■研究成果—课题组出版专著汇总

 
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5.矿井瞬变电磁法理论与技术研究–杨海燕,岳建华著

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本书是作者在近年来从事矿井瞬变电磁法理论与应用研究的基础上形成的专著。书中对矿井瞬变电磁法勘探的理论基础、方法技术、及资料处理与解释方法作了较为全面的论述。书中系统阐述了全空间介质中瞬变电磁一次场、二次场特征,及关断效应影响问题;同时,在对全空间三维时间域有限差分算法研究的基础上,详细讨论了巷道边界条件和截断边界条件,进而研究和分析了巷道影响特征、全空间效应的本质及其对瞬变电磁信号、勘探分辨率的影响因素,总结了典型地电异常体的矿井瞬变电磁响应特征。书中最后以理论成果为指导,重点阐述了矿井瞬变电磁资料的处理与解释技术,并辅以了应用实例。

东华理工大学的研究生刘俊、林云、谢石文、刘少光、董萌萌、徐正玉、李锋平等参与了书中部分内容的研究工作,湖南省煤田地质局方大为工程师等曾参加井下试验工作,中国矿业大学刘志新副教授、姜志海副教授对研究过程给予了帮助,一并致谢。

 

4.《地球物理电磁理论与方法》—–[美] MICHAEL  S.  ZHDANOV  著     李貅,底青云,薛国强 译

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美国犹他大学的日丹诺夫教授是国际上著名的电磁学家,由他主编的 Geophysical Electromagnetic Theory and Method 被认为是目前世界上比较全面介绍电磁法勘探原理、方法、技术的书。为了方便不同使用者参阅,在众多合作者的支持和研究生的帮助下,我们决定翻译并出版这本名著。

本书详细介绍了地球物理电磁法勘探理论方法与应用,是原著作者多年来在电磁场理论与技术上的研究成果,反映了当今国际上电磁法勘探的前沿问题。

本书共分为四部分,包括电磁场基础理论与应用以及新兴的海洋电磁勘探方法。第一部分介绍了场的理论,这对于理解地球物理电磁场的理论是很有必要的;第二部分是地球物理电磁场理论的基本要素,包括从麦克斯韦方程组的基本描述到复杂三维地电条件下电磁场的模拟方法;第三部分主要介绍电磁法的几个重要问题,包括电磁反问题病态方程正则化解的基本原理、一维和多维电磁场数据成像和反演以及常规解释技术等;第四部分主要介绍了几种具体的地球物理电磁方法。

3.《人工源电磁测深方法技术研究》——薛国强,闫述,周楠楠,陈卫营 著

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本书是薛国强研究员和闫述教授及其科研团队在总结前人研究成果的基础上,经过近20年的研究和野外实践,在人工源电磁测深方法技术研究中,取得一系列创新性成果。这些成果大多已在国内外知名学术刊物上发表,获得了较高的学术评价。

本书包含了频率域和时间域可控源电磁法的基本理论和方法技术、CSAMT电场分量的正反演问题、磁性岩层的CSAMT电场分量视电阻率响应特征、地表不均匀体影响问题、有源交流电磁勘探的有限元计算以及回线源和电性源短偏移瞬变电磁法探测等6个方面的问题。书中重点阐述了人工源电磁测深方法得关键问题及创新内容,文字通俗易懂,有利于工作在生产、教学和科研一线电磁法同行参考和应用。为了证实人工源电磁法的探测效果,书中还列举了在河北、安徽、西藏等地成功地发现了多埋藏较深的金属矿产的实例。

2.《瞬变电磁隧道超前预报方法与应用》  李貅,薛国强,李术才等著

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本书是作者近年来在从事瞬变电磁隧道超前预报方法技术研究与应用实践的基础上写成的专著。书中介绍了作者在该领域理论方法和实际应用方面的成果。除了绪论部分,全书共分八章,系统论述了瞬变电磁隧道超前地质预报的基础理论、基本方法,完成了掌子面前方不良地质目标体的瞬变电磁响应数值模拟、现场测试的关键技术等研究,并介绍了部分工作实例。本书可供大中院校院地球物理、地球探测与信息技术等专业师生、科研单位研究人员以及生产单位工程技术人员参考使用。

本文针对隧道超前预报这一特定应用领域,阐述了有关瞬变电磁法的基础理论,瞬变电磁法隧道超前预报的方法、技术、应用等。全书共分以下八章:瞬变电磁法导论、全空间瞬变电磁场响应直接时域解、广域多分量视电阻率定义、瞬变电磁法隧道超前预报原理、不良地质体数值模拟计算及结果分析、瞬变电磁隧道超前地质预报关键技术研究、资料处理方法及软件设计、实际应用效果。

往届研究生郭文波、马宇、全红娟、武军杰、李超、沈梅芳、张旭、范涛、张军、朱宏伟等参加了部分研究工作和野外数据采集和资料处理工作.中国科学院地质与地球物理研究所周楠楠博士对瞬变电磁物理量信息列表进行了整理并对部分文稿进行了校对, 陈卫营博士对仪器性能指标等内容进行了编写. 李海博士对本书中的图件进行了清绘。长安大学马玉龙、卢绪山、智庆全、姚伟华、钱建兵等研究生分别对第一章、第二章、第三章、第四章节、第七章进行了校对,在此表示感谢。同时对在数据采集过程中提供帮助和便利条件的相关单位表示感谢

1.《瞬变电磁法拟地震偏移成像》  李貅  薛国强

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本书是作者近十多来在瞬变电磁拟地震方法技术研究与应用实践的基础上写成的专著。书中介绍了作者在该领域理论方法和实际应用方面的重要系列成果。本书系统论述了瞬变电磁波场转换原理及方法、瞬变电磁虚拟波场特性,研究了瞬变电磁拟地震重要技术:虚拟子波宽度压缩技术、合成孔径技术、三维偏移成像技术等。本书可供大中院校院地球物理、地球探测与信息技术等专业师生、科研单位研究人员以及生产单位工程技术人员参考使用。

瞬变电磁法以其独特的优点广泛应用于资源勘查、工程勘察、地质灾害调查等领域,并越来越受到广大地质科技工作者的青睐。随着把地震学中已有的和正在发展的方法技术应用到瞬变电磁法中的研究不断进步,瞬变电磁测深的偏移成像方法技术的研究也成为当今勘探电磁领域研究的热点。人们越来越关注像拟地震解释法、电磁偏移成像以及偏移与反演相结合的研究方法。这些方法从波场的角度,拓展和丰富了瞬变电磁场的内涵,使得从实测资料中提取到常规瞬变电磁法提取不到的,对地下目标体成像更有利的信息,成为可能。

面对资源勘查(深部矿、盲矿)和工程勘察(精细勘察)方面对地球物理工作要求的提高,研究开发瞬变电磁法似地震的多次覆盖技术是十分必要而且有重要实用意义的。另外,多分量、阵列式的观测技术可以获得丰富的地电信息,其方法技术研究也已经引起人们重视。研制抗干扰能力强的多分量、多通道适合开展阵列式观测的瞬变电磁探测系统,大功率、多功能、智能化等及适时数据处理功能是现代仪器的发展方向,另外,研制高灵敏度,高性能、三分量观测探头也是高分辨瞬变电磁仪的重要环节。

在前人研究的基础上,笔者先后和二十多位研究生一起研究了瞬变电磁拟地震资料解释方法技术。提出了从瞬变电磁场到波场的优化算法,将正则化算法用于逆变换过程的计算中,成功地提取出虚拟地震子波。通过实验发现,采用多孔径辐射场源能得到比单孔径辐射场源获得更强的磁场分布这一现象的存在,从一次场观测结果看出多孔径场明显地改善了磁场的方向性,证明了多孔径瞬变电磁场存在相关叠加现象;完成了虚拟子波宽度压缩技术研究,用克希霍夫积分法进行电磁波场偏移成像处理,实现了瞬变电磁场的三维曲面延拓计算;从瞬变电磁场本身的特性出发,基于等效导电平面的理论,提出瞬变电磁虚拟波场连续速度分析方法,初步取得了瞬变电磁拟地震资料解释的阶段性成果。

我们出版本研究专著,以便提供给对该方法技术感兴趣的读者阅读和参考。全书共分七章,第一章介绍瞬变电磁法的发展概述和研究展望;第二章为波场转换基本原理;第三章研究了瞬变电磁虚拟波的波场特性;第四章介绍了合成孔径技术及虚拟子波宽度压缩技术;第五章介绍了瞬变电磁虚拟波场三维曲面延拓成像技术;第六章介绍了虚拟波场的速度分析;第七章给出了理论模型数值模拟结果以及我们近年来的工作实例。

全书主要由李貅负责撰写,薛国强负责第一章、第四章的撰写和全书的编排和校对工作。往届毕业的研究生戚志鹏、郭文波、马宇、全红娟、武军杰、范涛、刘银爱、吴琼、朱宏伟、张旭等,以及在读研究生孙怀凤、钱建兵、张莹莹等都对方法研究以及本书的出版做出了贡献。博士生周楠楠对瞬变电磁物理量信息列表进行了整理, 博士生陈卫营对仪器性能指标等内容进行了编写.硕士生李海对书中参考文献进行了校对,硕士生李午阳对目录进行了翻译和校对。

 

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