你是说巴渝吧…

重庆是一座有着悠久历史文化的名城。远在两万多年前的旧石器时代，这片土地上就出现了人类的生息繁衍活动，到新石器时代，已有较稠密的原始村落，分别居住着夷、濮、苴等

八个民族。正是这些最早的重庆居民，创造了重庆最古老的历史文明。

巴渝文化是长江上游富有鲜明个性的民族文化之一。巴渝文化起源于巴文化，它是指巴族和巴国在历史的发展中所形成的地域性文化。巴人一直生活在大山大川之间，大自然的熏陶、险恶的环境，炼就一种顽强、坚韧和骠悍的性格，因此巴人以勇猛、善战而称。

大山大川铸就了重庆男儿热情似火而又坚韧豪迈，女儿柔情似水而又英气勃勃。(完整的巴文化区还包括四川省的广元，南充,巴中，达州和广安五市,大体以嘉陵

江为界。陕南、鄂西、湘西北和黔北等区域为巴文化区辐射区域)

川剧是巴文化、蜀文化的主要代表之一。它是重庆、四川、云南、贵州等西南几省人民所喜

闻乐见的民族民间艺术，原先外省流入的昆腔、高腔、胡琴腔（皮黄）、弹戏和四川民间灯戏五种声腔艺术，均单独在四川各地演出，清乾隆年间（1736—

1795），由于这五种声腔艺术经常同台演出，日久逐渐形成共同的风格，清末时统称“川戏”，后改称“川剧”。川剧中的“变脸”、“喷火”、“水袖”等绝

活独树一帜，再加上写意的程式化动作含蓄着不尽的妙味，川剧为世人所喜爱并远涉重洋传遍世界。川剧名戏《白蛇传》、《金山寺》更是在国内外流传甚广。

重庆至巫山这段千里川江上，因此，在滚滚川江上，产生了许多歌咏船工生活的水上歌谣——川江号子。自古以来巴渝人民又喜欢"摆龙门阵"（聊天、讲故事之意），民间口头文学有着广泛的群众基础，直至今日喜欢"摆龙门阵"依然是重庆民间文学的一大特色。

重庆历来是长江上游水路交通枢纽，江边码头林立，商船穿梭频繁，旅人来往如鲫。蜀中、中国西南乃至整个长江流域的城市文化在这里都有交融，加上重庆自己独特的市井文化，形成了码头文化。重庆的码头文化主要包括方言艺术和茶馆文化。袍哥文化是指哥老会、天地会、袍哥会等民间秘密结社内部的江湖义气对城市文化的那部分影响。如今在主城区只有在沙坪坝区的磁器口古镇可略为感受旧时文化。

重庆代表性的著名画家有罗中立，庞茂琨，朱宣咸，苏葆桢等；代表性的作家有小说家黄济人，戏剧家张昌达诗评家吕进，文学评论家文世奎，诗人李钢 等。

巴渝文化代表：渝菜、川剧、袍哥文化、码头文化、川江号子、蜀绣、龙门阵、重庆方言等。

杨 永 姚会强 邓希光

（广州海洋地质调查局 广州 510760）

作者简介：杨永（1982—），男，硕士，助理工程师，从事海洋地球物理研究；电话：020-82020229；E-mail：yong0913029＠163com。

摘要 介绍了磁化强度反演的基本原理和计算公式，对反演中注意的问题进行了分析。对海底热液硫化物区进行了建模分析，并对反演的初值选取进行了讨论。主要以胡安德富卡洋脊Endeavour段热液区研究结果为例，分析了该方法在海底热液硫化物勘探中的应用效果，认为该方法能够在活动和非活动热液区勘探中发挥重要作用。

关键词 磁化强度 反演 频谱法 热液硫化物

1 引言

磁异常反演是根据磁场的空间分布特征来确定地下所对应的场源体特征，如确定磁性体的赋存空间位置、几何参数、形状、产状及磁性参数的大小和方向等。磁化强度反演是已知观测场和磁性层的深度参数，求磁化强度的分布。目前主要的反演方法是等效源法和频谱反演法。等效源法最早是由Dampney在1969年提出的［1］，Mayhew首次将该方法应用于解释卫星磁异常［2］，王京将该方法引用到航空磁异常的解释中［3］，用其研究区域地质构造。频谱反演法最早是由Parker提出的［4］，他首次给出了起伏地形下在频率域进行二维磁化强度反演的计算公式，并进行了模型试算。管志宁等［5］在二维反演的基础上分别给出了频率域和空间域三维磁化强度反演的计算方法及公式，并解决了反演过程中出现的磁化强度负值问题。

海底热液多金属硫化物是人类继多金属结核、富钴结壳之后海底资源勘查方面的又一重要发现［6］。年轻洋壳的磁化强度主要是由喷发的玄武熔岩引起的。这主要是由富铁钛磁铁矿颗粒产生的热剩余磁化强度产生的，该富钛磁铁矿易于蚀变。形成海底热液喷发系统的酸性流体易蚀变该富铁磁铁矿物，降低了地壳岩石的磁铁矿含量，甚至降低为零。因此，海底热液喷发系统可能位于孤立的蚀变地壳之下，该蚀变地壳的磁化强度较未蚀变地壳要低［7，8］。热液硫化物与其围岩（玄武岩）之间磁化强度的差异正是利用磁化强度反演进行海底热液硫化物勘探的物性基础。

本文在前人研究基础上简要介绍了磁化强度反演（频谱反演法）的基本原理和计算公式，以及反演中应该注意的相关问题。主要以胡安德富卡洋脊Endeavour段热液区研究结果为例，对该方法在海底热液硫化物勘探中的应用效果进行了分析。

2 磁化强度反演方法

21 基本原理及反演计算公式［9］

三维磁性层断面如图1所示，令Mξη、M、hξη、h、Hξη、H分别表示磁化强度、磁化强度平均值、上层面埋深、上层面埋深平均值、下层面埋深及其平均值，令ΔMεη＝Mεη-M、Δhξη＝hξη-h、△Hξη＝Hξη-H表示相应的磁化强度和上、下层面埋深的变化值。

（1）三维磁性层正演表达式

1）连续无限磁性层化极磁场Zxy的积分表达式：

南海地质研究2012

图1 三维磁性层断面示意图

2）Zxy的频谱表达式为Zuv：

南海地质研究2012

根据（b）式可以得出 与ΔZxy对应的频谱公式 和△Zuv，详见管志宁［9］，实际中会存在几种特殊情况，如任意起伏地层、同起伏地层、下延为H的单界面、顶面水平下界起伏的单界面、下延无限的单界面以及h-H间水平层。此处仅考虑h-H间水平磁性层和同起伏磁性层情况，其具体表达式如下：

3）h-H间水平磁性层：

南海地质研究2012

南海地质研究2012

（2）三维磁性层反演表达式

由（c）、（d）、（e）式可以得出反演△Muv的表达式（f）、（g）：

h-H间水平磁性层：

南海地质研究2012

22 反演中注意的问题

（1）反演的多解性及定解条件

反演时由于平均磁化强度未知，故会存在多解性问题，故磁化强度取得唯一解的定解条件是：先验地给定磁化强度平均值M。

（2）反演场的提取和磁化强度负值出现原因与消除方法

为消除大量不正常负值，必须给定磁化强度平均值M，利用已知深度参数正演出区域场，而后得到剩余场，利用剩余场再进行反演，得出磁化强度分布。为了消除负值，有时需要加大磁化强度平均值M重复进行反演，直至反演结果符合实际地质情况。但对于h-H的水平层反演时，无需进行场的提取，此时只需加上一个常数M即可，其值一般大于负△Mξη的最大绝对值即可。

（3）保证反演结果稳定性

由于迭代反演对高频成分来说均不稳定，为了获得稳定反演结果，在反演过程中需引入正则化稳定因子。

3 热液硫化物磁化强度反演及其结果分析

31 磁力数据处理

在进行磁化强度反演计算之前，需要对原始观测数据进行以下处理：

（1）对原始磁异常数据进行相关预处理（日变校正、正常场及高度校正等），得到磁异常数据，并对原始磁异常数据进行网格化处理；

（2）对磁异常数据进行化极处理（在低纬度地区采用低纬度化极处理技术），得到化极磁力异常数据；

（3）结合研究区地质情况，对化极磁力异常数据进行不同高度向上延拓处理的对比分析，选取合理延拓高度的磁异常，将其作为磁化强度反演计算的基础数据。

32 建模及初始参数选取

在海底热液硫化物区，地形起伏不大，且洋壳厚度变化不大，故可以将其抽象为水平磁性层，模型结构如图2所示，前面已经论述在热液蚀变区的大洋玄武岩由于热液蚀变，其磁化强度较未蚀变的大洋玄武岩要低，另外上浮沉积层无磁性，正是基于这种磁性差异，会在热液蚀变区表现为磁化强度低异常。

在实际反演过程中，需给定两个初始参数：磁性层上、下界面深度和磁化强度平均值。由于实测磁数据主要用于热液喷口的研究，数据范围有限，故磁性层界面深度不能过大，一般仅取基岩之下1 km之内的深度参数。磁化强度平均值要根据研究区具体情况给出，此值的另一个目的是为了消除大量不正常负值的存在。

图2 地质模型结构简图（图中h、H分别为磁性层上、下界面）

33 反演结果-以胡安德富卡洋脊Endeavour段热液区研究结果为例

胡安德富卡洋脊体系位于北美大陆西海岸数百千米处的东太平洋海域内，属于东太平洋海隆的北支，是现代岩石圈板块活动活跃地区之一。Tivey等［7］对胡安德富卡洋脊北段的Endeavour段进行了磁化强度反演计算。利用的磁力数据精度较高，为三分量磁力仪观测得到的，测线线距40 m，在近海底20 m观测的。

首先对磁测数据进行了以下处理：（1）将三分量磁测数据转换为总磁场数据；（2）利用2000IGRF地磁参考模型计算正常场，进行正常场校正，得到ΔT磁异常，并对其进行网格化处理；（3）对△T磁异常向上延拓至地形起伏最高点。接下来利用此数据进行磁化强度反演，反演时，模型设计为500 m厚均匀磁化的水平磁性层。

反演结果（图3）显示已知的热液点都表现为近圆形的磁化强度低值区，如DAN-TE-GROTTO、BASTILLE、RELICT FIELD、BEACH均表现为磁化强度低值。NEWFIELD亦表现为磁化强度低，为新发现热液点。这几个磁化强度低值区具有以下几个特点：

（1）与热液喷发区有很好的对应关系；

（2）大多数异常形状近圆形；

（3）磁化强度低不仅与活动热液喷口有较好对应关系，也与非活动热液喷口对应较好，这表明低磁化强度主要是由热液蚀变引起的；

（4）这些磁化强度低值区彼此孤立，有较清晰的边界。

HULK-CRYPTO热液喷区并未表现为低磁化强度，Tivey等［7］指出这可能是热液上升流规模小，且蚀变程度程度不高，此处热液流也可能来自附近的Dante-Grotto热液区，而非发育其下地壳中，且热流温度较低，在330～350℃之间。这表明热液蚀变区并非都在其所处位置发展起来的，Hulk-Crypto热液区相对比较年轻，尽管其形态上已经是一个成熟的喷发结构，但还没有发展为一个根系统。

此外，Gee等［10］对Middle Valley也利用该方法进行了磁化强度反演，反演结果显示Bent Hill热液点表现为明显的磁化强度低。Tivey等［11］和zhu等［12］分别对大西洋洋脊TAG热液区和西南印度洋洋脊A区利用该方法进行了磁化强度反演，反演结果显示磁化强度低值区与已知热液点对应很好。

图3（a）为磁异常平剖图，（b）为该区等深图，（c）为磁化强度反演结果图（引自Tivey等［7］）

4 小结及展望

本文从磁化强度反演的理论出发，介绍了磁化强度反演的基本原理和注意问题，并主要以胡安德富卡Endeavour段为例，介绍了其在海底热液硫化物勘探中的应用效果。认为该方法在寻找活动和非活动热液点方面有较好的勘探效果，对寻找新热液活动区具有一定指导作用。

就反演中的建模而言，目前主要采用水平磁性层这种简单模型，在未来的研究中，应该考虑同起伏磁性层模型，该模型更为接近实际情况，可能在热液硫化物勘探方面会取得更好的应用效果。

参考文献

［1］Dampney C N GThe equivalent source techniqueGeophysics，1969，34（1）：39～45

［2］Mayhew M AAn equivalent layer magnetization model for the united states derived from satellite altitude magnetic anoma-liesJournal of Geophysical Research，1982，87（B6）：4837～4845

［3］王京，张昌达反演地壳磁化强度等效源法的模型验证及实际资料试算物探与化探，1993，17（3）：201～208

［4］Parker R L，Huestis S PThe inversion of magnetic anomalies in the presence of topographyJournal of Geophysical Re-search197479（11）：1587～1593

［5］管志宁，阳明，安玉林视磁化强度填图方法及应用物探与化探，1990，14（3）：172～181

［6］姚会强海底热液烟囱体及多金属沉积物柱地球化学特征研究：以EPR 9-10°N及Juan de Fuca洋脊Endeavour段为例，中国科学院广州地球化学研究所，2009

［7］Tivey M A，Johnson H PCrustal Magnetization reveals subsurface structure of Juan de Fuca Ridge hydrothermal ventfieldsGeological Society of America，2002，30（11）：979～982

［8］Ade-Hall J M，CPalmer H，and PHubbard TThe magnetic and opaque petrological response of basalt to regional hydrot-ermal alterationRoyal Astronomical Society Geophysical Journal，1971，24：137～174

［9］管志宁地磁场与磁力勘探北京：地质出版社，2005

［10］Gee J S，Webb S C，Ridgway J，et alA deep tow magnetic survey of Middle Valley，Juan de Fuca RidgeGeochemistry，Geophysics，Geosystems，2001，2：101029/2001GC000170

［11］Tivey M A，Rona P A，Schouten HReduced crustal magnetization beneath the active sulfide mound，TAG hydrothermalfield，Mid-Atlantic Ridge at 26°NEarth and Planetary Science Letters，1993，115：101～115

［12］Zhu J，Lin J，Chen Y S，et alA reduced crustal magnetization zone near the firt observed active hydrothermal vent fieldon the Southwest Indian RidgeGeophysical Research Letters，2010，37：101029/2010GL043542

Discussion on the magnetization inversion and its application to seafloor hydrothermal sulfide exploration

Yang Yong，Yao Huiqiang，Deng Xiguang

（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）

Abstract：Basic theory and formula of magnetization inversion method was recommended and someproblem in magnetization inversion was analyzedModel building of area of seafloor hydrothermalsulfide was analyzed and the choice of initial value was discussedApplied effect of magnetizationinversion on seafloor hydrothermal sulfide exploration was analyzed，mainly example from Endeav-our segment of Juan de Fuca RidgeWe think magnetization inversion method can play an impor-tant role in hydrothermal sulfide exploration

Key words：Magnetization Inversion Frequency spectrum method Hydrothermal sulfide

建国以来，我国兴建了很多中小型水库。由于勘测、设计、施工及运行等多方面的原因，有很多水库堤坝不同程度地存在着各种隐患，不仅严重影响了水利工程效益，而且在某些情况下可能造成严重灾害。例如，黄河大堤长1395 km，堤宽为10～15 m。目前黄河大堤有险工段138处，工程段达680 km。因此，采用有效手段，查清各大河流、水库堤坝各种隐患，尽早采取整治措施防患于未然。

堤坝隐患是堤坝决口的内在原因，诸隐患中尤以动物洞穴、土裂缝和历史决口没能很好修复地段为主。堤坝洞穴多由田鼠、獾等动物打洞而成，洞径一般为03～06 m，洞内储食部分更大，埋深2～10 m。土裂缝是在大堤修筑后逐步形成的，比如，黄河大堤有沿堤身的纵向裂缝，也有垂直堤身的横向裂缝，裂缝宽度一般为2～5 cm，而少数为10～20 cm，埋深几十厘米到几米不等。其中以横向裂缝对大堤的危害最大。

在一般情况下，水库或河流的坝堤可近似视为均质体，由于隐患存在往往破坏了堤坝的均一性，隐患部分与非隐患部分之间存在电性差异，为使用电法勘探探查隐患提供了物性前提。

目前，不仅传统的电法勘探用于探查堤坝隐患，一些高新技术及新方法也用于探查堤坝隐患工作之中，并取得了明显效果。

1990年9月11日～18日，中国地质大学探地雷达组在河南武陟、中牟、郑州花园口用PulseEKKO-IV型探地雷达，对黄河大堤土裂缝、洞穴和“老口门”（历史上曾决口而草率修复的地点）做了试测，完成雷达记录剖面34幅。根据探测深度和目的体几何形态、物理性质的要求，探测中选用的技术参数是：天线中心频率为50 MHz和100 MHz，以100 MHz为主。少数剖面辅以200 MHz；线间距15～1 m；测点距02～05 m；数字采集取128次叠加；处理采用SEC增益和5道平均和2点平均；波速参考已知资料（包括直接测定资料）取013 m／ns。

黄河大堤的堤身系历代施工逐步加高而成，即由不同类型土壤压实而成的堆体，垂向上层次结构和组分不尽相同，但堤身层间电阻率差异不大（30～100 Ω·m）。

图1291是探地雷达在武陟沁河右岸大堤上0+565桩号处的一条剖面上的雷达记录，由图可以看出，波形同相轴的明显特征是：土裂缝的发育地段使同相轴断开，纵向裂缝发育带的这种特征也有更宽的显示。裂缝发育带造成同相轴错动、分叉、合并等复杂形态。因此，图1291不仅揭示了单条土层裂缝，而且还揭示了裂缝发育地段。

图1291 黄河大堤上土裂缝探测的雷达图

参 考 文 献

别叶尔列B P等1993统计方法在大滑坡性状预测中的应用地质科技情报（3）：131～132

陈仲候，王兴泰，杜世汉编1993工程与环境物探教程地质出版社，259～260

崔霖沛，吴其斌编著1997环境地球物理方法及其应用北京：地质出版社

邓世坤，祁明松等1993探地雷达在滑坡和岩溶地区探测中的应用地球科学，中国地质大学学报，（3）

黄治平，赵育台，陈心太，张道纲主编2000中国煤田电法勘探典型成果图集北京：煤炭工业出版社，108～109，122

贾苓希，李大心，朱炳球等编著1992地下热水调查的物探化探方法北京：地质出版社，47～48

木村重彦，佑腾乙丸1990放射性示踪在水文地质中的应用国外地质勘探技术（12）

潘玉玲，张昌达2000地面核磁共振找水理论和方法武汉：中国地质大学出版社

祁明松1993黄河大堤隐患的探地雷达探测地球科学，（2）：339～340

王卫平2001航空物探在土地资源综合评价中的应用研究地球科学（26）：116～117

吴庆曾1992我国地质灾害的勘查与监测现状勘察科学技术（1）：62～63

肖宏跃，雷宛1993用高密度电法探测西安地区地裂缝的应用效果物探与化探，（2）：142

徐恒力等编著2001水资源开发与保护北京：地质出版社，222～223

Огилъви ААОсновыинженернойгеофизики“Недра”Москва，1990