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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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实测航磁横向水平梯度反映垂直于测线的磁场梯度,比传统航磁ΔT数据包含测线之间更多的磁场信息.针对航磁数据网格化问题,采用Hardwick提出的方法,利用航磁水平梯度与ΔT数据构建拟测线,并结合Akima插值法,开展了双方向测线型ΔT网格化方法研究,最终实现了考虑航磁水平梯度变化的ΔT网格化;针对网格化结果中的虚假异常采取了有效滤波方法.通过理论模型数据和实际数据网格化处理,表明该方法可以突出航磁测线之间的异常细节、更清晰地反映线性构造或磁性体走向,提高了网格化的精度和分辨率. 相似文献
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收集了郯庐断裂带江苏段及周边地区较大比例尺的航磁异常数据,通过水平及垂向求导、欧拉反褶积处理、居里面反演及剖面建模,系统分析了区域地壳磁性结构、断层空间展布及深部构造特征,并揭示了其与地热、地震以及岩浆活动的相互关系.研究表明:(1)区域航磁异常场具有明显的分区性,线性特征明显的航磁异常高值区基本由断裂主控,为岩浆沿断层侵入、灌入导致,而线性特征不明显的航磁异常高值或者低值区主要与磁性基底的埋深有关,其中郯庐断裂带形成NNE向的串珠状高磁性异常条带.(2)航磁场及其方向导数图显示区域发育17条主要断裂,其中郯庐断裂带与周边的10条断裂处岩浆活动剧烈;欧拉反褶积结果显示研究区磁性基底埋深在郯庐断裂带处及其两侧不同构造单元处存在差异;居里面反演结果表明郯庐断裂带为居里面坳陷区,该处为热流值及地温梯度低值区.剖面建模结果揭示郯庐断裂带底部可能存在大范围的基性及超基性岩浆岩,且推测断层剖面延伸形态为张扭性的"负花状构造".(3)以无锡—宿迁断裂为界,郯庐断裂带南北两侧在原始航磁场、航磁梯度场以及欧拉反褶积结果中均体现出了明显的分段性,表现为北侧航磁异常值更高、航磁梯度场波动更加剧烈且磁性基底埋深更浅. 相似文献
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《地球物理学进展》2016,(3)
相对于传统磁异常数据,磁梯度张量数据可以提供有关异常体更多的信息,分辨率更高,具有广阔的应用前景.本文给出了基于磁梯度张量解析信号进行边界增强的新方法,该方法是通过对异常垂向一阶导数与z方向解析信号的比值做归一化得到的,其零值线位置可以很准确的反映出地质体边界位置,而且可以有效降低噪声的干扰.文中还证明了异常垂向一阶导数与x、y、z三个方向解析信号的比值同样满足欧拉齐次方程,且在计算过程中不需考虑构造指数N的影响,避免了因构造指数不当而引起的反演误差.通过对单一地质体及组合地质体模型的实验证明:与常规欧拉反褶积法相比,该反演方法能够更好的得到地质体界面及深度信息,所得的解更集中.将其应用到保定实测数据中,获得了更精确的场源信息. 相似文献
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《地球物理学进展》2020,(4)
本文提出了一种基于航磁垂向分量数据提取磁性场源体深度的方法.从垂直磁化条件下球体模型垂向分量的正演理论出发,给出了利用垂向分量极大值获取异常体埋深的关系式,并在此基础上推导了约束条件下垂向分量深度识别关系式.该关系式简化了场源深度识别的复杂度,充分利用先验信息且无需进行复杂反演运算,能够较为精确地计算异常体的埋深,为磁性场源体深度的提取提供了一种新的解决方案.理论模型试验证明,利用本文提出的深度识别方法进行深度估算的相对误差绝对值均小于1%,相较于常规的垂向分量极大值方法具有更高的估算精度.将该方法应用于中国北部某地区实测航磁垂向分量数据,获取的深度结果与钻孔资料相一致,深度相对误差绝对值小于10%,验证了本文方法对于实际资料的有效性. 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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重、磁勘探具有效率高、成本低、工作范围广等优点,已在地球物理勘探中得到了广泛应用.前人大多在不考虑重、磁勘探观测精度的条件下进行了垂向识别能力的研究,但在考虑重、磁观测精度条件下,重力（重力异常、重力张量）与磁力（磁力异常、磁力三分量、磁力张量）对孤立异常的垂向识别能力如何则需要进行深入的理论研究.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,考虑给定观测精度条件下,以重力和磁力幅值大小与观测精度的关系来研究垂向识别能力,从而消除了背景场的影响,提高了研究结果的可靠度.通过研究表明,对于孤立异常,重力张量在浅部一定深度内比重力异常的垂向识别能力强,该深度与重力异常和重力张量观测精度的比值成正比;垂直磁化磁力张量在浅部一定深度内比化极磁力异常的垂向识别能力强,该深度与磁力异常与磁力张量观测精度的比值成正比;磁力在浅部一定深度内比重力的垂向识别能力强,该深度与地质体的磁化强度和剩余密度比值、重力观测精度和磁力观测精度比值成正比.通过重力和磁力垂向识别能力的研究将为重、磁勘探的实际应用起到指导作用. 相似文献
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文中从各类岩石磁化率、密度统计数据出发,对比分析不同地层和岩性的磁性、密度,指出在研究区内开展火山岩重磁研究具有有利的物性基础。在利用带通滤波方法对重磁异常进行位场分离,消除沉积盖层和区域场影响后,获得由火山岩引起的剩余重磁异常,位场分离结果显示,反映火山岩的局部重磁异常多呈串珠状NE向分布。同时采用水平总梯度和垂向导数等边界信息增强手段,圈定研究区内的断裂构造分布情况,划分出了4条向SE弧形突出的NE向主干断裂及其他次级断裂共计15条。通过大地电磁测深了解主要断裂的垂向延伸情况,进一步厘定出深、浅2个断裂系统,并结合构造背景对2个层次断裂的性质、特征和对区内火山活动的作用进行了讨论。在综合分析剩余重磁异常分布特征和断裂构造相互关系的基础上,圈定出3条火山活动带。最后,利用剩余重力异常进行视密度反演,获得古生界顶部的视密度异常,以此为基础,结合钻孔岩性、岩石实测密度值和剩余重力异常分布规律,对古生界顶部的岩性分布进行细致的划分,确定了中奥陶统科克萨依组、下石炭统太勒古拉组和下二叠统佳木河组的分布范围及岩性组成。 相似文献
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《地球物理学进展》2015,(3)
本文首次开展了实测梯度数据的延拓转换处理方法的研究,首先利用理论公式推导证明实测的梯度数据进行延拓转换处理的可行性,并设计了单一理论模型,绘制了梯度上延数据及ΔT上延后求导的理论平面剖面曲线图,定性分析两者的一致性程度;同时设计了复杂模型体群,开展了梯度数据进行延拓转换处理后的数据解释规律的研究,梯度数据的主要目的是突出浅部异常体,其上延处理的意义则是相对于较深部异常体更能突出浅部异常体,同时实测的梯度数据进行延拓后的结果相比于ΔT异常求导后再上延的结果更接近于真实的情况等结论.同时利用实测的两个不同飞行高度的梯度数据,针对利用模型得出的规律性结论进行实例验证,并分析该规律的应用思路. 相似文献
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《应用地球物理》2015,(3)
磁张量梯度能提供地磁场矢量在三维空间的变化率信息,对地质构造研究、资源勘查、地磁导航等具有重要意义。但目前工程技术条件下磁张量梯度测量在却很难实现,为此本文提出一种使用航磁三轴梯度资料计算磁张量梯度的方法,满足无法直接测量全张量梯度情况下对资料的需求。区别于单轴航磁梯度转换全张量梯度的方式,该法使用航磁三轴梯度数据进行转换,能充分利用磁异常模量在三维空间上的变化信息,获得自洽的磁张量梯度。理论模型计算表明该转换方法获得的全张量梯度数据具有较高的数值精度,能够满足实际资料处理的要求。我们选取河北保定地区实测的航磁三轴梯度资料进行全张量梯度资料转换,实际资料处理结果表明,联合三轴梯度进行全张量梯度转换能够有效利用磁异常在全空间的变化信息,压制三轴梯度资料中部分相互独立的噪声,从而提升转换后全张量梯度资料的品质,转换得到的航磁全张量梯度可作为一种地球物理场资料供地质解释使用。 相似文献
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位场全张量梯度数据以其信息量大、含有更高频的信号成分,能更好地描述小的异常特征等优点在地球物理领域中得到广泛应用.边界检测是位场解释中不可缺少的任务,需要新的边界探测器来处理位场梯度张量数据.为了充分利用位场梯度张量数据的多信息成分,本文定义了方向总水平导数和加强方向总水平导数,并利用其定义新的边界检测器.为了能同时显示不同振幅大小异常的边界,本文对其进行了归一化处理.通过模型试验,证明了归一化方法能更加清晰准确地显示浅部和深部的地质体边界信息.最后将该边界检测方法用于加拿大圣乔治湾实际测得全张量重力梯度数据和中国朱日和地区的磁异常数据中,并得到了较好的边界检测结果. 相似文献
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随着矿产资源需求的不断加大,我国西部高山区利用高精度航磁技术开展矿产勘查的需求越来越高,本文以东昆仑、阿尔金等多个高山区实测资料为基础,通过对不同型号飞机性能进行对比,选择适合高山区航磁测量的飞行平台;结合理论模型计算与不同高度飞行试验,确定了高山区有效飞行高度;并在基础上开展了航地磁测量效果对比.在航磁资料精细解释方面尝试了曲面位场转换处理,对比了转换前后局部异常强度变化;针对高海拔地区弱小磁异常选编,开展了弱缓异常提取技术研究;并针对起伏地形条件下航磁异常2.5D/3D精细反演解释技术手段进行了尝试,就如何提高航磁资料找矿效果进行了积极的探索. 相似文献
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本文提出了能提高异常体分辨能力,同时得到绝对电导率的地面磁电阻率数据三维反演方法.磁电阻率响应用准直流的低频磁场代替;数值模拟由频率域电场满足的Helmholtz方程出发,采用三维交错网格有限差分法;长直导线源作为发射源,其中源的计算包含在背景场中;结合地面磁电阻率数据各分量的特点,选择y分量进行反演研究;反演采用三维非线性共轭梯度反演技术,为了提高异常体的深度分辨能力,进行迭代重构反演;用印模法对初始模型进行重构,采用的是辅模型在浅部,元模型在深部的组合方式.从合成数据和实际数据的反演结果可以得到以下的认识:(1)由频率域麦克斯韦方程组出发,低频磁场数据反演可以直接得到电导率,而不是相对电导率之比;(2)采用印模法组合初始模型,进行迭代重构反演,可以提高地面磁电阻率数据反演对异常体的分辨能力,确定埋深位置,同时不会丧失对于浅部异常体的分辨能力;(3)在结合印模法的地面磁电阻率数据三维反演中,深部异常体的分辨能力受地表不均匀导电体影响较小;(4)确定印模深度可以采用上一次重构反演结束时的模型变化量,通过相邻两次重构反演结束时的模型变化量之差来确定迭代重构是否终止.因为静磁场与重力场在数学上的相似性,本文的反演方法可以被运用到重力场等位场的地面数据的反演中. 相似文献
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为实现磁异常反演,首先提出了磁异常非参数快速反演的概念,即无需提供先验信息.在Nabighian提出的磁场通用梯度公式的基础上,推导实现了基于磁异常垂向二阶导数的非参数快速反演(V2D_depth).它不仅可以获取场源的边界信息,同时可以反演场源的埋深.通过与Tilt_depth方法对比,本文方法计算的场源边界更清晰,反演的深度也更接近真实深度,同时较大程度上克服了Tilt_depth方法受叠加异常的影响.理论模型验证了方法的有效性,并通过准噶尔盆地某区块磁异常数据的处理,提取了受强大的区域背景场掩盖的石炭系火成岩产生的弱异常,突出了构造分区、断裂分布等信息,获取了火成岩的位置及埋深参数,为该区的火成岩油气藏勘探提供了有效的处理途径. 相似文献
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《地球物理学进展》2015,(3)
在隐伏岩溶探测中,为实现岩溶管道引起的充电法电位水平梯度局部异常与线性或低缓区域背景场的分离,突出局部微弱异常,本文根据半无限均匀大地中,良导电球体和无限长水平圆柱体充电电位水平梯度及其一次导数剖面曲线分布特征与规律,采用两点平滑法和一阶中心差分法推导出充电电位水平梯度一次导数的近视计算公式,建立了差分滤波函数F xi+1+12()h极小值点与线性或低缓区域背景场特征点的对应关系.在此基础上,提出了线性或低缓区域背景场的线性插值公式和拉格朗日插值公式,以及局部异常与线性或低缓区域背景场划分的作图法和解析法.差分滤波函数F xi+1+12()h对充电法电位水平梯度观测误差、地质噪声具有平滑和低通滤波作用,由此差分滤波函数F xi+1+12()h确定的实测充电法电位水平梯度线性或低缓区域背景场将更为合理,实现了充电法电位水平梯度局部异常与线性或低缓区域背景场的有效分离.利用该局部异常与线性或低缓区域背景场划分方法,实际处理了桂东北越城岭山脉东部岩溶区的洛潭水库实测充电电位水平梯度异常数据,提取了受强大区域背景场掩盖了的岩溶管道产生的微弱异常,突出了岩溶病态水库漏水通道、断裂构造分布等地质信息,为岩溶病态水库的除险加固工程供了有效的处理途径和工程靶区.地质钻探工程和地下水示踪试验均验证了所研发的基于一阶差分的充电法电位水平梯度局部异常与线性或低缓区域背景场分离方法的准确性、有效性和实用性. 相似文献
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基于重力异常分离方法寻找深部隐伏铁矿 ——以安徽泥河铁矿为例 总被引：5，自引：4，他引：1
重力异常是地下不同规模、不同形态和不同埋深的不均匀地质体的综合响应,重力勘探主要通过从重力异常中提取感兴趣的局部异常,以便探测深部结构,寻找隐伏矿床.为探讨重力异常分离原则并检验方法效果,本文从各方法原理入手,加上模型试验以及在安徽省泥河矿区深部隐伏铁矿的探寻实践检验,阐明:趋势分析法是整体拟合不同于最小二乘圆滑的局部拟合,由于是多项式拟合区域场,趋势分析法不适宜范围大、地质情况复杂的测区;插值切割法以计算点场值与四点圆周平均值的插值运算为切割算子,通过连续切割,得到重力异常的切割区域场和局部场,插值切割法对于小测区单个异常的分离效果较好,切割次数选择1到2次即可;匹配滤波法通过分析实测异常功率谱曲线、选择合适的滤波段、建造适宜的低通和带通滤波器进行滤波,从而提取不同波数成分的异常场,匹配滤波更适合垂向叠加的异常分离;解析延拓是根据一个面上的一组位场数据确定另一个不同高度面上位场值,应用中要把握延拓高度;垂向二阶导数法可以起到突出浅源异常,区分水平叠加异常,确定异常体的边界,消除或削弱背景场的作用.通过安徽泥河铁矿重力异常分离实验,发现三阶趋势分析、向上延拓以及插值切割法能很好地分离出矿体异常和背景场,同时发现在泥河矿区东南部和东北部还存在剩余重力异常,可为泥河铁矿扩大规模提供新的线索. 相似文献
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为满足中国海岸带海陆统筹调查的需求,基于最新编制的中国北部海岸带(台州以北)1:50万航磁图件,利用逐点化极、延拓、垂向导数等数据位场转化处理,结合地质背景、物性资料和已有航空物探解释成果,对研究区磁场特征进行分析,分区探讨航磁异常成因,并编制北部海岸带(台州以北)断裂分布图。结果表明,海岸带地区磁性较强的岩石广泛发育,以NE—NNE向为主的线性磁异常带是大量中新生代中酸性岩浆岩的反映,而区域性团块状磁异常或宽缓正负磁异常则为区域变质岩系的反映。研究区断裂发育,断裂展布方向基本以NE向、NNE向为主,NW向次之,其中深大断裂对区域构造、岩浆活动等有明显的控制作用。本研究编制的北部海岸带航磁"一张图"作为质量可靠的基础数据,可为解决海岸带基础环境和地质问题提供丰富的地球物理信息。依据航磁资料划分的断裂,解决了特殊地理环境下海陆断裂不衔接的问题,实现了断裂海陆统筹的目标,可为海陆交互区重大工程规划提供安全性评价依据。 相似文献
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在磁异常数据处理中，利用等效源技术重构磁异常场具有较好的稳定性和较高的计算精度，因而被广泛应用.传统方法是采用设置在近地表的单层等效源拟合实测磁异常数据，尽管拟合精度很高，但向上延拓之后往往会出现较大的拟合误差，即可能存在磁异常信号的"泄漏"，尤其在原始数据中存在背景场时更容易出现此种误差.本文提出一种多层等效源技术方案，应用分布于不同深度范围内的等效源模拟实测数据，减少了等效源参数设置的盲目性.理论模型试验表明，采用多层等效源方法重构的磁异常及其梯度与分量，较单层等效源方法具有更高精度，可以吸收更完整的实测磁异常信息.论文详细地讨论了如何优化多层等效源设置、等效源参数选择以及计算方法，通过二维和三维理论模型试验，验证了在复杂条件下多层等效源方法的可行性和适应性，并且将该方法应用于广西某地的实测磁异常数据转换之中，取得了较好的应用效果. 相似文献