基于重力异常的松辽盆地构造特征识别

为了解决构造识别中多个断层不能同时识别倾向的问题,提出了利用断裂构造重力异常水平导数的分布特征实现的倾向成像技术,即断裂水平导数变化率较小的一侧指示断裂的倾向;由此可直接标识出断裂的特征,避免了以往该类方法复杂的运算。将这种技术应用到松辽盆地的实测重力异常的处理中,获得了松辽盆地的构造特征。松辽盆地东西两侧具有明显的重力异常差异,但已有的电法、地震资料难以揭示这种差异的原因。笔者以地震数据为约束,利用重力数据进行松辽盆地地层界面的反演,获得了莫霍面及以下的界面特征;认为松辽盆地重力异常差异的原因是松辽盆地莫霍面下方10 km存在一个界面,且由于太平洋板块的俯冲造成该界面在松辽盆地发生了较大的起伏,从而呈现异常的变化。     

基于界面反演增强的位场边缘识别方法

准确识别含油气构造及控矿断裂与岩体等地质边界是能源和资源勘查的重要任务之一,重、磁位场边缘识别方法在研究地质边界方面有独特的优势,已成为能源和资源勘查中不可或缺的重要手段。为增强位场边缘识别方法对深部小规模构造的识别能力,本文将界面反演与归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)位场边缘识别技术结合起来,首先利用密度界面反演技术处理重力异常,使结果能突出小规模地质构造特征,之后将NVDR_THDR作为边界提取和增强的技术处理反演的界面深度。裂陷盆地模型试验及孤立形体组合模型试验结果表明,本文方法具有明显的边缘增强效果,并且能在一定程度上平衡深部和浅部异常。最后将该方法用于鄂尔多斯盆地北部重力资料处理之中,结果也表明了本文方法可以更好地识别盆地基底小规模断裂,实际应用效果较好。     

基于界面反演增强的位场边缘识别方法

准确识别含油气构造及控矿断裂与岩体等地质边界是能源和资源勘查的重要任务之一,重、磁位场边缘识别方法在研究地质边界方面有独特的优势,已成为能源和资源勘查中不可或缺的重要手段。为增强位场边缘识别方法对深部小规模构造的识别能力,本文将界面反演与归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)位场边缘识别技术结合起来,首先利用密度界面反演技术处理重力异常,使结果能突出小规模地质构造特征,之后将NVDR_THDR作为边界提取和增强的技术处理反演的界面深度。裂陷盆地模型试验及孤立形体组合模型试验结果表明,本文方法具有明显的边缘增强效果,并且能在一定程度上平衡深部和浅部异常。最后将该方法用于鄂尔多斯盆地北部重力资料处理之中,结果也表明了本文方法可以更好地识别盆地基底小规模断裂,实际应用效果较好。     

小波二维分解与NVDR-THDR技术在太原盆地重力位场中的应用

重力位场是地下多个不同密度的地质体所产生的场的叠加,太原盆地由于覆盖层较厚,基底断裂构造复杂,单一的位场信息提取技术不能达到划分太原盆地构造断裂、确定覆盖层厚度及基岩埋深的目标要求。笔者通过综合应用小波分解细节变换功率谱研究及利用归一化总水平导数垂向导数(NVDR-THDR)技术对太原盆地1∶5万布格重力异常信息的提取,认为小波分解细节变换技术对确定太原盆地覆盖层厚度及基岩埋深有较大的帮助,得出太原盆地中心覆盖层埋深大于3km的结论;认为NVDR-THDR技术对太原盆地重力位场中断裂构造的识别能够取得较好的效果,圈定断裂构造18条。     

利用重力异常的小波模方法识别断层

利用小波特性可以提取航空重力异常的重要信息,笔者采用小波分析方法建立三维地质体模型,讨论了小波模与地质体边界的对应关系。以我国某海域航空重力资料为例,利用小波模极大值识别了断裂信息,并与航空布格重力异常及其方向导数识别的断裂进行对比分析。结果表明,利用小波模不仅可以识别断裂构造,在航空布格异常和方向导数识别模糊的地区效果更为明显。     

盐源盆地重力场与断裂构造特征研究

以盐源盆地1∶5万实测重力数据为基础,对该区重力场进行了解释推断。由研究区大部分为第四系所覆盖,进行了深层重力异常的提取,即利用钻井资所料确定的新近系密度界面深度,采用"剥皮"技术提取古近系及以下地层的重力异常,根据剥皮后的区域布格重力异常图进行了重力异常分区,将研究区划分为三个重力异常区。研究区内已知断裂出露较少,为查明区内隐伏断裂构造,以布格重力异常、剩余重力异常、方向导数等异常图为依据,根据断裂构造所具有的重力异常特征标志划分断裂构造,推断断裂17条,其中大断裂2条,一般断裂15条,并在断裂构造的解释方面获得了新的认识。为了确定盆地内中、新生界的分布和各地层的接触关系,选择了兴隆公社-北门场东西向长剖面进行了剖面拟合计算,推测出了沿剖面方向沉积层的纵横向分布特征。     

基于重力数据的断裂构造识别及其在武威地区的应用

为查明青藏高原东北缘武威地区沙漠腹地区域断裂构造展布特征,笔者采用区域性断裂在重力异常场和剩余重力异常场的识别标志,结合小子域滤波联合总水平导数法,对武威地区区域性断裂的浅部信息进行提取,精细刻画断裂发育特征,并通过地震反射剖面结果进行验证。结果表明,研究区整体发育北西向、北西西向和北东向3组断裂构造,其中新识别出F₁、F₂两条北东向断裂,并对F₄断裂西段走向进行了修正。断裂的空间展布特征约束了武威盆地的断裂构造格架,为该区域盆地划分及成矿等提供基础地质信息。     

基于重磁场特征的敦化盆地构造格架研究

依据重力、磁力异常数据及其处理结果( 水平梯度模和斜导数) ,对敦化盆地边界、基底起伏、断裂位置及以火成岩为代表的磁性体分布进行了研究。盆地重力异常的分析和水平梯度模及斜导数的计算结果表明,盆地基底具南部凹陷、中央凸起和北部凹陷的“两凹一凸”的起伏形态特征,盆地内断裂以SW--NE 向为主,盆地为单断半地堑式盆地。依据航磁异常,将盆地划分为4 个异常区: 东北部磁异常区、中部低磁异常区、西南高磁异常区和西南边部相对低磁异常区。结合磁异常水平梯度模和斜导数的计算结果显示,以火成岩为代表的磁性体受SW--NE 向构造控制。     

基于重磁欧拉3D反褶积的相山基底起伏研究

相山盆地位于华南异常带,区域重力异常和区域磁异常特征明显。这里利用布格重力异常、磁异常进行Euler3D反演和信号分析方法,对相山盆地重力和磁数据进行处理,得到相山盆地构造走向、倾向和重力、磁性基底深度图。研究认为:1山砀、蔡坊一带存在构造断裂带,以东西走向为主;2相山主峰存在两个火山喷发中心;3盆地有3条基底深度凹陷带,将盆地划分为两个基底隆起块。在此基础上,通过研究断裂构造、基底深度、矿集区,提出山砀-蔡坊地区为有利成矿部位的结论。     

重力数据处理中几种断裂构造识别方法的组合应用

为了提高使用重力数据推断断裂构造的有效性,先以"田"字形小子域滤波法突出重力梯级带异常,再分别联合水平总梯度模、解析信号振幅及水平方向导数进行二次处理.通过理论模型试验,比较单方法及不同组合方法的处理效果,并将组合方法应用到金羊盆地实测重力数据的处理中,推断研究区的断裂构造格架.与地震剖面划分的断裂进行比对,证明了利用组合方法划分断裂构造的有效性.研究结果表明,已有断裂构造识别方法的组合应用能够更清晰地刻画地质体的边界,在应用重力数据推断断裂构造方面具有非常好的实用性.     

利用重、磁资料研究于都—赣县矿集区盘古山地区断裂构造及花岗岩体分布

盘古山地区是于都—赣县矿集区内一个重要的钨锡矿成矿区,研究区断裂构造和花岗岩体与成矿关系密切。利用重、磁资料研究盘古山地区断裂构造及花岗岩体分布,为深部找矿提供地球物理依据。利用重力异常归一化总水平导数垂向导数技术推断断裂构造平面位置;利用欧拉反褶积方法对重力异常垂向一阶导数进行反演计算,推断断裂构造平均深度;利用重磁异常垂向一阶导数技术推断花岗岩体平面位置;利用RGIS软件2.5D重磁剖面人机交互正反演技术推断花岗岩体断面位置,并用钻孔验证解释结果的正确性;利用RGIS软件3D重磁模型编辑模块展示花岗岩体空间位置。研究结果显示盘古山地区既有出露断裂,又有隐伏断裂,既有出露低密度、弱磁性花岗岩体,又有隐伏低密度、强磁性花岗岩体,花岗岩体分布受断裂构造控制,矿体分布受断裂构造和花岗岩体共同控制。     

东天山戈壁沙漠覆盖区重磁场特征与构造格架研究

依据重力和航磁异常数据及其处理结果（Tilt导数和欧拉反褶积）,对东天山戈壁沙漠覆盖区断裂构造和岩体重新进行了解译,结合岩石密度和磁性特征及前人研究成果,分析了东天山的构造格架。结果表明,东天山构造线主体方向为近EW向,构造格局具有南北分带的特点,重力和航磁异常图上密集梯级带对应研究区一级断裂,即康古尔塔格一黄山深断裂和阿奇克库都克一沙泉子断裂。重力和航磁原始异常经过Tilt导数和欧拉反褶积处理后,微弱信息得到明显增强,进而识别出一些新的断裂构造和岩体。     

利用实测重力垂直梯度反演长白山地区一剖面的深部构造

针对重力梯度高分辨率的特点,利用在长白山地区实测的重力垂直梯度数据,采用梯度空间参量图反演其深部构造。台阶模型试验表明: 重力梯度空间参量图能给出构造倾角和倾面的信息,结合重力梯度剖面和梯度空间参量图可以构建出地下构造的几何模型,进而对一些复杂构造进行解释。通过对比实测布格重力异常和实测重力梯度异常,重力梯度比重力异常的分辨率更高; 将梯度法应用到实测重力梯度数据的处理中,结果表明: 该方法对确定密度变化界面的水平位置和深度具有非常好的效果。     

重磁(梯度)张量数据边界识别方法研究

边界识别是重力数据解释的常规任务之一,但地质体的边界不能很好地与重力原始异常数据对应,而与重磁异常水平导数极大值、垂直导数零值相对应,因此大多利用该性质完成重磁边界识别任务。研究发现,现有边界识别方法会出现虚假边界,针对现有边界识别方法进行总结,并针对多余边界问题进行改进,提出新的边界识别,通过模型试验和实际数据证明,该方法可有效地去除多余边界,且降低了噪声的干扰,为重磁数据边界识别方法提供新的思路。     

用离散余弦变换（DCT）研究大庆探区外围DB1线重力场特征

基于DCT的重力异常数据处理正、反演方法具有较高的精度,计算方法稳定性优良。将基于DCT的重力异常水平一阶导数、垂向一阶导数、常密度单界面异常反演和Euler反褶积等正、反演方法用于大庆探区外围虎林盆地DB1线重力异常数据处理中,综合分析了该线重力场特征。利用基于DCT的Euler反褶积法反演出断层14条,分析了其中7条较深大断裂的性质。根据反演的结晶基底起伏情况和断裂构造剖面轨迹的基本特征,将DB1线划分为两隆两坳的构造格局,其中七虎林河断陷是由古新纪（E）断陷与早白垩纪（K₁）残余盆地组成的2个旋回（E+ K₁）的叠合盆地,而凯北坳陷为早白垩纪（K₁）的残余盆地。把敦密南北支2条断裂确定为虎林盆地控盆断裂,阐述了控盆断裂的动力学特征。     

小子域滤波联合总水平导数在重力资料处理中的应用--以内蒙古银额盆地EQ区块断裂构造识别为例

为了进一步提高小子域滤波法识别地质体边界的有效性和实用性,以银额盆地EQ区块1∶5万高精度重力资料为基础,分别利用小子域滤波、总水平导数、改进后的小子域滤波联合总水平导数等方法对重力资料进行处理,探讨各种方法的处理效果,并采用联合方法处理结果作为断裂识别的重要依据,推断出EQ区块的断裂构造格架。与地震剖面和电法剖面的解释结果进行对比,证实了推断的断裂,证明该联合方法的有效性。理论模型试验与实际应用结果表明,改进后的小子域滤波与总水平导数计算的联合处理方法将场源体边界锐化,提高了横向分辨能力,突出了地质体边界特征,能更清晰地表现研究区的断裂构造格架。     

小子域滤波联合总水平导数在重力资料处理中的应用——以内蒙古银额盆地EQ区块断裂构造识别为例

为了进一步提高小子域滤波法识别地质体边界的有效性和实用性,以银额盆地EQ区块1∶5万高精度重力资料为基础,分别利用小子域滤波、总水平导数、改进后的小子域滤波联合总水平导数等方法对重力资料进行处理,探讨各种方法的处理效果,并采用联合方法处理结果作为断裂识别的重要依据,推断出EQ区块的断裂构造格架。与地震剖面和电法剖面的解释结果进行对比,证实了推断的断裂,证明该联合方法的有效性。理论模型试验与实际应用结果表明,改进后的小子域滤波与总水平导数计算的联合处理方法将场源体边界锐化,提高了横向分辨能力,突出了地质体边界特征,能更清晰地表现研究区的断裂构造格架。     

利用重力场研究塞萨尔盆地及邻区构造特征

为了利用地球物理资料研究塞萨尔盆地及邻区构造特征,系统搜集整理了研究区已有的重力资料。根据布格重力异常,采用最小曲率位场分离方法、归一化总水平导数垂向导数方法(NVDR-THDR)识别出断裂信息,结合地质地球物理资料,重点分析了主要断裂的地质地球物理特征,确定了研究区内的断裂体系。研究发现,研究区内主要发育近EW向、NNW向、NW向和NE向4组断裂,认为Oca走滑断裂向西延伸至海区内,推测了SMB走滑断裂和Algarrobo走滑断裂平面位置;认为不同走向的4组断裂控制了研究区的构造格架,使之整体呈"倒三角"型,"倒三角"内分西、中和东3个构造块体,块体间以断裂为界分别为Santa Marta岩体、塞萨尔盆地和Sierra de Perija山;最后,结合断裂分布、基底特征及前人研究,重新推测了塞萨尔盆地的边界,其边界均受断裂所限,盆地范围向南、向西扩展;盆地内部,断裂F8、F9将盆地划分为北部坳陷、中部隆起和南部坳陷3个次级构造单元。     

倾斜台阶重力异常正演计算公式剖析

规则地质体的正演异常是进行实际数据解释的依据,因此其正确性至关重要。现有教材和大部分论文中所列出的倾斜台阶重力异常正演公式在一定条件下会出现畸点,从而对构造模型的数据解释会产生困扰。笔者从台阶的重力积分表达式出发,重新推导了倾斜台阶模型的重力异常正演公式,模型试验表明笔者新推导公式不会出现畸点,这为数据解释提供更准确的基础数据。     

重磁数据在东海陆架盆地构造格架划分中的应用

针对现有重磁构造识别深部地质体分辨率低的情况,提出改进局部相位边界识别技术,采用不同阶水平导数的比值函数有效地均衡不同深度构造的响应,提高了对深部地质体的分辨能力。理论模型试验表明改进局部相位边界识别技术能更加清晰和准确地识别地质体边界,且受噪声干扰较小。利用改进局部相位边界识别技术对东海陆架盆地重磁数据进行构造识别,并比照欧拉反褶积结果进行断裂划分,结合东海基底反演结果和地质资料给定东海陆架盆地的边界和主干构造格架。