几种去噪方法在L-L深部铜矿勘探中应用
|
摘要
铜矿作为国家建设必不可少的一种战略资源,在国民经济建设中有着非常重要的作用,经历了几十年的勘探开发,浅部和地质条件好的铜矿资源逐渐枯竭,因此,今后勘探的方向应该转向深部和地质条件差的边远地区。
音频大地电磁法由于其装备轻便、受地形影响较小,探测深度大,在高原、山区的找矿工作中能够体现出其优越性,因此,音频大地电磁测深探测深部铜矿的研究和应用的意义十分明显。然而,对音频大地电磁测深法勘探而言,如何压制噪音,提取到真实可靠的地下场源体所产生的信息,客观的反映地下地质结构或铜矿产生的异常,就是值得研究的一个课题。大地电磁测深张量阻抗计算表达式出发,分析了噪声对张量阻抗估计产生的影响。即当电磁分量中囔声不相关时,其阻抗张量的估计值精度将大有改观。远参考MT方法应用了同一时刻的磁场信号在一定范围内变化不太大、而一定距离范围之外测点与参考点问噪声一般满足不相关的特点,使该方法具有一定的压制干扰的作用。并应用该方法对某地区的实测远参考MT资料进行了远参考处理和Robust处理。
本文在借鉴国内外已有的研究成果的基础上,综合利用音频大地电磁测深勘探、压制噪音技术、数值计算等学科的知识,对去噪技术做比较研究,优选适于在L-L深部铜矿勘探中去噪较好的Robust方法,对实测资料进行处理,之后对其进行解释推断,获得了与地质推断、其它物化探方法推断所获结论相近的结果:在浅部正采铜的L-L铜矿以南,存在一个总体上类似于椭圆形的盆状低阻矿化层,其长轴走向近于南北,长约8.5 km,中部宽约3.5 km,此“盆”的周边埋深较小,底部埋深大(深部达1.4 km左右),此低阻矿化层含铜的可能性较大。
As a essential strategic resource , copper resources is a very importance in the national economic construction , after decades of exploration and development , copper resources is diminishing gradually at shallow and geological conditions well region. Therefore, the direction of exploration should be turn to the deep and geological conditions poor region from now on.
Because the equipment is lighter, less affected by terrain, detecting the larger depth, the Audio Magnetotelluric method (AMT) can reflect its superiority at prospecting work in the plateau and the mountains. Therefore, the significance is obvious to study and apply the AMT .Yet, it’s a topic worthy of study to suppress noise and to extract the real and reliable informations which come from the underground geological body, to reflect the underground geological structure or the anomaly generated by the copper, for research of the AMT.
Based on the results of researched at home and abroad, de-noising techniques are compared in this paper. To select the better de-noise method, the related technology and knowledge are used, such as the AMT exploration, suppress noise and numerical calculation etc. After processing and inferring, the conclusions are obtained which are Similar to the other geophysical and geochemical methods. The conclusions are that the low mineralized layer is similar to the oval-shaped basin with length about 8.5 km and width about 3.5 km. It lies in the south of L-L region, the direction of long axis is the north-south, the depth is shallow around the basin and the depth is deep at the ??om(the deep reach about 1.4km).It is greatly possible containing copper in the low resistivity layer.
音频大地电磁法由于其装备轻便、受地形影响较小,探测深度大,在高原、山区的找矿工作中能够体现出其优越性,因此,音频大地电磁测深探测深部铜矿的研究和应用的意义十分明显。然而,对音频大地电磁测深法勘探而言,如何压制噪音,提取到真实可靠的地下场源体所产生的信息,客观的反映地下地质结构或铜矿产生的异常,就是值得研究的一个课题。大地电磁测深张量阻抗计算表达式出发,分析了噪声对张量阻抗估计产生的影响。即当电磁分量中囔声不相关时,其阻抗张量的估计值精度将大有改观。远参考MT方法应用了同一时刻的磁场信号在一定范围内变化不太大、而一定距离范围之外测点与参考点问噪声一般满足不相关的特点,使该方法具有一定的压制干扰的作用。并应用该方法对某地区的实测远参考MT资料进行了远参考处理和Robust处理。
本文在借鉴国内外已有的研究成果的基础上,综合利用音频大地电磁测深勘探、压制噪音技术、数值计算等学科的知识,对去噪技术做比较研究,优选适于在L-L深部铜矿勘探中去噪较好的Robust方法,对实测资料进行处理,之后对其进行解释推断,获得了与地质推断、其它物化探方法推断所获结论相近的结果:在浅部正采铜的L-L铜矿以南,存在一个总体上类似于椭圆形的盆状低阻矿化层,其长轴走向近于南北,长约8.5 km,中部宽约3.5 km,此“盆”的周边埋深较小,底部埋深大(深部达1.4 km左右),此低阻矿化层含铜的可能性较大。
As a essential strategic resource , copper resources is a very importance in the national economic construction , after decades of exploration and development , copper resources is diminishing gradually at shallow and geological conditions well region. Therefore, the direction of exploration should be turn to the deep and geological conditions poor region from now on.
Because the equipment is lighter, less affected by terrain, detecting the larger depth, the Audio Magnetotelluric method (AMT) can reflect its superiority at prospecting work in the plateau and the mountains. Therefore, the significance is obvious to study and apply the AMT .Yet, it’s a topic worthy of study to suppress noise and to extract the real and reliable informations which come from the underground geological body, to reflect the underground geological structure or the anomaly generated by the copper, for research of the AMT.
Based on the results of researched at home and abroad, de-noising techniques are compared in this paper. To select the better de-noise method, the related technology and knowledge are used, such as the AMT exploration, suppress noise and numerical calculation etc. After processing and inferring, the conclusions are obtained which are Similar to the other geophysical and geochemical methods. The conclusions are that the low mineralized layer is similar to the oval-shaped basin with length about 8.5 km and width about 3.5 km. It lies in the south of L-L region, the direction of long axis is the north-south, the depth is shallow around the basin and the depth is deep at the ??om(the deep reach about 1.4km).It is greatly possible containing copper in the low resistivity layer.
引文
[1]张赛珍等,中国电法勘探发展概况[J].地球物理学报,1994,37,p408～423.
[2]我国大地电磁测深新进展及瞻望,地球物理学进展,2006年6月,Vol.17.No.2.
[3]欧阳承新高频大地电磁测深在断层构造探测中的应用研究,世界地震工程, 2007年9月, Vo1.23,No.3.
[4]杨生等冀北坳陷大地电磁测深研究,中国地质,2002年11月,Vo1.29,No.4.
[5]左焕成等,天然大地电磁法在四川宁南跑马铅锌矿区找矿中的应用,地质找矿论丛,2006年10月,vol.21.
[6]刘国栋,我国大地电磁测深的发展[J]地球物理学报,1994,37,p301～309.
[7]大地电磁测深[c]北京:地震出版社,1981,3～16.
[8]大地电磁测深[c]北京:地震出版社,1981,p115～133.
[9]陈乐寿等,大地电磁测深法[M],北京:地质出版社,1990,p185～227.
[10]杨生等冀北坳陷大地电磁测深研究,中国地质,2002年11月,Vo1.29,No.4.
[11] Gamble,T.D.,Goubau,W.M.and Clarke,J.,1979,Magnetotellurics with a remote reference,Geophysics,44.
[12]颜良,大地电磁测深精度提高与去噪方法,当代矿山地质地球物理新进展p270～274.
[13]杨生等,远参考道大地电磁测深法应用研究,物探与化探,2002年2月,Vol.26,No.1.
[14]Huber,P.J.,1981,Robust statistics,Wiley,New York.
[15]刘国栋等,电磁方法研究与勘探,地震出版社,1993年12月第一版.
[16] Egbert G D and Booker J R.Robust estimation of geomagnetic transfer function.Geophys J Roy Astrsoc,1986,87:p175～194.
[17] Sutarno,D.and Vozoff,K.Robust M-estimation of Magnetotelluric impedance tensors.Expl.Geophys.1989,22:p383～398.
[18] Chave Thomson and Ander,on the estimation of power spectra,coherencies,and transfer functions,J.Geophys.Res,1987,92:633～648.
[19]江钊等Robust估计及其在大地电磁资料处理中的初步应用电磁方法研究与勘探地震出版社1993 p60～69.
[20] Sutarno,D.and Vozoff,K.,1989,Robust M-estimation of Magnetotelluric impedance tensors,Expl.Geophys.,20.
[21]李正文等勘查技术工程学地质出版社2003年6月第一版p171.
[22] Bahr k.Intertation of the magnetotelluric impedance tensor,regional in duction and local telluric distortion,J,Geophys.,1989 62:119～129.
[23] Groom R W,Bailay R C.Decomposition of magnetotelluric impedance tensor in the presebcof local 3-D galvanic distortion,J.Geophys.Res.1989,94:1913～1925.
[24]陈乐寿等构造电法勘探中国地质大学出版社1991年8月第1版p106.
[25]西姆斯等,根据测量数据估算大地电磁阻抗张量元素,大地电磁测深译文集《第一集》,地质出版社,1987年8月第1版,p34～38.
[26]甘布尔等,远参考道大地电磁测量的误差分析,大地电磁测深译文集《第一集》,地质出版社,1987年8月第1版,p83～94.
[27]何继善等,可控源音频大地电磁法,中南工业大学出版社,1990年第1版.
[28]瓦尼安等非均匀介质大地电磁测深资料解释地质出版社1988年第1版p14.
[29]内吉大地介质电磁各向异性问题地质出版社1992年5月第1版p82.
[30]甘布尔等,远参考道大地电磁测量的误差分析,大地电磁测深译文集《第一集》,地质出版社,1987年8月第1版,p93.
[31]克拉克等,远参考道大地电磁测量:设备和工作方法,大地电磁测深译文集《第一集》,地质出版社,1987年8月第1版,p51～65.
[32]王绪本等龙门山逆冲构造带大地电磁测深初步成果成都理工大学学报(自然科学版) 2008年8月Vol.35 No.4 p398～403 .
[33]陈乐寿等构造电法勘探中国地质大学出版社1991年8月第1版p106.
[34]张贤达现代信号处理清华大学出版社1995年5月第一版p205～206.
[35]姚天任等现代数字信号处理华中理工大学出版社1999年11月第1版p151～153.
[36]李录明等信号与系统分析电子科技大学出版社2002年5月第一版p268～269.
[37]李录明等信号与系统分析电子科技大学出版社2002年5月第一版p268～269.
[38]陈乐寿等构造电法勘探中国地质大学出版社1991年8月第1版p98.
[39]日丹诺夫电法勘探中国地质大学出版社1990年第1版p206.
[40] Huber,P.J.Robust estimation of a local parameter.Ann.Math,Stat.,vol.35,p73～101.
[41]江钊等Robust估计及其在大地电磁资料处理中的初步应用电磁方法研究与勘探地震出版社1993 p60～69.
[42] Chave Thomson and Ander,on the estimation of power spectra,coherencies,and transfer functions,J.Geophys.Res,1987,92:633～648.
[2]我国大地电磁测深新进展及瞻望,地球物理学进展,2006年6月,Vol.17.No.2.
[3]欧阳承新高频大地电磁测深在断层构造探测中的应用研究,世界地震工程, 2007年9月, Vo1.23,No.3.
[4]杨生等冀北坳陷大地电磁测深研究,中国地质,2002年11月,Vo1.29,No.4.
[5]左焕成等,天然大地电磁法在四川宁南跑马铅锌矿区找矿中的应用,地质找矿论丛,2006年10月,vol.21.
[6]刘国栋,我国大地电磁测深的发展[J]地球物理学报,1994,37,p301～309.
[7]大地电磁测深[c]北京:地震出版社,1981,3～16.
[8]大地电磁测深[c]北京:地震出版社,1981,p115～133.
[9]陈乐寿等,大地电磁测深法[M],北京:地质出版社,1990,p185～227.
[10]杨生等冀北坳陷大地电磁测深研究,中国地质,2002年11月,Vo1.29,No.4.
[11] Gamble,T.D.,Goubau,W.M.and Clarke,J.,1979,Magnetotellurics with a remote reference,Geophysics,44.
[12]颜良,大地电磁测深精度提高与去噪方法,当代矿山地质地球物理新进展p270～274.
[13]杨生等,远参考道大地电磁测深法应用研究,物探与化探,2002年2月,Vol.26,No.1.
[14]Huber,P.J.,1981,Robust statistics,Wiley,New York.
[15]刘国栋等,电磁方法研究与勘探,地震出版社,1993年12月第一版.
[16] Egbert G D and Booker J R.Robust estimation of geomagnetic transfer function.Geophys J Roy Astrsoc,1986,87:p175～194.
[17] Sutarno,D.and Vozoff,K.Robust M-estimation of Magnetotelluric impedance tensors.Expl.Geophys.1989,22:p383～398.
[18] Chave Thomson and Ander,on the estimation of power spectra,coherencies,and transfer functions,J.Geophys.Res,1987,92:633～648.
[19]江钊等Robust估计及其在大地电磁资料处理中的初步应用电磁方法研究与勘探地震出版社1993 p60～69.
[20] Sutarno,D.and Vozoff,K.,1989,Robust M-estimation of Magnetotelluric impedance tensors,Expl.Geophys.,20.
[21]李正文等勘查技术工程学地质出版社2003年6月第一版p171.
[22] Bahr k.Intertation of the magnetotelluric impedance tensor,regional in duction and local telluric distortion,J,Geophys.,1989 62:119～129.
[23] Groom R W,Bailay R C.Decomposition of magnetotelluric impedance tensor in the presebcof local 3-D galvanic distortion,J.Geophys.Res.1989,94:1913～1925.
[24]陈乐寿等构造电法勘探中国地质大学出版社1991年8月第1版p106.
[25]西姆斯等,根据测量数据估算大地电磁阻抗张量元素,大地电磁测深译文集《第一集》,地质出版社,1987年8月第1版,p34～38.
[26]甘布尔等,远参考道大地电磁测量的误差分析,大地电磁测深译文集《第一集》,地质出版社,1987年8月第1版,p83～94.
[27]何继善等,可控源音频大地电磁法,中南工业大学出版社,1990年第1版.
[28]瓦尼安等非均匀介质大地电磁测深资料解释地质出版社1988年第1版p14.
[29]内吉大地介质电磁各向异性问题地质出版社1992年5月第1版p82.
[30]甘布尔等,远参考道大地电磁测量的误差分析,大地电磁测深译文集《第一集》,地质出版社,1987年8月第1版,p93.
[31]克拉克等,远参考道大地电磁测量:设备和工作方法,大地电磁测深译文集《第一集》,地质出版社,1987年8月第1版,p51～65.
[32]王绪本等龙门山逆冲构造带大地电磁测深初步成果成都理工大学学报(自然科学版) 2008年8月Vol.35 No.4 p398～403 .
[33]陈乐寿等构造电法勘探中国地质大学出版社1991年8月第1版p106.
[34]张贤达现代信号处理清华大学出版社1995年5月第一版p205～206.
[35]姚天任等现代数字信号处理华中理工大学出版社1999年11月第1版p151～153.
[36]李录明等信号与系统分析电子科技大学出版社2002年5月第一版p268～269.
[37]李录明等信号与系统分析电子科技大学出版社2002年5月第一版p268～269.
[38]陈乐寿等构造电法勘探中国地质大学出版社1991年8月第1版p98.
[39]日丹诺夫电法勘探中国地质大学出版社1990年第1版p206.
[40] Huber,P.J.Robust estimation of a local parameter.Ann.Math,Stat.,vol.35,p73～101.
[41]江钊等Robust估计及其在大地电磁资料处理中的初步应用电磁方法研究与勘探地震出版社1993 p60～69.
[42] Chave Thomson and Ander,on the estimation of power spectra,coherencies,and transfer functions,J.Geophys.Res,1987,92:633～648.