重磁勘探正反演理论方法研究的新进展

首先概略地介绍了国内外具有较高理论价值的重磁勘探正反演理论前沿性研究成果 ,并给予了适当的对比评述。然后 ,延续复杂条件下局部重磁场源全方位成像正反演理论体系 ,较详细地阐述了作者最近独立完成的关于任意单值边界和磁化强度连续变化的二维、三维局部磁性场源正反演这一前沿性课题的研究成果 ,并简要指出了这些研究成果的理论价值和应用前景。     

重磁异常正反演计算在煤田中的应用

以海拉尔盆地呼和湖研究区为例,对重磁异常进行正、反演计算,求取各个主要地层组、段顶界面埋深。Ｐａｒｋｅｒ正、反演计算方法,兼有频率域里计算速度快,空间域计算准确的优点。该方法是重磁异常定量解释中有利工具,在平面解释中各层深度值连续性加强,适于煤田地质、油田地质普查阶段、高精度重磁勘探,定量解释、为后期钻探提供参考数据。     

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。     

重磁异常精细正反演在梅山铁矿接替资源找矿中的应用

对于地面实测的重磁异常剖面,在准确知晓其对应地质剖面中地质体的密度及磁化强度等物性的前提下,结合区域地质条件、区内地质背景及剖面上(周边)钻探(坑道开采)资料,建立初始地质剖面模型,利用重磁异常精细正反演,可较准确地确定剖面上的地层、岩矿等地质体界线。对于已开采的(磁)铁矿,可以通过正演,计算出磁异常并与实测异常进行比较,确定是否有剩余异常存在,从而判定是否有(磁)铁矿体存在。以梅山铁矿为例,对其重磁异常资料重新进行数据处理及精细正反演计算,结合地质及物性资料进行地质解释,利用其成果布设钻孔,取得了明显的地质找矿效果。     

三度体梯度磁异常全方位正反演方法

首创了磁法勘探学科中三度体任意方向梯度磁异常全方位正、反演方法。首先 ,在球坐标系中 ,导出了三度体任意方向梯度磁异常的两个球谐级数通用正演表达式 ,为实现全方位反演奠定了理论基础。然后 ,由第 1个梯度磁异常球谐级数表达式出发 ,提出了三度体总磁化方向、磁矩模值反演方法 ;由第 2个梯度磁异常球谐级数表达式出发 ,提出了三度体磁矩重心、近似形态与分布范围 ,以及有广泛实用价值的“均磁凸形体”边界点位置等全方位反演方法。最后 ,给出了 1个三度体梯度磁异常全方位反演的理论模型验证实例。     

任意形状地质体数值积分法重磁场三维可视化反演

任意形状地质体数值积分法重磁场三维可视化反演,采用辛普生积分和梯形积分实现三度体磁场三重积分的近似计算,模型修改在剖面内完成,对x,y不同方向剖面逐条修改拟合,克服了模型难以修改和细化的困难.在Windows环境下,用Visual C语言、OpenGL函数实现了复杂立体模型的三维可视化反演.该方法适合于开采阶段的交互反演解释,将该方法运用于大冶铁矿,取得了很好的地质效果.     

国际单位制与磁异常解释

讨论了国际单位制与高斯单位制中磁异常的正反演问题,力求从物理学的角度说明其含义,并以球体为例,用对比的方法说明了两种单位制中磁异常的正反演计算。     

速度层析成像正反演技术研究

利用层析成像的基本原理对地质异常体进行速度层析成像正、反演研究,计算结果可以确定出地质模型中速度异常体的大小、位置和慢度值等物性参数。首先通过建立正演模型,将含有异常体的模型区域剖分成规则的矩形网格,在区域两边的钻孔中分别安置发射和接受装置,采用多点发射、多点接收的方法获得已知地质条件下的每条速度射线的走时值,而后根据线性回归的原则对所得的时间数据加入20%的噪声,采用医学中成熟的ART算法进行模型的反演计算,计算表明反演结果与正演模型十分地逼近,计算精度和速度都能达到满意的效果。     

重磁异常的人机联作校正－迭代反演

本文提出了三度体重磁异常的人机联作校正－迭代反演方法。该方法用二度半组合多边形棱柱体来逼近三度体，从而把三度体重磁异常反演问题转化为二度半体的反演问题；为了消除组合体迭加场的影响，该方法采用了一种校正－迭代技术。理论模型反演计算表明，该方法实际可行。     

重磁异常的人机联作校正－迭代反演

本文提出了三度体重磁异常的人机联作校正－迭代反演方法。该方法用二度半组合多边形棱柱体来逼近三度体，从而把三度体重磁异常反演问题转化为二度半体的反演问题；为了消除组合体迭加场的影响，该方法采用了一种校正－迭代技术。理论模型反演计算表明，该方法实际可行。     

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.     

重磁反演约束条件及三维物性反演技术策略

重磁资料反演与其他地球物理反演一样也存在严重的多解性,要想得到好的结果,必须附加约束条件,而且尽可能是各种约束的组合。三维反演中多解性更加严重,同时与约束的结合又更加艰难。非线性的广义随机算法使反演求解过程稳定,约束条件容易结合,但计算速度和维数困难同样制约其发挥作用,采取针对性措施后,使三维反演进入实用化阶段。     

重磁遗传算法三维反演中动态数组优化方法

将地下场源划分成很多规划小单元，并且反演这些单元的物性变化是重磁反演，特别是三维反演的重要方向。在应用遗传算法进行该类反演过程中，隐含着数据量大时高维动态数据内存管理问题。为此，作者在本文中提出了简单、有效的动态内存优化方法。     

重磁异常对应分析在相山地区的应用

从泊松定理出发,计算重磁异常的相关性,并根据相关性的分布特征来分离和鉴别不同类型的异常区,为划分地质构造单元及认识地壳结构的其他特征提供信息,在对相山地区重磁异常对应分析中,用对应异常分析方法联合解释重磁异常,对该区地壳结构提出了一些认识.     

航空重、磁异常相关性分析方法及其应用

以我国某海域为例,探讨了航空重、磁相关性分析方法及其应用.通过计算航空重、磁相关系数,结合研究区地质特征,将航空重、磁异常划分为三类:即同源异常、半同源异常和非同源异常,分别描述了这三类异常的重、磁特征,推断了异常源性质及地质特征,不仅减少了研究区地质解释的多解性,而且使解释成果更加符合客观实际.     

起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演

上接211页13 n个无限薄板叠加场反演13.1 复场展开以Mj代替2Mmj和2fMgj,以F(S)代替G′(S)和T(S),得复场F(S)=nj=1(Mj)/(σj-S)=-nj=1(Mj)/(S-σj).(13.1)展开上式,即     

均质多面体重磁异常正演计算表达式的一致性

根据重力位、重力异常、磁位和磁异常公式,应用泊松关系,通过严格的公式推导,给出了重力位、重力异常、磁位和磁异常之间的数学关系,从而使重磁异常正演计算表达式包含于简单的规则之中,揭示出均质多面体重磁异常正演理论的一致性。