效性及形态分布特征
    田强国, 侯进凯, 杨在伟, 李立园
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1371-1378.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1488
    摘要   HTML ( 1 )   PDF (2826KB)

    本文调查了河南省洛阳市土壤硒资源,分析了洛阳市不同地质背景、土壤类型、土地利用方式、酸碱性及有机质土壤中全硒含量分布特征,测定了土壤中硒的有效性及化学形态分布。结果显示,洛阳市土壤全硒含量范围介于(0.03 ~ 5.67)×10-6,平均值为0.30×10-6,适量和高硒土壤面积占研究区的94.73%;区内蓟县系云梦山组土壤硒平均含量最高,寒武系辛集组土壤硒平均含量最低;砂姜黑土中全硒平均含量最高,而水稻土全硒平均含量最低;不同土地利用方式中,水田和有林地土壤中全硒平均含量较高;土壤酸性和有机质含量高的条件下有利于硒的富集;不同类型土壤中,潮土中有效态硒的平均含量最高,红黏土中有效态硒的平均含量最低;碱性土壤中有效硒平均含量高于中性和酸性土壤;土壤中硒主要以残渣态、强有机结合态和腐殖酸结合态存在,碱性土壤和红黏土中生物可利用态硒的平均含量最高。洛阳市土壤硒资源具有较大利用潜力,可依据研究区域全硒含量分布特征开展具有针对性的富硒产业发展规划。

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    工程勘察
    等值反磁通瞬变电磁法在城市地质调查中的应用
    何胜, 王万平, 董高峰, 南秀加, 魏丰丰, 白勇勇
    物探与化探. 2023, 47 (5): 1379-1386.   DOI: 10.11720/wtyht.2023.1554
    摘要   HTML ( 4 )   PDF (5856KB)

    随着城市基础建设的快速发展,对城市地质工作的需求日益增强,城市地质调查工作显得尤为重要。在城市中开展物探工作,因探测目的和工作环境的不同,与传统应用物探方法相比,城市地质调查所采用的物探方法具有干扰因素多、施工场地和时间有限、探测精度要求高等特点,而等值反磁通瞬变电磁法具有抗干扰能力强、施工方便、快捷、分辨率高等优点。本文采用该方法在海东市城市地质调查评价中进行试验剖面,该剖面横穿11条公路和铁路,穿过厂房、学校、物流园、村庄、生活小区、河流等干扰物,干扰源众多。结合电阻率测深点资料,等值反磁通瞬变电磁法探测结果与电测深单点结果、钻探揭露情况吻合较好,证明该方法对城市地质调查探测是行之有效的。

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