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当相邻有两个或两个以上地质体时,重力(重力异常、重力张量)和磁力(磁力异常、磁力张量)就会产生叠加,这会对横向分辨多个地质体带来较大困难,因此需要对重力和磁力横向分辨能力进行深入的研究.本文从重、磁场正演理论出发,以球体(点源模型)和无限延伸水平圆柱体(线源模型)为例研究重力异常、重力张量、化极磁力异常以及垂直磁化磁力张量的理论横向分辨能力以及在给定观测精度条件下的实际横向分辨能力.通过研究表明,重力和磁力理论横向分辨能力随深度呈线性变化;给定观测精度下的重力和磁力实际横向分辨能力与形体质量、磁矩大小及观测精度呈正相关,且实际横向分辨能力随深度呈指数衰减变化.通过重力和磁力横向分辨能力的研究将为重、磁勘探的实际应用起到指导作用. 相似文献
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随着多种地球物理观测手段的应用和发展,不同观测手段采集的位场数据融合方法的研究越来越重要.根据观测维度、观测比例尺的不同,本文将重、磁力异常数据融合分维度(单维和多维)和尺度(单尺度和多尺度)进行讨论分析.针对多维多尺度重、磁位场数据观测位置、观测精度、数据基准的差异,采用空间域迭代法延拓、加权平均、回归分析等方法将不同观测手段获得的位场数据在同一标准下归算至同一平面或曲面,基于此提出了一套适用于多维多尺度重、磁位场数据融合方法;模型测试和实际资料处理结果显示,本文提出的融合方法在多维多尺度重、磁数据的融合中效果良好,计算误差小且符合位场数据的特点.本文所提出的多维多尺度重、磁位场数据融合方法适用于航空、地面和海洋观测的重、磁位场数据融合,具有良好的实用意义和推广价值. 相似文献
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基于改进的小子域滤波的重力异常及重力梯度张量边缘增强(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
针对利用重磁资料增强地质体边界在图像中的视觉效果和提高地质解译的准确性问题,提出应用改进的小子域滤波方法对重力异常及重力梯度张量数据进行增强处理。根据滑动窗口子域平均选择原理,探讨了改进的小子域滤波方法在位场异常数据含有高斯白噪声时,不同窗口大小对地质体边界的识别效果及其在具有不同边界延伸方向地质体中的应用效果。模型试验结果表明,利用改进的小子域滤波对重力梯度张量数据进行增强处理,得到的地质体边界形态失真更小,且受滤波窗口大小、噪声以及地质体边界方向的影响较小;对深部场源体,通过增大滤波窗口的方式,可以较好地反映深部场源体的边界。结合黑龙江省虎林盆地重力异常以及计算的重力梯度张量的处理实例表明改进的小子域滤波法较传统的小子域滤波法增强了对断裂水平位置信息的识别。 相似文献
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磁张量梯度测量具有高分辨率、多参量的优点，能更准确地描述磁源体的分布特征，在矿产资源勘探中具有广阔的用途.磁异常解析信号具有受倾斜磁化干扰小的特点，且为了增强深部地质体的分辨能力，本文提出磁张量梯度数据的解析信号比值的均衡边界识别及空间位置反演技术.磁张量梯度数据的均衡边界识别方法为不同方向解析信号比值的反正切函数，在降低倾斜磁化干扰的同时能有效地均衡不同深度地质体的响应，提高了对较深地质体的分辨率；空间位置反演技术是建立解析信号比值与地质体位置参数的对应方程，利用解析信号比值与地质体的对应关系作为约束条件来反演获得地质体的水平位置和深度信息，具有无需已知任何先验信息的优势.通过磁性体张量异常试验表明解析信号比值的边界识别方法能清晰和准确地获得不同深度地质体的边界，所建立的反演方程能准确地计算出地质体的范围和深度，具有较高的水平分辨率和精度.将本文方法应用于实测磁张量梯度数据的解释，获得了地下铁矿的分布特征，为区域矿产资源潜力评价提供了翔实的基础资料. 相似文献
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在傅里叶变换的基础上,提出在只有重力异常的情况下,利用余弦变换计算重力全梯度张量,并探讨了重力异常信号中含噪声时,余弦变换法计算的梯度张量的精度问题。通过对二维无限长均匀水平圆柱体及三维"Y"型岩脉模型梯度张量的计算表明,在原始重力异常中加入噪声与否的情况下,余弦变换法的计算结果均要优于传统的傅里叶变换法,特别是从均方差上看,余弦变换法的精度提高了近2'3倍。在实际应用中,实现了对黑龙江虎林盆地的重力梯度张量计算,计算结果表明,由余弦变换获得的重力梯度张量与傅里叶变换法的结果具有较高的一致性,但余弦变换法获得的梯度张量异常更加平滑,表明其受噪声的影响更小,能够更好地反映断裂的分布特征。 相似文献
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本文提出一种基于重力/GPS联合观测数据计算垂向构造应力的新方法.计算步骤如下:(1)通过重力/GPS联合观测数据计算布格重力异常;(2)依据布格重力异常数据推算莫霍面深度;(3)依据GPS观测数据,通过均衡理论计算均衡面深度;(4)依据莫霍面与均衡面之间剩余物质(壳幔物质密度差)所承受的附加浮力,计算地壳承载的垂向构造应力.本文利用上述构造应力新算法,计算了巴颜喀拉块体东边界及周边地区垂向构造应力分布,发现龙泉山断裂带以东地区垂向构造应力基本为零,龙泉山断裂带与龙门山断裂带之间地区垂向构造应力为正值,巴颜喀拉地块东部垂向构造应力为负值.鲜水河断裂带东南段周边蓄积了-40~-50 MPa的垂向构造应力,且梯度变化剧烈;松潘高原蓄积的垂向构造应力大约为-10~-20 MPa,相对较小. 相似文献
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南海的海岛、海山等地貌单元的地球物理研究对于南海成因、海岛利用、资源问题和我国海防建设均具有重要意义.过去我国的南海海洋实际测量资料覆盖面小,且多数为测线调查,海底地形测量精度和重磁等测量精度较低,因此,一直无法得到精度较高的研究成果.本文利用半个多世纪我国在南海历年的多波束、重力、磁力等船载海洋实际地球物理调查资料,加上少数卫星、航空测量成果,得到能够覆盖南海全部海域的多波束、重力、磁力实际测量的地球物理基础数据.追溯南海周边的地磁台站与当年调查时间匹配的日变数据,重新校正历年磁力测量成果,并利用"十一五"863国家海洋高科技计划的处理、拼合技术,获得了南海海底地形、重力、磁力三方互为印证的可靠地球物理成果,为海岛海山的地球物理研究奠定基础.研究发现,南海海岛海山按其地球物理性质并结合现有的岩石物性资料,可以分为三大类:1)南海大部分海岛海山为空间重力异常值高、正磁力ΔZ⊥异常值也高的高密度高磁性的双高海山,以基性喷出岩(玄武岩)为主;2)空间重力异常值高、磁力ΔZ⊥异常值低的海山,以花岗岩、变质岩为主;3)空间重力异常值高、部分磁力ΔZ⊥异常值高部分低的海山,可能是花岗岩、变质岩海山的部分区域出现火山喷发形成的. 海山的分布有规律,与南海的成因与南海块体的分异状态有关. 相似文献
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地质体构造边界位置的确定是位场数据解释中的一项重要工作,现有很多基于位场梯度张量数据的边界检测滤波器,但存在识别边界位置模糊且无法均衡深浅地质体异常的缺点.本文定义了位场数据的三维构造张量,并提出基于位场构造张量的边界滤波器.为了同时显示不同振幅异常的边界位置,对新定义的滤波器进行归一化处理.在高阶均衡滤波器的计算中需要计算位场的垂向高阶导数,本文引入一种计算的稳定算法,基于拉普拉斯方程利用位场水平导数求解垂向导数,可减小垂向导数计算中产生的误差.将定义的滤波器应用到合成的重磁数据中证明了新方法相比传统的滤波器能更加清晰、准确地圈定边界位置,而且针对同时含有正负异常的地质情况,可避免产生额外的错误边界.最后将新的滤波器应用到实测的重磁数据的解释中,结果显示基于构造张量的滤波器可更准确清晰地划分出断裂的边界位置,发现更多的构造细节. 相似文献
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有研究表明从中国北部经黄海、朝鲜半岛、日本海至日本本州岛存在一个大型断裂带,被称为“北纬40°断裂带”.为了验证该断裂带的存在性,本文通过GRACE和CHAMP卫星的位场数据中的大尺度区域重力和磁力异常来研究该区的大型构造特征.区域性研究范围为24°N~56°N,90°E~150°E,详细研究范围为32°N~42°N,122°E~132°E.2008年Taylor等利用CHAMP卫星2005年6月至12月收集的轨道数据,从测量数据中消除地核和外部产生磁场效应,经化磁极之后得到磁异常图,从中来追踪构造特征,并根据地质和地球物理资料建立了数学模型来进行解释.本文在此基础上,增加了GRACE卫星2003年10月份测量的重力异常场数据.实测差分位场数据利用高斯-勒让德求积法转换为垂向重力异常值,通过减去最新地球重力场模型（EGM96）的场值来去除波长超过1100 km的长波长异常,所得的重力异常数据和磁场数据进行比较.为了能从中得到研究区的共同构造特征,建立一个球面棱柱模型进行正演模拟、并进行重、磁异常场的波数相关性分析.研究发现在重、磁异常中均发现一个呈负相关的纬向构造特征,东亚地区“北纬40°断裂带”横穿了整个朝鲜半岛. 相似文献
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本文提出了一种全张量磁梯度数据的斜导数边界识别方法，该方法利用全张量磁梯度数据定义了北向斜导数、东向斜导数和垂向斜导数.模型试验表明，北向和东向斜导数无法有效识别磁性异常体边界，异常形态复杂虚假异常较多，而垂向斜导数在高纬度斜磁化或者垂直磁化条件下可以清晰而准确得识别地质体的边界，具有一定的深度识别能力.与现有磁张量梯度的边界识别方法相比，识别效果好，可以有效均衡不同深度地质体的响应.将上述方法应用于大兴安岭地区实测航磁三分量数据转换得到的全张量数据，获得了研究区浅部磁性体的分布，并与三分量数据进行联合解释，取得良好的地质效果. 相似文献
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从盲源分离方法的问题及假设条件出发,阐述了探讨重磁信号非高斯性的必要性;通过对不同理论模型重磁异常信号的非高斯性进行研究,得出球体与直立长方体的重磁异常信号不是高斯信号;同时得出台阶重磁异常信号的非高斯性与其埋深有关,与磁化方向无关。 相似文献
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重力场向下延拓能够突出局部和浅部的异常信息,分离叠加的异常特征.但是向下延拓通常具有过程不稳定、下延深度小、结果不准确等问题.针对向下延拓所存在的不足,本文利用重力场及其垂向一阶导数,基于辛普森(Simpson)求积公式,推导出重力场向下延拓米尔尼(Milne)公式.将本文向下延拓方法应用于模型数据,向下延拓模型结果及误差曲线表明,相对于向下延拓快速傅里叶变换(FFT)法和积分迭代法,向下延拓Milne法的深度更大,相对误差更小;相对模型值,向下延拓Milne法能够获得稳定且准确的结果.对加拿大乃查科(Nechako)盆地地区实测航空重力数据进行本文方法向下延拓验证,处理结果表明,相对于实测异常,本文方法向下延拓结果能够很好还原实测数据,并且在进一步向下延拓中反映原始异常的趋势,增强局部和细小异常信息. 相似文献
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Geophysical signatures of uranium mineralization and its subsurface validation at Beldih,Purulia District,West Bengal,India: a case study 
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下载免费PDF全文 Animesh Mandal W.K. Mohanty S.P. Sharma Arkoprovo Biswas Joydip Sen A. K. Bhatt 《Geophysical Prospecting》2015,63(3):713-726
The Beldih open cast mine of the South Purulia Shear Zone in Eastern India is well known for apatite deposits associated with Nb–rare‐earth‐element–uranium mineralization within steeply dipping, altered ferruginous kaolinite and quartz–magnetite–apatite rocks with E–W strikes at the contact of altered mafic–ultramafic and granite/quartzite rocks. A detailed geophysical study using gravity, magnetic, and gradient resistivity profiling surveys has been carried out over ～1 km2 area surrounding the Beldih mine to investigate further the dip, depth, lateral extension, and associated geophysical signatures of the uranium mineralization in the environs of South Purulia Shear Zone. The high‐to‐low transition zone on the northern part and high‐to‐low anomaly patches on the southeastern and southwestern parts of the Bouguer, reduced‐to‐pole magnetic, and trend‐surface‐separated residual gravity–magnetic anomaly maps indicate the possibility of highly altered zone(s) on the northern, southeastern, and southwestern parts of the Beldih mine. The gradient resistivity survey on either side of the mine has also revealed the correlation of low‐resistivity anomalies with low‐gravity and moderately high magnetic anomalies. In particular, the anomalies and modeled subsurface features along profile P6 perfectly match with subsurface geology and uranium mineralization at depth. Two‐dimensional and three‐dimensional residual gravity models along P6 depict the presence of highly altered vertical sheet of low‐density material up to a depth of ～200 m. The drilling results along the same profile confirm the continuation of uranium mineralization zone for the low‐density material. This not only validates the findings of the gravity model but also establishes the geophysical signatures for uranium mineralization as low‐gravity, moderate‐to‐high magnetic, and low‐resistivity values in this region. This study enhances the scope of further integrated geophysical investigations along the South Purulia Shear Zone to delineate suitable target areas for uranium exploration. 相似文献
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Parabolic density function in sedimentary basin modelling 总被引：1，自引：0，他引：1
For modelling sedimentary basins of large thickness from their gravity anomalies, the concept of parabolic density function which explains the variation of true density contrast of the sediments with depth in such basins is introduced inBott's (1960) procedure. The analytical expression the gravity anomaly of a two-dimensional vertical prism with parabolic density contrast needed to estimate the gravity effect of the basin in modelling procedure is derived in a closed form. Two profiles of gravity anomalies, one across San Jacinto Graben, California and the other across Tucson basin, Arizona where the density of sediments is found to vary with depth are interpreted. 相似文献
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Gary Barnes 《Geophysical Prospecting》2014,62(3):646-657
When anomalous gravity gradient signals provide a large signal‐to‐noise ratio, airborne and marine surveys can be considered with wide line spacing. In these cases, spatial resolution and sampling requirements become the limiting factors for specifying the line spacing, rather than anomaly detectability. This situation is analysed by generating known signals from a geological model and then sub‐sampling them using a simulated airborne gravity gradient survey with a line spacing much wider than the characteristic anomaly size. The data are processed using an equivalent source inversion, which is used subsequently to predict and grid the field in‐between the survey lines by means of forward calculations. Spatial and spectral error analysis is used to quantify the accuracy and resolution of the processed data and the advantages of acquiring multiple gravity gradient components are demonstrated. With measurements of the full tensor along survey lines spaced at 4 × 4 km, it is shown that the vertical gravity gradient can be reconstructed accurately over a bandwidth of 2 km with spatial root‐mean square errors less than 30%. A real airborne full‐tensor gravity gradient survey is presented to confirm the synthetic analysis in a practical situation. 相似文献
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全张量磁梯度数据具有高精度、高分辨率、多参量的优点，能更加清晰地刻画地质体的分布特征，综合利用磁张量梯度数据准确地获得地质体水平位置和深度信息是解释的主要目的.磁张量数据的方向解析信号具有减小倾斜磁化干扰的优点，常被用来圈定磁源体的水平位置，但解析信号强度随着地质体埋深的增加急剧衰减，难以有效识别较深的地质体.张量数据均衡边界识别技术，利用不同方向解析信号的比值函数，能有效地均衡不同深度地质体的响应，同时显示不同深度地质体的边界，提高了对较深地质体的分辨率.磁张量数据深度成像技术根据实测张量数据与假定模型张量数据的相关系数来给定地质体的深度，综合利用多参量数据联合反演提高了反演结果的准确性，且无需进行复杂的反演运算，是大数据量张量数据解释的有效方法.理论模型试验证明：磁张量数据均衡边界识别技术可清晰和准确地识别地质体的水平范围，受倾斜磁化干扰小；磁张量数据深度成像技术可准确地获得地质体的深度信息，具有较强的抗噪性.将上述方法应用于铁矿区实测航磁张量梯度数据解释，获得了铁矿体水平分布与埋深，深度结果与张量欧拉反褶积法计算结果一致. 相似文献
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We present an inversion technique based on the Marquardt algorithm to estimate the depth of a 2.5-D sedimentary basin in addition
to the regional gravity anomaly that is associated with the residual gravity anomaly, wherein the density contrast varies
parabolically with depth. Forward modeling is carried out through a derived analytical gravity expression of a 2.5-D vertical
prism. Inversion of a theoretical gravity anomaly with and without a regional gravity anomaly illustrates the procedure that
it is found to be insensitive to the regional gravity effect. Furthermore, the algorithm is exemplified with the gravity anomalies
of the derived density-depth model of the Godavari subbasin, India with a parabolic density profile resulting in a more consistent
geological model rather than a constant density profile. The main advantage of this method is that it works well even when
the profile of interpretation does not bisect the strike length of the sedimentary basin. 相似文献