三维井地电阻率法异常响应特征增强算法模拟研究

从井地电阻率法满足的边值问题出发,利用有限元法实现了三维井地电阻率法的数值模拟,同时给出了异常电位水平导数的解析计算方法;模拟计算了多种不同情况下三维异常体模型的异常电位水平导数,详细分析了异常电位水平导数的极值与异常体边界对应关系的影响因素。当同时出现埋深不同的异常体时,中、深部异常体的井地电阻率法异常响应信号非常弱小,边界范围的轮廓模糊不清,应用归一化总水平导数法能够在一定程度上增强中、深部异常体的响应特征。     

基于改进tilt梯度的三维磁异常解释技术

当工区存在强剩磁或范围较大时，化极处理很难获得满意结果。为此，本文基于tilt梯度，推广得到可以突出x、y方向信息的tilt梯度分量，并根据这两个分量的水平导数，提出了改进tilt梯度水平总梯度的三维磁异常解释技术。该方法可以直接计算三维磁异常，无需化极。理论模型实验表明，相对于其他常用的磁数据处理方法，本文方法可以有效识别不同磁化方向下的长方体边界及球体质心的水平位置，具有更高的分辨率和精度。将该方法应用于中国内蒙塔木素地区航磁数据，解释结果与地质资料及地震推断结果对应较好，为研究区圈定隐伏磁性体提供了依据。     

均匀磁化直立长方体磁力三阶梯度张量无解析奇点正演计算公式研究

均匀磁化直立长方体是磁力异常正演模拟与三维反演的最基本、最常用的一种场源模型,推导其正演计算解析公式具有重要的理论意义和实用价值。磁力三阶梯度张量是最近提出的一个新概念,可能是未来卫星与航空等磁测研究的一个重要发展方向。此外,多种磁力异常转换参量也涉及磁力三阶梯度张量的部分元素。因此,在前人研究基础上推导了均匀磁化直立长方体的磁力三阶梯度张量无解析奇点正演计算公式。首先验证了该公式的正确性,然后将其应用于总磁场强度异常一阶垂向导数的解析信号、磁力二阶梯度张量不变量的一阶导数、正则化磁源强度的一阶导数的计算。这些高精度、高效率的正演计算解析公式可为将来磁力三阶梯度张量勘探方法研究及基于磁力异常转换参量的解释方法研究奠定重要基础。     

磁张量数据的边界识别和解释方法

本文利用方向解析信号进行磁张量数据的边界识别和解释,该方法最大优势是在进行反演时不用给出异常体形状的先验信息,且得到结果受磁化方向干扰小。文中给出了方向解析信号的定义,以及进行边界识别的基本公式,并将方向解析信号与欧拉方程联合进行异常的解释。通过对不同形状地质体产生的磁张量异常进行试验,表明该法能很好地完成张量数据的边界识别和解释。将其用于M区实测数据计算,获得了地下磁性体的分布特征。     

剖面重力高阶水平导数在地热勘查中的应用

目前剖面重力资料处理主要采用布格重力异常正演拟合以及求取其一阶水平导数，在应用方面尚存欠缺，为此提出重视重力剖面高阶水平导数的应用。其目的是发挥布格重力异常的高阶水平导数的优势，突出浅部地质体的重力场特征，压制区域性深部地质体的重力场，区分相邻地质体引起的叠加异常。采用最小二乘法演算了布格重力异常高阶水平导数的计算过程，对计算和使用中涉及的圆滑处理、区间选择等相关问题进行了简略探讨，并列举了在地热勘察中利用高阶水平导数提高重力资料解释效果的实例。     

提高重力资料解释精度的褶切法

地球物理场在某些方面具有相似的特征,在一定条件下它们之间是可以相互转换的。因此可以借助地震资料数字处理中的褶积法和磁法资料解释中的切线法对重力资料进行处理和解释。具体做法是：设计不同参数地质体的重力异常一次导数作为子波,与重力观测值作褶积运算,用褶积结果的极值确定异常体的位置,用切线法求出异常体埋藏深度。试算分析表明：当子波的参数与地质体的参数一致时,褶积曲线具有较高的信噪比,所求地质体深度精度较高。但总的来说,子波的几何参数及密度变化对所求埋藏深度影响不大。     

台阶重力异常的梯度解释

Stanley、Green与Butler等人提出的重力异常梯度解释方法都是先利用重力异常水平梯度—垂直梯度图得到台阶的倾角与坐标原点(台阶倾斜面与地面的交线上)位置,然后直接利用重力异常水平与垂直梯度确定台阶的上、下底埋深。这些方法必须由人工操作完成,而且当台阶倾角超过10°时会产生较大的误差甚至无法求解。本文在推导二维台阶重力异常一阶及二阶导数与台阶埋深、倾角及产状之间关系的基础上,对Stanley等人的方法做了重要改进:1用最小方差方法以一个二次曲线拟合重力水平梯度与垂直梯度,由此自动计算台阶倾角;2由重力二阶导数推导出计算台阶上、下底埋深的表达式,并自动计算台阶上、下底埋深。与以前方法相比,本方法能够更准确、更快速地求出台阶(接触带)的产状。文中在最后给出六盘山盆地重力资料的计算实例,表明此法能有效地解释台阶重力异常     

任意形状地质体非均匀磁化磁异常B样条函数计算法

在磁测资料解释中,形态复杂地质体非均匀磁化磁异常的正演计算一直是非常重要且有待解决的问题。本文以 B 样条函数的插值、求导、求积的性质为基础,建立了 B 样条函数求解复杂地质体非均匀磁化磁异常的二维、三维问题的计算方法。理论模型计算表明:该方法能够解决磁化率参数不均匀、形态任意地质体磁异常的正演问题,且计算精度较高、令人满意。     

磁力资料中剩余磁化效应的识别

剩余磁化强度对以感应磁化强度为特征的区域磁异常的形状有着很大的影响。由于磁异常的模拟不是唯一的,因此对磁化方向进行附加约束是有用的。本文通过比较二种直接从观测值计算得到的函数.即:(1)解析信号的振幅。(2)视重力异常的水平梯度,提出一种研究剩余磁化强度对特殊异常影响的方法。根据这些导出的数值的极值大小和相对位置,我们推断了环境磁场磁化方向的偏离情况。该方法应用于加拿大Manicouagan碰撞构造中心的磁异常研究。我们仅仅根据磁异常观测值得到的结果与岩石样本剩余     

规格化总梯度法模型试验与分析

近年来,通过对规格化总梯度方法的研究和大量的模型试验以及部分实际资料试算,进一步肯定了方法的找矿效果。 规格化总梯度法是一种既经济又简便的解释手段,它适用于剖面测量。该方法的实质就是将重力剖面数据向下半空间延拓若干高度,求出各高度水平上的垂向与水平一次导数,在合成总梯度后再进行规格化运算,可以得到剖面上的断面等值图。它展示了下半空间的总梯度场分布,直观地反映出地质体特征,从而避免了人为因素的干扰。同时还可根据不同频段的异常特征来区分不同层次的地质体。有关这方面的文章已有论述。 本文仅就所做的模型试验结果进行对比分析,使我们对各种较常见的地质体所产生的规格化总梯度异常特征有所了解。这些规律将有助于对实际资料的推断解释。     

利用位场功率谱计算地质体顶底深度效果

利用区域重力、磁力资料功率谱法可以方便、快捷地得到一个新区或一个盆地的基底起伏、区域磁性层的顶底界面深度。区域磁性界面常常为磁性较强的火山岩顶底界面以及居里面，这对一个新区或一个盆地早期评价中的构造单元划分、资源量计算、区域地温场研究、有利远景区以预测等具有重要的意义。应用功率谱法计算地质体底深度的可靠性往往与滑动窗口大小、拟合频段的选取有直接关系。研究表明，要计算埋深为ｈ的地质体，窗口的大小应为     

重力异常的相关分析及其应用

利用随机过程的理论进行重磁资料的解释有独特的效果,它能克服一些传统方法难以克服的困难。本文提出利用自相关函数来表征随机过程。因为,当随机重力异常变换为自桐关函数过程中包含了异常向上廷拓的效果,故自相关函数能够起到压制高频随机干扰、测量误差,突出场源主异常的作用。随机重力异常的自相关函数通常有如下类型:单位脉冲型;三角型;马尔科夫型;高斯型;余弦指数型。利用这些形状的模型,可给出相应的规范自相关函数,再求出相应地质体的形状函数和计算地质体的中心深度的评估函数。应用上述理论处理两条实测重力剖面,将其结果与地震、地质资料进行对比表明,利用深度评估函数算出主密度层的平均深度和构造地质—地球物理模型进行正、反演计算,可以较可靠地研究地层分组和起伏。值得特别指出的是,主密度层平均深度的评估是由重力资料独立完成的,并不依赖密度资料的有无。     

多次插值切割法分场的一个实例

根据地矿部航空物遥感中心、胜利石油管理局的研究结果，胜利油田某区的磁性层中分为浅，中，深三层。本文采用了多次插值切割法对该区的航磁异常进行划分，具体作法是：１．首先采用４次插值切割法，计算出区域异常，然后用磁异常减去区域异常得到局部异常，这就是浅部异常。经过化极垂向一次导数和垂向二次导数的验证，吻合很好，说明浅部异常的可信度高。２．将新的区域异常继续进行６次插值切割法，再次计算区域异常和局部异常，     

S103井区玄武岩分布和厚度的确定及与低潜山成藏关系探讨

对S103井区测得的磁力资料向上延拓一定高度,并求取垂向二阶导数,获得反映中等深度的房身泡组玄武岩的磁异常。根据剩余磁异常分布及磁异常零值线划分高(正)磁异常与低(负)磁异常边界,高磁异常区在本区可视为玄武岩磁性体大致分布范围,玄武岩缺失区为负磁异常范围,据此勾绘出两处玄武岩缺失区。用二度半体人机联作方法对磁异常剖面进行计算,结合工区钻井资料及磁性参数测定,求取每条剖面的玄武岩厚度,并勾绘视厚度图。勘探实践表明,房身泡组玄武岩的分布与厚度直接影响低潜山的成藏,笔者讨论了本区火山岩分布与低潜山成藏的关系。     

复杂形体重力异常高阶导数的正演计算

本文利用截面为任意边数的二度多边形来逼近不规则形状的地质体，并运用差商原理正演其水平，垂直导数，特别是高阶导数。理论计算和实测资料的计算结果表明，该方法具有较高的精度。将截面为水平圆柱体的垂向四次导数理论正演值与用边数为１００的多边形逼近的差商法计算结果对比，其相对误差仅为０．２％，利用此法计算了高阳地区重力布格异常的四次导数，显示出４个局部小异常，与地震剖面上的４个潜山位置相对应。     

应用人工神经网络理论处理航磁找油资料

笔者认为,含油气沉积岩因长期油气的渗透作用而形成的磁异常是一种二次磁化场。利用人工神经网格方法对高精度航磁资料的处理,可以寻找到这种二次磁化场。此法选择磁异常强度、磁异常宽度、化极前后磁异常形态比和磁异常梯度作为表征磁场的控制变量,对PFW油田的航磁资料进行了模式识别处理,识别结果的正确率达到87%。