起伏地表下的复杂三维地质模型建立与重力异常计算

摘要

由于地质体和矿体的形态非常复杂,使用长方体网格离散建立正演模型时可能和真实情况有很大差别,因此计算结果可靠性差。本文提出一种基于约束Delaunay网格剖分的方法对地质体进行离散并进行重力建模,在模型边界等复杂区域使用网格自适应加密技术,将三维地质体离散为有限个四面体;并详细推导出针对四面体网格的重力正演公式,实现了基于约束Delaunay网格剖分技术的三维重力数值模拟;最后,针对一个合成数据模型,将计算解与解析解对比。结果表明,细化网格的模拟结果比粗糙网格更好,满足数值模拟的精度要求。将该方法应用到金川矿区实际地质体建模中,根据局部需要,建立各处网格密度不均匀的三维模型,并计算该模型的地表重力场,而后对比模拟数据与实测数据,结果表明Delaunay网格建模方法具有很强的适用性,能够模拟复杂的地质体重力异常。