位场总水平导数极值位置空间变化规律研究

通过对位场总水平导数函数性质的研究表明,位场总水平导数不是位函数,因而利用位场总水平导数构造新的边缘识别方法时会出现"奇点",使得计算结果的稳定性下降.对单一边界、双边界、多边界模型重力异常总水平导数和重力异常垂向导数总水平导数极值位置的空间变化规律研究表明,重力异常垂向导数总水平导数和化极磁力异常总水平导数的极值位置相同,与重力异常总水平导数的极值位置空间变化规律相似.利用位场总水平导数极大值位置能够准确识别单一直立边界地质体的边缘位置,但不能准确识别其它任何形体的边缘位置,其识别结果的偏移量大小随地质体的埋深、水平尺寸以及倾斜程度等变化,但能收敛于某一固定值;重力异常垂向导数总水平导数比重力异常总水平导数的峰值更加尖锐、横向识别能力更强,其极大值位置更靠近地质体上顶面边缘位置,但存在"次极大值"的影响.

利用加强水平方向总水平导数对位场全张量数据进行边界识别

位场全张量梯度数据以其信息量大、含有更高频的信号成分,能更好地描述小的异常特征等优点在地球物理领域中得到广泛应用.边界检测是位场解释中不可缺少的任务,需要新的边界探测器来处理位场梯度张量数据.为了充分利用位场梯度张量数据的多信息成分,本文定义了方向总水平导数和加强方向总水平导数,并利用其定义新的边界检测器.为了能同时显示不同振幅大小异常的边界,本文对其进行了归一化处理.通过模型试验,证明了归一化方法能更加清晰准确地显示浅部和深部的地质体边界信息.最后将该边界检测方法用于加拿大圣乔治湾实际测得全张量重力梯度数据和中国朱日和地区的磁异常数据中,并得到了较好的边界检测结果.

归一化总水平导数法在位场数据解释中的应用

本文提出归一化总水平导数法,通过对总水平导数进行空间归一化计算实现了异常体水平位置和深度的估计,此外还推导出基于归一化总水平导数的欧拉反褶积法来估算地下地质体的空间位置,两种方法反演结果的相互验证可有效地提高反演结果的可信度.理论模型试验证明空间归一化总水平导数法和归一化总水平导数欧拉反褶积法均能有效地完成异常体的水平位置和深度的估计,所获得的位置参数与理论值相一致.在利用归一化总水平导数法进行磁异常解释时,对数据进行化磁极计算可得到更加准确的结果.将其应用于实际航磁数据的解释,获得了岩脉的大致分布特征.

位场数据边界识别的新方法—增强型水平导数法

边界识别是位场数据解释的一项基本任务.现有边界识别方法大多是基于水平与垂直导数的高通滤波器,但垂直导数的计算会明显地增大噪声的干扰.为了改善这一问题,本文提出了一种新的边界识别滤波器,该方法是利用不同阶水平导数之间的线性组合来进行地质体边界的识别,由于该方法不需要垂直导数参与计算,因此其输出结果较稳定.理论模型试验表明,该方法能够更加清晰的识别地质体的边界,且与其真实边界相吻合.最后将其应用于实际数据的处理中,其结果清晰地反映出断裂的位置及构造之间的界线,并能识别出更多的细节信息.

小子域滤波联合总水平导数在重力资料处理中的应用——以内蒙古银额盆地EQ区块断裂构造识别为例

为了进一步提高小子域滤波法识别地质体边界的有效性和实用性,以银额盆地EQ区块1∶5万高精度重力资料为基础,分别利用小子域滤波、总水平导数、改进后的小子域滤波联合总水平导数等方法对重力资料进行处理,探讨各种方法的处理效果,并采用联合方法处理结果作为断裂识别的重要依据,推断出EQ区块的断裂构造格架。与地震剖面和电法剖面的解释结果进行对比,证实了推断的断裂,证明该联合方法的有效性。理论模型试验与实际应用结果表明,改进后的小子域滤波与总水平导数计算的联合处理方法将场源体边界锐化,提高了横向分辨能力,突出了地质体边界特征,能更清晰地表现研究区的断裂构造格架。

Tilt梯度及其水平导数提取重磁源边界位置

探讨了用于探测异常源边界和形状的Tilt梯度及其水平导数的方法及其性质.通过模型试算,论证了Tilt梯度及其水平导数的有效性,并从理论上给予了证明.Tilt梯度及其水平导数的方法及其性质可广泛用于区域重磁异常的构造解释之中.

利用倾斜角总水平导数和欧拉反褶积法研究四川盆地线性构造

汶川地震的发生引发了新一轮对龙门山及邻区断裂特征研究的热潮.倾斜角总水平导数是近几年常用的一种高分辨率边界识别方法,欧拉反褶积法是一种自动估算场源体位置和深度的方法,本文联合以上两种方法对区域重、磁资料进行处理,根据处理结果在研究区内划分出14条断裂,并对断裂的位置、走向、深度等特征进行了详细的描述.本文的成果为研究区震后重建选址方面提供了基础性依据,且对汶川地震的研究有一定的推动作用.

扩展的倾斜角和倾斜角总水平导数方法

为了突出显示重磁场中地质体分布、断裂构造特征等信息,使图像显示错落有序、层次分明、清楚直观,有利于解释人员从不同角度认识重磁场异常特征.本文通过分析倾斜角概念,根据反余切函数特性,提出了扩展的倾斜角(iTdr)和倾斜角总水平导数(iTdr_Thdr)方法,来增强重磁异常信息,突出异常形状特点,以便于识别重磁异常中地质体边界和提取地质体分布、断裂构造平面展布特征等信息.理论模型和实际资料对比分析表明该方法简单、实用、具有较好的识别效果和较高的分辨能力,能够获取丰富的地质信息,对识别地质体边界、划分大地构造单元、确定断裂带和地质构造走向等具有实际意义.

均值归一总水平导数边界识别方法

分析了近年利用重磁异常进行边界识别的方法,指出Tilt-angle法、Theta Map法等一类方法是通过计算重磁异常的高阶导数及其比值来增强地质边界信息,由于高通滤波对数据误差放大,在一个计算点上两种导数的比值可能会有比较大的波动,导致实际资料计算结果无法利用。为了避免在一个点计算比值造成波动的影响,笔者采用总水平导数均值归一的方法,避免了实际资料处理结果的振荡;同时,对不同强度的总水平梯度异常采用不同的均值进行归一,突出了弱地质边界信息。将该方法应用于大杉树钒钛磁铁矿远景区对辉长岩的边界识别,得到较好的地质效果。

矿产预测中重磁异常变换的若干问题——四、重、磁异常的水平导数及其应用

在用重、磁异常研究断层时，经常利用重、磁异常的水平导数。所谓异常的水平导数是指异常在一个给定的水平方向的变化率。对二度体，这个方向就是垂直物体走向的方向。不失一般性，为了叙述方便，这里只讨论二度体的重、磁异常。重点叙述以下六方面的问题，即：第一、被研究的断层的物理模型；第二、接触界面上重、磁异常的特点；第三。

应用计算机“推导”位场水平导数公式的方法及程序

根据台劳级数展开式，将窗口内网格结点位场数据在计算点展开，且对应点两两相减，由最小二乘法求得窗口内网格结点的水平导数算子，将此算子与观测的位场数据褶积，就可求得位场的水平导数。

剖面重力高阶水平导数在地热勘查中的应用

目前剖面重力资料处理主要采用布格重力异常正演拟合以及求取其一阶水平导数,在应用方面尚存欠缺,为此提出重视重力剖面高阶水平导数的应用。其目的是发挥布格重力异常的高阶水平导数的优势,突出浅部地质体的重力场特征,压制区域性深部地质体的重力场,区分相邻地质体引起的叠加异常。采用最小二乘法演算了布格重力异常高阶水平导数的计算过程,对计算和使用中涉及的圆滑处理、区间选择等相关问题进行了简略探讨,并列举了在地热勘察中利用高阶水平导数提高重力资料解释效果的实例。

解析信号和水平导数法超贫铁矿磁探测——以内蒙古凉城铁矿为例

离分辨率尚精度磁法勘探可以准确定位固岩与磁铁矿的边界。本文以内蒙古壤域铁矿高精度磁法勘探为例。利用解析信号和水平导数法处理了磁异常数据，在工作区发现一宽度60-100m、埋深为30．60m、品位为12％-19％（We）的超贫铁矿。在平面等值线图中任取一条剖面用上迷两种方法计算计算的水平宽度分别为81m和83m，与正演宽度86m、反演宽度75m相吻合。此方法大幅度提高了其水平分辨率，准确定位了超贫磁铁矿与围岩的边界，取得了较好的找矿效果，为用于同类型贫铁矿探测提供了基础。

方向总水平导数法的改进和边界识别中的应用

为了提高重力勘探中边界识别方法的分辨率,增强对地质体边界的划分和检测能力,本文在方向总水平导数法的基础上进行了改进.提出了基于重力梯度数据的方向总水平导数与加强方向总水平导数的垂向导数、综合x,y和z方向的方向总水平导数及其垂直导数等6种新型边界探测器.通过理论模型与噪声试验,证明了改进的方法具有较好的边界划分能力;与原方法相比,改进后的方法识别出的边界与模型更好地吻合.将文顿盐丘地区的实测数据引入改进后的方法中,更清晰地识别出地下盖岩的边界,验证了方法的可行性.

归一化总水平导数垂向导数法在位场数据解释中的应用

归一化总水平导数垂向导数方法是由一种结合水平导数与垂向导数的一种位场解释方法,通过计算总水平导数的垂向特征来突出岩体或者地质体边界的线性构造。文中以宁夏中卫市香山地区金属矿产和非金属矿产分布区为研究区,利用这种方法能够清楚地区分岩体与地质体的平面范围,通过极大值的位置判断岩体的边界位置和水平分布。结果表明,利用归一化总水平导数垂向导数的方法来定性解释岩体分布范围具有较好的应用效果。

归一化总水平导数垂向导数法在宁夏中卫M33异常解释中的应用

以宁夏中卫M33磁异常为研究目标,利用归一化总水平导数垂向导数方法区分岩体与地质体的平面范围,通过极大值的位置判断岩体的边界位置和水平分布。结合磁测井解释成果及相关资料得出,该方法对定性解释岩体分布范围具有较好的应用效果,为以后在此开展相关地质工作提供了依据。

基于位场梯度数据的方向总水平导数的均衡边界识别方法

边界识别在位场数据解释中具有重要的作用,目前一些传统的边界识别方法往往存在不能同时描绘不同埋深的地质体的边界信息和因正负异常同时存在而引起额外的错误边界的缺点。针对以上问题,本文利用多分量的位场张量梯度数据,提出基于方向总水平导数的新的均衡边界识别方法。通过理论模型试验,证明新方法相比传统的边界识别方法具有更好的边界识别效果,能在不引入错误边界信息的前提下更加清晰收敛的提取各个地质体的边界信息。

重磁数据稳定向下延拓的水平导数迭代法

向下延拓是重磁数据处理的常用手段,能有效地区分叠加异常、增强浅部异常,但现有向下延拓算法的计算大多是不稳定的,且易受噪声的干扰,往往造成异常形态的畸变.提出一种基于水平导数和向上延拓联合迭代的向下延拓算法,由于向上延拓和水平导数的计算是稳定的,因此该向下延拓方法可有效地增强结果的准确性和稳定性.理论模型试验表明该方法的向下延拓结果比Fourier变换计算结果更加稳定、准确,且受噪音干扰小.将该方法应用于实际数据的处理,结果显示该方法能稳定和准确地完成异常的向下延拓任务,且有效地增强了浅部局部异常.

利用重磁水平和垂直二阶导数确定东北地区梯度带

分析了东北地区的重、磁场特征,同时对研究区的布格重力异常和航磁异常数据进行水平和垂直求导。水平和垂直参量图能给出断裂和走向的信息。结合布格重力异常图可以得出东北地区重力梯度带的走向和边界,并对比重力和磁力的垂直和各个角度的水平二阶导数来综合确定东北地区梯度带。利用求重力和磁力的水平和垂直二阶导数来划分东北地区梯度带。

基于总水平导数改进的密度界面快速反演方法

直接迭代法是利用重力异常反演密度界面的一种重要方法,对迭代公式分析的结果表明,可在反演公式中添加加速收敛因子以减少反演的迭代次数从而提高效率.对于平缓的密度界面采用较小的加速收敛因子、而对起伏较大的界面采用较大的加速收敛因子可有效减少反演迭代次数.为此,本文利用重力异常总水平导数判断待反演界面起伏平缓和起伏较大的区域,并以此为基础,将总水平导数计算结果归一化至1.4~2.2之间而形成全区变化的加速收敛因子.假设待反演密度界面上下的密度差沿横向变化,将加速收敛因子加入迭代公式中形成最终的反演迭代公式.模型试算结果证实了本文方法可有效减少直接迭代法的迭代次数,并且也适用于含噪重力数据反演.最后将该方法用于渭河盆地西安凹陷的实际资料处理之中,反演结果证实了该方法的实用性.