南海北部缘重力异常的多尺度分析及其构造讨论

重力异常是由地下各种密度不均匀体所产生的叠加效果。采用二维小波多尺度方法对南海北部缘重力异常进行分析,解译了重力异常所反映的地下源体,对南海北部缘盆地构造进行认识。通过对南海北部缘重力异常进行分解,结合研究区域地形地貌,对盆地构造和地下岩体分布等地质特征进行分析。结果显示,四阶变换逼近主要由莫霍面起伏引起,小波变换细节主要由沉积基底面的起伏引起。利用小波多尺度对重力异常进行分析具有较好的效果,值得进一步推广研究。     

基于二维经验模式分解的重力资料多尺度分析

重力资料是从地表到深部所有密度不均匀体引起的重力效应的叠加。针对不同的工作任务,需要利用不同尺度的重力资料进行研究。二维经验模式分解能够自适应地对非线性、非平稳信号实现多尺度分解。文章研究将二维经验模式分解应用于重力资料的多尺度分析,对重力数据进行二维经验模式分解以得到各级固有模态函数和剩余分量,利用径向对数功率谱分析方法估计各级模态函数所反映的地下场源的近似深度,定性地解释不同深度下的场源产生的异常,较好地揭示场源赋存的地质信息。模型数据和实际数据的测试佐证了该方法技术的可行性。     

用小波变换进行IP异常分离

小波变换可以将原始信号分解到不同的尺度上,从而得到信号在不同尺度上的分量值。用小波变换的ＭＡＬＬＡＴ算法通过尺度滤波器和镜像滤波器可方便地完成这种分解。实际上,一个在空间分布的物探数据包含着各种频率成分,由于大地滤波作用,使得低频主要反映深部地质信息,高频主要反映浅部地质信息,因此可以应用小波变换进行异常的分离。对川西北Ｓ工区激发极化（ＩＰ）实测资料的处理结果表明,应用小波变换可以方便地将局部异常和区域异常进行分离,是进行数据分析和资料解释的一种有效方法     

桂西地区重力场小波多重分解及地质意义

重力场包含了各种密度不均匀体的叠加效应.为了更好地划分重力异常,尝试利用具有多尺度分析功能的小波分析进行重力场的分离.通过对桂西地区重力场进行小波多重分解,分离出埋藏较浅、尺度较小的源体和埋藏较深、尺度较大的源体,反映了不同深度和尺度地质体密度的不均匀性,较好地圈定了构造盆地、深部隐伏岩体,并直观地显示了其产状变化特征.因此,利用小波分析进行重力场分解具有较好的效果,值得进一步推广使用.     

二代小波变换在重力场源分离中的应用

野外采集的重力数据是地下各类地质体重力场的叠加反映,如何有效地分离深源场和浅源场是重力资料处理中的一项重要内容。基于二代小波变换基本理论,在一维的基础上,给出了二维Haar预测算子的构造方法,并利用密度模型正演模拟,证明了二代小波变换实现多尺度分解的有效性,并以苏北某地区重力数据为例,应用二代小波变换开展浅部和深部重力异常场的分离。结果表明,该方法简单实用,在重力数据的场源分离中可以发挥重要的作用,对研究区域性断裂构造特征、划分构造单元、圈定隆坳格局等方面的地质问题具有参考价值。     

区域重力异常多尺度密度反演研究

重力测量观测得到的重力异常,反映的是不同深度和不同尺度异常源的叠加效应。在理论上,只有进行适当的异常分解,才能较为准确地反演异常体的物性与几何参数。这里首先对重力异常进行小波多尺度分解,再通过频谱分析求出各层对应的中心深度,然后确定各层的平均密度,用广义线性反演方法反演各层密度的扰动,进而得到各层的密度分布。通过塔里木盆地的重力异常的多尺度分析和密度反演应用实例,显示了多尺度反演方法对区域重力异常的有效性和应用价值。     

勘查地球化学异常多尺度分析方法——以赣东北德兴矿集区为例

以赣东北德兴矿集区铜元素地球化学数据为例,提出了一种勘查地球化学异常多尺度分析的方法,内容包括:(1)采用具有平移不变性的平稳小波变换进行勘查地球化学异常的多尺度分解;(2)随着小波分解阶数的增大,在多尺度逼近累积频率—含量曲线图上,如果数据分布较均匀,没有出现明显的拐点,则该尺度逼近可以作为最大尺度的背景,该分解阶数为最大分解阶数;(3)各尺度的逼近不能直接代表该尺度的背景,各尺度的背景都是起伏的带而不是曲面,在多尺度细节累积频率—含量曲线图上,以拐点作为各尺度的异常下限;(4)大尺度的细节主要反映区域性的控岩控矿信息,而异常的形态和规模对研究控矿地质因素很重要,直接将各细节的正值作为异常;(5)小尺度的细节的正值分布过于复杂,分布规律不明显,因此一定要进行异常的提取,异常主要反映由矿和蚀变引起的局部变化,具有重要的找矿价值;(6)在各个尺度均表现为异常的区域具有找矿远景,特别是小尺度的局部异常,其不同尺度重叠区域是重要的找矿远景区。勘查地球化学异常的多尺度分析可获得多尺度的曲面背景和对应的异常,并可得到异常的精细结构,突出异常的局部变化特征,从而更有效地识别与矿有关的异常。     

火山岩区重力高异常组合的空间地质特征——以内蒙古东北部地区为例

以布格重力异常的地质成因为指导,针对区域重力异常、布格重力异常、剩余重力异常中的局部重力高异常的空间分布,结合区域地质、路线地质调查成果,从三维角度认识重力高异常组合所反映的地质体主成分相构造地质特点,探讨重力高异常的成因机制,以揭示地质体的空间成生、演化规律,为区域地质调查中局部重力异常的解释提供借鉴.     

揭开南岭地壳形成演化之谜

南岭的形成演化目前尚不清楚,作为板内造山的一个典型,研究南岭地区的地壳构造对大陆动力学有重要意义。本文对南岭地区重力异常进行了多尺度密度反演,首先利用小波变换对重力异常进行多尺度分解,接着利用功率谱分析方法估算各等效层场源的平均深度,然后利用广义线性反演方法进行各层密度反演,取得区域地壳多个深度上的密度扰动图像。用小波变换多尺度分析和三维密度结构反演确定了南岭中上地壳存在独立的构造单元,它具有低密度性质,反映区域规模的大花岗岩基。南岭中上地壳的构造单元位于北纬24°～26°,东经100°～116°,深达22 km左右。深度22 km以下南岭地壳低密度带与武夷低密度带连通为武夷—云开构造带。南岭最终形成与100 Ma以前特提斯洋俯冲和亚欧板块与加里曼丹地体的陆岛碰撞直接有关。同期发生的区域规模的燕山晚期南岭花岗岩基对应特提斯洋向华南俯冲的第二岩浆带。基于地球物理资料提出的这个陆岛俯冲碰撞假说能否成立,还需要更多岩石学的直接证据证实。     

火山岩区重力高异常组合的空间地质特征——以内蒙古东北部地区为例

以布格重力异常的地质成因为指导，针对区域重力异常、布格重力异常、剩余重力异常中的局部重力高异常的空间分布，结合区域地质、路线地质调查成果，从三维角度认识重力高异常组合所反映的地质体主成分相构造地质特点，探讨重力高异常的成因机制，以揭示地质体的空间成生、演化规律，为区域地质调查中局部重力异常的解释提供借鉴.     

西藏热布喀、申扎地区重力异常解释及成矿远景区预测

重力异常解释主要依据1:25万区域重力调查资料,结合航磁以及区域地质、区域化探等资料,以剩余布格重力异常为基础,划分出82个局部重力异常,包含重力高40个,重力低42个。其中火山岩和沉积岩引起的异常59个;酸性侵入岩和中性侵入岩引起的异常22个;基性岩引起的异常1个。并通过定量计算取得了具有代表性的局部重力异常的产状参数。以重力场反映的构造—岩浆条件和局部异常找矿程度为基础,结合成矿地质环境、化探背景,总结了已知矿点与重力异常的关系,即多金属矿产多分布在石炭系永珠组地层和花岗岩接触带上,对应剩余重力高值异常以及零值线附近和剩余重力异常梯级带上;金矿应选择在推覆构造带内或石炭系地层分布地段,且剩余重力异常表现为高值区。通过以上分析,将该区划分成矿远景区6处。     

西藏热布喀、申扎地区重力异常解释及成矿远景区预测

重力异常解释主要依据1:25万区域重力调查资料,结合航磁以及区域地质、区域化探等资料,以剩余布格重力异常为基础,划分出82个局部重力异常,包含重力高40个,重力低42个。其中火山岩和沉积岩引起的异常59个;酸性侵入岩和中性侵入岩引起的异常22个;基性岩引起的异常1个。并通过定量计算取得了具有代表性的局部重力异常的产状参数。以重力场反映的构造—岩浆条件和局部异常找矿程度为基础,结合成矿地质环境、化探背景,总结了已知矿点与重力异常的关系,即多金属矿产多分布在石炭系永珠组地层和花岗岩接触带上,对应剩余重力高值异常以及零值线附近和剩余重力异常梯级带上;金矿应选择在推覆构造带内或石炭系地层分布地段,且剩余重力异常表现为高值区。通过以上分析,将该区划分成矿远景区6处。     

塔里木盆地西南部的三维密度扰动成像

塔里木盆地西南部位于昆仑造山带东北方,地壳构造特殊,是中国天然气勘探的重要区域。在地面重力调查的基础上,笔者等对2~15 km的盆地西南部的密度扰动结构进行成像计算,并结合电阻率三维结构对地壳构造进行分析。本文根据重力场小波变换的尺度—源深度转换律,进行地面重力异常场多尺度分解,取得了反映中国地壳不同埋藏深度的小波细节,揭示了研究区地壳的密度结构。结果表明,网度足够密的区域高精度重力场测量可以获得关于沉积盆地深部构造的丰富信息,应用小波多尺度分析和三维反演方法可以把与深层构造有关的地质信息提取出来,客观地为沉积盆地内部构造演化和油气勘探提供依据。塔里木盆地西南部上地壳三维密度扰动成像揭示了昆仑山脉向北仰冲推覆构造楔和山前坳陷带的立体结构,为盆山耦合动力学研究和深层油气勘探提供了新的认识。大地电磁数据三维反演取得的盆地三维电阻率模型,从电性结构角度得到了盆地的三维构造,和盆地西南部的密度结构有很好的相关性,支持了密度扰动成像的有关结论。     

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。     

测井多尺度分析方法用于层序地层划分研究

测井数据包含了丰富的地质信息,是研究地层多尺度沉积旋回的主要资料.本文阐述了小波变换及多尺度分析方法,探讨了测井多尺度分析方法在层序地层划分中的应用.以东营凹陷某井为例,选取Morlet小波基函数对GR测井曲线进行连续小波变换,将测井信号与深度的关系转换为与深度和尺度域的变化关系.通过研究多种伸缩尺度下小波系数曲线表现出的周期性振荡特征,并结合不同测井曲线多尺度分解后的高频信号特征,划分出各级层序界面,与传统方法所划分的界面基本一致.     

小波变换在位场资料去噪和位场分离中的应用

根据小波变换的原理,研究了小波阙值去噪方法和位场分离方法在某实测布格重力异常的应用及效果。多矩形棱柱体模型试验表明:选取合适的小波基和小波参数,可以更好地提取出重力异常中的有用信息,为下一步在实测重力数据中的应用提供理论基础。实测布格重力资料处理结果表明:基于小波变换的去噪方法和位场分离方法,能够较好地去除随机噪声,更好地区别出局部异常和区域异常,提高数据处理与解释中有用信号识别的精度。     

用窗口平均法进行重力异常划分的可行性

在进行重力异常解释时，根据测区重力地壳模型分析结果，为了分离出由不同深度的地质因素引起的重力异常，根据测区重力地壳模型分析结果，主要采用七种不同边长的正方形窗口平均法进行了重力场的划分试验。结果表明：使用不同边长的窗口平均法可以将布格重力异常分解为由深部场源引起的一级区域异常、中深部场源引起的二级区域异常及浅部场源引起的二级剩余异常等三部分，达到了分离布格重力异常的目的。在深部资料很少的青藏高原地区进行重力异常推断解释时，本文所示划分重力异常方法极具参考价值。     

小波多尺度分析在青藏高原东缘重力场的应用

在印度板块与欧亚板块的碰撞作用下,青藏高原的深部塑性物质在碰撞挤压作用下向外挤出,青藏高原东缘发育多条东西向伸展南北走向断裂构造带,构造背景复杂,地震活动频繁.基于WGM2012地球重力场模型,采用小波多尺度分析对青藏高原东缘卫星重力数据进行处理,利用径向平均功率谱计算分析多尺度小波分解后的重力异常的物源平均深度,结合...     

小波多尺度分解用于辽宁铁岭下峪铁矿磁异常的解释

以铁岭下峪铁矿高精度磁测数据为基础,采用小波多尺度分析方法,将磁异常分解到不同尺度空间,结合谱分析方法,有效地获取了下峪铁矿不同深度的场源异常特征,提高了磁异常解释精度,推测了下峪铁矿200m以下已没有铁矿体的存在。利用已知地质资料建立的地质体模型,通过二度半人机交互反演拟合出矿体的形态特征,分析了其对应异常体的相对深度,从另一个角度进一步验证了小波多尺度分解方法对矿体空间分布特征判断的准确性。     

基于布格重力异常小波多尺度分析方法研究首都圈地区构造特征

首都圈地区是中国大陆东部构造极为复杂的地区之一。本文利用首都圈地区布格重力资料,采用小波多尺度分析方法对布格重力异常信息进行了局部场分离,对场源在横向及纵向上所产生的异常现象进行了多层次的分析,将这些现象与地质构造环境建立起联系,对其产生原因给予了地质上的充分解释。重点对小波变换细节图中存在的规模较大、特征较为明显的两条NE向及一条NWW向布格重力异常带进行了深入分析,对异常所揭示的构造现象在地壳不同深度的展布特性等进行了研究。研究发现,3条布格重力异常分别反映了华北地区的3条构造带,分别为太行山前构造带、沧县构造带以及张家口-渤海构造带,每个构造带分别由次级隆起、凹陷以及断裂构造单元组成。研究认为太行山山前断裂带为深大断裂,构成了华北裂谷盆地与太行山隆起的地球物理分界,沧县构造带与张家口-渤海构造带新生代以来仍具有一定的活动性。其中在两条NE向构造带与NNW向构造带的交汇区域,地壳结构最为复杂,形成了两条非常重要的地震带,在今后的工作中需要重点关注。通过研究,对首都圈地区构造体系及地壳结构有了深入认识,为进一步研究华北地区壳幔结构提供了参考。