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中南大学学报（自然科学版）

中南大学学报（自然科学版） wx-icon

  • 核心期刊、CA、SA、JST、EI、CSCD
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  • 主编：黄伯云
  • ISSN:1672-7207
  • CN:43-1426/N
  • 主管单位：中华人民共和国教育部
  • 主办单位：中南大学
  • 出版周期：月刊
  • 地址：湖南省长沙市中南大学校内
  • 简介：《中南大学学报（自然科学版）》创刊于1956年，是由中华人民共和国教育部主管、中南大学主办的以材料、冶金、选矿、化学化工、机电、信息、地质、采矿、土木等专业学科为主的科技期刊。
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Volume 57 期 9，2026 2026年第57卷第9期

  • 矿集区透明化技术(专栏)

    原源, 赵林辉, 张芝楠, 邓居智

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2026.09.001
    摘要：射频大地电磁法(radio-magnetotelluric, RMT)常规视电阻率计算方法基于准静态条件推出，然而，实际射频大地电磁法的高频段响应并不满足准静态假设条件，易造成数据畸变。本文提出一种新的射频大地电磁法阻抗视电阻率计算方法，即全电流波阻抗视电阻率算法。首先，基于麦克斯韦方程组，推导考虑位移电流的全电流波阻抗视电阻率计算公式。然后，通过数值模拟验证全电流波阻抗视电阻率的正确性与有效性，并分析介电常数和磁导率对全电流波阻抗视电阻率的影响。研究结果表明：全电流波阻抗视电阻率在使用真实介电常数和磁导率进行正演时，能有效克服卡尼亚视电阻率在高频段的畸变问题；当采用自由空间磁导率和介电常数正演计算时，全电流波阻抗视电阻率相较于卡尼亚视电阻率能够提供更准确的视电阻率响应，尤其在介电常数较小的地质条件下，全电流波阻抗视电阻率精度更高；在含磁性大地(磁导率大于自由空间磁导率)且相对介电常数大于等于相对磁导率的条件下，全电流波阻抗视电阻率精度同样高于卡尼亚视电阻率精度，并可压制其高频畸变现象。  
    关键词：射频大地电磁法;视电阻率;介电常数;磁导率;位移电流   
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    更新时间：2026-10-20

    刘浩然, 周聪, 汤井田, 肖晓, 邓居智

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2026.09.002
    摘要：可控源电磁法因其高效、高信噪比及频域测深的突出优势在矿产资源勘探中得到了广泛应用。然而，“近场效应”极大限制了可控源电磁法的勘探深度。波数视电阻率的提出为压制“近场效应”提供了新思路。本文在现有的波数视电阻率基础上进行了改进，将原有的三分量测量改为二分量测量，简化了施工流程。首先，基于水平电偶极子电磁场的表达式，推导了二分量波数视电阻率的表达式；随后，计算了典型模型的二种波数视电阻率及卡尼亚视电阻率，并对结果进行了对比分析；最后，利用安徽某地的实测电磁场数据，计算了二分量波数视电阻率，论证了其实用效果。研究结果表明：二分量波数视电阻率对低阻体的探测能力更强；与卡尼亚视电阻率相比，可从二分量波数视电阻率中提取过渡区内的地电信息，压制“近场效应”的影响；二分量波数视电阻率与三分量波数视电阻率相比，二者结果相近，但计算二分量波数视电阻率时可少用1个电场分量，效率更高，成本更低。  
    关键词：电磁勘探;可控源;波数;视电阻率;近场效应   
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    更新时间：2026-10-20

    黄家路, 邓居智, 陈辉, 余辉, 冯敏, 尹敏

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2026.09.003
    摘要：传统地空电磁法存在异常体边界识别精度不足的难题，梯度测量具有显著的边界识别能力和高分辨率优势，但该技术在地空电磁法中的应用仍很少，且该方法对异常边界的识别能力仍然认识不清。为此，本文开展了基于地空频率倾子梯度的正演模拟研究，构建了多个理论模型，系统分析了倾子及其梯度的响应特征，评估了梯度测量对异常体边界的识别能力。研究结果表明：地空频率倾子梯度对异常体的边界识别能力优于倾子对异常体的边界识别能力，倾子在异常体横向边界虽然有异常响应，但难以界定异常边界，而空间梯度在异常体横向边界两侧会产生明显的正负异常带，可更准确地界定异常体横向边界；与倾子相比，倾子频率梯度能在异常体位置产生明显的异常响应，该异常能更准确指示异常体顶部边界，但受限于电磁法的纵向分辨率较低，倾子梯度识别到的异常底部边界与真实模型的异常底部边界仍存在一定的误差。  
    关键词：频率域;地空电磁法;倾子;梯度测量;边界识别   
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    更新时间：2026-10-20

    范思瑶, 王泰涵, 马国庆, 孙伯轩, 孟庆发, 胡若韩

    DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2026.09.004
    摘要：针对现有方法直接利用重力梯度全张量特征值识别地质构造边界时易产生误判且识别精度有限的问题，提出一种基于重力梯度张量曲率相位特征值的构造边界识别方法。论证了张量特征值在表征地质体边缘特征方面的局限性，指出其有效性比特征值振幅的有效性低，进而引入形态曲率构建改进的曲率相位特征值，以更精确地描述重力场曲率属性。为进一步提升对弱异常地质构造边界的识别能力，本文构建了一种基于比值相位滤波形式的增强型边界识别滤波器，有效均衡强弱异常响应。模型试验结果与实测全张量重力梯度数据的应用结果表明，相较于直接使用张量特征值及其常规改进方法，本文方法的识别精度与分辨率均显著提高，为覆盖区及深部复杂地质构造的重力解释提供了可靠的技术支持。  
    关键词：重力梯度张量;张量特征值;重力曲率;边界识别   
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    更新时间：2026-10-20
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