欧拉反褶积在重磁位场中应用与发展

介绍了欧拉反褶积方法原理,概述了国内外近几十年地球物理学者对欧拉反褶积方法进行的一系列改进及相关问题研究取得的主要进展和成就,并着重分析了构造指数的选取和欧拉解的稳定性等问题。通过分析指出了构造指数的正确选取、多场源混合叠加干扰和高阶次背景场研究及欧拉解的稳定性仍是今后欧拉反褶积方法研究重点和发展的主要方向,这对解决欧拉反褶积在重磁位场资料解释实用化中具有重要意义。     

关于欧拉反褶积方法计算中的一点改进

在解欧拉方程的过程中,常用的方法是最小二乘法求解。但在求解过程中计算参数会根据需要做一些调整,每调整一次计算参数,就要重复计算一次解欧拉方程的过程,这样在很大程度上影响了计算速度。为了避免这种重复,这里找到了一组系数,该系数与场值及其梯度值有关,并直接建立起场源位置与构造指数N简单的对应关系,从而把解欧拉方程的最小二乘问题转化成了解线性方程的问题,避免了解欧拉方程组时的重复计算,大大地减少了计算工作量,有效地提高了工作效率。     

重力数据的加权欧拉反褶积

欧拉反褶积被用来对重磁数据进行快速解释，在圈定接触带和进行深度快速计算方面特别有用。深度计算的精度则大多取决于合适的构造指数的选择，构造指数是引起异常的地质体几何形态的函数。对于重力调查而言观测站的分布一般不规则，并且重力场会受到假频信号的干扰，这就会导致深度计算上的误差。     

重力场欧拉反褶积最优解提取

在传统重力场欧拉反褶积中,单一构造指数难于表征多个异弱常源;而枚举构造指数易于导致欧拉解过度发散、欧拉解解集庞大且其中谬解极多。为此,在采用非预测欧拉反褶积方法,避免枚举构造指数的基础上,采用截断奇异值分解法解欧拉齐次方程,以评价欧拉解的不稳定性,在此基础上,构建估计函数以保留位场总场效应相对较弱的异常源。最后通过数值例子进一步表明了方法的有效性和可靠性。     

重力场欧拉反褶积最优化滑动窗口选择

针对欧拉反褶积法中使用单一构造指数难于表征多个异常源,而使用不同尺寸的滑动窗口或通过枚举构造指数易于导致欧拉解集庞大,增加不必要的后续处理解释工作.为此,利用聚类分析划分欧拉反褶积解集,采用截断奇异值分解法解欧拉齐次方程,以评价因欧拉反褶积所构成的大型线性方程组条件数过大而造成欧拉解的非唯一性和不稳定性问题.在此基础上...     

基于欧拉反褶积法的无人机航磁找矿应用

无人机航磁测量以其高效、安全、低成本等优点逐渐应用到中小面积大比例尺资源勘探领域。本文针对安徽芜湖市三山区22 km²区域构造刻画和找矿前景预测,开展1∶20 000高精度无人机航磁测量工作;推导了欧拉反演求解过程,并分析对比构造指数选取,使用构造指数为0的欧拉反褶积对航磁数据进行反演求解,获得地下磁异常体构造边界解集信息;将其应用到研究区域航磁数据反演,根据反演得到的边界位置和深度信息圈定了18处断裂,并结合异常特征给出了8.7 km²岩浆岩分布区,根据宁芜区域铁矿成矿特点,圈定岩浆分布区及边界为成矿详查区。     

基于SVD-TLS算法的非预测欧拉反褶积

针对地下有多个异常源时,单一预测构造指数难于表征多个异常源。采用非预测欧拉反褶积以避免可能错误确定构造指数使得欧拉解过度发散的问题;同时针对欧拉反褶积超定方程组的条件数很大,致使欧拉反褶积解集中良解占优率低等解的非唯一性和解的不稳定性等局限性,采用奇异值分解总体最小二乘法（SVD-TLS算法）,以降低由于奇异值分析不当造成计算欧拉解非唯一性和解的不稳定性的问题,并利用SVD-TLS的截断误差构造阈值函数对解集进行过滤。数值结果表明了算法的有效性和可靠性。     

Tilt-depth方法适用性研究及其应用

Tilt-depth方法是一种可以快速反演磁源上顶深度的新兴方法。二维、三维模型试验表明,tiltdepth法反演误差与地质体的上顶埋深、厚度及水平尺度均有关,同时叠加异常也会对反演结果产生影响。实例中,将tilt-depth法应用于广东省下庄矿田航磁数据反演中,tilt梯度图上展示出了两条明显的近东西走向条带异常,推断为浅部基性辉绿岩脉在深部汇聚形成,并反演了两条高磁异常带上11个位置的磁源上顶埋深。反演结果揭示了下庄矿区内北侧高磁性体深度较浅,且具有南浅北深的构造特征,而南侧高磁性体规模较大,且埋深较厚,为该区深部矿产勘查提供了有利依据。     

VC++调用Matlab实现三维欧拉反褶积运算

磁性地质界面的反演是地球物理勘探的重要方法之一。这里介绍了在V isual C 6.0调用Matlab engine的详细步骤,实现了以VC为主界面,调用Matlab反演磁性界面的三维欧拉算法,并应用到不同延深的单体模型和多体模型实验中。结果表明,程序的开发周期和工作量大为缩短,复杂分布的磁性体也可用该方法确定水平位置和深度。该程序为开发地球物理分析软件提供了一条高可靠性、低开发周期的有效途径。     

重磁位场综合优化解释方法研究及其应用

1　基于改进的模拟退火法的重磁位场反演方法在深入分析重磁三维位场场源位置函数特点的基础上,利用改进的模拟退火法实现了重磁三维位场反演,并研制开发了相应的软件。采取纵横向不等间距对地下场源空间进行剖分。这种剖分方式可起到沿深度加权的作用,极大地提高了解的稳定性。利用快速正演计算和变步长搜索方法,极大地压缩了模拟退火法与局部最优化结合中正、反演的计算量,计算表明两者的结合明显优于各自独立反演,极大地提高了计算速度。在对场源施加一定约束条件的基础上,采用基于位场特点的加权的目标函数,取得了较为精确的反演结果。…     

井中三分量磁测的梯度张量欧拉反褶积及应用

2006年TheLeadingEdge第一期详细介绍了磁力梯度张量的理论、仪器与野外试验结果,磁力梯度张量技术已成为磁力勘探新的热点之一。笔者介绍了磁力梯度张量的概念及优点;利用频率域与空间域方法把井中三分量磁测资料换算磁力梯度张量;根据联合反演原理与欧拉反褶积方法,推导了磁力梯度张量的联合反演方程,该方程通过权函数矩阵可以灵活对一个或多个分量反演,比文献[14]方法更具普遍性。理论模型结果表明,磁力梯度张量反演方法对井底异常的定位准确,对于3D模型,一口钻井的资料也能较好确定空间位置。将该方法用于湖北大冶铁矿18-2井三分量磁测资料的解释,得出磁力梯度张量的欧拉解集中在100~180m与500~550m两个深度,与钻探结果十分吻合。该结果证实了地质上关于铁矿体分布具两个台阶的推论,对大冶铁矿的深部找矿具有实际意义。     

多分量重力梯度数据联合欧拉反褶积与软件系统设计

和传统欧拉反褶积相比,重力梯度数据联合欧拉反褶积具有更高的计算精度和反演分辨率。为了消除计算产生的发散解,在应用中须使用不同的筛选方法,使得计算流程变得相对繁琐。可见提供有效的筛选方法与开发一个易用的可视化软件有利于提高该方法的准确性、便捷性和使用效果。因此,本文提出基于相关系数边界识别约束的重力梯度数据联合欧拉反褶积,并依据界面直观、功能实用、代码简洁的设计原则,针对算法流程与功能需求,利用Python语言及其函数库设计了一种支持数据/文件管理、二/三维可视化、边界识别、重力梯度数据联合欧拉反褶积等功能的软件系统。通过理论模型与实测数据试验,验证了计算的准确性和软件的实用性,设计的软件系统能够提高应用效果。     

岩体的场位特征及其工程应用

岩体的工程特性与岩体所处的地应力场、渗流场的特征及其在场中的位置有着明显的关系 ,本文对岩体变形模量与地应力的关系及其在空间的变化特征进入了深入的研究。     

插值切割位场分离方法改进及其在资料处理中的应用

异常分离一直是重磁数据处理研究的重点.插值切割是一种空间域位场数据分离方法,其对重磁异常的不同非线性部分有不同的作用,从而提高了对不同特征异常的分辨率,该方法在去噪、异常分离、三维成像等方面均有应用.本文结合该方法在模型资料处理过程中遇到的问题,对插值切割算法进行了改进,并对改进前后的效果进行了比较.利用改进后的插值切割方法对中国西部某研究区的重磁数据进行处理,在深层重力构造异常提取和火成岩三维成像等方法均取得了较好的应用效果.     

非开挖管线探测方法及其适用性分析

非开挖管线的埋藏较深、跨越距离大,成为后期工程建设中管线探测的一个难点。介绍了现今对不同类型非开挖管线的探测方法和技术,分析了不同方法的适用条件,总结了不同种类管线可采取的探测技术方法以及优缺点,可为工程实践提供借鉴。     

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。