重力三维密度光滑反演软件设计与实现

采用科学计算语言MATLAB开发一个基于光滑约束的重力三维密度反演软件,包含三维密度反演、重力场正演、数据分析和可视化等功能。测试结果表明,该软件能够反演得到合理的地质体密度分布,具有可靠性和实用性。

重力密度反演的自适应异常权函数法及其对东海钓北凹陷地层结构划分

重力密度反演通过将地下剖分为多个网格,计算每个网格密度的方式来实现,现今方法计算结果分辨率较低。本文提出自适应权函数三维密度反演方法,通过上半空间不同高度异常凸显不同埋深地质体的特征,建立相应的空间异常权函数进行迭代反演,从而提升结果的收敛性和分辨率。模型试验表明,自适应异常权函数密度反演方法相对已有方法能有效提升分辨率和精度,且具有良好的抗噪声干扰能力。利用所提出的反演方法重建东海陆架盆地东部坳陷带空间密度结构,分析东部坳陷带中生界残留分布特征。结果表明,东部坳陷带内中生界分布南北差异明显,南部钓北凹陷中生界广泛分布,厚度较大,约4 km,颠覆了以往盆地北部西湖凹陷中生界较薄、两个凹陷中生界特征一致的认识。因此钓北凹陷中生界为陆缘坳陷型盆地,盆地范围局限于现今盆地中南部。

带控制点的三维密度界面反演方法

利用重力资料反演密度界面对于研究盆地、区域构造和深部构造有着重要意义.但是密度基准面深度和界面密度差的不准确性降低了反演结果的可靠性.本文使用已知深度的控制点,在逐步迭代中计算出最合适的密度基准面深度和界面密度差,使反演结果和控制点拟合最好.理论模型和南海地区的莫霍反演结果表明本文方法可以计算出最合适的密度基准面深度和界面密度差,取得理想的反演结果.

四川地区流动重力资料的位场分离与异常特征提取

用于监测四川地区重力场随时间变化的流动重力测网于2008年5月12日汶川MS8.0地震后进行了全面改造,形成了新的闭合环线并对整网点位每年实施2次重力观测工作.该文以2010—2012年获取的5期流动重力资料为基础,分别采用小波多尺度分解和三维视密度反演等位场分离方法,对测区内重力场的动态变化进行多层次分解及异常特征提取,以探求四川测区范围内重力异常动态变化特征以及地震前后不同深度范围内密度变化情况与重力场响应之间的关系.结果表明,对同一期资料进行小波分解得到不同阶次的细节图像,揭示了不同深度处重力异常动态变化特征;分解结果同时也表明了四川测区范围内重力场的变化形态与川内特有的断裂构造格架和深部结构环境及过渡带特征密切相关.通过对不同时期的差分重力异常资料进行三维视密度反演对比研究发现,在地震前后四川测区范围内由浅到深密度变化呈现出不同程度的差异,震区附近出现较为明显的横向密度变化特征且浅层物质密度局部性的异常变化差异较为突出,测区范围内中上地壳深度层密度反演切片显示出的趋势性差异基本上反映了地震前后测区内地下物质的动态变化趋势,因此,深刻认识不同深度范围内重力场的动态演化特征,对研究壳内物质密度变化以及与地震的孕育和发展有关的深部介质环境具有积极的意义.

高精度重力测量在抚顺煤矿采空区探测中的应用

为查明抚顺煤矿采空区的位置、深度和分布范围,综合考虑城市中影响物探方法的因素,首次在该地区采用高精度重力测量方法进行采空区探测。先通过分析采空区的物性差异,建立理论模型进行正演计算,预研究重力方法的适用性。然后在研究区布设大比例尺面积性高精度重力测量工作,通过对布格重力异常进行位场分离、三维视密度反演和边界识别计算,推断了煤矿采空区的位置、深度、边界及该区内的构造分布。研究结果表明,高精度重力测量方法结合有效的数据处理方法,能在城市煤矿采空区的探测中发挥重要作用。

川滇交界地段强震潜在危险区深部结构和孕震环境研究

川滇地区位于青藏高原东南缘,其特殊的地震构造环境和频繁的强震活动特征表明,该地区是研究现今构造运动、大陆强震孕育背景和预测未来强震危险区的理想场所,对该区深部构造环境和介质物性特征的研究,将有助于探查川滇活动块体的深部构造环境和形变场特征,深化各向异性与构造变形作用的认识,以及研究块体内部和边界地震成因的深部构造背景.

重力勘探新技术在寻找古潜山中的应用

以渤海湾盆地某凹陷为例,介绍下延一定深度的垂直二次导数、三维视密度反演、在LCT平台上的重、磁、地震正反演等新技术在寻找一些小规模、低幅度、大埋深的古潜山构造的应用效果。下延一定深度的垂直二次导数异常比常规的重力处理技术,即常规的垂直二次导数异常,从平面上能更好、更直观地反映小规模、低幅度、大埋深的古潜山构造;三维视密度反演技术反映地质体的横向密度变化情况,从纵向上为潜山研究提供证据;利用LCT平台上的重、磁、地震联合正反演技术可以定量地确定潜山埋深、幅度等。