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。     

非局部均值滤波在重力异常数据处理中的应用

根据小子域滤波原理,小子域滤波产生异常边界扭曲主要表现为高频干扰,提出小子域滤波与非局部均值滤波联合的方法以克服小子域滤波存在的异常边界扭曲问题。利用小子域滤波良好的边界增强能力和非局部均值滤波高频细节保护能力,在压制小子域滤波缺陷的同时尽可能保护小子域滤波的边界增强效果。通过模拟计算和莱州湾海域实测重力数据处理表明,本文方法在增强异常边界的同时压制小子域滤波产生的边界扭曲效应,获得了更好的重力异常处理效果。与单一小子域滤波相比,本文方法不需要考虑异常边界形态,具有更强的稳定性和普适性。     

应用多次匹配滤波技术进行垂向位场分离

位场信号的径向平均对数振幅谱可以由多条斜率不同的直线段拟合，直线的斜率即为相应的等效层的深度。当相对于某一参考面，场源深度相对地相差不多时，在对数振幅谱上就难以将其区分，而经过匹配下延处理，场源的深度发生相对变化，选择适当的下延深度，在对数振幅谱上又可区分，此时经第二次匹配滤波又可进一步细分位场信号。这一过程可以反复进行，直到满意为止。这即为多次匹配滤波的思想。最后本文对沙市实测布格重力异常进行了两次匹配滤波处理，比较合理地分离出由基底起伏盐系地层引起的异常     

最佳线性深度滤波

重磁数据处理时,为了能突出予定深度场源的异常,相对削弱其他深度场源的异常,必需进行滤波,本文研究了三种定量设计滤波算子的滤波方案。 予定深度最大能量比滤波使滤波后和滤波前场的能量比在予定深度达到最大值的基础上,得出了一种具有明确物理意义的滤波方案——求垂直高阶导数兼向上延拓,并导出了要突出的场源深度和上延高度,导数阶数之间的定量关系。 信号失真最小、干扰残曾最小滤波推导出在多源深度场源分布条件下,使信号失真程度最小、干扰残留程度最小的波数域最佳滤披算子。 消除线性区域场滤披在波数域给出了两种消除线性区域场的简便滤波方法。     

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。     

月球虹湾-雨海盆地壳幔结构

为了探讨月球大型撞击盆地形成后的壳幔物质迁移, 采用新近的月球重力场数据研究壳幔界面的起伏情况, 这对撞击盆地的形成演化研究有重要意义.通过对虹湾-雨海盆地地区玄武岩引起的重力异常进行正演模拟, 发现该部分重力异常仅约占布格重力异常幅值的8%, 布格重力异常主要与壳幔界面起伏有关.对该地区不同解算高度的剩余布格重力异常进行场源边界提取, 发现虹湾-雨海西北部的壳幔界面随深度增加向雨海中心倾斜, 在此区域下方, 壳幔界面会有一个向虹湾方向的额外上隆, 可能为月幔物质曾向此方向涌动造成.分析表明这种月幔上涌情况可能在雨海撞击时形成, 或者可能是形成虹湾的撞击对雨海盆地壳幔结构产生了二次影响, 在虹湾地区的壳幔回弹过程中, 拖动雨海下方的物质向虹湾方向运移造成的.      

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。     

基于EIGEN-6C2重力场模型反演青藏高原地壳结构

重力数据是地下场源产生的重力场的叠加, 包含了地下从浅部到深部的丰富信息.高阶卫星资料的丰富为青藏高原深部构造研究提供了重要资料.基于EIGEN-6C2模型作为原始数据, 首先对青藏高原布格重力异常和均衡重力异常分别作1~5阶尺度分解, 得到不同尺度重力异常的分布特性, 探讨不同空间尺度反映的地壳构造意义.其次, 基于径向对数功率谱估计平均深度方法理论, 进一步研究1~5阶细节反映的场源深度.再次, 利用Canny算子的多尺度边缘检测识别和分析重力异常中表现不明显的断裂, 定位断裂在地表的位置, 识别青藏高原内部断块边界, 完成活动块体和次级块体的划分.最后, 对布格重力异常进行沉积层及岩石圈改正, 采用Parker-Oldenbarg三维位场反演法反演青藏高原莫霍界面起伏.      

东海地区重磁场特征及其地质意义

重磁方法是地球物理研究中的重要分支,其以位场理论为基础,具有在水平方向上的高分辨率能力并能够提供地壳深部结构的信息,从而对于研究沉积盆地的形成演化过程起着经济有效的作用.文章以东海地区近年的重磁数据为基础,分析了重磁场特征,布格异常值介于-160～460 mGal,在正值背景上发育一些局部的重力低圈闭,布格重力异常的主体走向为NE向,磁力异常值介于-200～+ 500 nT,磁力异常的主体走向为NE向.同时,利用磁异常数据计算了东海的磁性基底界面,磁性基底深度在4～12 km之间变化,各个地区磁性基底深度起伏变化不同,结合前人研究成果,认为东海地区广泛存在中生界地层.     

改进的倾斜角法在位场场源边界识别中的应用

位场场源边界识别是位场数据分析解释中的重点内容之一。相邻异常源由于场的叠加而难以区分,尤其是对于叠加异常中不同深度的场源边界的识别。倾斜角法是位场数据处理中常用的边界增强方法之一,能有效突出低振幅、短波长的异常特征。本文基于倾斜角法定义了新的位场边界探测方法,该方法利用倾斜角方程中位场二阶垂直导数与垂向导数水平导数之比进行计算,能有效区分相邻异常源产生的叠加异常,突出叠加异常中不同深度场源的边界特征。通过综合模型和实测数据,并与现有的基于导数的位场边界探测方法进行比较,评价了该方法的应用效果。结果表明,该方法对场源深度的变化不太敏感,它可以更准确地确定场源边界,区分相邻异常源的叠加异常,尤其对密集型组合地质构造的识别有较好的效果,即使是在场源埋深较大情况下,也能突出叠加异常中不太明显的微弱变化的线性异常特征,以及弱异常源的形态特征,可为精细研究局部地质构造提供技术支持。     

姚家岭地区重力场视密度三维反演应用

重力场数据处理涉及的内容一般有场的延拓、方向导数以及局部场、背景场分离提取等,它们均属于重力异常分离问题的范畴。而重力场视密度三维反演技术是根据重力异常求取和确定场源体视密度的三维分布,其视密度分布图与地层岩性、地质构造以及地下矿体直接关联。对姚家岭地区重力场视密度三维反演技术的应用结果表明,视密度分布图对区内不同岩性地层的分布、褶皱和坳陷构造的分布特征等地质现象取得了良好的应用效果。     

航磁异常深部弱信号提取技术研究

磁异常通常是地下不同深度磁性地质体产生磁场的叠加,在规范高度的航磁测量结果中,深部磁性体所产生的异常通常表现为弱而平缓,其水平与垂向分辨率均较低,在航磁资料处理解释中难以有效捕获。因此,应用适当方法提取由深部地质体引起的弱磁信息是十分必要的。本文采用精度高且稳定的位场延拓技术将航磁异常向下延拓,可以稳定增强磁异常幅度,随着延拓面与场源之间距离的减小,浅成磁信号与深成磁信号的视深度差异将增大,在对数功率谱上可以将其区分,而后可利用匹配滤波方法将浅部信号剥离,从而得到深部弱信号,同时可计算深部弱信号的视深度。     

基于小波分析的磁测数据处理流程及解释方法

对某地区高精度磁测数据,为了有效分析地下场源的异常特征,作者采用小波分析方法对磁异常进行多尺度分析,获取不同深度层次的场源信息,结合平面、剖面资料的反演处理解释,利用2.5维模型反演建立了地下场源的地球物理模型.通过分析,认为小波多尺度分析可以更好的揭示深部场源的赋存信息,计算精度可靠,较传统的延拓、滤波等方法有更高的分辨率.     

棱柱体重力异常的功率谱反演

本文提出一种由棱柱体产生的重力异常的模拟与反演方法，上述问题在波数域已到得了解决。在波数域解重力正问题，此时，功率谱可表述为深度，厚度，水平尺寸和棱柱体的密度的函数，场源的几何形状和密度为初值，用迭代沿脊回归算法求出反演结果，这种方法已用几个数值模拟和野外实际数据频谱来评价。重力源的质量结果与前人结果类似。     

基于位场分离方法的极地冰盖重力异常剥离：以模型试验为例

为了提高极地重力数据处理的质量,降低巨厚冰层对重力数据解释的影响,将极地大陆冰盖引起的重力异常从叠加异常中剥离出来成为极地重力数据处理的重要步骤之一。针对该问题,本文建立两个极地大陆冰层构造模型,对不同模型进行正演获得对应布格重力异常,再尝试利用三种位场分离方法,包括趋势分析法、向上延拓法和优化滤波法,对冰层引起的重力异常进行剥离试验,基于模型试验结果对比分析不同位场分离方法对极地冰层重力效应剥离的应用效果。模型试验结果显示,趋势分析法在冰层界面起伏较平缓情况下效果较好,但当冰层界面起伏复杂时难以用数学表达式精确拟合区域场,因此易在结果中引入虚假异常;向上延拓法在局部场源较浅的异常分离中效果较好,但由于极地模型冰盖深度较深及延拓高度选取不合理,在试验中出现了分离不足的情况;优化滤波法在相对复杂模型中分离效果相对好,但由于频段选取的主观性,使得该方法也易出现分离不足或过度情况。综合上述模型试验表明,在剥离极地冰盖引起的重力异常时,由于极地冰盖厚度起伏等地质情况复杂多变,应结合实际地质情况及其他可获得的地球物理资料进行综合分析,选择适用于具体情况的分离方法。     

漳州盆地地热异常与重磁异常的相关性研究

本文依据漳州盆地的地质、地球物理特征,从异常场源、异常特征方面论述了漳州盆地地热异常与重磁异常的关系,进而采用相关滤波方法,处理了该区的重力资料。分析了断裂构造,并对热源体的赋存部位作了初步探讨,阐明了轻便、经济的重磁勘探方法在地热资源勘查中的作用。     

大地测量在研究青藏地壳运动及其机制中的作用

基于对GPS和重力测量数据的分析,扼要地介绍了重力与内部构造关系,大地水准面的场源与其动力效应等方面的研究内容和方法。总结了利用重力与形变资料研究青藏地区的现代地壳运动及其动力机制的研究结果。     

新疆惠井子南山地区地球化学异常信息的识别与综合评价

通过泛克里金法和多重分形滤波(S-A)法,对新疆惠井子南山地区成矿能量的综合异常信息进行识别、分析和评价,从而获取不同层次的综合异常信息及控矿因素。研究表明:(1)新疆惠井子南山地区成矿能量的最大变程为2.4km,成矿能量连续性最佳方向为320°,与研究区内的主断裂带F2断裂的走向基本一致,其成矿能量在变程范围内表现出较强的连续性和结构性;(2)低通滤波获取的区域成矿能量的异常在空间分布上与泛克里金法获得的异常在空间上具有较强的相似性,其成矿能量岩控和裂控作用明显;(3)多重分形滤波(S-A)法能够提取多层次的致矿异常信息,其中包括了成矿能量的区域异常和隐伏异常或者背景中的弱异常和隐蔽异常。通过多重滤波方法提取的不同层次的异常,为下一步工作提供了新的研究靶区。     

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.