重力异常

摘要： 陆地重力观测相较于航空和卫星重力观测,距离场源更近,观测精度相对较高,其静态异常和时变数据已广泛应用于研究多种地球动力学问题.21世纪以来,绝对重力观测技术发展迅速,陆地观测网络日益完善,高精度陆地重力观测数据产品逐渐丰富,基于这些产品的大地测量和地球物理研究不断取得新进展.本文总结了近十几年来高精度陆地重力观测数据在大地测量和地球物理领域的应用进展情况,包括基于重力异常数据构建重力场和大地水准面模型、建立地壳物性结构模型、反演Moho界面形态和估计岩石圈有效弹性厚度,以及利用时变重力数据构建时变重力场模型、探测微弱动力学信号、估计地壳构造变形速率和分析与火山、地震过程的可能关联,最后探讨分析了陆地重力测量的未来发展趋势,可为中国大陆重力观测系统建设与发展规划提供参考.

摘要： 基于最新的大连片三维地震处理资料,对辽东湾坳陷主走滑断裂进行了系统判识,进一步结合前人研究成果探讨了辽东湾坳陷郯庐断裂带的分支组成与展布规律。结果表明,辽东湾坳陷郯庐断裂带应发育3条(组)分支断裂,东支发育在辽东地区,为辽东1号断裂;中支发育在辽中地区,新生界断裂为辽中1号和辽中2号断裂,在深层两条断裂合并为一条主走滑断裂;西支位于在辽西地区西部斜坡位置,新生界断裂为辽西走滑断裂。3条(组)分支断层均切割至深部基底,并可到达莫霍面,在重力异常图上具有明显的体现。辽东湾坳陷3条(组)郯庐断裂带分支断层构造变形特征存在明显差异,与渤海海域渤中-渤东段、渤南段也存在显著差异,走滑程度的强弱、先存断层的复活、地层厚度与岩性特征,以及基底性质的差异是造成这种差异性的主要原因。

摘要： 松辽盆地是我国东北部陆相油气型盆地,作为大庆油田勘探开发的新板块,基底地质条件复杂,古中央隆起内幕结构、构造特征认识不清,导致人们对基底岩石的构成存在分歧。利用最新二维地震剖面、测井和重磁数据,对松辽盆地古中央隆起带基底进行重磁、地震联合研究,从而确定中央隆起带基底岩石岩性。通过测井数据与地震属性等方法预测并假设侵入岩体为花岗岩。在地质系统的基础上,构建正演模型来进行地震正演模拟,模拟了地震子波激发得到的炮点记录及偏移剖面。根据收集的重力磁力资料,分析研究了中央隆起带的重力场特征及重力场的地质意义,推断了中央隆起带的断裂构造体系,以地震为约束条件通过建立基底侵入体平均密度值与布格重力异常的地质—地球物理模型,以2条地震成果来约束重力异常剖面继而进行拟合解释。研究结果表明,地震正演模拟的时间剖面与实际地震剖面较一致且花岗岩的同相轴与地震剖面侵入岩体同相轴强弱相吻合。中央隆起带地质构造复杂,主要断裂发育在南北、北北东向,控制着中央隆起带内地层的发育,次要断裂发育在东西、北西向,规模相对较小,控制了中央隆起带内局部凸起的范围。拟合试算得到的重力与磁力异常曲线和实测重力与磁力异常曲线相吻合,确定侵入体的密度为2.58 g/cm^(3)左右。综合表明,基底侵入岩岩性为花岗岩。

摘要： 近年来,在鲁西北齐河—禹城超深覆盖区内的李屯、大张物探异常区发现了矽卡岩型铁矿床,取得了重大找矿突破。潘店物探异常位于李屯、大张物探异常之间,由于该区重磁异常较前两者规模小、强度低,前人未对其进行铁矿勘查。在综合研究以往勘查资料的基础上,利用地质、物探、钻探等综合勘查技术手段对潘店异常进行了查证。在郭店村东侧地区钻探工程中标高-1417.94 m之下发现5层铁矿体,且矿体总厚度大(厚度约40.26 m),矿石品位高(平均品位TFe:51.82%、mFe:47.20%),提交了新发现郭店村矿产地1处。本次铁矿勘查工作遵循了“着重加强地质特征综合研究;注重物探信息反演分析;加强综合勘查手段信息提取;密切关注钻孔中岩芯信息”的原则,运用“地质-磁法-重力-电法-钻探-测井”等找矿方法取得了找矿突破。该区铁矿勘查成果表明李屯-潘店-大张地区铁矿在赋矿条件、矿床特征、成矿规律、找矿方法、勘查经验等众多方面表现为高度的相似性,对该区矽卡岩型铁矿进一步勘查工作具有重要的指导意义。

摘要： 利用航空重力测量和EIGEN-6C4重力场模型分别计算了青藏高原局部区域的重力异常,以地面重力测量结果为参照,评估2种计算方法的符合性,结果表明:在局部高原区域,航空重力测量外符合精度约6.64 mGal;EIGEN-6C4重力场模型的计算精度约6.21 mGal。这为航空重力测量在高原地区的精度评定提供了一种方案。

摘要： 准确识别含油气构造及控矿断裂与岩体等地质边界是能源和资源勘查的重要任务之一,重、磁位场边缘识别方法在研究地质边界方面有独特的优势,已成为能源和资源勘查中不可或缺的重要手段。为增强位场边缘识别方法对深部小规模构造的识别能力,本文将界面反演与归一化总水平导数垂向导数(NVDR_THDR)位场边缘识别技术结合起来,首先利用密度界面反演技术处理重力异常,使结果能突出小规模地质构造特征,之后将NVDR_THDR作为边界提取和增强的技术处理反演的界面深度。裂陷盆地模型试验及孤立形体组合模型试验结果表明,本文方法具有明显的边缘增强效果,并且能在一定程度上平衡深部和浅部异常。最后将该方法用于鄂尔多斯盆地北部重力资料处理之中,结果也表明了本文方法可以更好地识别盆地基底小规模断裂,实际应用效果较好。

摘要： 重力异常曲化平即将起伏观测面上的重力异常延拓到平面上,从而为频率域处理和反演提供平坦观测面的重力异常数据。本文在常规插值—迭代法基础上,给出重力异常曲化平的改进插值—迭代法,即在异常迭代修正过程中引入起伏观测面修正因子,加快曲化平迭代收敛,促进曲化平效果提升。理论模型试验表明本文方法适用于观测面起伏较大、延拓跨度大的复杂条件下的稳定、有效曲化平,效果优于常规插值—迭代法。川滇地区实际重力异常数据试验表明本文曲化平方法有效增强了异常信号和细节特征,为后续处理和解释提供可靠数据。

摘要： 为解决传统线性反演方法容易陷入局部极小,计算效率低等问题,本文提出了一种基于深度学习的重力异常反演方法。该方法首先构造不同形状的二维密度模型,正演得到重力异常,组成数据集;然后用该数据集训练深度神经网络;最后将重力异常数据输入到训练好的深度神经网络,直接得到反演结果。实验结果表明,该方法能快速、准确地反演出地下异常体的位置和形态,且具有较好的泛化能力和抗噪声能力,可用于重力异常反演。

摘要： 在等效源向下延拓方法的理论基础上,研究提出加入观测平面以下空间实测数据作为约束的等效源约束向下延拓法,用于二维位场数据向下延拓.与传统的向下延拓方法和等效源法延拓相比,等效源约束向下延拓法抗噪声性强,能延拓出由于延拓深度过大而衰减至难以探测的高频信号,使延拓结果更接近真实值.理论重力模型数据的延拓结果显示该方法有效,延拓结果优于传统波数域迭代法和等效源法.利用等效源约束延拓法对我国某海域水面实测重力值进行向下延拓并与水下实测值进行对比,结果表明该方法延拓结果最接近实测值.本文方法为我国深水油气近海底重磁高精度探测研究提供一定的技术支撑.

摘要： 重力及其梯度异常正演计算效率决定了反演的可行性,也是高效构建足量、多样深度学习样本数据的基础。为了进一步提高重力及其梯度异常正演的计算速度,受航空电磁领域“Moving-footprint”快速正演技术的启发,本文在基于网格点几何格架函数空间域快速正演的基础上,提出了一种“Moving-footprint”大尺度模型分解的重力及其梯度异常正演计算方法。此方法在地下半空间内选择观测点正下方一定有效范围的子空间,该观测点异常近似为其对应子空间内长方体单元的异常和,而忽略子空间外长方体单元产生的异常;当观测点移动,其对应的子空间随之移动,从而可以将地下半空间长方体模型进行大尺度模型分解,为每一个计算点所对应的子空间进行正演计算。模型实验表明,在256×256×15个长方体模型的地下半空间内选取32×32×15的子空间进行计算,重力异常及部分梯度异常的相对平均误差小于10%,计算速度提高19倍;文中方法针对1024×1024×15个长方体模型计算时间约为32 min,相比已有算法中存在的超常规计算量的瓶颈问题具有显著的计算优势。

摘要： 卫星测高技术的出现,使得大面积,高密度的海洋测绘成为现实.文章以重力异常作为数据源反演了马里亚纳海沟部分海域海底地形.根据反演模型水深和检核点水深的均方差和相关系数,确定了最优密度差异常数为1.50g/cm3,并以最优密度差异常数进行试验分析.结果表明,研究海域内,重力地质法反演的海深模型精度优于直接格网化船测海深得到的模型,更优于ETOPO1海深模型.相较于ETOPO1海深模型,精度提高了22％左右.在船测点密集的海域,格网化船测海深模型对海底地形的反映比较详细;在船测点稀疏的海域,GGM模型对海底地形的呈现细致.

摘要： 台湾地区构造特征复杂,处于地震多发区域,根据该地区的自由空气异常,布格重力异常资料,基于小波变换的多尺度分析,得到了布格重力异常的2～4阶小波细节场以及4阶小波逼近场,研究该区域的构造特征的重力异常响应,结合地震震中资料,发现台湾地区地震多发区主要在重力异常梯度带,呈NNE向,其中东侧海岸主要受俯冲带影响,地震活动性最强,岛内主要受近南北向的断裂控制,应加强对相关地区的地震监测,为地震预防和抗震抗灾提供科学决策.

摘要： 研究区地理位置处于南美洲西北部.自中生代以来,加勒比板块开始走滑俯冲于南美板块之下,研究区位于两个板块相互作用强烈地带,经历复杂的地质构造活动,在研究区内形成了多个隆起和盆地.因此,本文在前人研究的基础上,深入分析研究区的重力资料。通过分析研究区不同处理结果的重力异常，认为区域重力异常反映了研究区前寒武系基底的起伏，岩体、山脉较盆地基底埋深较浅，引起大范围的重力高值区。而Santa Marta岩体和Sierra dePerija山剩余重力高多为埋深较浅的前寒武纪变质岩、岩浆岩引起。而盆地内剩余重力高多为基底隆起和背斜引起，中新生代沉积较薄或缺失，剩余重力低由沉积凹陷引起，发育有较厚的中新生代沉积。研究区共识别主要断裂6条。断裂控制了研究区的整体格架，由西至东以近NW向断裂为界分为SantaMarta岩体、塞萨尔盆地和Sierra de Perija山，由北至南以近EW向、NW向断裂为界分为下马格达莱纳盆地和瓜希拉盆地。

摘要： 本文在分析筛选-趋势分析法的基础上,根据局部重力异常具有横向影响范围小的特征,采用一个多项式迭代筛选的方式,选出实测数据中远离局部重力异常且受局部重力异常影响较小的测点,并将这些点多项式拟合的结果作为区域场,进而求出剩余场.理论和实测数据实验结果表明,该方法可以简单、高效的划分区域异常和剩余异常,且准确度高、稳定性好.

摘要： 重力观测获得的原始资料经过处理和解释后，可为人们提供丰富的有关地下地质构造的信息。对常见的地下异常体边界处理算法存在着识别出的边界发散、不准确的问题,该文通过两组理论模型进行了多种边界识别方法的试算,以比较分析其各自的效果.结果表明:常见方法中,水平梯度、HTD法和Theta图法均能一定程度上反映出边界信息,但效果一般;而与其相比,在此基础上构建的3种基于更高一阶导数的边界识别滤波器能更有效、准确地提取边界信息;并且在不同深度异常体的组合模型中,改进二阶倾斜角ITA2算子依旧能在有效均衡不同强度异常的同时,非常清晰地识别出不同深度异常体的边界,有利于实际工作中重力异常的解释.

摘要： 重力异常是从地表到深部所有密度不均匀体引起的重力效应的叠加(曾华霖,2005),叠加后的重力高点往往相对于目标体实际位置发生了偏移.要依据实测重力异常反演某个地质体,必须了解并且消除这种偏移的影响,以准确确定地质体的具体位置.滤波是一种重要的异常分离手段，相关人士做了大量的研究工作，但对重力高点发生偏移的规律及其校正方法的研究目前还很少，详细研究重力高点发生偏移的原因并探讨合适的校正方法，对使用重力勘探确定地质体的准确位置至关重要。

摘要： 文中以隐藏山洞、发射井和潜艇为探测对象,研究了水平半圆柱体、竖直圆柱体和潜艇产生的重力异常信号,推导了相应的计算公式并进行了结果分析.数值分析表明,水平半圆柱体和潜艇产生的重力异常信号小于目前航空重力仪1mGal的精度,但潜艇产生的垂直重力梯度信号大于目前重力梯度仪10-4E的精度.这表明采用重力梯度仪探测浅层目标更有优势.若要只用重力仪探测上述目标,精度需要达到1μGal.

摘要： 本文在前人工作的基础上,采用二维小波变换和3D平均滑动法处理了滇中及邻区重,磁数据,重点分析了重磁特征以及水系与地震的关系.根据区域重力异常以及磁异常结果，结合地质、地球物理、断裂以及地震活动分布情况，得到下列结论：①滇中及邻区地区表层构造方向各异，引起的重磁异常优势方向也不尽相同；②从局部重、磁异常的水平梯度结果显示，绝大多数地震发生在断裂带较为密集处、重力局部异常陡变带以及磁负异常区；③从研究区地震分布情况可以看出，研究区内已经发生11次7级以上地震，有10次发生在金沙江、澜沧江、红河以及珠江分水岭等水系发育的地方，表明强震往往发生在全新世活动断裂带上。

摘要： 对南薇西盆地及邻区的重、磁力异常特征进行分析,并进行综合反演,在此基础上进行了油气有利远景区预测.南薇西盆地新生界厚度呈北东向条带状薄厚相间的特征,南部坳陷新生界厚度最大,中部坳陷次之.盆地北部处于莫霍面隆起区,而南部莫霍面相对较深,为减薄型陆壳的特征.北部坳陷、北部隆起以及中部坳陷居里面整体较浅,可能与南海扩张引起岩石圈的强烈伸展减薄、地幔物质上侵有关.南部坳陷居里面深度较大,表明其下热活动不强.重磁场特征及其反演结果以及石油地质特征表明,南薇西盆地具有较好的油气前景,中部坳陷、南部隆起及其西南侧盆地外围的区域以及南部坳陷中部“凹中隆”构造,应为未来的勘探目标.

摘要： 对南薇西盆地及邻区的重、磁力异常特征进行分析,并进行综合反演,在此基础上进行了油气有利远景区预测.南薇西盆地新生界厚度呈北东向条带状薄厚相间的特征,南部坳陷新生界厚度最大,中部坳陷次之.盆地北部处于莫霍面隆起区,而南部莫霍面相对较深,为减薄型陆壳的特征.北部坳陷、北部隆起以及中部坳陷居里面整体较浅,可能与南海扩张引起岩石圈的强烈伸展减薄、地幔物质上侵有关.南部坳陷居里面深度较大,表明其下热活动不强.重磁场特征及其反演结果以及石油地质特征表明,南薇西盆地具有较好的油气前景,中部坳陷、南部隆起及其西南侧盆地外围的区域以及南部坳陷中部“凹中隆”构造,应为未来的勘探目标.

摘要： 本发明提供了一种基于重力异常基准图的重力异常值连续化方法，能够更加精确地计算出粒子滤波中粒子的重力异常值。建立三维坐标系，x、y轴分别为重力异常基准图中的经纬度，z轴是该点的重力异常值，A、B、C、D四个点在水平面的投影是粒子所在重力异常基准图中的一个方格，将粒子所在的方格分别以对角线为分割线分为ABC、BCD，以及ACD、ABD两组三角形；分别判断每组三角形中粒子所在的位置，然后估算该粒子在每组三角形的重力异常值，最后对两个估算值加权平均即为最终重力异常值估算值。

摘要： 本发明涉及一种基于重力异常计算外部扰动重力东向分量的方法，其特点是：建立基于重力异常计算外部扰动重力东向分量的传统全球积分式：利用移去‑恢复技术，从重力异常中移去参考重力异常，得到残差重力异常；从积分式核函数中移去与参考场对应阶次的核函数球谐表达式，得到截断核函数，使之与残差重力异常的频谱匹配；基于截断核函数和残差重力异常的局域积分，得到残差外部扰动重力东向分量；利用全球位场模型高阶信息进行远区效应补偿；恢复参考外部扰动重力东向分量，得到计算点处高精度的外部扰动重力东向分量。本发明设计合理，能够精确计算外部扰动重力东向分量，提高了外部扰动重力东向分量的计算精度，可广泛用于物理大地测量领域。

摘要： 本发明涉及一种基于重力异常计算外部扰动重力北向分量的方法，其技术特点是：建立基于重力异常计算外部扰动重力北向分量的传统全球积分式：利用移去‑恢复技术，从重力异常中移去参考重力异常，得到残差重力异常；从积分式核函数中移去与参考场对应阶次的核函数球谐表达式，得到截断核函数，使之与残差重力异常的频谱匹配；基于截断核函数和残差重力异常的局域积分，得到残差外部扰动重力北向分量；利用全球位场模型高阶信息进行远区效应补偿；恢复参考外部扰动重力北向分量，得到计算点处高精度的外部扰动重力北向分量。本发明能够精确计算外部扰动重力北向分量，提高了外部扰动重力北向分量的计算精度，可广泛用于物理大地测量领域。

摘要： 本发明涉及一种基于重力异常计算外部扰动重力径向分量的方法，其主要技术特点是：利用移去‑恢复技术，从重力异常观测值中移去参考重力异常，得到残差重力异常；从积分式核函数中移去与参考场对应阶次的核函数球谐表达式，得到截断核函数，使之与残差重力异常的频谱匹配；基于截断核函数和残差重力异常的局域积分，得到残差外部扰动重力径向分量；利用全球重力场位模型高阶信息进行远区效应补偿；恢复参考外部扰动重力径向分量；利用积分恒等式转换，补偿由全球积分过渡到局域积分引起的模型误差，得到计算点处高精度的外部扰动重力径向分量。本发明解决了基于重力异常计算外部扰动重力径向分量的不确定问题，提高外部扰动重力径向分量的计算精度，可广泛用于物理大地测量领域。

摘要： 一种基于测量的重力异常数据提取局部重力异常的方法，包括以下步骤：根据重力异常数据Z(x，y)和切割半径r计算与点(x，y)相距r的某4点重力异常的平均值A(x，y)；计算加权参数e；比较区域重力异常与局部重力异常的曲线弯曲方向；对于弯曲方向相反的情形，通过切割区域重力异常修正量进行修正，确定切割半径r区域重力异常；计算并提取局部重力异常L(x，y)＝Z(x，y)‑R(x，y)。该方法可以改善和提高局部重力异常的准确度。还提供了一种基于该局部重力异常的油气勘探方法。

摘要： 本发明提供了一种基于重力异常基准图的重力异常值连续化方法，能够更加精确地计算出粒子滤波中粒子的重力异常值。建立三维坐标系，x、y轴分别为重力异常基准图中的经纬度，z轴是该点的重力异常值，A、B、C、D四个点在水平面的投影是粒子所在重力异常基准图中的一个方格，将粒子所在的方格分别以对角线为分割线分为ABC、BCD，以及ACD、ABD两组三角形；分别判断每组三角形中粒子所在的位置，然后估算该粒子在每组三角形的重力异常值，最后对两个估算值加权平均即为最终重力异常值估算值。

摘要： 本发明公开了一种联合重力异常、海面高确定大地水准面重力位的方法，包括步骤：一、读取海域重力异常格网数据和平均海面高格网数据；二、求解格网点的大地水准面高；三、计算格网点的扰动重力位；四、计算格网点的正常重力位；五、计算格网点的实际重力位；六、计算格网点的实际重力平均值；七、计算格网点海面到大地水准面的垂直距离；八、计算格网点的大地水准面重力位；九、确定格网点的大地水准面重力位最优估计值。本发明充分利用海域密集高质量重力异常数据和平均海面高数据联合确定海域大地水准面重力位，避免了使用先验重力场模型的环节，简化了计算流程，提高了计算准确度，为大地水准面重力位的自主确定提供了较好的思路。

摘要： 本发明提供了一种重力梯度场与重力异常场潜器融合定位方法及系统，首先确定五个独立重力梯度分量和各独立重力梯度分量对应的轨迹赋值序列；其次确定当前重力梯度场最优匹配位置、确定当前重力异常场最优匹配位置、重力梯度场匹配权重系数和重力异常场匹配权重系数；然后根据当前重力梯度场最优匹配位置、当前重力异常场最优匹配位置、重力梯度场匹配权重系数和重力异常场匹配权重系数确定水下潜器初始定位结果；最后对水下潜器初始定位结果进行校准，获得水下潜器最终定位结果。本发明对水下潜器初始定位结果进行校准，避免了局部重力测量序列由于特征较贫乏导致的匹配误差骤增现象，增强导航估计结果的连续性和鲁棒性。

摘要： 本发明涉及一种基于重力异常计算外部扰动重力北向分量的方法，其技术特点是：建立基于重力异常计算外部扰动重力北向分量的传统全球积分式：利用移去‑恢复技术，从重力异常中移去参考重力异常，得到残差重力异常；从积分式核函数中移去与参考场对应阶次的核函数球谐表达式，得到截断核函数，使之与残差重力异常的频谱匹配；基于截断核函数和残差重力异常的局域积分，得到残差外部扰动重力北向分量；利用全球位场模型高阶信息进行远区效应补偿；恢复参考外部扰动重力北向分量，得到计算点处高精度的外部扰动重力北向分量。本发明能够精确计算外部扰动重力北向分量，提高了外部扰动重力北向分量的计算精度，可广泛用于物理大地测量领域。

摘要： 本发明涉及一种基于重力异常计算外部扰动重力东向分量的方法，其特点是：建立基于重力异常计算外部扰动重力东向分量的传统全球积分式：利用移去‑恢复技术，从重力异常中移去参考重力异常，得到残差重力异常；从积分式核函数中移去与参考场对应阶次的核函数球谐表达式，得到截断核函数，使之与残差重力异常的频谱匹配；基于截断核函数和残差重力异常的局域积分，得到残差外部扰动重力东向分量；利用全球位场模型高阶信息进行远区效应补偿；恢复参考外部扰动重力东向分量，得到计算点处高精度的外部扰动重力东向分量。本发明设计合理，能够精确计算外部扰动重力东向分量，提高了外部扰动重力东向分量的计算精度，可广泛用于物理大地测量领域。