重力高阶导数研究及应用

摘要

重力异常所包含的信息量很丰富,且不同因素引起的异常的叠加,给人们在识别、区分和研究上带来了相当大的困难。探测目的体产生的异常相对整个重力场是很微小的,因此重力弱信号的提取和异常分离是重力数据处理的难点且是重要环节,也是重力异常解释的必要前提。重力异常的复杂性,决定了重力数据处理方法的多样性。位场转换是最常用的一种处理方法。
　　 为了达到划分复杂地质体构造产生的叠加异常,本文应用了高阶导数法,研究了二度体矿脉异常的变化特征。
　　 本文设计了截面近似圆形和截面为任意形状的二度体矿脉两种模型。给出了它们的重力位表达式,推导出重力位的水平一阶导数、垂向一阶导数和垂向二阶导数的理论公式,初步建立了重力位导数换算体系理论。在垂向二阶导数的应用中,不同的取值半径曲线的交点可以确定地质体的边界范围,本文亦给出了相应的理论研究。
　　 数值上实现了上述分析研究工作,在模型设计中,分析了重力异常导数换算在不同构造上的分布特征,并总结了曲线的变化规律,模型实验证实了:此方法在划分水平叠加异常、垂直叠加异常等方面都具有较高的分辨率和精度,而且在确定地质体边界范围方面也有很好的应用效果。
　　 在实际应用中,以安徽省霍邱铁矿局部重力异常资料为背景,应用高阶导数法确定了地下异常体的构造、分布,并确定了异常体的边界范围,取得了很好的应用效果。