基于伪磁梯度张量混合方向tilt梯度的磁源定位方法及其应用:以内蒙古塔木素铀矿床为例

斜磁化磁源的准确定位是磁法勘探有效圈定场源分布及划分断裂构造的重要依据.但受磁化方向影响,总磁异常与地质体分布并无明显对应关系.为此,本文从总磁异常垂向积分出发,推导出了伪磁梯度张量,定义了伪磁梯度张量的混合方向tilt梯度及混合方向解析信号振幅,提出了基于伪磁梯度张量混合方向tilt梯度水平导数组合的场源定位方法.模型试验表明,相对于解析信号振幅、tilt梯度的总水平导数及方向tilt梯度的总水平导数模这3种受磁化方向影响较小的方法,本文提出的磁源定位方法能够更有效地反映出不同磁化方向的磁源位置,具有更强的识别能力和定位精度.在内蒙古塔木素铀矿床的航磁资料应用中,新方法较好地展示出了已知断裂带的展布及出露岩浆岩的分布,同时有效地提取了塔木素铀矿床上方的弱磁异常信息,处理结果为研究区圈定隐伏岩体、划分隐伏断裂及扩大铀矿找矿靶区提供了依据.

空间自适应方向全变分地震数据去噪模型

随着我国油气勘探工作的不断推进,地震勘探面临着重大挑战。受到复杂的勘探环境、采集方式、检波器灵敏度等因素的影响,野外采集的地震数据中往往混杂着大量随机噪声,导致后续地震数据处理的保真度、信噪比和分辨率降低,并且最终影响地质解释的精确性、可靠性。为了突破传统地震数据处理问题的局限性,提出了一种用于地震数据随机噪声压制的空间自适应方向全变分正则化模型。首先,针对地震反射同相轴具有空间变化的方向性和倾角计算抗噪性差的问题,提出了基于梯度结构张量的空变倾角逐点估计公式来获取同相轴的方向信息;然后,建立空间自适应方向全变分地震数据去噪模型,并采用优化最小化算法求解模型;最后,讨论了该模型的参数选取方法,将合成地震数据和实际地震数据的去噪结果与同类方法进行比较。实验结果表明,所提出的模型不但能较好地提高地震剖面的垂直分辨率和同相轴的横向连续性,而且在提高信噪比的同时能够保留更多的地质特征信息。

超导航磁全张量梯度测量系统的发展趋势

航磁矢量探测方法中,矢量梯度测量直是国内外的研究热点,磁法理论方法和量子精密测量技术的不断发展,为深部复杂地质体的高分辨率和多参数探测奠定了基础,作为最新代的航空磁测技术,基于超导量子干涉器(Superconducting Quantum Interference Device,简称SQUID)的磁张量梯度测量系统具有高灵敏度、低噪声及宽频带的优点,可以测量磁矢量场的梯度值,对共模磁场有很强的抑制能力.

基于磁记忆梯度张量信号的缺陷二维反演研究

金属磁记忆检测技术是一种能对铁磁材料早期微观损伤及应力集中进行有效诊断的无损检测方法,针对二维反演方法难以准确得到缺陷分布的问题,提出了磁记忆梯度张量分析方法。分析磁梯度张量的测量要素,设计了磁记忆梯度张量信号测量方案;将磁记忆信号水平梯度模量作为缺陷边界反演的特征量,通过水平梯度模量的极大值位置来确定缺陷的边界及分布。裂纹二维反演实验结果表明,该方法不受检测方向影响,可对缺陷二维分布进行准确反演。

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.

磁异常相关的四种物理信号性质分析

建立了一种特殊坐标系,从理论上推导了磁异常强度、全梯度模信号、张量梯度模信号和拉普拉斯信号等物理信号的表达式,并分析了它们具有的物理性质。采用仿真计算表明:拉普拉斯信号在空间的等值面非常接近于球面,其在平面上的等值线极大值对应磁性目标中心位置,而其它3种信号在平面上等值线极大值与磁性目标中心位置则存在一定的偏差。而且,4种物理信号随测点至磁性目标中心间距离的衰减速度也存在差异,其中,拉普拉斯信号与距离呈5次方衰减,磁异常强度与距离呈3次方衰减,而全梯度模信号和张量梯度模信号与距离都成4次方衰减。

磁张量测量系统非对准误差标定与校正

针对实际工程中磁张量测量系统中多个传感器间会存在非对准误差严重影响测量精度这一问题,提出一种非对准误差角标定及校正方法。通过分析非对准误差的产生机理,建立测量系统非对准误差模型,构建传感器与参考传感器正交系输出之间的线性关系;考虑到最小二乘法估计忽视各传感器测量噪声误差的问题,采用整体最小二乘法求解非对准误差角。仿真结果误差预测精度均高于99.7%;实测校正后张量分量根均方误差(RMSE)降至65 nT/m以内,相对于最小二乘法降低了一个数量级,可以有效提高磁张量测量系统测量精度。

斜磁化磁异常处理方法分析

受斜磁化的影响,磁异常特征复杂、不便于解释.强剩磁的存在、低纬度化极的困难等问题常常迫使人们直接针对斜磁化磁异常开展处理与反演.为了减小斜磁化的影响,磁异常总梯度模、分量模、磁异常梯度张量等处理方法得到广泛应用.本文基于理论分析,结合模型实验,分析现有斜磁化磁异常处理方法的优缺点,指出磁异常总梯度模、分量模、磁异常梯度张量等处理方法可能引起错误的地质解释,而采用适当的化极计算则可以明显改善解释效果.