Application of surface-wave tomography to mineral exploration: a case study from Siilinjärvi,Finland     

Federico Da Col  Myrto Papadopoulou  Emilia Koivisto  Łukasz Sito  Mikko Savolainen  Laura Valentina Socco 《Geophysical Prospecting》2020,68(1):254-269

In order to assess the feasibility and validity of surface-wave tomography as a tool for mineral exploration, we present an active seismic three-dimensional case study from the Siilinjärvi mine in Eastern Finland. The aim of the survey is to identify the formation carrying the mineralization in an area south of the main pit, which will be mined in the future. Before acquiring the data, we performed an accurate survey design to maximize data coverage and minimize the time for deployment and recollection of the equipment. We extract path-averaged Rayleigh-wave phase-velocity dispersion curves by means of a two-station method. We invert them using a computationally efficient tomographic code which does not require the computation of phase-velocity maps and inverts directly for one-dimensional S-wave velocity models. The retrieved velocities are in good agreement with the data from a borehole in the vicinity, and the pseudo three–dimensional S-wave velocity volume allows us to identify the geological contact between the formation hosting most of the mineralization and the surrounding rock. We conclude that the proposed method is a valid tool, given the small amount of equipment used and the acceptable amount of time required to process the data.  相似文献   

青海共和盆地地热资源热源机制与聚热模式   总被引：2，自引：0，他引：2  

唐显春  王贵玲  马岩  张代磊  刘忠  赵旭  程天君 《地质学报》2020,94(7):2052-2065

青海共和盆地东侧贵德扎仓热田是探讨共和盆地地热资源成因的关键地区。本文综合区域地质、岩石热物性、同位素年代学、水文地球化学和地球物理测量等方法,重点分析了共和盆地的构造背景和热源机制,深入研究了共和盆地地热能系统的关键环节。研究发现:①识别出盆地地壳15 km以下深度发育高导体,并可与新生代青藏高原东部中-下地壳发育的层状低速高导层对比;②近NW-NS向的瓦里贡左旋走滑逆冲断裂是扎仓热田重要的控热和导热断裂;③晚中生代花岗岩与上覆围岩具有显著的热导率;④温泉氢氧同位素指示水源以地表水补给为主;⑤存在浅层新生界碎屑岩中-低温热储和深层花岗岩中-高温热储,发育四层两类地热资源。综合分析提出了共和盆地干热岩三元聚热模式:即新生代中-下地壳发育的高温低速高导层是主要热源,中晚三叠世花岗岩是良好的导热和储热体,既是干热岩母岩,也是热储,新生代低热导率沉积岩是良好的盖层。研究对于青藏高原地热成因、资源预测、开发规划等具有参考意义。  相似文献   

北山造山带中部(甘肃段)花岗岩成因及构造背景   总被引：2，自引：2，他引：0  

白荣龙  刘显凡  周慧玲 《岩石学报》2020,36(6):1731-1754

北山造山带中部花岗岩体以陶勒努图洪岩体和跃进山南岩体为代表,本文对这两个岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学和原位锆石Lu-Hf同位素分析,结果表明:岩体成岩年龄分别为410±2. 8Ma、427±2. 5Ma;主量元素呈现高硅、高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质特征;微量元素表现为富集Th、Zr、Hf等及大离子亲石元素(Rb、U、K等),亏损Ba、Sr、Eu及高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等);球粒陨石标准化稀土元素曲线呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾模式。综合分析认为跃进山南岩体属A型花岗岩,陶勒努图洪岩体属S型花岗岩。陶勒努图洪和跃进山岩体锆石ε_(Hf)(t)分别为-2. 90～-0. 12(平均值为-1. 53)、-1. 99～2. 82(平均值为0. 26),t_(DM2)分别为1. 41～1. 58Ga、1. 23～1. 54Ga。研究表明:陶勒努图洪黑云母花岗闪长岩岩浆源区主要为由元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质(含中基性岩石)部分熔融的产物,跃进山南二长花岗岩体可能在元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质重熔过程中有幔源岩浆的参与。在中志留世(427Ma)明水-小黄山洋已向南侧马鬃山-公婆泉弧之下俯冲至后期,板块后撤引发明水-旱山地体南缘弧后形成裂解环境导致幔源岩浆底侵,诱发地壳物质重熔形成花岗质岩浆,岩浆侵位形成跃进山南二长花岗岩体;至早泥盆世(410Ma),俯冲结束发生弧-陆碰撞造山导致地壳增厚,引发下地壳发生部分熔融产生的花岗质岩浆侵位形成陶勒努图洪岩体;两岩体是在早、晚古生代交接时段同一俯冲-碰撞构造背景下不同部位、不同亚构造环境下的产物。  相似文献   

GPM和TRMM卫星日降水数据在黄河源区的适用性分析     

刘兆晨  杨梅学  王学佳  程立真 《冰川冻土》2020,42(2):575-586

通过评估GPM计划三种日降水产品（IMERG-E、 IMERG-L和IMERG-F）和TRMM卫星、 两种日降水产品（TMPA 3B42和TMPA 3B42RT）在黄河源及其周边区域38个台站的适用性， 探究了五种产品探测精度和海拔高度及雨强的相关关系， 结果表明： 在与实测资料的一致性和偏差方面， GPM卫星产品要全面优于TMPA产品。在TRMM卫星产品中， 3B42产品明显优于3B42RT。五种产品的相关系数均表现出明显的从东南到西北递减的趋势， 均方根误差北部普遍低于南部。IMERG产品的探测率（POD）和探测成功率（CSI）都要普遍高于TMPA产品， 而误报率（FAR）则是TMPA 产品更低， 表现更好。五种产品均在个别台站出现了严重误报的情况， 这些台站主要分布在研究区的西北部。IMERG三种产品对于海拔高度的依赖程度具有很强的一致性， 而3B42RT产品对海拔高度几乎没有依赖。除3B42RT产品外， 其余四种产品的偏差均随雨强的增加而增大。在探测率方面， IMERG产品对小雨、 中雨和大雨的探测能力均优于TMPA产品。  相似文献   

基于沉积过程的数字岩石建模方法研究          下载免费PDF全文

田志  肖立志  廖广志  董虎  田守嶒  宋先知 《地球物理学报》2019,62(1):248-259

本文提出模拟地层沉积及成岩过程的矿物沉积算法,建立数字岩石模型,并通过对比Micro-CT扫描图像和数值模型的局部孔隙度及平均渗流概率函数分布特征,评价建模的准确性.结果表明,由二维扫描提取的粒径信息作为输入参数,模拟矿物沉积过程建模得到的三维数字岩石模型,能够准确重构原始岩心的非均质性及渗流特性,成功应用于泥质砂岩、碳酸盐岩、页岩等存在多矿物或多尺度孔隙的数字岩石建模中.数字岩石物理是正在兴起的重要技术.数字岩石采用超高分辨率先进成像装备,采集和表征微纳尺度岩石结构,在岩石弹性、电性、核磁、渗流特性等数值计算中发挥重要作用.但是,由于三维直接成像在有限视域内难以表征足够的岩石非均质性,提取二维结构统计特征,利用统计或地质过程法重构具有代表性的三维岩石结构成为十分有价值的研究课题,而且,对业界大量存在的岩石薄片及电镜高清二维图像的深度开发应用也具有重要的现实意义.本文发展的新方法,复原沉积过程,较好地解决了孔隙尺度岩石物理定量研究中数值建模与理论计算的技术瓶颈.  相似文献   

Effects of aperture on Marchenko focussing functions and their radiation behaviour at depth     

Yanadet Sripanich  Ivan Vasconcelos 《Geophysical Prospecting》2019,67(2):443-454

A focussing function is a specially constructed field that focusses on to a purely downgoing pulse at a specified subsurface position upon injection into the medium. Such focussing functions are key ingredients in the Marchenko method and in its applications such as retrieving Green's functions, redatuming, imaging with multiples and synthesizing the response of virtual sources/receiver arrays at depth. In this study, we show how the focussing function and its corresponding focussed response at a specified subsurface position are heavily influenced by the aperture of the source/receiver array at the surface. We describe such effects by considering focussing functions in the context of time-domain imaging, offering explicit connections between time processing and Marchenko focussing. In particular, we show that the focussed response radiates in the direction perpendicular to the line drawn from the centre of the surface data array aperture to the focussed position in the time-imaging domain, that is, in time-migration coordinates. The corresponding direction in the Cartesian domain follows from the sum (superposition) of the time-domain direction and the directional change due to time-to-depth conversion. Therefore, the result from this study provides a better understanding of focussing functions and has implications in applications such as the construction of amplitude-preserving redatuming and imaging, where the directional dependence of the focussed response plays a key role in controlling amplitude distortions.  相似文献   

龙马溪页岩弹性各向异性与矿物分布之间的关系探讨   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

伍宇明  兰恒星  黄为清 《地球物理学报》2020,63(5):1856-1866

岩石弹性各向异性特征是普遍存在的,但导致岩石弹性各向异性的原因复杂且仍然存在一定争议.本研究以龙马溪页岩为例,试图建立页岩弹性各向异性和矿物分布之间关系.研究使用无损超声波探测获取岩石弹性各向异性参数,并使用背散射技术获取岩石矿物分布特征.研究通过引进变异系数来描述矿物或孔裂隙在不同方向的差异性,并通过2个正交方向的变异系数建立微观异质性指标,用于表征微观尺度上矿物或孔裂隙在不同方向的差异程度.微观背散射图像显示,龙马溪组页岩主要由石英和伊利石构成,且这两种矿物和孔裂隙在X和Y面上都有定向排列特征.相应地,它们的变异系数在X面和Y面上均表现出随角度增大而降低的特征;而在Z面,石英、伊利石和孔裂隙变异系数变化不明显,这与Z面上矿物和孔裂隙无明显方向性的特点一致.无损超声波探测结果显示,波速在X和Y面上随角度增加而减小,这与主要矿物和孔裂隙变异系数变化趋势相同;而在Z面,波速变化不大,与主要矿物和孔裂隙变异系数变化不明显的特征一致.以上观测结果说明,宏观波速与矿物的微观变异系数明显相关,暗示岩石弹性各向异性与矿物分布直接相关.  相似文献   

2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演          下载免费PDF全文

张喆  许力生 《地球物理学报》2020,63(8):2978-2998

2013年11月17日，在南极南奥克尼群岛北、南极板块与斯科舍板块之间发生了一次M_W7.8级地震（2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震），我们利用全球分布的长周期和宽频带地震记录反演确定了这次地震随时间和空间变化的震源机制，验证了提出的一种多点震源机制反演的新方法.首先利用长周期记录的W震相反演了这次地震的矩心矩张量解并利用体波提取了视震源时间函数，同时利用台阵反投影技术从宽频带记录中获得了这次地震的高频源的时空分布，然后基于矩心矩张量解、视震源时间函数以及高频源的时空分布，实现了采用新方法对2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演.矩心矩张量解表明，地震矩心在44.50°W/60.18°S，矩心深度19 km，半持续时间49 s，释放标量地震矩4.71×10²⁰ N·m，发震断层走向104°，倾角54°，滑动角8°.视震源时间函数清楚地揭示了地震矩随时间变化的方位依赖性，总体上可以将时间过程分为前60 s和后50 s两个阶段，但前60 s可细分为两次子事件.根据台阵反投影结果，这次地震为沿海沟从西到东的单侧破裂，破裂长度达311 km，可以分为5次子事件，能量释放的峰值点依次为13 s、30 s、51 s、64 s和84 s，平均破裂速度分别为0.6 km·s^-1、2.6 km·s^-1、2.3 km·s^-1、2.8 km·s^-1和3 km·s^-1.多点震源机制反演显示，5次子事件的矩震级分别为M_W7.57，M_W7.48，M_W6.80，M_W7.53和M_W7.08，半持续时间依次为21 s，17 s，6 s，16 s和8 s，走向分别为95°，105°，81°，98°和98°，倾角依次为57°，49°，86°，46°和64°，滑动角-9°，1°，-17°，13°和-4°.这些在震源机制、能量释放以及持续时间方面的变化都是当地构造和应力环境复杂性的反映.  相似文献   

开源地理空间情报的搜集方法     

曾令沙  刘伟  许振北 《测绘与空间地理信息》2020,(2):121-123

在过去的20年,地理空间情报已经由不存在而一跃成为全球情报活动的主要内容主体。基于开源的地理空间情报搜集作为一种低风险、高收益的情报搜集手段,成为各国开展地理空间情报工作的一项重要内容。本文根据开源情报源的主要渠道,分析总结了几种主要的开源地理空间情报搜集方法,重点阐述基于互联网的搜集方法,并给出了具体的分析实践,最后提出开源情报搜集的几点建议。  相似文献   

北大巴山早古生代辉绿岩地球化学特征及其地质意义     

张方毅  赖绍聪  秦江锋  朱韧之  杨航  朱毓 《岩石矿物学杂志》2020,39(1):35-46

对南秦岭北大巴山地区广泛分布的一套基性岩墙群中的辉绿岩进行采样,并进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学分析。结果显示,岩石形成年龄为435~433 Ma,为早志留世晚期岩浆活动产物。这些辉绿岩具低硅、高碱、高钛的碱性岩特征。岩石微量及稀土元素具板内玄武岩特征,轻稀土元素相对富集,轻重稀土元素分异明显,富集不相容元素Ba、Nb、Ta,而K、Y、Yb相对亏损;K及Rb的负异常表明岩石源区残留角闪石或金云母,部分熔融模拟结果显示岩石起源于尖晶石角闪石岩高程度部分熔融。综合地球化学特征及前人研究结果,认为北大巴山地区在早古生代处于大规模伸展裂陷背景下,岩石圈的拉张诱发了低熔点的交代岩石圈地幔熔融,进而形成了这条碱性岩浆带。  相似文献