斜磁化磁异常边界识别与快速自动反演方法研究

论文摘要

磁法勘探是地球物理勘探最为常用的方法之一,具有快捷、廉价及应用效果好等优点。然而实测磁异常往往受磁化方向、叠加异常等因素影响,直接从原始磁异常中识别有用信息的难度较大。数据处理是获取有效信号的关键途径,而边界识别及场源参数快速反演是两个常用的处理手段。本论文着重研究了斜磁化磁异常的边界识别及快速自动反演方法,为实现强磁条件下磁异常解释提供了一种思路。首先,从单一场源欧拉反褶积出发,推导出了叠加场源情况下的欧拉反褶积公式,并指明了该方法的应用前提及改进方向。叠加模型试验表明导数形式下的欧拉反褶积反演精度更高,含噪模型表明噪声对导数形式下的欧拉反褶积影响更大,但可以通过向上延拓手段削弱随机干扰的影响。其次,在解析信号基础上,提出了一种基于解析信号倒数及其相关导数的二维磁异常解释方法,该方法可以反演场源的水平位置、埋深及构造指数。模型试验验证了新算法的正确性和优越性,尤其该方法对深部磁源的反演精度远高于常规方法。最后,本文在Tilt梯度基础上进行拓展,提出了方向Tilt梯度的概念,推导得到六个改进的方向Tilt梯度导数,丰富了不同方向的磁异常信息。并在此基础上,提出了受磁化方向影响较小的方向Tilt梯度水平导数模法来识别斜磁化磁源边界,构建了两个基于方向Tilt梯度的快速反演方程式（方向Tilt-Euler法）用于反演场源位置和构造指数。模型试验表明,方向Tilt梯度水平导数模更能有效地识别出长方体边界位置及岩脉和球体中心位置,且未产生虚假异常;方向Tilt-Euler法计算结果汇聚度更强,连续性更好,准确度更高。将两种方法应用于内蒙古塔木素地区航磁资料解释处理中,获得了丰富的地下磁源分布信息。反演结果与已知地质资料和地震解译结果具有良好的对应性,还表明了沉积层分布区的磁异常与断裂构造和隐伏火山岩有关。由此勾划出了27条断裂构造带和4个规模较大的隐伏岩体。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 边界检测方法

1.2.2 场源参数快速自动反演

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 主要创新点

2 常规欧拉反褶积适用性研究分析

2.1 理论基础

2.2 模型试验

2.2.1 单个球体模型

2.2.2 球体组合模型

2.2.3 长方体组合模型

2.2.4 多场源组合模型

2.3 本章小结

3 基于解析信号倒数的二维磁异常解释研究

3.1 理论原理

3.2 模型实验

3.2.1 岩脉模型

3.2.2 多场源组合模型

3.2.3 噪声测试

3.3 本章小结

4 基于方向Tilt梯度的三维磁异常解释研究

4.1 方向Tilt梯度水平导数模的理论建立及公式推导

4.2 方向Tilt梯度方程组场源探测的理论建立及公式推导

4.3 简单模型有效性验证实验

4.4 复杂组合模型对比分析实验

4.5 本章小结

5 内蒙古塔木素地区航磁资料处理与解释

5.1 研究区地质概况

5.2 塔木素地区磁异常特征

5.2.1 岩石磁性

5.2.2 磁力异常特征

5.3 基于方向Tilt梯度方法处理与解释推断

5.3.1 方向Tilt梯度水平导数模边界识别效果

5.3.2 方向Tilt梯度反演方程组场源探测效果

5.3.3 解释推断

5.4 本章小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

在攻读学位期间取得的科研成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 罗潇

导师: 王彦国

关键词: 磁异常,边界检测,快速反演,欧拉反褶积,方向梯度

来源: 东华理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地球物理学,矿业工程

单位: 东华理工大学

分类号: P631.2

总页数: 66

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