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利用重力数据反演密度界面一直是重力学研究的重要内容,其在区域构造研究和油气勘探等领域发挥着越来越重要的作用。按照计算域的不同,密度界面反演方法可分为频率域方法和空间域方法。简要介绍了空间域方法中研究和使用较多的直接迭代法、脊回归法和正则化方法的基本原理及改进措施,3种方法的应用效果对比表明,直接迭代法和脊回归法反演结果均为光滑形态的密度界面,而正则化方法可反演非光滑形态密度界面,并且方便施加先验约束信息。密度界面反演结果受位场分离精度的影响较大,应尽量利用已知信息作为约束进行位场分离或采用逐层分离技术。待反演界面上下的密度差对反演结果影响亦很大,需充分利用研究区密度资料构建符合构造特征的三维密度差变化模型以提高反演的精度。在反演方法原理方面,需要结合先验约束信息(可通过钻井、地震资料等获得)来提高反演的准确性。更重要的是,需明确反演密度界面与地质构造界面的对应关系,以正确评价反演结果。最后提出了密度界面反演方法将来的研究重点和发展方向:随着重力观测技术的快速发展以及研究目标的多样化,今后需研究适用于大区域或全球尺度的密度界面反演方法;随着地质目标勘探难度的增大,亦亟需研究符合构造特征的精细的单密度界面反演方法,并发展多层密度界面反演技术。 相似文献
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裂陷盆地基底双界面模式二维重力反演 总被引：2，自引：1，他引：1
裂陷盆地基底的起伏表现为非光滑的几何形态，传统的重力反演结果并不能很好地反映这种特点.此外，大多数情况下，重力观测面并不位于盆地上界面，应为单独的起伏观测面，盆地应为上界面和基底组成的双界面模式.基于此，本文研究了起伏观测面上裂陷盆地基底双界面模式二维重力反演方法.研究中假设沉积盆地的沉积层与基底的密度差随深度按双曲线规律变化.将沉积盆地的沉积层剖分成相邻的垂直柱体，其水平尺寸是已知的，顶面与沉积层上界面重合，底面深度代表基底的深度，即为要反演的参数.反演中引入全变差函数作为盆地模型的约束，使得反演结果呈现非光滑形态，符合裂陷盆地基底特征.为减小反演多解性，引入已知深度点作为约束.建立由重力数据拟合、已知深度约束及全变差函数组成的目标函数，采用非线性共轭梯度算法使目标函数最小化.模型试算结果表明该方法可反演裂陷盆地基底起伏，并通过调整正则化参数的值可反演坳陷盆地基底起伏.将该反演方法用于珠江口盆地惠州凹陷和运城-临汾裂陷盆地实际资料处理，其结果较好地反映了裂陷盆地基底起伏特征，为研究盆地构造、油气勘探等提供重要参考. 相似文献
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磁性基底和居里面是研究地壳和岩石圈的地质构造和热演化过程的两个重要磁性界面.为了研究南海及邻区磁性基底和居里面所反映的深部构造及其热活动的地质效应，本文在对磁异常进行化极处理的基础上，采用最小曲率位场分离方法，获得了磁性基底和居里面引起的化极磁异常，利用双界面模型快速反演方法，反演了南海及邻区的磁性基底和居里面深度，研究了磁性基底、居里面深度及其分布特征，讨论了磁性基底、居里面与新生界深度之间相关性特征及其地质意义.研究表明，磁性基底深度5~20 km，洋盆南北两侧磁性基底走向分别以NE、NEE向为主，中南半岛周缘磁性基底呈NW、NNW走向.居里面深度15~32 km，宏观表现为"洋壳浅、周缘深"及周缘"北浅南深"的特征，洋盆地区居里面深度呈现"西南浅、东部深"，洋壳与陆壳接触带在居里面深度上表现为梯级带特征.新生界深度与磁性基底深度相关性（Correlation between the depth of magnetic basement and Cenozoic，CDMBC）多以不规则形状分布，在盆地的沉积中心呈现正相关；新生界深度与居里面深度相关性（Correlation between the depth of Curie surface and Cenozoic，CDCSC）多呈NE、NEE向带状正相关分布，走向与盆地走向一致；莺歌海盆地、琼东南盆地、万安盆地南部和曾母盆地CDMBC呈正相关、CDCSC呈负相关，莺歌海相关性特征推测为：居里面随岩石圈变形隆起而抬升，磁性基底张裂下沉，发生大规模沉降引起；琼东南盆地相关性特征推测为：居里面随岩石圈变形下坳而下降，沉积中心与磁性基底下沉方向一致；万安盆地和曾母盆地相关性特征推测为：深部流体沿南海西缘断裂直接进入地壳，引起该处居里面深度变浅. 相似文献
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作为西太平洋最大的边缘海，南海分布有30多个新生代沉积盆地，其蕴含着丰富的油气资源.但由于资料的限制，南海存在不同区域盆地研究程度不同，不同区域盆地面积差别较大，部分盆地只是坳陷而没有达到盆地的级别以及盆地外围可能存在凹陷等问题.南海新生代盆地分布问题制约了其油气分布规律、储量等基础地质问题的研究.本文以地震剖面数据为约束，以重力资料为主、辅以磁力资料，研究了南海新生代盆地分布及构造区划.通过提取新生代盆地及其构造单元引起的重力异常，结合地震剖面等资料反演了新生界底界面深度及新生界厚度.在充分调研已有盆地和构造单元划分方案的基础上，根据南海的地质及地球物理特征，确定了盆地及构造单元划分标准.以新生界厚度为基础并结合重、磁、震、地质等资料，进行地质-重磁震联合解释，将南海原有的36个盆地重新划分为24个盆地，盆地总面积扩大了约15万km2.研究表明，南海新生代盆地沉积层厚度在1.5~16 km之间，有6个北东东/北东向沉积坳陷带、2个近南北向沉积坳陷带以及1个三角沉积坳陷区；盆地展布方向主要为北东和北东东向，其次为北西和近南北向，呈现"南三北三"的分布特征. 相似文献
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断裂构造作为重力异常一个非常重要的解释成果，它与能源和矿产资源勘查、构造单元划分和大地构造分区有着密切的联系.有些地质界线以断裂为界，有些能源或矿产资源与断裂伴生.本文利用重力异常，采用归一化总水平导数垂向导数（NVDR-THDR）断裂识别方法推断了南海及邻区主要断裂平面分布位置，首次采用重力异常曲率属性方法反演了南海及邻区主要断裂视深度.在南海及邻区推断断裂57条，其中一级断裂14条，二级断裂43条；断裂走向以NE和NW向为主，其次为NEE、NWW和NNE向以及NNW、EW和近SN向；一级断裂长度大部分为600~1400 km，二级断裂长度大部分为400~900 km；断裂视深度约为2~10 km，其中一级断裂视深度大部分为2~10 km，二级断裂视深度大部分为2~8 km.该研究成果可以为南海及邻区油气勘探、矿产资源勘探以及基础地质研究提供依据. 相似文献
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V字型密度界面是一类常见的密度界面，如海沟、半地堑以及俯冲带之下的莫霍面，利用重力数据刻画此类密度界面形态对于区域构造研究、油气勘探以及物理海洋学等都具有重要意义.本文首先建立了Lp-范数形式的模型约束函数，并利用正则化原理将其与重力数据误差函数和已知深度约束函数结合形成V字型密度界面反演的目标函数，推导了目标函数的梯度表达式，并以非线性共轭梯度法为核心给出了反演流程.二维简单模型试算结果表明p=5时该方法能准确地刻画V字型密度界面起伏特征，且亦能准确地应用于二维复杂密度界面和三维界面的反演.最后将反演方法应用于挑战者深渊及邻区的实际资料处理之中，利用研究区海底地形数据和沉积层厚度数据对自由空间重力异常逐层剥离而得到莫霍面引起的重力异常，用本文方法对此重力异常进行反演，结果呈现了板块俯冲作用引起的V字型莫霍面起伏特征. 相似文献
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南薇西盆地重磁场特征及油气资源远景 总被引：1，自引：1，他引：0
结合南薇西盆地及邻区的重、磁力异常特征分析与综合反演，文章对该区油气有利远景区进行了预测。南薇西盆地北部坳陷和北部隆起以高重高磁特征为主，火山活动强烈。中部坳陷、南部隆起及南部坳陷的北部表现为整体低重、低磁背景上的局部团块状高重、高磁异常，为火山岩与碳酸盐台地的综合反映。南薇西盆地新生界厚度呈北东向条带状薄厚相间的特征，南部坳陷新生界厚度最大，中部坳陷次之。盆地北部处于莫霍面隆起区，而南部莫霍面相对较深，为减薄型陆壳的特征。北部坳陷和北部隆起居里面整体较浅，可能与南海扩张引起岩石圈的强烈伸展减薄、地幔物质上侵有关。中部坳陷和南部隆起的居里面明显浅于南部坳陷，表明中部坳陷和南部隆起的热活动强于南部坳陷。重磁场特征及其反演结果与石油地质特征表明，南薇西盆地的中部坳陷、南部隆起及其西南盆地外围的区域应为盆地最好的油气远景区，其次为南部坳陷，北部坳陷和北部隆起油气潜力不大。在油气远景区内，局部团块状、等轴状的重力高异常区部分可能为碳酸盐台地，生物礁较为发育，应为未来的勘探目标。 相似文献
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于都-赣县矿集区是南岭东段一个具有良好找矿前景的钨、金银铜铅锌矿集区,花岗岩与成矿关系密切,而断裂构造往往是控岩、控矿构造。因此系统探查该区花岗岩和断裂构造分布是进一步找矿的关键问题之一。本文通过对该区重磁场特征与已出露花岗岩和断裂分布特征对应关系的研究,系统推断了该区花岗岩和断裂构造分布。研究表明:利用重力资料研究花岗岩分布具有较好的效果和较高的效率,而利用磁力资料只能推断出有磁性的花岗岩,推断出的隐伏花岗岩体规模大约是已出露花岗岩体规模的2倍;利用重磁资料推断了9条一级断裂和49条二级断裂;通过花岗岩体分布与断裂分布规律的研究表明该区断裂构造对花岗岩的发展起着主要的控制作用。上述成果为矿集区深部控矿岩体和控矿构造的进一步研究提供了地球物理依据。 相似文献
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利用重力反演沉积盆地基底起伏是油气重力勘探研究的一个重要方面.随着地质目标勘探难度逐渐增大,亟需提高重力反演盆地基底的精细程度.本文研究了基于Lp范数约束的非线性重力反演方法,反演结果能更好地符合裂陷盆地基底起伏特征.反演时假设沉积盆地基底和沉积层均为单一岩性,即沉积层与基底的密度差为常数.将基底之上的沉积层剖分为垂直并置的棱柱体,用棱柱体底面深度近似沉积盆地基底深度,其为待反演的参数.利用Ekblom范数近似Lp范数的表达式,并建立Lp范数意义下的参数向量函数,将其与重力误差函数结合得到非线性反演的目标函数.利用二维裂陷盆地模型进行试算,结果表明当p取0.2时能较准确的反演裂陷盆地基底起伏形态,其应用效果优于基于L0范数和L1范数的约束反演方法.将本文方法应用于南海珠江口盆地实际重力资料反演,将反演的基底深度与地震剖面解释结果进行对比,结果表明该反演方法具有较好的实用性. 相似文献
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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。 相似文献