高阶导数在重力勘探中的研究及应用

摘要

重力勘探作为一种传统的物探方法，随着仪器精密程度的提高和计算机技术的发展，被越来越广泛的应用于各个领域。通过重力仪我们可以得到指定区域的重力异常值，我们期望通过重力异常来获得有关地下地质体的产状，形状，空间位置等关键参数。但由于所得重力异常是地下地质体的叠加异常，往往受到多种因素的干扰，让我们很难得到有效信息。所以如何对所得重力异常进行合理的处理解释才是重力勘探的重点。高阶导数正是一种确定地下地质体边界的有效方法之一。
　　高阶导数本质上是一种滤波器，它可以突出浅而小的地质体的重力异常，抑制区域性埋深较深的地质因素的影响。还可以将几个埋深相差不大，相互靠近的地质体引起的重力异常划分开来。
　　为验证和实现高阶导数的上述作用，论文首先在研究了重力场基本理论的基础上，推导了重力异常及各阶偏导数的计算公式，对高阶导数的计算公式进行了换算。并编写了相关的Frotran程序。其次论文设计了二维和三维两类模型。分别用两种高阶导数方法计算出其垂向二阶导数，来论证可以利用两个不同半径的垂向二阶导数曲线的交点确定模型的边界和在地面的大致投影位置。
　　最后将该方法用于实际重力探勘资料的处理中，获得了良好的应用效果。验证了方法的实用性和有效性。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3．1 研究思路

1．3 研究思路及主要内容

第2章 方法及原理

2．1 重力场和重力位

2．2 重力异常

2．2．1 重力异常及各阶偏导数基本公式

2．3 重力铅垂二次导数的换算

2．4 高阶导数gzz的应用

第3章 二维模型试验及成果分析

3．1 模型确定

3．2 埋深不变时的最佳半径

3．2．1 模型一

3．2．2 模型二

3．2．3 模型三

3．2．4 模型四

3．2．5 模型五

3．2．6 模型六

3．2．7 模型七

3．2．8 模型八

3．2．9 模型九

3．2．10 小结

3．3 改变埋深时的最佳半径

3．3．1 埋深d=250m

3．3．2 埋深d=300m

3．3．4 小结

第4章 三维模型试验及成果分析

4．1 球体模型

4．1．1 模型一

4．1．2 模型二

4．2 立方体场源重力异常正演公式

4．2．1 模型三

第5章 实际资料应用及分析

5．1 在某铬铁矿区中的应用及分析

5．1．1 工区概况

5．1．2 实际资料处理结果

5．2 在某铜铁矿中的应用及分析

5．2．1 工区概况

5．2．2 实际资料处理结果

5．3 在防空洞上的应用及分析

结论

建议

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的学术成果