利用重力异常进行三维断层参数反演方法研究

摘要

在重力勘探中，一般都要利用布格重力异常来识别断层和反演断层的参数。本文研究断层参数的反演问题。以前大多用二维断层模型来反演三维断层参数这将会引起较大的误差。本文主要用三维断层模型来反演三维断层参数。 为了更深入地研究和解释断层构造，本文构建了一个三维的断层模型，推导了频率域理论布格重力异常正演公式；提出了定量反演三维断层参数(上顶深、断距等)的方法。在应用布格重力异常数据的同时，还应用了布格重力异常一阶导数。其特征线法就是基于似二度体模型的布格重力异常一阶导数来构造的，其反演精度要优于二度体模型，并且方法简单、实用、抗干扰性强，有很强的实用价值。另外，本文中的模型拟合法，是基于真三维断层模型而提出的，在对模型的研究和试算中，配合遗传算法进行多尺度的搜索可以得到满意的解。 本论文主要内容及成果：(1)给出了三维任意倾角断层重力异常的频率域理论解析式，可以用于模拟断层构造产生的重力异常场。 (2)经过理论公式的推导，利用直立断层重力异常一阶导数公式构造了似二度体断层反演公式。 (3)利用遗传最优化算法来求取三维任意倾角的断层模型参数。 (4)研制了基于三维断层构造模型的正演、反演和相应的频率域求导、延拓等计算软件。 (5)完成了单一和组合理论模型的正演模拟，并反演了相应的断层参数。 (6)利用该方法对黄海某区的实际重力资料进了断层参数反演，并得到了很好的效果。 本论文创新点在于建立了似二度体断层模型和三维任意倾角断层模型的反演方法，经过理论模型和实际资料的处理，获得了优于二度体模型反演方法的满意效果。具有实际应用价值。

目录

文摘

英文文摘

1引言

1.1问题的提出

1.2国内外研究现状

1.3取得的主要成果

2断层模型的正演公式和基本原理

2.1断层模型的提法

2.2二维断层模型的理论正演公式

2.3三维断层模型的理论正演公式

2.4正演中的实际问题

3断层模型的反演

3.1反演公式的构造

3.2重力数据的变换方法

3.3反演的步骤及说明

3.4反演中的最优化方法

4模型数据的正、反演解释结果

4.1单一模型设计

4.2组合模型设计

5实际资料的处理解释结果

5.1实际资料的描述

5.2实际资料的数据处理

5.3反演解释结果

6结论与建议

6.1结论

6.2建议

致谢

参考文献