雄安新区地热地质模型探究:来自地球物理的证据 被引量：19

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作者 王凯 张杰 +5 位作者 白大为 吴新刚 岳航羽 张保卫 王小江 张凯 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1453-1468,共16页

雄安新区内地热资源丰富,区内有牛驼镇地热田、容城地热田和高阳地热田,地热资源开发利用较早,但是对其深部热源机制仍未形成统一观点。为了研究雄安新区内地热田深部热源机制,在新区及外围进行了深反射地震和长周期大地电磁探测,对取... 雄安新区内地热资源丰富,区内有牛驼镇地热田、容城地热田和高阳地热田,地热资源开发利用较早,但是对其深部热源机制仍未形成统一观点。为了研究雄安新区内地热田深部热源机制,在新区及外围进行了深反射地震和长周期大地电磁探测,对取得的同剖面的深反射地震和大地电磁数据进行处理和综合解释,探明了研究区从地表至莫霍面范围内地质构造和电性结构。下地壳结构在深反射地震剖面与大地电磁剖面上有很好的对应关系。电阻率低值区对应着在深反射地震剖面上存在一系列反射同相轴,且同相轴可以延续到莫霍面,电阻率高值区对应着在深反射地震剖面上无明显连续反射同相轴,尤其是在莫霍面之上呈现地震反射近似“空白区”。结合区域地热资料构建了研究区深部地热地质模型,对新区内深部地热机制进行了解释。该模型为“二元”生热模型,其热源包含两个部分,深部地幔热源和地壳放射性元素衰变生热。放射性元素衰变生热占地表热流的接近30%,而幔源热流在地表热流中的占比可达约70%。在牛驼镇下方,莫霍面以上,由于地幔热物质上涌造成下地壳上隆,幔源岩浆底侵作用于下地壳形成了局部热异常,该热异常具有低速高导的地球物理特征,认为是牛驼镇地热田和容城地热田的深部热源;以区域断裂为热通道,大地热流由深部向上传导、扩散到牛驼镇凸起和容城凸起顶部,对碳酸盐岩储水层进行加热,形成地热储层;上覆新近系沉积地层是良好的热盖层。 展开更多

关键词 地热地质模型 深反射地震 长周期大地电磁 地质调查工程 雄安新区

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华南地区岩石圈电性特征及其地球动力学意义 被引量：8

2

作者 刘营 徐义贤 +2 位作者 张胜业 杨文采 杨波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期4234-4244,共11页

岩石圈-软流圈界面（TheLithosphere—AsthenosphereBoundary，LAB）是地球内部主要界面之一．大地电磁测深（Magnetotelluric，MT）是研究地球壳幔电性结构最有效的方法，利用长周期大地电磁测深数据可以较好地探测LAB．在SinoProbe-01... 岩石圈-软流圈界面（TheLithosphere—AsthenosphereBoundary，LAB）是地球内部主要界面之一．大地电磁测深（Magnetotelluric，MT）是研究地球壳幔电性结构最有效的方法，利用长周期大地电磁测深数据可以较好地探测LAB．在SinoProbe-01—03课题的资助下，首次获得了华南地区4°×4°网度的高质量大地电磁测深数据．利用一维奥卡姆（Occam）算法反演了MT阻抗的反对角线元素所计算出的平均视电阻率．根据一维地电结构可以将华南地区岩石圈划分为五种类型：以湖南邵阳和贵州施秉为代表的克拉通型，以四川达州和彭州及湖北荆门为代表的构造边界型，以浙江湖州和广东云浮为代表的岩石圈中等改造型，以江西赣州、广东揭阳及福建霞浦为代表的岩石圈强烈改造型，以湖北英山为代表的造山带型．除湖南邵阳、贵州施秉及广东揭阳外，华南地区岩石圈厚度为60～145km．本文研究表明华南地区岩石圈显示出南北两侧上抬、中部下凹、东部受不均匀改造的趋势，这一结果与之前发表的文献所揭示的华南地区岩石圈东薄西厚的典型特征是不同的．研究结果反映华南地区岩石圈稳定性较好，晚中生代以来的构造伸展作用对岩石圈的改造程度有限，可能主要以不同形式的软流圈底辟为主． 展开更多

关键词 岩石圈-软流圈界面(LAB) 长周期大地电磁测深 岩石圈地电结构 华南 岩石圈改造

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三轴磁通门探头球型反馈线圈的设计方法研究 被引量：4

3

作者 高嵩 汪莹莹 +4 位作者 李志鹏 王绪本 曹彬 薛凯 窦悉丝 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3785-3793,共9页

长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,... 长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,然后根据毕奥-萨伐尔定律和矢量叠加原理,以等间距多个单匝线圈构成单轴绕组的形式,建立了球型反馈线圈轴线上的轴向磁场分布及磁场均匀度数学模型,在给定磁场均匀度和球型反馈线圈直径的条件下,运用控制变量法确定了球型反馈线圈的单匝线圈数量和间距等关键结构参数.我们把设计的结构参数代入球型空间磁场分布数学模型,验证了本设计方法的正确性.最后,按照设计的结构参数制作了基于球型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器,通过与体积相近的基于亥姆霍兹型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器对比测试噪声水平,结果表明球型反馈线圈磁通门探头能够使得三轴磁通门传感器具有更稳定和较低的噪声水平. 展开更多

关键词 长周期大地电磁 三轴磁通门探头 球型反馈线圈 磁场均匀度 噪声水平

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PRC_MTMV和EMTF在长周期大地电磁数据处理中的应用 被引量：4

4

作者 郭泽秋 叶高峰 +3 位作者 王辉 谢成良 魏文博 徐坤 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2013年第3期1192-1198,共7页

长周期大地电磁信号强度弱,频带宽,容易受到多种噪声的干扰,观测数据不满足加性、平稳和最小相位特性.因而,其数据处理仍有较多难点.常规的大地电磁数据处理方法是相似的,其主要差别是在时域或频域压制噪声、提高信噪比的数学方程和算... 长周期大地电磁信号强度弱,频带宽,容易受到多种噪声的干扰,观测数据不满足加性、平稳和最小相位特性.因而,其数据处理仍有较多难点.常规的大地电磁数据处理方法是相似的,其主要差别是在时域或频域压制噪声、提高信噪比的数学方程和算法不同.为了提高数据处理的可靠性,拓宽方法的选择范围,本文介绍了广泛使用的PRC_MTMV和较少使用的EMTF两套软件系统的处理原理、参数配置以及用于处理长周期大地电磁资料的基本流程.利用两套系统对实测数据进行处理,对比发现,PRC_MTMV处理得到的视电阻率和相位曲线总是比EMTF的曲线平滑;EMTF的远参考处理对视电阻率曲线高频部分有较大的改善,说明EMTF能够有效克服磁场干扰;将同一测点长周期和宽频测深曲线拼接,二者的效果是相当的,表明EMTF能够满足需要并用于处理长周期大地电磁数据. 展开更多

关键词 长周期大地电磁 数据处理 PRC_MTMV EMTF 应用

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切穿兴蒙造山带的深断面--岩石圈电性结构及改造模式

5

作者 慕倩 韩江涛 +6 位作者 刘立家 侯贺晟 刘文玉 刘国兴 梁宏达 吴懿豪 辛中华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1603-1617,共15页

兴蒙造山带自早古生代形成稳定的佳蒙地块以来,受到古亚洲洋闭合、蒙古—鄂霍茨克洋闭合,尤其是太平洋板块俯冲构造事件的影响.为了揭示兴蒙造山带岩石圈电性结构及改造模式,本文基于横切额尔古纳地块、兴安地块、松辽地块及佳木斯地块... 兴蒙造山带自早古生代形成稳定的佳蒙地块以来,受到古亚洲洋闭合、蒙古—鄂霍茨克洋闭合,尤其是太平洋板块俯冲构造事件的影响.为了揭示兴蒙造山带岩石圈电性结构及改造模式,本文基于横切额尔古纳地块、兴安地块、松辽地块及佳木斯地块约1300 km的大地电磁测深剖面,对81个长周期测点进行非线性共轭梯度二维反演,获得了兴蒙造山带东西向完整的电性结构模型.结果显示:对于岩石圈尺度的结构,不同构造单元具有明显的横向差异性,额尔古纳地块岩石圈整体呈低阻特征;兴安地块岩石圈呈高阻特征;松辽地块的松辽盆地和小兴安岭岩石圈分别呈低阻-高阻特征;佳木斯地块岩石圈呈高、低阻交替的特征.在软流圈尺度,兴安地块和松辽地块存在大规模高导异常C2、C3,呈"U"型状与上方岩石圈相连,连接处对应东北地区盆山结合部位或主要的缝合带.研究表明兴蒙造山带岩石圈遭受了强烈的改造作用,结合区域构造背景,本文提出"自下而上"的岩石圈改造模式:在地幔转换带处水平滞留的太平洋板块持续扰动兴蒙造山带下方的软流圈,导致软流圈物质的上涌以及古缝合线的活化,形成的薄弱带为软流圈物质的侵入提供了有利通道,太平洋板块的俯冲深刻影响着兴蒙造山带岩石圈的演化过程. 展开更多

关键词 兴蒙造山带 长周期大地电磁测深 电性结构 太平洋板块俯冲

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四川龙门山地区超长周期大地电磁探测

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作者 赵凌强 詹艳 +3 位作者 赵国泽 陈小斌 董泽义 叶涛 《工程地球物理学报》 2014年第3期299-304,共6页

大地电磁超长周期信号是指1000-100000s之间的天然场源电磁波,为了提高对地下介质的探测深度和研究更深层的构造和结构,需要采集周期大于1000s的电磁场信号。2012年9-12月,笔者使用德国产ADU-07系统的感应式磁传感器和乌克兰产LEMI-417... 大地电磁超长周期信号是指1000-100000s之间的天然场源电磁波,为了提高对地下介质的探测深度和研究更深层的构造和结构,需要采集周期大于1000s的电磁场信号。2012年9-12月,笔者使用德国产ADU-07系统的感应式磁传感器和乌克兰产LEMI-417系统的磁通门在四川龙门山地区进行超长周期大地电磁数据采集实验,本文通过将感应式磁传感器和磁通门测试数据进行对比研究,探讨感应式磁传感器和磁通门的有效频谱范围,以及使用LEMI-417系统磁通门进行超长周期数据采集的可行性等,为推广和使用超长周期数据采集工作提供一个参考样本。 展开更多

关键词 超长周期大地电磁(LMT) 磁通门传感器 感应式磁传感器

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基于经验模态分解法与小波变换的长周期大地电磁信号去噪方法 被引量：8

7

作者 罗皓中 王绪本 +2 位作者 张伟 罗威 张刚 《物探与化探》 CAS CSCD 2012年第3期452-456,共5页

针对大地电磁信号具有非线性、非平稳和非最小相位的特点,提出了一种基于经验模态分解法结合小波变换的联合信号去噪方式,将时间序列信号通过经验模态分解,利用连续均方误差准则确定原始信号能量转折点,进而再使用小波阈值去噪法对剩余... 针对大地电磁信号具有非线性、非平稳和非最小相位的特点,提出了一种基于经验模态分解法结合小波变换的联合信号去噪方式,将时间序列信号通过经验模态分解,利用连续均方误差准则确定原始信号能量转折点,进而再使用小波阈值去噪法对剩余固有模态函数分量进行去噪,最后重构出消噪信号。通过对实测信号处理前后结果的对比,表明了本方法能够有效地应用于信号时域去噪。 展开更多

关键词 长周期大地电磁测深 经验模态分解 小波分析 时间域去噪

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重复中位数估计Robust算法在长周期大地电磁中的应用 被引量：6

8

作者 张刚 王绪本 +2 位作者 张伟 罗皓中 罗威 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期813-816,828,共5页

将基于重复中位数估计的Robust算法应用于长周期大地电磁阻抗张量估算中。与传统Robust估计(M估计)相比,重复中位数估计求解过程不需要重设参量,并且提高了算法对时间域原始资料中噪声干扰的容限,使算法的理论崩溃值从30%提高到50%,也... 将基于重复中位数估计的Robust算法应用于长周期大地电磁阻抗张量估算中。与传统Robust估计(M估计)相比,重复中位数估计求解过程不需要重设参量,并且提高了算法对时间域原始资料中噪声干扰的容限,使算法的理论崩溃值从30%提高到50%,也能得到准确的估算结果。龙门山地区实测资料的处理结果表明,基于重复中位数估计的Robust算法应用于阻抗张量的求解具有较强的优越性。 展开更多

关键词 长周期大地电磁 阻抗张量 重复中位数估计 Robust算法

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中亚造山带东段软流圈分布特征——基于长周期大地电磁探测的结果 被引量：6

9

作者 韩江涛 康建强 +6 位作者 刘财 刘文玉 张雅晨 王天琪 郭振宇 袁天梦 刘立家 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1148-1158,共11页

中亚造山带东段经历了古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋构造体制的多重作用,多期次的构造活动不仅改造了地形地貌、岩石圈结构,同时也改造了软流圈分布,因此对软流圈结构研究具有重要的科学意义.为了揭示复杂多重构造体系下软流圈... 中亚造山带东段经历了古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋构造体制的多重作用,多期次的构造活动不仅改造了地形地貌、岩石圈结构,同时也改造了软流圈分布,因此对软流圈结构研究具有重要的科学意义.为了揭示复杂多重构造体系下软流圈的分布特征,完成了中亚造山带东段约1800km长大地电磁测深剖面,并对数据进行非线性共轭梯度反演,获得二维电性结构模型.研究发现:中亚造山带东段岩石圈内部存在多处低阻异常,地表多对应第四纪火山群或古缝合带,表明这些低阻异常与软流圈上侵有关.软流圈呈现高导特征,南部略薄,电阻率值为10～30Ωm,北部厚度较大,电阻率值为10～0.1Ωm,这种电性结构特征体现了中亚造山带东段软流圈南北两侧厚度、部分熔融程度的不均一性.而已有的层析成像结果显示中亚造山带软流圈东西向则呈现东厚西薄的特征.结合区域地质,提出软流圈与岩石圈一样在碰撞造山过程中厚度、部分熔融程度也会随之变化的动力学认识.中亚造山带东段软流圈主要经历了古亚洲洋构造体系、蒙古—鄂霍茨克构造体系和太平洋构造体系三阶段的构造事件影响,因此中亚造山带东段软流圈的南北向差异,推断为古亚洲洋闭合早于鄂霍茨克洋闭合的时限差异所致,东西向差异则主要受太平洋构造体系的影响. 展开更多

关键词 软流圈 长周期大地电磁测深 电性结构 中亚造山带东段

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PCF8563在大地电磁探深测深仪中的应用 被引量：2

10

作者 巩秀钢 魏文博 +2 位作者 叶高峰 陈凯 金胜 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第4期157-160,共4页

为了解决MT测深仪在GPS配件损坏或GPS信号较差情况下不能工作或采集时间记录出现紊乱的问题,给出了利用GPS(global positioning system)和RTC(real-time clock)解决的方案,并在自主研发的长周期MT测深仪CLP中进行了实施。介绍了系统设... 为了解决MT测深仪在GPS配件损坏或GPS信号较差情况下不能工作或采集时间记录出现紊乱的问题,给出了利用GPS(global positioning system)和RTC(real-time clock)解决的方案,并在自主研发的长周期MT测深仪CLP中进行了实施。介绍了系统设计思路与电路的设计原理、主要程序设计算法,给出了野外测量结果,对结果进行了分析,分析结果说明该仪器的基于GPS和RTC的时钟功能可胜任大地电磁测深工作要求。 展开更多

关键词 大地电磁测深 长周期大地电磁测深仪 GPS(global positioning system) RTC(real—time clock)

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利用地磁台站数据和站间传递函数估算长周期大地电磁测深的本地阻抗 被引量：3

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作者 王辉 姚郁松 +2 位作者 许滔滔 章子安 魏文博 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2019年第1期200-207,共8页

大地电磁测深的有效信号为天然电磁场,容易受到人文电磁噪声干扰,如何提高大地电磁资料的信噪比,已经成为制约大地电磁应用和发展的一个重要因素.本文利用地磁台站数据,首先将地磁台站数据转化为长周期大地电磁测深所采集的磁场数据格式... 大地电磁测深的有效信号为天然电磁场,容易受到人文电磁噪声干扰,如何提高大地电磁资料的信噪比,已经成为制约大地电磁应用和发展的一个重要因素.本文利用地磁台站数据,首先将地磁台站数据转化为长周期大地电磁测深所采集的磁场数据格式,利用远参考方法估算长周期大地电磁测点与地磁台站之间的站间传递函数,包括长周期大地电磁测点电场与地磁台站水平磁场之间的拟阻抗,以及长周期大地电磁测点水平磁场与地磁台站水平磁场之间的水平磁场传递函数,将拟阻抗与水平磁场传递函数相乘便可以得到长周期大地电磁测点本地阻抗的无偏估计.实测数据处理结果表明,该方法可以提高本地阻抗估算的数据质量,减小阻抗估算误差. 展开更多

关键词 长周期大地电磁 地磁台站 阻抗估算 站间传递函数

原文传递

超长周期大地电磁数据采集系统的设计与实现 被引量：2

12

作者 屈栓柱 邓明 +2 位作者 陈凯 金胜 闫晋锋 《电测与仪表》 北大核心 2007年第5期41-43,26,共4页

超长周期大地电磁探测是研究大陆岩石圈导电性结构的有效方法之一。针对超长周期宽频带大地电磁数据的特点和采集技术要求,首次使用CIRRUS LOGIC公司生产的CS5372和CS5376A模数转换及数字滤波套片,建立了低功耗、低采样率、多通道的长... 超长周期大地电磁探测是研究大陆岩石圈导电性结构的有效方法之一。针对超长周期宽频带大地电磁数据的特点和采集技术要求,首次使用CIRRUS LOGIC公司生产的CS5372和CS5376A模数转换及数字滤波套片,建立了低功耗、低采样率、多通道的长周期智能化数据采集系统。并面向系统开发过程,提出该套片与FPGA芯片EP1K30QC208-3组合使用中的软硬件设计。 展开更多

关键词 大陆岩石圈 导电性 超长周期大地电磁 智能化 FPGA

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张八岭隆起及邻区深部电性结构研究

13

作者 李涛 赵宝峰 +3 位作者 汪启年 周月 官大维 阮永刚 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第4期1422-1430,共9页

研究区位于华北陆块近东西向构造与扬子陆块北东向构造的交接部位,对其深部的电性结构研究可以为两大陆块的拼接与构造演化提供证据.通过对一条从安徽凤阳到全椒一条130 km长的长周期大地电磁测深剖面的处理与二维反演,获得了100 km以... 研究区位于华北陆块近东西向构造与扬子陆块北东向构造的交接部位,对其深部的电性结构研究可以为两大陆块的拼接与构造演化提供证据.通过对一条从安徽凤阳到全椒一条130 km长的长周期大地电磁测深剖面的处理与二维反演,获得了100 km以浅的电阻率剖面模型.该电阻率剖面模型在纵向上可分为中上地壳高阻层、下地壳低阻层和上地幔高阻层,电性莫霍面深度30~35 km.合肥盆地之下存在巨厚的高阻体,或为南北向挤压应力下缩短的中上地壳的反映;扬子陆块上下地壳发生解耦,中上地壳产生紧闭褶皱、冲断,下地壳则为宽缓的塑性变形.张八岭隆起之下的下地壳受到华北陆块的阻挡,分别向上和向下塑性变形.向上的变形推挤张八岭的进一步隆起,向下则产生向上地幔的俯冲,造成壳幔物质交换.电性模型支持华北陆块和扬子陆块的斜向汇聚模式. 展开更多

关键词 张八岭隆起 郯庐断裂带 长周期大地电磁测深 深部电性结构 电性莫霍面

原文传递

仿示波器显示在长周期MT测深仪中的应用

14

作者 巩秀钢 魏文博 +4 位作者 叶高峰 陈凯 景建恩 邓明 金胜 《物探与化探》 CAS CSCD 2014年第1期115-119,共5页

MTU-5、V8、LEMI-417等大地电磁测深仪器的人机交互方式均基于文字,用户仅凭文字难以发现采集中的问题。由于示波器能把人眼无法直接捕捉到的电信号的时变规律以可见的图像形式显示出来,故将该技术应用于长周期大地电磁测深仪CLP中,使... MTU-5、V8、LEMI-417等大地电磁测深仪器的人机交互方式均基于文字,用户仅凭文字难以发现采集中的问题。由于示波器能把人眼无法直接捕捉到的电信号的时变规律以可见的图像形式显示出来,故将该技术应用于长周期大地电磁测深仪CLP中,使仪器的人机交互方式基于图形用户界面(GUI)。本系统的GUI选用Visual C++6.0作为开发工具,在规划了显示区域,建立了设备环境类CDC以及CPen、CBitmap等绘图工具类的对象后,设计了仿示波器界面,在示波器界面中,用MoveTo与LineTo函数实现了对采集数据的实时动态显示。此外,使显示窗口自适应显示器分辨率属性、信号最大化显示、显示背景设置为灰白色,以方便操作。经野外试验,该显示技术有助于用户对采集的数据进行分析,为下一步工作提供依据。 展开更多

关键词 大地电磁测深 虚拟示波器 图形用户界面GUI 长周期大地电磁测深仪

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长周期大地电磁数据处理方法的相关分析

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作者 李春波 《世界有色金属》 2017年第23期269-270,共2页

我国大范围开展长周期大地电磁测深法应用始于2008年,由于起步时间较晚,国内目前围绕该应用开展的研究也较少,基于此,本文就长周期大地电磁信号特点、常见的长周期大地电磁信号去噪方法进行了简单介绍,并详细论述了基于磁场相关的远参... 我国大范围开展长周期大地电磁测深法应用始于2008年,由于起步时间较晚,国内目前围绕该应用开展的研究也较少,基于此,本文就长周期大地电磁信号特点、常见的长周期大地电磁信号去噪方法进行了简单介绍,并详细论述了基于磁场相关的远参考大地电磁处理方法,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。 展开更多

关键词 长周期大地电磁 数据处理 磁场

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