磁异常和梯度的频率域三维成像方法

三维反演在磁数据定量解释中具有重要作用.常用的空间域三维反演方法通常需要大量的正演和反演计算,因此对大规模数据的反演效率较低.三维成像是另一种定性和定量解释磁数据的重要方法.文中给出了一种磁异常与梯度三维成像的频率域迭代方法,该方法可以提高成像效率,适用于大规模数据的快速成像.笔者推导了磁总场异常和异常梯度频率域正演公式和成像公式,并将一种深度尺度因子引入成像公式中,提高了深度精度;笔者采用了迭代优化算法,减小了拟合误差,进一步提高了成像精度.通过理论模型数据试验和中国新疆某金属矿床实测数据,验证了本文方法的有效性、可行性.     

多面体重磁异常频率域的正演

根据多面体重、磁异常频谱的表达式,编制了在微机上频率域作正演的程序。为了获得满意的结果,我们合理地解决好三个问题。第一是频率等于零时取极限值的问题,我们采用的是线性外推方案;第二是频率的采样密度;第三是截止频率的选取。     

起伏地形重磁三维快速正演计算

正演是反演技术的基础,正演速度和求解反演问题的系数矩阵存放一直是起伏地形下重、磁三维反演的关键技术问题。这里提出了一种起伏地形下重磁快速正演计算方法,其计算原理是根据反演在垂向的剖分层数,利用水平地形正演计算形成二个不同大小刻度标尺矩阵,然后在模型空间,使用分段线性插值的方式,直接计算出起伏地形观测点的正演值。该方法的主要特点是在保持很高的计算精度下计算速度可提高二倍,且节省计算内存,适合起伏地形下重磁三维反演技术研究。     

复杂形体重、磁异常正演问题综述

总结了复杂形体重、磁异常各种正演方法,并对各种方法所具备的优点和存在的缺点进行了分析说明.据此讨论了复杂形体重、磁异常正演方法将来的发展方向.     

实测航磁ΔT三维梯度与由ΔT数据换算的三维梯度数据的异同

文章通过实测航磁ΔT三维梯度数据与与由航磁ΔT换算出的三维梯度数据的比较,找出其差异,并解释了引起差异的原因。得出在我国目前技术条件下,在需要用航磁ΔT三维梯度数据时,只需实测航磁ΔT的横向水平梯度,其余2个方向梯度值可用由ΔT值换算得出,即可达到解释要求。     

重磁资料的实时正演拟合

本文阐述了在微机上建立一套实时重磁模型编辑、修改的正演拟合程序的方法。所谓实时（Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ）在这里指重磁模型的正演异常曲线与其模型的变化是同步的，这样在用户修正场源模型的形态或物性参数时，即可同时了解异常曲线的拟合结果。文中程序所涉及的重磁模型是由几个任意组合的多边形组成，以其形态、密度和磁化率的不同来构成复杂的地质构造。     

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。     

异常压力与AVO异常正演模拟

在建立正演压力模型的基础上,讨论了孔隙压力从异常低压递增到极限压力的过程中,在游离气饱和度为20％时,游离气在孔隙中分别以均匀分布和块状分布这二种情况存在,利用理论模型Biot—Geerstma—Smith方程分别算出纵波和转换横波的速度。然后分析异常压力的变化对P波、PS波反射系数的影响,以及由此产生的AVO异常,并且得出可以用AVO曲线来预测异常高压的结论。     

频率域海底电磁法三维正演研究

为了研究频率域海底电磁法在油气勘探中的可行性,根据海底电磁法的观测特点,建立海底三维地电模型,采用频率域FDTD三维正演模拟程序,计算不同参数时频率域电磁响应,获得了不同模型、不同频率下电磁场的响应。     

不同地质模型高精度磁测ΔT异常特征研究

地面高精度磁测为矿产资源评价、区域地质调查以及成矿地质构造研究等工作提供了丰富的物理场信息,在战略性矿产远景调查中发挥了很大的作用。解释认识了ΔT异常的性质,构建了地层、断层、向斜及背斜等不同模型的磁性体,分析研究了ΔT异常特征及磁性体对应关系,为复杂地质体的推断解释提供了理论依据,可以更好的指导磁测资料的正确解释。     

二维弹性波动方程F—K正演与偏移

根据Ｈｏｏｋｅ定律，消除应力矢量后得到弹性波动方程位移矢量和波势矢量的非耦合形式递推解，在这个解答中各种类型的波相互分离，但在界面上满足能量守恒定律。正演可变步长延拓；偏移是将震源脉冲和地面记录波场同时下延，然后在每个深度作时间零延迟互相关来完成。由于延拓和成像在频率波数域（Ｆ—Ｋ）中进行，因而算法快速、偏移和正演可方便地扩展到三维空间，能处理各向同性任意非均匀介质中的弹性波。     

基于GPU的任意三维复杂形体重磁异常快速计算

提出了基于图形处理单元的任意三维复杂形体的重磁异常快速正演计算方法.将地下半空间剖分为大小相等规则排列的一组长方体单元,任意三维复杂形体可以表示成很多不同体积和密度(磁性)的长方体的近似组合.用解析方法计算出所有这些长方体在计算点的重力(磁力)异常,并累加求和,就可以得到整个模型体在计算点引起的重(磁)异常值.为了提高近似程度,需将地下半空间剖分得很细,用传统的CPU串行程序计算相当耗时.GPU在处理能力和存储器带宽上相对CPU有明显优势,采用GPU并行算法,可大大提高计算速度.相关试验结果表明,用GPU实现的正演快速算法计算结果正确,效率明显提高,为重磁异常三维物性反演提供了基础.     

低磁纬度地区ΔT异常解释的途径与方法

我国海南省诸岛礁及广阔的南海海域,位于磁赤道带两侧的低磁纬度区内,在以水平磁化为主的环境中,磁性物体所产生的ΔT异常特征与处于中纬度地区的中国大陆广大地区的ΔT异常特征差别较大,长期以来,对其认识与解释都感到困惑.通过对实测资料的应用与研究,分析了不同磁化条件下,ΔT、Za、Ha异常的关系,提出了低磁纬度地区ΔT异常的解释思路、"倒相180°解释方法",改进了低磁纬度地区化赤、化极等磁化方向转换的稳定性和变倾角转换问题,论述了ΔT总导数模量定性与定量解释方法等.认为不仅可解决低磁纬度地区的磁异常解释问题,而且在对全球磁异常的认识与解释时也有重要作用.     

井间电磁波层析成像中的高精度时间域正演计算

为提高井间电磁波层析成像的分辨率, 正演计算中需保持较高的计算精度.本文正演计算中采用时间域伪谱(PSTD) 法模拟井间电磁波的传播.该算法在时间域有限差分(FDTD) 法的基础上采用快速傅立叶变换(FFT) 计算麦克斯韦方程中的空间导数.该算法除了具备时间域有限差分法的优点外, 在计算条件完全相同的情况下, 计算精度明显高于时间域有限差分法.时间域伪谱法的正演计算为井间电磁波高分辨率层析成像奠定了重要基础.      

基于泊松方程的空间波数混合域二度体磁异常数值模拟

正演数值模拟是反演成像的基础。为了实现磁法勘探精细化反演成像与定量解释,本文利用把一个大问题分解为多个小问题的思路,提出一种基于泊松方程的高效、高精度空间波数混合域二度体磁异常数值模拟方法。该方法利用傅里叶变换把二度体磁位偏微分方程转换为一维常微分方程,并采用基于二次插值的一维有限单元法求解该方程,进而通过反傅里叶变换得到空间域磁异常。在模型算例中,分别设计截面为矩形的常磁化率和变磁化率二度体模型,针对本文算法的计算精度和计算效率进行了验证。模型算例结果表明：该算法计算精度高,相对误差绝对值均小于1%;计算速度快,网格节点剖分2 501×2 501的模型模拟时间为4.18 s;适用于任意复杂地形模型。     

二维重磁资料联合正演模拟

重、磁异常的人机联作模拟反演(也称人机联作选择法),是根据选定地质模型及重、磁异常的正演计算公式,由给定的初始模型参数计算出理论场值,并与实际观测场值进行对比,根据对比中确定的不一致性或残差,依靠解释人员的经验来修改模型形状及物性参数,重新计算理论场值进行下一次对比,反复多次直至达到满意为止,人机联作选择法整体为一套计算机软件,并依据支撑条件的不同可分为在人机联作工作站上使用或在一般的微机上使用。人机联作选择法既可应用于二度体重、磁异常,也可以应用于三度体重、磁异常的模拟计算解释。     

重磁异常正反演可视化实时方法技术改进

摘 要 给出了2∙5D 多边形截面棱柱体重磁异常的简化表达式及其偏导数;提供了实用的可 视化模型建立、修改、实时正反演中的一些具体方法技术。借助这一操作方便、功能强大的 图形化实时反演系统‚资料解释工作者可以综合利用各种地质资料对计算过程实现引导和控 制‚使其解释思想及技术方案得到充分体现‚从而提高计算速度和质量。