高精度重磁源边界探测方法研究

摘要

利用重磁异常进行目标体边界探测是地质地球物理综合解释的一项重要工作.随着重磁数据处理方法理论的不断发展,如何利用位场资料快速准确的推断场源的边界、深度等地下地质信息越来越受到重视.准确的圈定目标地质体的边界对划分大地构造单元、进行构造分区、确定断裂构造带的位置、区分不同岩性与地层的分布及进行物性填图等问题有重要的意义.本项研究在结合前人研究分析的基础上，详细总结了传统方法（导数、解析信号振幅等）以及新算法（Tilt梯度、Theta map、归一化标准差、各向异性标准化方差等）的基本原理，着重研究了各种方法的物理意义，详细阐述了各种方法的区别与联系。研究发现这些边界识别方法都是基于重磁场的导数或者高阶导数信息来推断边界，导数的阶次高，相应的边界识别精度较高。由于高阶导数计算不稳定，通常采用一阶和二阶导数进行计算。基于此，将重磁源边界识别方法系统的分为一阶导数类方法和二阶导数类方法。实际资料处理表明，当异常体埋藏较深时，边界识别的结果往往较实际边界更大，相对误差可能达到100%甚至更大。为了实现高精度重磁源边界识别，本文提出了在向下延拓场的基础上进行边界识别，可以有效的提高边界识别的精度。在青海某矿区实际资料的处理结果表明，基于向下延拓场的边界识别方法可以得到更加精细的场源边界。综上所述，通过理论研究与实践资料的处理，指出尤其对于大深度异常体勘探，当前国内外已有的重磁源边界识别方法难以实现高精度边界探测，必须结合位场资料其他处理方法，或者研究新的识别算法，灵活综合应用，才能获得高精度的场源边界探测结果，为地质勘查提供更加精细的地球物理依据。