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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Guglielmi, A. V./ Pokhotelov, O. A.

出品人:

頁數:382

译者:

出版時間:

價格:140

裝幀:HRD

isbn號碼:9780750300520

叢書系列:

圖書標籤:

• 地球物理學
• 電磁波
• 地球電磁場
• 地電場
• 大地電磁法
• 地球物理勘探
• 無綫電波傳播
• 空間物理
• 地球物理信號處理
• 數值模擬

勘探地球物理學：原理、方法與應用 作者： [在此處填寫作者姓名，或留空] 齣版社： [在此處填寫齣版社名稱] 齣版日期： [在此處填寫齣版日期] ISBN： [在此處填寫ISBN，或留空] --- 內容簡介 《勘探地球物理學：原理、方法與應用》是一部全麵、深入的教科書與專業參考資料，旨在為地球科學、工程地質學、資源勘探以及相關領域的研究人員和高級學生提供紮實的理論基礎與廣泛的實踐指導。本書聚焦於利用物理學原理探測地球內部結構和物質性質的各種地球物理勘探技術，涵蓋瞭從基礎電磁場理論到復雜數據處理和三維反演的完整流程。 本書的結構精心設計，分為理論基礎、核心勘探方法、數據處理與成像、以及應用實例四大闆塊，力求在理論的嚴謹性與工程實踐的有效性之間取得完美平衡。 第一部分：地球物理勘探的理論基礎 本部分為後續復雜方法奠定必要的數學和物理基礎。首先，詳細闡述瞭電磁場理論在地下介質中的傳播規律，包括波動方程的推導及其在非均勻導電介質中的特解。隨後，深入探討瞭勢場理論（重力與磁力勘探）的數學模型，講解瞭泊鬆方程、拉普拉斯方程在地球物理中的應用，並對地球的重力場和地磁場的正常場與異常場進行瞭係統的分析。對於電法勘探，重點解析瞭歐姆定律的微分形式、電流密度場以及在不同幾何構型下的電位與電場分布。 這一部分特彆強調瞭正演模擬的重要性，介紹瞭有限差分法（FDM）、有限元法（FEM）以及頻域方法的數值求解技術，使讀者能夠理解地球物理觀測數據是如何由地下物性分布決定的。 第二部分：核心勘探方法深度剖析 本部分是全書的核心，係統介紹瞭當前主流的地球物理勘探方法，並為每種方法設立瞭專門的章節進行詳盡闡述。 1. 重力勘探： 詳細講解瞭重力測量儀器（如絕對重力儀和相對重力儀）的工作原理、測量誤差校正技術（如潮汐、緯度、地形校正）。重點分析瞭重力異常與地下密度分布之間的關係，包括對淺部不均勻體、斷層和褶皺的定性和半定量解釋。 2. 磁法勘探： 闡述瞭地磁場的起源、正常場模型以及各種地質體（如岩漿岩、沉積盆地中的磁性地層）産生的磁性異常。內容涵蓋瞭磁力數據的日變校正、正常場扣除、化極處理以及磁性資料的三維反演技術。 3. 電法勘探： 這是一個內容極其豐富的章節。它係統地介紹瞭電阻率法、激發極化法（IP）、大地電磁法（MT）和可控源電磁法（CSAMT）的原理、儀器的選擇與布設方式。 電阻率法： 詳細討論瞭溫納、舒倫貝格、二極和電極排列方式對測量結果的影響，以及如何通過視電阻率麯綫進行地層劃分和水文地質結構分析。 激發極化法： 解釋瞭極化現象的物理機製（如雙電層效應和電化學極化），以及電荷率、衰減時間等參數在金屬礦産勘探中的應用。 大地電磁法（MT）： 側重於講解天然電磁場（霍爾等效源）的接收與阻抗張量計算，特彆是對電磁場在各嚮異性、不均勻介質中傳播的斯卡拉和平移分解。本書提供瞭詳盡的電磁場透射深度與頻率的關係圖錶。 4. 電磁法勘探（非MT）： 專門討論瞭時間域電磁法（TEM）和頻域電磁法（如CSAMT、頻率域電磁法）。TEM部分深入分析瞭瞬變場響應的衰減機製，並討論瞭積分和微分方法在數據處理中的應用。 5. 人工源電磁法： 集中討論瞭電磁波在地下深部傳播的特性，特彆是高導電率目標體對二次場的影響。 6. 放射性勘探： 介紹瞭伽馬射綫、阿爾法粒子和中子的基本性質，以及它們在鈾礦、稀土元素勘探以及工程地質中的應用。重點講解瞭自然伽馬測井和激發伽馬測井的技術細節。 第三部分：數據處理、反演與成像技術 勘探數據獲取後，數據的質量和解釋的可靠性直接依賴於先進的處理和反演技術。本部分詳細闡述瞭從原始數據到地質模型的轉化過程。 1. 數據預處理： 涵蓋瞭野外觀測數據的質量控製、儀器誤差修正、異常分離技術（如平滑、最小二乘擬閤用於扣除正常場）以及濾波技術（如傅裏葉變換和ウェーブレット變換在噪聲壓製中的應用）。 2. 三維反演方法： 深入探討瞭現代反演的核心算法，包括基於非綫性共軛梯度法（CG）、Gauss-Newton法以及粒子群優化（PSO）等迭代算法的地球物理參數（如密度、磁化率、電阻率）反演。重點討論瞭模型約束、正則化技術（如Tikhonov正則化、最小結構約束）的選擇，以應對地球物理反演的固有欠定性問題。 3. 聯閤反演與多參數融閤： 講解瞭如何整閤來自不同地球物理方法的數據（如重力、磁法、地震和電法）進行聯閤約束反演，以提高地下結構分辨率和模型穩定性，尤其適用於復雜構造區的油氣勘探和金屬礦床定位。 第四部分：勘探應用實例與案例分析 本書的最後一部分將理論與實踐緊密結閤，通過大量真實的勘探案例展示瞭不同方法的適用性和局限性。案例覆蓋瞭多個關鍵應用領域： 1. 油氣與天然氣勘探： 重點分析瞭利用地震（簡要提及作為背景）、重力與磁力數據圈定大型沉積盆地構造，以及使用MT/TEM和高精度電阻率法進行淺層圈閉和流體檢測。 2. 金屬礦産勘探： 詳細闡述瞭高精度磁法、激發極化法和電磁法在尋找磁性礦體（如鐵礦）和緻礦蝕變帶（如硫化物礦體）中的聯閤應用策略。 3. 工程與環境地球物理： 探討瞭淺層高密度電阻率法和探地雷達（GPR）在地下管綫探測、地基穩定性評估、汙染物羽流監測以及岩土工程中的具體實施步驟和結果解釋。 4. 地熱資源勘探： 闡釋瞭如何利用大地電磁法揭示深部熱儲層的構造特徵和流體分布，特彆是高溫和低阻特徵的識彆。 總結特點 《勘探地球物理學：原理、方法與應用》的顯著特點在於其內容的廣度、理論的深度以及與現代計算技術的高度結閤。書中包含大量的數學推導、清晰的物理圖像解釋，並輔以豐富的圖錶和實測數據示例。它不僅是地球物理專業學生的必備教材，也是希望擴展勘探技能的地球科學傢、工程師以及環境地質學傢的重要參考書。通過學習本書，讀者將能夠係統地掌握從野外觀測設計到復雜三維地質模型構建的全套地球物理勘探流程。

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