重力异常三维反演——视密度成像方法技术的应用

将起伏地形上测量的重力异常,延拓至平均水平面;对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;再将各层的重力场向下延拓至相应的深度,并反演出该深度层的密度结构.以此得到的密度,反映该深度层密度的近似分布,故称为视密度成像.在重力场的曲面向下延拓过程中,采用了新的延拓方法--迭代法,延拓深度大,延拓过程稳定;且不需解线性代数方程组,避开了制约三维反演实用化的计算时间的瓶颈问题.在主频1.73 GHz的微机上,完成71×81数据点反演的计算时间为10 s.以新疆一个地区的实例说明这种方法的反演效果.     

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。     

基于深度神经网络的重力异常反演

为解决传统线性反演方法容易陷入局部极小,计算效率低等问题,本文提出了一种基于深度学习的重力异常反演方法.该方法首先构造不同形状的二维密度模型,正演得到重力异常,组成数据集;然后用该数据集训练深度神经网络;最后将重力异常数据输入到训练好的深度神经网络,直接得到反演结果.实验结果表明,该方法能快速、准确地反演出地下异常体的...     

烟圈反演和视纵向电导解释方法对比

基于浮动薄板理论,研究瞬变电磁场层状介质中视纵向电导的计算方法,利用遗传算法代替常用的阻尼最小二乘法来获取关键参数。进行“烟圈”反演计算,并分别采用3层H (K)型和4层HK型地电模型对比视纵向电导曲线和电阻率—深度曲线。结果表明,“烟圈”反演具有不需初始模型、计算简便等优点,在定性反演方面,视纵向电导解释方法可以更准确地划分电性层,且能够比较直观地体现电性变化趋势。     

重力资料的三维密度反演

分别论述了在空间域与频率域中由重力资料反演三维密度分布的理论及其实现的方法,并提出了一种简便、实用的频率域三维密度反演算法。     

位场反演计算的场比值法及在宽城地区磁异常解释中的应用

在磁异常的反演计算中,为了避免由于选错了磁性体的形状而产生很大的误差,前人已研究了多种所谓自动反演的计算方法.与传统的方法不同,用这些方法,可以同时确定磁性体的几何形状和埋藏深度等参数.但是前人研究的方法需要计算磁异常的三阶导数,因此所受高频噪声干扰十分严重,以至于影响到计算结果的可靠性.因此很难用到实际资料处理中.本文提出的场比值法可以同时确定磁性体的形状和埋藏深度.场比值法通过场比值field-ratio来确定磁性体的形状,field-ratio的物理含义与Euler反褶积公式中的形状因子类似.场比值法的优点是在反演计算中只需要计算磁异常的一、二阶导数,因此比前人的方法受高频随机干扰小,可以用于实际资料的处理中.模型实验证明了场比值法的正确性,在河北省宽城地区用场比值法对磁异常反演计算,展示了方法的实用性.     

准噶尔盆地及邻区地壳磁性特征及其构造意义

准噶尔地块可分为东、西准噶尔构造区和准噶尔盆地.自古生代以来准噶尔盆地及其周边大规模的火山活动和复杂的构造演化、以及有关准噶尔盆地基底及其与周边的构造关系及其演化,一直存在争议.利用EMAG2岩石圈磁异常模型,采用三维反演技术,对准噶尔及其周边地区的地壳磁化率进行成像,得到了0~60 km深度范围之内的磁性结构.反演结果显示:准噶尔盆地腹部地壳磁性结构相对完整;西准噶尔地壳具有与洋壳俯冲相关岛弧环境的磁性结构;东准噶尔和吐哈盆地磁性层较厚且连续,具有古陆基底特征.此外,地壳磁化率异常展示了区域断裂构造及其深部延伸特征,同时显示在覆盖区可能存在隐伏深大断裂带.对该地区岩石圈磁异常成因的定量解释,为深入剖析准噶尔地区岩石圈构造及其与周边构造单元之间的关系提供了有益的资料和参考.      

基于界面反演增强的位场边缘识别方法

准确识别含油气构造及控矿断裂与岩体等地质边界是能源和资源勘查的重要任务之一,重、磁位场边缘识别方法在研究地质边界方面有独特的优势,已成为能源和资源勘查中不可或缺的重要手段。为增强位场边缘识别方法对深部小规模构造的识别能力,本文将界面反演与归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)位场边缘识别技术结合起来,首先利用密度界面反演技术处理重力异常,使结果能突出小规模地质构造特征,之后将NVDR_THDR作为边界提取和增强的技术处理反演的界面深度。裂陷盆地模型试验及孤立形体组合模型试验结果表明,本文方法具有明显的边缘增强效果,并且能在一定程度上平衡深部和浅部异常。最后将该方法用于鄂尔多斯盆地北部重力资料处理之中,结果也表明了本文方法可以更好地识别盆地基底小规模断裂,实际应用效果较好。     

基于界面反演增强的位场边缘识别方法

准确识别含油气构造及控矿断裂与岩体等地质边界是能源和资源勘查的重要任务之一,重、磁位场边缘识别方法在研究地质边界方面有独特的优势,已成为能源和资源勘查中不可或缺的重要手段。为增强位场边缘识别方法对深部小规模构造的识别能力,本文将界面反演与归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)位场边缘识别技术结合起来,首先利用密度界面反演技术处理重力异常,使结果能突出小规模地质构造特征,之后将NVDR_THDR作为边界提取和增强的技术处理反演的界面深度。裂陷盆地模型试验及孤立形体组合模型试验结果表明,本文方法具有明显的边缘增强效果,并且能在一定程度上平衡深部和浅部异常。最后将该方法用于鄂尔多斯盆地北部重力资料处理之中,结果也表明了本文方法可以更好地识别盆地基底小规模断裂,实际应用效果较好。     

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。     

高精度重力资料的密度界面反演

Parker-Oldenburg法(PO)界面反演方法的核心算子是向下延拓,由于该算子的不稳定性,限制了PO反演法在重力密度界面反演应用中的发展.利用徐世浙提出的一种精度高、稳定性好的向下延拓的迭代法进行PO反演中的向下延拓,改进了PO反演中的稳定性.把改进的PO反演方法应用到理论模型和莺歌海基底反演中,均取得了较好的结果.     

中国视密度图与大地构造单元

提出根据区域重力异常计算地壳表层视密度分布的方法。依据原观测平面异常与延拓到某一高度平面异常的差值场所具有的突出浅源异常、压制深源异常的特点 ,按维纳滤波原理 ,应用多层格林等效层模型精确模拟该差值重力场的径向对数功率谱 ,设计重力场在频率域进行异常分离的具有自适应性的优选延拓算子 ,实现垂向异常分离。利用重力场可看成由许多等效直立棱柱体叠加的原理 ,在频率域内 ,通过换算重力场的一次导数 ,计算出视密度的分布。用上述方法处理中国布格重力异常图 ,获得了中国地壳表层 0 10km剩余重力异常 ,并成功编制视密度图。比较表明 ,视密度的分布特征与大地构造单元及分区有较好的对应关系。地壳表层的岩石密度分布的获得 ,为中国的基础地质与构造研究提供了重要依据。     

视复电阻率频谱的一种近似反演方法

基于稀释系数不随频率变化的假设,导出了复电阻率视频谱与真频谱及柯尔-柯尔频散视参数与真参数之间的近似关系式。通过对理论视频谱进行的反演和计算证明,即使在稀释系数幅值随频率的相对变化达100%的情况下,选用特征频率的稀释系数值,所导出的视参数与真参数的近似关系式仍有实用价值。从而为频谱激电法资料的反演,计算极化体真参数提供了一种简便而有效的近似方法。     

高密度电阻率法二维反演在工程勘探中的应用

应用高密度电阻率法二维反演方法能够提高资料解释的准确性。通过几个最小二乘法反演在工程勘探中的应用实例,说明高密度电阻率法二维反演处理的优越性。     

土壤磁化率异常在油气勘查中应用试验研究

应用土壤磁化率结合化探、地震、遥感资料,在内蒙西部荒漠区进行大面积油气勘查的综合研究,结果表明土壤磁化率异常与烃异常有相似的分布趋势,并都受构造控制.根据两个含油气局部构造磁化率异常与磁性矿物含量分析结果,认为磁化率异常的成因是由于含油气构造部位次生磁性物质形成的总体效应所致,因此,应用此方法进行油气勘查,只能作为一种烃蚀变异常的间接指示指标     

重磁方法在金川铜镍矿东延M-15异常勘查中的应用

M-15磁异常(东湾异常)是国内外学者关注的寻找铜镍矿的重点预测区之一.该异常处于全覆盖区,前人推断它是由超基性岩体引起的.本次采用重、磁方法和已知白家咀子超基性岩体磁异常特征对比,认为M-15系非同源重磁异常,以磁力高、重力低为组合特征,异常体埋深较大,磁异常可能为1 200 m以下的超基性岩引起,重力低异常系埋深1 000 m左右的龙首山群元古界基地凹陷引起.这一结论对于扩大铜镍矿源起到了积极的作用.